Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Станы и технология прокатки

Основными станами для прокатки заготовок на отечественных и зарубежных заводах являются непрерывные заготовочные. Они служат промежуточным звеном между блюмингами и сортовыми станами и способствуют повышению производительности как обжимных, так и сортовых станов.

Нагревательных устройств на непрерывных заготовочных станах для промежуточного нагрева блюмов нет; здесь при деформации используется тепло, полученное металлом в нагревательных колодцах блюмингов.

Все непрерывные станы характеризуются тем, что клети их расположены последовательно, в каждой клети осуществляется один проход и прокатываемый металл одновременно находится в нескольких клетях.

Для непрерывных заготовочных станов старой конструкции характерно применение двухвалковых клетей только с горизонтальным расположением валков и групповым приводом от электродвигателей переменного тока.

Стан состоит из двух групп, по шесть — восемь клетей в каждой, расположенных последовательно за ножницами блюминга.

Слитки прокатывают на блюминге обычно до сечения 250X250-4-320X320 мм, дальнейшее обжатие блюмов осуществляется на непрерывном заготовочном стане. После прокатки в первой группе клетей заготовки имеют сечение 150X1504-100X100 мм, а после прокатки во второй группе клетей 80X80-^60X60 мм. Скорость прокатки в последней клети первой группы 1,46 м/с, скорость раската на выходе из последней клети второй группы 3,90 м/с.

Валки всех клетей каждой группы приводятся во вращение от одного электродвигателя 1 мощностью 3680 кВт с частотой вращения 250 об/мин через редуктор и шестеренные клети.

Перед второй группой клетей установлены ножницы маятниковые 2, которые служат для обрезки передних бракованных концов раскатов, мешающих задаче их в валки; для резки длинных раскатов, выходящих из второй группы, на мерные заготовки (обычно длиной до 12 м) используются летучие кривошипно-эксцентриковые ножницы.

Для кантовки раскатов на непрерывных заготовочных станах только с горизонтальными валками применяются неприводные кантующие ролики. На этих роликах врезают наклонные калибры (по числу калибров, расположенных на валках), в которые раскаты попадают по выходе из калибров рабочих валков. Входя в такой наклонный калибр (металл здесь не подвергается обжатию), передний конец раската скручивается на длине от рабочей клети до кантующих роликов, составляющей примерно 0,8 м, на уголках 18-^22°. При прохождении всего раската через кантующие ролики происходит постоянный поворот переднего конца раската относительно его продольной оси, и при входе в калибр следующей рабочей клети (расстояние между рабочими клетями около 4 м) кантовка на заданный угол (при системе прямоугольных калибров на 90°) заканчивается. Диаметр и длина бочки кантующих роликов примерно такие же, как и у рабочих валков. Устанавливаются кантующие ролики в специальных рамах, крепящихся к станинам рабочих клетей на выходе раскатов из последних.

Неприводные кантующие ролики отличаются исключительной простотой конструкции и высоким сроком службы. Они не оставляют царапин на поверхности прокатываемого металла (металл не скользит, а катится по роликам). Кантующие ролики шроко применяются не только на непрерывных заготовочных станах, но и в чер

новых и промежуточных клетях непрерывных сортовых и проволочных станов.

По выходе из последней клети первой группы раскаты могут быть направлены или во вторую группу клетей стана для дальнейшей прокатки заготовок меньших размеров, или для резки на ножницы, если требуются заготовки, выпускаемые первой группой. Во втором случае раскаты, вышедшие из первой группы клетей, шлипперами передаются на так называемый обводной рольганг, который подает их к стационарным ножницам с усилием резания 800—900 тс. В связи с этим расстояние между первой и второй группами клетей стана составляет не менее 70 м (максимальная длина раскатов после первой группы).

За летучими ножницами после второй группы клетей стана устанавливают машину для клеймения заготовок.

Далее расположен пакетирующий рольганг, ролики которого расположены под углом 75° к его оси. Разрезанные летучими ножницами заготовки каждого раската собирают в пакет в конце рольганга при помощи упора. После набора очередного пакета упор опускается и пакет заготовок по рольгангу направляется к холодильникам.

Ролики рольгангов непрерывного заготовочного стана имеют индивидуальный привод.

Рассмотренный непрерывный заготовочный стан при его простоте имеет ряд существенных недостатков. Основной из них заключается в том, что валки всех клетей приводятся от одного двигателя. При этом кинематическая схема привода является жесткой, не позволяющей изменять частоту вращения валков в каждой клети независимо от валков других клетей. Это сильно затрудняет расчет режимов обжатий и калибровки профилей, настройку стана на постоянство секундных объемов прокатываемого металла по клетям. В данном случае постоянство секундных объемов металла по клетям практически достижимо лишь за счет изменения площадей поперечного сечения раскатов по клетям. При перевалке для всех клетей требуются валки одного размера, поэтому на стане должен быть большой парк валков.

По этим причинам сейчас такие станы не устанавливаются.

В настоящее время вместо станов 450 устанавливают станы 530 с приводом валков двух клетей от одного электродвигателя. Эти станы имеют значительное преимущество перед станами с одним двигателем на валки всех клетей. В этом случае упрощается настройка стана на постоянство секундных объемов металла по клетям регулированием частоты вращения валков каждой пары клетей, уменьшается парк валков, стан становится более технологичным.

