Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Проволочные станы

Большая потребность в катанке определила развитие непрерывных проволочных станов, которые отличаются друг от друга не только составом оборудования, но и его расположением, до некоторой степени обусловливающим технологический процесс прокатки.

Современные непрерывные проволочные станы характеризуются:

1)         числом нагревательных печей, типом их и расположением;

2)         числом групп клетей и их расположением относительно главной осевой линии стана;

3)         типом и конструкцией клетей чистовой группы стана;

4)         приводом прокатных клетей по группам.

Обычно на непрерывных проволочных станах установлено по одной нагревательной печи.

Одна печь своей производительностью обеспечивала производительность четырехниточного непрерывного проволочного стана со скоростью прокатки в пределах до 30 м/с. Однако с повышением скорости прокатки до 50—60 м/с потребовалась установка двух нагревательных печей на современном стане, что и принято сейчас на отечественных непрерывных проволочных станах.

По своей конструкции печи отличаются главным образом типом подины: сплошная наклонная или с шагающими балками.

За последнее время наблюдается тенденция к применению подины с шагающими балками.

Две клети на стане располагают либо одну против другой, либо под углом по линии прокатки, как это будет показано на одном из станов.

На стане может быть 4—5 групп клетей: черновая, две — три средних и чистовая. Наиболее существенное значение имеет расположение средних и чистовых групп клетей относительно главной линии стана. Под главной линией стана принято понимать продольную ось последовательного расположения клетей черновой группы.

Клети станов отечественной конструкции расположены относительно главной линии различным образом: симметрично и несимметрично.

Правильным следует считать симметричное расположение клетей (групп клетей), что предопределяет однозначность ведения технологического процесса прокатки профиля по каждой нитке — линии прокатки.

Имеются непрерывные проволочные станы с несимметричным расположением клетей средних групп относительно главной линии стана. Это нежелательно, так как требует отдельного решения для ведения технологического процесса прокатки катанки по каждой нитке (станы Макеевского и Криворожского металлургических заводов),

Большое значение имеет состав и конструктивное исполнение чистовых групп клетей. Различают клети с вертикальным и горизонтальным расположением валков. Обычно чистовые группы размещают с последовательным чередованием: за клетью с вертикальным расположением валков следует клеть с горизонтальным их расположением. Однако на непрерывном проволочном стане Макеевского металлургического завода в составе чистовой группы клетей имеются лишь клети с горизонтальным расположением валков и в этом их существенный недостаток.

Весьма важным для проволочных станов является оформление привода. Процесс непрерывной многониточной прокатки требует тщательной настройки стана на константу непрерывности, что может обеспечиваться главным образом за счет возможности регулирования частоты вращения валков.

Поэтому наиболее совершенным конструктивным исполнением следует считать оформление индивидуальных приводов каждой клети.

Однако на ранее установленных непрерывных проволочных станах черновые и средние группы клетей приводятся от одного электродвигателя каждая, что исключает возможность регулирования константы стана за счет изменения частоты вращения валков.

Совершенно нежелателен общий привод всей группы чистовых клетей только с горизонтальным расположением валков и двухниточной прокатки в них. Здесь технологический процесс затруднен и усложнен не только невозможностью настройки стана за счет изменения частоты вращения отдельных клетей, но еще и в связи с одновременной прокаткой двух ниток: регулирование размеров сечения по одной нитке приводится к изменению размеров сечения смежной нитки.

Особенности конструкции оборудования, режимы обжатий, схемы прокатки и калибровки, температурно- скоростные режимы прокатки катанки на современных непрерывных проволочных станах приведены в работе.

Стан состоит из 34 клетей, разделенных на пять групп: черновую (6 клетей), три промежуточных (12 клетей) и числовую (16 клетей). ПрокатКа одной нитки (стан четырехниточный) может осуществляться через 16—18 клетей в зависимости от схемы. Скорость прокатки на стане достигает 20—25 м/с. Вся продукция сматывается на восьми моталках, расположенных по четыре параллельно. Производительность стана свыше 600 тыс. т/год. Для черновой и промежуточных групп клетей предусмотрен групповой привод (в настоящее время это существенный недостаток). Исходная заготовка для стана характеризуется сечением 58Х Х58мм, длиной 9,5 м и массой 240 кг.

Стан расположен компактно. Передний конец катанки достигает моталок, когда задний конец заготовки находится еще в печи. Первая клеть стана расположена непосредственно у печи, заготовка выходит из печи постепенно и это обеспечивает сохранение ее тепла и выравнивает температуры переднего и заднего концов раската. Этому способствует также и то, что готовый раскат к моталкам приходит значительно быстрее, чем на линейных и полунепрерывных станах. В результате машинное время прокатки в чистовой клети возросло до 60—65 вместо 35—40 с на станах линейного типа. Эти обстоятельства, а также большая скорость прокатки обеспечили значительное увеличение массы бунта, что экономически весьма выгодно, особенно для метизного производства. Передний конец нагретой заготовки, выдаваемой из печи выталкивателем, захватывается прижимными роликами и с помощью распределительного вращающегося барабана задается в валки I клети стана по соответствующей линии прокатки. Перед этой клетью установлены аварийные ножницы, на которых заготовку можно разрезать на части в случае задержки на стане. При обычной работе выталкиватель подает через окно выдачи к стану последовательно четыре заготовки, которые поочередно задаются распределителем в соответствующий калибр I клети (четырехниточная прокатка).

Между черновой и первой промежуточной группами клетей по каждой из четырех линий прокатки установлены летучие ножницы для обрези передних концов раскатов, препятствующих устойчивому захвату металла валками последующей клети, или для резки раскатов на полосы малой длины в случае аварии на стане. Аварийные ножницы предусмотрены также перед первыми клетями других промежуточных групп.

Получить точно круглую катанку практически возможно только при прокатке в одну нитку (при этом получаются меньшие упругие деформации клетей) и без значительного натяжения раската между клетями. Это обусловило разделение чистовых клетей на четыре отдельные группы. Чередование чистовых клетей с горизонтальным и вертикальным расположением валков исключило кантовку раскатов с небольшими овальными сечениями, которые особенно трудно получить при высоких скоростях. Вертикальные валки можно передвигать по вертикали, что позволяет использовать все калибры валков.

Катанку заданного размера прокатывают с образованием небольших петель за промежуточными группами клетей и между чистовыми группами клетей. При отсутствии петли возможно натяжение раската и искажение профиля. Наличие петли небольшой и постоянной величины является условием правильного режима прокатки, т. е. требуемого соотношения скоростей прокатки в предыдущей и последующей клетях. В каждом устройстве для образования петли заданная величина петли поддерживается автоматически: при уменьшении длины петли скорость валков последующей клети снижается, а при увеличении — возрастает.

Скорость вращения валков последующей клети изменяют, меняя силу тока возбуждения двигателя этой клети. Датчиками длины петли являются два фотореле для малой и большой петель, направленные в петлевой карман. При изменении длины петли интенсивность засвечивания фотореле меняется. При этом фотореле дает импульс электромашинному усилителю, который регулирует силу тока в обмотке возбуждения двигателя, повышая или снижая его скорость.

Включение летучих ножниц для обрезки переднего конца раската после выхода из VI клети (по каждой нитке) осуществляется от импульса одного из четырех фотореле. При выходе из последней клети готовый раскат направляется в одну из расположенных на одной стороне четырех моталок; направление раската катанки поочередно в ту или иную моталку осуществляется трубкой, смещаемой в горизонтальной плоскости от импульса индикатора.

По расположению оборудования и технологическому процессу прокатки катанки на этом стане следует сделать некоторые замечания.

Несмотря На То, что этот СТаН хорошо скомпонован, удобен в обслуживании, он имеет ряд недостатков.

В методической печи ролики, втаскивающие заготовку, расположены внутри печи, что определяет тяжелые условия их эксплуатации, затрудняет обслуживание, регулирование роликов в работе и т. д.

Черновая группа клетей имеет один общий электродвигатель от которого приводятся все клети. Регулировать частоту вращения валка раздельно у каждой клети невозможно, следовательно, настройка клетей на константу стана ограничена расчетными параметрами.

Те же недостатки относятся и к первой средней четырехклетевой группе.

На стане не предусмотрено охлаждение раската катанки водой — установка для сорбитизации. В настоящее время освоена такая установка, вмонтированная в каждой линии прокатки и успешно работает.

В целом выполнена достаточная механизация и автоматизация стана, исключен ручной труд увязки бунтов— установлены буитовязальные машины. Благодаря этим усовершенствованиям производительность стана сейчас более чем в 2,5 раза превышает проектную.

Потребности отраслей народного хозяйства СССР в катанке постоянно возрастают: развивается метизное производство, возрастает потребность в катанке, проволоке в строительных конструкциях, в строительстве автомобильных магистралей и т. д.

Вот почему развитию проволочных станов уделяется особое внимание.

Современное развитие производства катанки идет в направлении осуществления процесса прокатки на высокопроизводительных непрерывных станах.

Скорость прокатки на проволочных станах в последние годы, как правило, достигает 50 м/с и более, масса бунтов катанки 1,5 т.

Проектная производительность новых четырехниточных непрерывных станов составляет 1 млн. т/год.

Увеличение скорости прокатки и массы бунта вызвали необходимость плотной укладки катанки в бунты и осуществления контролируемого режима охлаждения в целях получения лучшей структуры катанки (сорбитизации готовых раскатов). Повышается жесткость рабочих клетей, снижающая допуски на размеры. В 60-х годах в СССР на ряде заводов созданы непрерывные проволочные станы с чередующимися клетями с горизонтальными и вертикальными валками и индивидуальными приводами.

  ПРОКАТНЫЙ СТАН. Классификация прокатных станов и общие схемы ...

  Обработка металлов давлением. ВИДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

  производство листового проката, фасонных профилей высокой точности ...

  Блюминги. Станы для прокатки блюмов и слябов