Значение и пути рационального использования металла на предприятиях – производителях и потребителях металлопродукции

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Логистика: рациональное ресурсопотребление».

 

Задание 8

Значение и пути рационального использования металла на предприятиях – производителях и потребителях металлопродукции

 

Металл (название происходит от лат. metallum — шахта) — один из классов элементов, которые обладают характерными металлическими свойствами. Металлами являются большинство химических элементов (примерно 80 %). Самым распространённым металлом в земной коре является алюминий.

Большая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Исключением можно назвать около 16 элементов: т. н. благородные металлы (золото, серебро и др.), и некоторые другие (например, ртуть, медь), которые присутствуют без примесей. Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль).

Металлы и их сплавы повсеместно используются для изготовления конструкций машин, оборудования, инструмента и т. д. Несмотря на широкий круг искусственно созданных материалов (керамики, клеев), металлы служат основным конструкционным материалом и в обозримом будущем по-прежнему будут доминировать.

Металлы широко используются благодаря своим свойствам: металлический блеск, хорошая тепло - и электропроводность, возможность лёгкой механической обработки (например, пластичность), высокая плотность, высокая температура плавления, большая теплопроводность

Металлы и их сплавы — одни из главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется, прежде всего, их высокой прочностью, однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. Кроме того, меняя рецептуру сплавов, можно менять их свойства в очень широких пределах.

Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.).

Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика.

Основными показателями качества металла являются: химический состав; микро- и макроструктура; основные и технологические свойства; размеры, геометрия и качество поверхности металлопродукции. Требования к качеству металла и продукции из него оговорены в национальных стандартах, технических условиях фирм (предприятий) или отдельных соглашениях между потребителем и поставщиком. Качество металла и надежные методы определения его основных показателей являются главными в технологической цепи производства. Качество металлопродукции, поступающей на предприятие, определяется при входном контроле (ВК).

Входной контроль — контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю, предназначенной для использования при изготовлении, ремонте или эксплуатации продукции.

Входной контроль металлопродукции является обязательным на фирмах (предприятиях), разрабатывающих или изготовляющих промышленную продукцию, а также осуществляющих ее ремонт. Этот контроль организуется и проводится в соответствии с ГОСТ 24297–87, а также со стандартами и другой нормативно-технической документацией (НТД) предприятия.

Способность металлов принимать значительную пластическую деформацию в горячем и холодном состоянии широко используется в технике. При этом изменение формы тела осуществляется преимущественно с помощью давящего на металл инструмента. Поэтому полученное изделие таким способом называют обработкой металлов давлением или пластической обработкой.

Обработка металлов давлением представляет собой важный технологический процесс металлургического производства. При этом обеспечивается не только придание слитку или заготовке необходимой формы и размеров, но совместно с другими видами обработки существенно улучшаются механические и другие свойства металлов.

Существуют различные виды обработки металлов давлением: прокатка, волочение, прессование, ковка, штамповка.

Характеристика, область применения и значение использования металла данными видами обработки представлены далее в таблице (таблица 1).

 

Таблица 1.

Характеристика, область применения и значение использования металла при обработке давлением