Непрерывные заготовочные станы с горизонтальным расположением валков и индивидуальным приводом валков в каждой клети являются одним из лучших по своей технологичности, легкости настройки и осуществлению процесса прокатки. При этом самым большие удобством при достижении секундного объема прокатываемого металла по клетям является возможность регулирования частоты вращения валков в каждой клети независимо от валков других клетей. Горизонтальное расположение валков позволяет иметь в каждой клети несколько калибров для прокатки разных заготовок и тем самым полностью использовать бочку валков (переходы от прокатки одного профилеразмера к другому осуществляются всего лишь перемещением направляющих линеек). Эти станы имеют высокие технико-экономические показатели.

Непрерывные заготовочные станы, построенные в СССР и за границей в 60-х годах, являются многоклетевыми с чередующимися горизонтальными и вертикальными валками, что исключает кантовку раскатов, и индивидуальными приводами валков каждой клети. При кажущемся преимуществе исключение кантовки раската между клетями не способствует улучшению качества поверхности заготовки: на верхней грани ее вкатывается окалина и другие загрязнения, что наследственно сказывается и на готовом профиле.

Схема расположения оборудования отечественного непрерывного заготовочного стана 900/700/500. Стан установлен за блюмингом 1300 и предназначен для прокатки заготовок сечением 80X80-f- Ч-170Х170 мм из блюмов сечением до 370X370 мм. Производительность стана соответствует производительности блюминга и составляет примерно 750 т/ч, или 5,5 млн. т в год. Стан состоит из 14 рабочих клетей. Первые две двухвалковых клети с горизонтальными валками диаметром 900 мм установлены отдельно и являются обжимными (тем самым два длительных прохода снимаются с блюминга). Непрерывная черновая группа состоит из двух двухвалковых клетей с горизонтальными валками диаметром 900 мм и четырех чередующихся двухвалковых клетей с вертикальными и горизонтальными валками диаметром 730 мм. Непрерывная чистовая группа клетей включает в себя шесть чередующихся двухвалковых клетей с вертикальными и горизонтальными валками диаметром 530 мм.

В черновой группе прокатывают заготовки сечением 170X170-=-140X140 мм. Здесь можно прокатывать заготовки прямоугольного сечения и круглые трубные заготовки диаметром 110—150 мм. Скорость прокатки в последней клети первой группы достигает 2,3 м/с.

В чистовой группе клетей из раскатов, поступающих из первой группы стана, прокатывают заготовки 120Х Х120, 100X100 и 80X80 мм. Здесь также можно прокатывать заготовки прямоугольного сечения и круглые трубные заготовки диаметром 60—100 мм. Скорость прокатки в последней клети второй группы равна 7 м/с.

Горизонтальные валки каждой рабочей клети приводятся во вращение от одного электродвигателя мощностью 2000 или 3200 кВт через одно- или двухступенчатый редуктор, шестеренную клеть и шпиндельное соединение.

В качестве привода вертикальных валков каждой рабочей клети используется один электродвигатель мощностью 2000 или 3200 кВт, установленный на отдельном фундаменте в машинном зале, вращение от которого передается валкам через длинный горизонтальный вал, комбинированный цилиндроконический редуктор с передаточным числом от 9,3 до 1,82 и универсальные шпиндели.

За черновой группой рабочих клетей расположен шлеппер для передачи заготовок больших сечений и масс с основной линии стана на обводной рольганг в том случае, когда требуются большие сечения (в конце обводной линии установлены ножницы с верхним плавающим валом усилием резания 1000 тс). По этой причине расстояние между последней клетью черновой группы и первой клетью чистовой группы больше максимальной длины раската после черновой группы и составляет примерно 100 м.

На рассматриваемом стане значительно расширен сортамент марок прокатываемых сталей и профилеразмеров. Ритм прокатки при получении заготовки сечением 80X80 мм составляет около 35 с, что меньше ритма прокатки на блюминге 1300. Повышена степень механизации и автоматизации технологического процесса. За чистовой группой стана действуют хорошо показавшие себя в работе рычажно-планетарные летучие ножницы с усилием' резания 150 тс конструкции ВНИИметмаша, обеспечивающие резку раскатов сечением 80X80 мм на заготовки при скорости 7,0 м/с. Прокатные валки стана смонтированы на четырехрядных подшипниках качения. Станины прокатных клетей закрытого типа и отличаются большой жесткостью.

К сожалению, непрерывные заготовочные станы 900/ /700/500, установленные за блюмингами 1300, не лишены и недостатков. Один из них состоит в громоздкости клетей с вертикальным расположением валков и особенно их главных приводов и сложности настройки валков этих клетей. При переходе от прокатки одного профиле- размера к прокатке другого весь стан приходится останавливать, так как при этом необходимо переместить по горизонтали клети с горизонтальным расположением валков и по вертикали кассеты с вертикальными валками для установления новой технологической линии прокатки.

На рассматриваемых непрерывных заготовочных станах внедрена комплексная автоматизация всего технологического процесса прокатки.

  Прокатка. Прокатный стан

  Машиностроение. Металлургия. Горное дело

  О ПРОКАТНЫХ СТАЛЯХ. Прокатные стали, применяемые в строительстве