Прокатка
Характеристика	Прокатка металлов - способ обработки металлов и металлических сплавов давлением, состоящий в обжатии их между вращающимися валками прокатных станов.
Область применения	Данным способом производят изделия, пригодные для непосредственного (в состоянии поставки) использования в строительстве и машиностроении (шпунт, рельсы, профили сельскохозяйственного машиностроения и пр.). Прокаткой получают также разнообразные виды заготовок, которые являются исходным материалом для других способов обработки. Так, горячекатаная и холоднокатаная листовая сталь, полосы и ленты в больших количествах идут для листовой штамповки.
Значение использования	Огромное значение прокатного производства в народном хозяйстве подтверждается ежегодным увеличением выпуска проката. Через валки прокатных станов проходит 75-80% всего выплавляемого металла. Наряду с непрерывным ростом прокатного производства расширяется сортамент, увеличивается выпуск эффективных металлоизделий, таких, как холоднокатаный лист, гнутые профили, прокат с упрочняющей термической обработкой, высокопрочные трубы, в том числе с защитными покрытиями, расширяется выпуск медной катанки, алюминиевой ленты, фольги и др. Широкое развитие получает комплекс мероприятии по улучшению потребительских свойств проката: прочности, пластичности, жаростойкости и хладостойкости, надежности и долговечности и других путем легирования, термической обработки, лужения, цинкования, нанесения неорганических и органических покрытий и пр.
Волочение
Характеристика	Волочение металла — это протягивание изделия круглого или фасонного профиля через отверстие волочильного очка (волоку), площадь выходного сечения которого меньше площади сечения исходного изделия.
Область применения	Данным способом получают проволоку всех видов, прутки с высокой точностью поперечных размеров и трубы разнообразных сечений. Волочением обрабатывают стали разнообразного химического состава, прецизионные сплавы, а также практически все цветные металлы (золото, серебро, медь, алюминий, и др.) и их сплавы.
Значение использования	Изделия, полученные волочением, обладают высоким качеством поверхности и высокой точностью размеров поперечного сечения. Если изделию требуется придать в основном эти характеристики, то такой вид обработки называют калибровкой. Увеличение производства изделий, получаемых волочением, достигается усовершенствованием отдельных операций изготовления и всего технологического процесса, применением скоростного автоматизированного оборудования, выбором соответствующего волочильного инструмента и методов подвода и качества смазки.
Прессование
Характеристика	Прессование металла — это вытеснение с помощью пуансона металла исходной заготовки (чаще всего цилиндрической формы), помещенной в контейнер, через отверстие матрицы.
Область применения	Этот способ пластической обработки находит широкое применение при деформировании как в горячем, так и в холодном состоянии металлов, имеющих не только высокую податливость, но и обладающих значительной природной жесткостью, а также в одинаковой мере применим для обработки металлических порошков и неметаллических материалов (пластмасс и др.).
Значение использования	Процессы прессования получают огромное развитие, поскольку позволяют изготовлять профили практически с неограниченными возможностями по форме их сечения, особенно при обработке труднодеформируемых металлов и сплавов. Профили для изготовления деталей машин, несущих конструкций и других изделий, получаемые прессованием, часто оказываются более экономичными, чем изготовляемые прокаткой, штамповкой или отливкой с последующей механической обработкой. Кроме того, прессованием получают изделия весьма сложной конфигурации, что исключается при других способах пластической обработки.
Ковка и штамповка
Характеристика	При ковке деформирование заготовки осуществляется с помощью универсального подкладного инструмента или бойков. В результате многократного и непрерывного воздействия инструмента заготовка постепенно приобретает необходимую форму и размеры. При объемной штамповке придание заготовке заданной формы и размеров осуществляется путем заполнения металлом рабочей плоскости штампа.
Область применения	Область применения ковки и штамповки в современном массовом и крупносерийном производстве непрерывно расширяется и имеет тенденцию к внедрению специальных инструментов и штампов, механизации кузнечных и транспортных операций, специализации кузнечных цехов на выпуск однотипных изделий, что дает возможность осуществлять автоматизацию процессов, создавать поточные и автоматические линии производства поковок в сочетании с автоматизацией внутрицехового транспорта. В кузнечном и штамповочном производстве продолжают совершенствоваться способы нагрева металла путем применения электронагрева — индукционного и контактного.
Значение использования	Значительно возрастает производство изделий листовой штамповкой, особенно в сочетании со сваркой, клепкой, закаткой, что при сокращении трудоемкости сборочных работ снижает массу машин без уменьшения их прочности. Получают дальнейшее развитие холодная высадка, холодная объемная штамповка, калибровка, выдавливание и др. Листовая штамповка является таким видом пластической обработки металла, когда для получения деталей типа колпачков, втулок и других в качестве исходного материала используют лист или ленту. При этом обработка выполняется без значительного изменения толщины заготовки. Данными способами получают весьма разнообразные по форме и размерам изделия из металла, пластмасс и других материалов с различными степенью точности размеров, механическими и другими характеристиками и качеством поверхности. Поэтому ковочно-штамповочное производство находит широкое применение в машиностроении и приборостроении, в производстве предметов народного потребления и других отраслях народного хозяйства. Получение изделий ковкой и штамповкой позволяет максимально приблизить исходную форму заготовки к форме и размерам готовой детали и тем самым уменьшить или полностью исключить дорогостоящие операции с потерей металла в стружку.

 

Успехи машиностроения, строительства и других отраслей промышленности в значительной мере определяются достижениями в области металлургического производства. Повышение прочности в сочетании с достаточной пластичностью металлов и сплавов позволяют уменьшить массу, а, следовательно, и стоимость сооружений и машин при их эксплуатации и во многих случаях при изготовлении. Поэтому непрерывно стремятся улучшить механические характеристики металла, как в состоянии поставки, так и при последующей обработке.

Рациональное использование металла – наиболее целесообразное и научно обоснованное использование металла, обеспечивающее максимальную эффективность производства на предприятиях – изготовителях и предприятиях – потребителях металла. Рациональное использование металла тесно взаимосвязано с интенсификацией использования металла и экономией металла, но является более широким и обобщающим понятием.

Говоря о рациональном использовании металла, все производственно-технические направления можно подразделить на следующие:

1. Мероприятия по ускорению научно-технического прогресса, сопровождаемые снижением относительной металлоемкости машин, механизмов, агрегатов. Известно, что одна из важнейших тенденции научно-технического прогресса в рациональном использовании металла - повышение мощности и производительности машин и оборудования, что непременно сопровождается сравнительным снижением их чистого и относительного веса, материалоемкости, улучшением отделки и внешнего вида, повышением их качества и снижением удельных эксплуатационных расходов, а главное - ростом производительности труда.

2. Мероприятия, направленные на внедрение экономичных видов и профилей проката, использование которых обеспечивает экономию металла в пределах 10 - 70%. Гнутые профили проката находят эффективное применение во многих отраслях машиностроения.

3. Мероприятия, выражающиеся в замене традиционных конструкционных материалов. Например, в машиностроительном производстве происходит процесс замены черных металлов синтетическими материалами - пластическими массами, синтетическими смолами, цветными, легкими и редкими металлами. Важнейшей целевой задачей замены черных металлов является снижение металлоемкости и трудоемкости продукции, повышение качества конечной продукции машиностроения.

Пластические массы находят эффективное применение в автомобилестроении, авиационной промышленности, электро- и радиотехнической промышленности, станкостроении, производстве антифрикционных деталей и др. Применение пластмасс, имеющих значительно меньший физический удельный вес по сравнению с черными и цветными металлами, позволяет снизить относительный вес машин и оборудования и, следовательно, обеспечивает экономию металла. При изготовлении из пластмасс деталей, узлов и изделий количество технологических операций уменьшается по сравнению с обработкой металлов в 3-8 раз.

4. Мероприятия по дальнейшему повышению технического уровня производства в заготовительной базе металла, внедрению автоматизированных комплексов оборудования, обеспечивающих получение высокоточных заготовок, а также значительное повышение производительности и улучшение условий труда в литейном, кузнечном и сварочном производствах.

5. Мероприятия, связанные с качественной подготовкой сырья к его производственному потреблению, совершенствованием конструкции машин, оборудования и изделий, применением более экономичных видов сырья, топлива, внедрением новой техники и прогрессивной технологии, обеспечивающих максимально возможное уменьшение технологических отходов и потерь материальных ресурсов в процессе производства изделий с максимально возможным использованием вторичных материальных ресурсов.

В отраслях первичной обработки сырья первоначальным мероприятием в борьбе за экономию сырья является качественная подготовка сырья к обработке. Например, к способам подготовки сырья относятся: обогащение углей для коксовой промышленности или руды в черной и цветной металлургии, предварительная очистка и стандартизация шерсти и хлопка в текстильной промышленности или шкур в кожевенной, сушка и выдержка древесины для деревообрабатывающей промышленности. Обогащение руд и углей дает крупный экономический эффект, заключающийся в улучшении показателей использования основных агрегатов и экономии материалов. Так, повышение содержания железа в шихте на 1% увеличивает производительность печи на 2% и позволяет сэкономить около 20% кокса.

Важную роль в рациональном использовании металла на предприятиях – производителях и предприятиях – потребителях металла, играет использование местных видов сырья топлива, вторичных сырьевых, материальных и топливных ресурсов, регенерация (восстановление) бывших в употреблении сырья, основных и вспомогательных материалов (смазочных, обтирочных), инструмента.

В условиях научно-технического прогресса большой экономический эффект во всех отраслях промышленности дает максимальное использование местных и вторичных видов сырья и материалов и топливно-энергетических ресурсов, которые содержат ценное сырье. Эта проблема особенно актуальна в современных условиях. Поэтому народнохозяйственное значение имеет строительство металлургических заводов небольшой мощности в местах образования лома черных металлов и потребления металлопродукции, что будет способствовать сокращению транспортных расходов. Значимость этой задачи состоит в том, что выполнение ее открывает широкие возможности для установления длительных прямых связей между предприятиями-производителями металла и его потребителями в целях поставок металла в оговоренные договорами сроки и соответствующего сортамента проката (в оптимальных партиях, обеспечивающих рациональную загрузку прокатных станов).

К основным организационно-экономическим рационального использования металла относятся: комплексы мероприятий, связанных с повышением научного уровня нормирования и планирования материалоемкости, разработкой и внедрением технически обоснованных норм и нopмативов расхода металла; комплексы мероприятий связанных с установлением прогрессивных пропорций, заключающихся в ускоренном развитии производства новых, наиболее эффективных видов сырья и материалов, топливно-энергетических ресурсов, совершенствовании топливного баланса страны.

Главное направление рационального использования металла на каждом предприятии - увеличение выхода конечной продукции из одного и того же количества сырья и материалов на рабочих местах (в бригадах, участках, цехах). Оно зависит от технического оснащения производства, уровня мастерства работников, умелой организации материально-технического обеспечения, количества норм расхода и запасов материальных ресурсов, обоснованности их уровня.

Немалое значение имеет сокращение потерь в производственном процессе, за счет которого можно достичь 15 - 20% всей экономии материальных ресурсов. Для этого необходимо обеспечить строгое соблюдение правил хранения и перевозки металлопродукции, рационально подготовить топливо, сырье, материалы к дальнейшей переработке в процессе производства, усилить внимание трудовых коллективов к вопросам качества работы и выпускаемых изделий.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: