Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

Металлургия черных металлов

Черные металлы

Что же является черным металлом? Под словосочетанием черные металлы подразумевают сплав железа, который в своем составе имеет небольшое количество углерода, и других специальных элементов, которые добавляются для получения всех необходимых свойств.

Черный металл – это особые формы желез и других стальных сплавов, такие как:

  • углеродистые стали;
  • чугун;
  • легированные стали;
  • инструментальные стали.

Черные металлы обладают магнитными свойствами.

Читать далее

§ 5. Машины для волочения проволоки

Для производства проволоки применяют волочильные машины: однократные и многократные, без скольжения и со скольжением. Машины для производства проволоки называют барабанными, если они работают с наматыва­нием проволоки на барабан, или шпульными, если про­волоку наматывают на катушки. Однократные барабан­ные волочильные машины применяют при производстве проволоки диаметром >6 мм. Проволока диаметром <6 мм производится на барабанных машинах многократ­ного волочения. По диаметру готовой проволоки разли­чают машины: толстого волочения (d=Зч-6 мм), сред­него волочения (d=Q,8-r-1,5 мм), тончайшего волочения (d<0,8 мм). По кинематике различают машины со скольжением проволоки относительно поверхности тяго­вых барабанов и без скольжения.

При производстве проволоки диаметром >6 мм при­меняют однократные волочильные машины. Исходной за­готовкой для однократных волочильных машин является горячекатаный прокат диаметром 8—20 мм. Перед воло­чением заготовку подвергают травлению и после остре-

/ 2 J 2 2 2

Рис. 154. Схема многократного волочения

Ния передают на волочильную машину. Заготовку в виде бунта устанавливают на свободно вращающийся конус. Заостренный конец заготовки пропускается через рабо­чий канал волоки и захватывается вытяжными клеща­ми, которыми проволока вытягивается на определенную длину. После намотки двух-трех витков машину оста­навливают, и проволока закрепляется непосредственно на барабане. Протяжку конца заготовки и волочение проволоки осуществляют за счет усилия, развиваемого барабаном. При необходимости дальнейшего уменьше­ния диаметра проволоки производится повторное воло­чение. На машинах многократного волочения (рис. 154) проволока 1 деформируется одновременно в нескольких волоках 2. Сила трения, возникающая между поверх­ностью тягового барабана 3 и проволокой, осуществляет протягивание проволоки через фильеру. Современные волочильные машины имеют индивидуальный привод тя­говых барабанов через коробку скоростей 4. Машина многократного волочения является машиной непрерыв­ного принципа работы, т. е. проволока одновременно де­формируется в нескольких волоках и скорость вращения всех тяговых барабанов связана постоянством секундных объемов металла, скоростью выхода проволоки после каждой волоки.

Постоянство секундных объемов на машинах много­кратного волочения прямоточного типа (рис. 154) обес­печивается подбором рабочего диаметра и числа оборо­тов тяговых барабанов. На машинах многократного во­лочения магазинного типа (рис. 155) частичное рассогла­сование условия постоянства секундных объемов металла компенсируется изменением количества витков прово­локи на смежных тяговых барабанах 2. В зависимости от соотношения скорости выхода проволоки из предыдущей фильеры 1 и скорости входа проволоки в последующую

Фильеру поводковым устройством 3 с промежуточного барабана снимается определенное число витков проволо­ки или добавляется. Как правило, обжатия в волоках подбираются так, чтобы запас проволоки на промежу­точных тяговых барабанах в процессе волочения посто­янно увеличивался. Машины многократного волочения без скольжения являются наиболее распространенными. Во-первых, эти машины обеспечивают широкий сорта­мент по размерам и, во-вторых, проволока на этих ма­шинах получает большую суммарную деформацию за передел благодаря протяжке через большое количество волок (до 15). Например, отечественная машина прямо­точного волочения 7/350 обеспечивает за одну операцию получение проволоки диаметром 2—3,2 мм с суммарным обжатием свыше 80%. Машины, работающие со сколь­жением проволоки относительно поверхности тяговых шкивов, применяются в основном для производства про­волоки диаметром <1 мм.

Вытяжные и направляющие шкивы машин со сколь­жением выполняются ступенчатыми (рис. 156) и враща­ются с постоянной угловой скоростью. Диаметр по сту­пеням шкивов увеличивается по мере уменьшения сече­ния проволоки пропорционально вытяжкам. Практически линейная скорость на ступенях шкивов на 2—3 % боль­ше скорости проволоки. Усилие волочения так же, как и в машинах без скольжения, определяется силой трения на поверхности контакта шкива и проволоки. Процесс волочения проволоки на машинах со скольжением осу­ществляется следующим образом. С размоточного уст-

Рис. 156. Схема волочения со скольжением

Ройства заостренная проволока пропускается через пер­вую фильеру и огибается вокруг натяжного шкива 1 один-два раза и свободно пропускается через волокодер — жатель 3 на направляющий шкив 2. Усилие волочения создается на вытяжном шкиве; направляющий шкив слу­жит для изменения направления волочения. Волочение в следующей фильере 4 происходит на ступени шкива большего диаметра и т. д. На машинах с двумя парами ступенчатых шкивов осуществляется протяжка через большое количество фильер (до 25) с суммарным отно­сительным обжатием до 90 %. При производстве прово­локи волочением применяют отжиг для снятия упрочне­ния металла и восстановления его пластических свойств перед дальнейшим волочением. Часто при производстве тонкой проволоки, еще до получения требуемого диамет­ра, суммарная степень деформации достигает больших значений, что вызывает значительное упрочнение метал­ла и потерю пластичности. Дальнейшее волочение про­волоки возможно только после отжига. Готовую прово­локу подвергают термической обработке для получения заданных свойств по прочности, твердости, удлинению и т. д.


СО ПРИЛОЖЕНИЕ

Химический состав каменных и бурых углей

Месторождение

Состав, %

Q.

МДж/кг

Влага

Зола

5

С

H

N

O

Каменный уголь

Донецкий бассейн Печорский бассейн Карагандинский бассейн Экибастузское Кузнецкий бассейн Анжерский Прокопьевский Кемеровский

4,5-13 5-6 7-8 8

6,5 5,0 6,5-7,5

17—19 19—28 22-28 40

12,5 11,0 13—14,5

2,0-4,5 0,8—1,2 0,а-1,2

0,9

0,6 0,5 0,3—0,5

76—93 85—86 84 78,5

90,5 88,0 85—91

2-5

5.2 5

5.3

4.3 4,8

5.4

1,5 2,1 1,3 1,5

2,0 2,2 2,0

1,5—8,2 5-6 8,5 13,3

2,5 4,5 2-7

21—27 23—26 21—23 16,6

28,3 28,9 26—27,5

Камско-Ачинский бассейн

[

22—32 J

Бурый 9,5—21

Уголь 0,5—1,7

69—77

5,0

1,2

55—23

11—18

Химический состав природных, коксовых и доменных газов

Газ

Состав, %

Q,

МДж/м3

CH1

C2He

H2

C3Ha

Остальные

СО

CO2

N

Природный (местонахождения): Тюменское Газлийское Азербайджанское Коксовый Доменный

88—95 92—98

97 • 24—26

0,1—1,4 1,0—3,0 1,3

57—60 2-6,2

0,05—0,62 0,2—1,0 0,8

До 3,0 0,6 0,6 2,2—2,8

6,8—7,5 23—27

0,2—1,0 0,1—0,7

0,4 2,3—2,7 16—20

3—10 0,4—3,7

2,5 45—54

~32 , -38 39,3 17—18 3,4-4,5

Химический состав железных руд СССР

Месторождение

Состав, %

Характеристика руды

P

S

Fe2O3

FeO

SlO2

Al2O3

Оленегорское

32,5

0,035

0,04

32

43

0,25

Железистый кварцит

Костомукшское

33,8

0,07

0,2

34

41

0,5

Магнетитовый кварцит

Лебединское, KMA

33,5

0,09

0,065

33,3

42,6

13,1

1,9

Гематитовая, кварциты

Криворожское

52,3

0,038

0,058

54,83

15,5

18,9

0,55

Гематиты и мартиты

Керченское

38,3

0,98

0,13

Нет св.

19,0

Нет св.

5,0

Бурый железняк

Гора Благодать

52,0

0,05

0,75

46,8

14,4

24,8

5,3

Магнетиты

Гора Высокая

53,88

0,11

0,05

55,7

8,56

19,2

3,9

Магнетиты

Алапаевское

45,95

0,06

65,7

17,3

7,2

Магнетиты

Бакальское

34,2

0,03

0,16

16,75

6,88

28,86

2,59

Сидериты

Бакальское

50,1

0,034

0,03

69,91

10,14

1,56

3,57

Бурый железняк

Орско-Халиловское

39,27

0,20

0,04

55,92

15,72

0,2

13,05

Бурые, хромо-никелевые

Железняки

Аятское

37,1

0,40

0,35

Нет св.

16,0

8,6

Бурые железняки

Лисаковское

36,4

0,48

0,03

Нет св.

31,0

4,67

Бурые железняки

Соколовско-Сарбайское

58,2

0,10

0,23

54,13

5,95

26,1

1,26

Магнетнт

Качарское

59,1

0,03

0,06

Нет св.

8,7

2,9

Магнетит

Горная Шория

59,5

0,07

0,35

59,5

4,77

23,0

2,81

Магнетитовые, мартиты

Абаканское

45,5

0,19

2,3

Нет св.

13,8

4,2

Магнетиты

Нижнеангарское

О

39,4

0,07

0,12

»

37,2

7,9

Гематитовая


Со Технико-экономические показатели доменной плавки (197? г.)

Заводы

Лучший

Показатель плавки

Показатель

Магнито­горский

Кузнецкий

Черепо­вецкий

Ново­липецкий

Криво­рожский

«Азов - сталь»

Челя­бинский

Печь объе­мом 1007 м', ЧерМК

К. И. п. о., ма-сут/т

Удельный расход кокса, кг/т чугуна

0,457

0,528

0,448

0,466

0,573

0,578

0,617

0,364

455

568

438

454

519

533

579

413

Расход природного газа, м3/т чугуна

97

113

137

95

103

107

107

Расход мазута, кг/т

___

0,3

Расход кислорода, м3/т чугуна

95

142

164

117

120

99

178

Концентрация кислорода в дутье, %

24,9

21,0

28,8

31,3

26,3

25,4

25,3

31,2

Температура дутья, °С

1152

1020

1084

1140

1050

1167

981

1042

Избыточное давление газа под ко­

0,09

0,102

0,183

0,147

0,149

0,166

0,120

0,171

Лошником, МПа

Состав чугуна, %

Si

0,62

0,69

0,57

0,76

0,82

0,93

0,90

0,548

S

0,020

0,026

0,018

0,032

0,044

0,036

0,034

0,01

Основность шлака

1,13

0,96

1,02

1,07'

1,22

1,26

0,87

1,01

Выход шлака, кг/т

326

457

333

470

431

553

522

334

Содержание Fe в шихте, %

58,37

54,11

57,90

53,86

55,58

50,39

51,30

Расход сырого флюса, кг/т

17

5

10

41

16

50

5

Содержание агломерата и окатышей

98,8

97,5

97,3

99,6

99,2

99,2

77,9

97

В рудной части шихты, %

Количество уловленной пыли, кг/т

41

43

15

17

54

39

77,9

13

Текущие простои, %

1,02

0,75

2,64

1,26

1,51

0,78

1,31

_____

Себестоимость чугуна, руб/т (на

48,44

42,32

50,37

50,89

50,60

51,49

52,77

_____ ..

1974 г.)

Проектные профили доменных печей СССР, мм

Полезный объем, м3

Характеристика профиля

930

1033

1386

1513

1719

2002

2300

2700

ЗСОО

3200

5000

5500

Диаметр, мм

15 100

Гориа

7000

7200

8200

8600

9100

9750

10 500

11 000

11 600

12 000

14 700

Е г

Распара D

7850

8200

9300

9600

10 200

10 900

10 700

12 300

12 800

13100

16 100

IS 500

Колошника dK0Jl

5410

5800

6500

6600

6900

7300

7300

8100

8400

8900

10 800

11 200

Большого конуса dgK

3960

4200

4800

4800

5000

5400

5400

6200

6500

7000

Высота, мм:

Мертвого слоя Zi0

500

600

450

760

1100

1100

1650

1700

1747

1185

1113

1165

Горна An

3060

3200

3200

3200

3200

3600

3800

3900

3900

3900

4400

5700

Г

Заплечиков Hri

3240

3000

3200

3200

3000

3000

3200

3400

3200

3400

3700

3700

О

Распара h г,

1860

2000

2000

1800

2000

1700

1700

2200

2000

2300

1700

2000

Конической части шахты Hm

14 720

15 000

16 000

17 300

17 800

18 200

19 000

18700

20 100

19 600

20700

20 400

Верхней цилиндрической части

3000

3000

Колошника ft„nTT

2920

2800

2900

2500

2500

2S00

2300

2300

2350

2300

Кол

Полезная Hrlr._

25 800

23 200

24 400

25 500

26 000

29 400

30 200

31 200

32 360

32130

33 500

34 800

Пол

Полная H

28 500

26 000

28 000

28 500

29 400

30 200

30 200

31 200

34 950

35 290

36 100

Нет св.

Угол наклона:

Шахты а

85°16'

85°25'

$4°59'

85°02'

84°42'

OO

83°23'

83°35'

83°45'

83°53'

82°42'

82°36'

Заплечиков P

82°32'

80°32'

80°14'

81°07'

79°35'

79°09'

79°21'

7940'

79°22'

80°49'

79"13'

79°17'

Соотношение размеров:

H ; D

3,63

3,17

2,93

2,92

2,79

2,70

2,58

2,53

2,73

2,69

2,24

Нет св.

D : Dr

1,12

1,13

1,13

1,12

1,12

1,12

1,11

1,18

1,10

1,09

1,10

1,09

DKnTT ; D

0,69

0,17

0,79

0,68

0,68

0,67

0,62

0,63

0,65

0,68

0,67

0,69

Кол Число фурм

16

16

16

18

18

20

20

20—24

28

28

36

36

Число леток (чугуниых/шлаковых)

1/2

1/2

1/2

1/2

1/2

1/2

1/2

1/2

3/2

3/2

4/1

4/1


А X

U

О

SHOOS-UOtf

200

610

125 000 110

19

300—950 87 000 8500

7330

1480 1600 3100

420

550

90HOOI-UOtf

I 100 I

610

75 ООО 35

19

259-761 80 000 6900

5600

1100 1650 2070

410

350 1,0

VeHooi-notf

I ioo!

Ический

610

60 000 38,5

19

200—573 63 600 6900

5000

1100 1600 2070

410

230 1,5

OE-UOtf

50 I

Гидразл

500

20 000 35

22

144—407

34 000 5800

4560

890 1600 1950

440

Ss-uotf

25 I Свер;

400

12 500 10; 35

22

130—370 23 400 4700

3540

775 1250 1500

460

SI-UOtf

I 12 !

350

8000 6; 10

12

120—318 17 400 4260

2740

555 1000 1365

470

9-UOtf

I 6

Еханиче - гидрав - !C кий

300

4000 6; 10

12

118—281 9870 3350

2230

425 1000 1110

500

9-Otf

6 j

Эл ектром ский нли личе 300

5000 6; 10

12

118—281 9780 3020

2260

330 900 1320

500

E-Otf

3

Е окно ический

200

2000 6; 10

12

116-243 4800 2950

1800

400 700 1050

515

S'I-Otf

I 1.5

Рабоче эомехан]

150

1250 6; 10

12

103-225 3210 2400

1500

360 520 900

535

S’o-otf

0,5 ! Через Эле KTj

150

6300 6; 10

12

98—216 1685 1720

1100

260 480 645

650

Показатель

Номинальная вместимость Способ загрузки шихты Тип привода перемещения электро­дов

Диаметр графитироваиного элект­рода, MM

Мощность трансформатора, кВ-А Первичное напряжение трансфор­матора, кВ

Число ступеней вторичного напря­жения

Пределы вторичного напряжения, В Максимальный ток на электроде, А Диаметр кожуха иа уровне откосов Dk, мм

Диаметр ваииы иа уровне откосов Dzl3l, мм

Глубина ванны от порога #м, мм Диаметр распада электродов, мм Высота плавильного пространства от порога до пят свода ftCT> мм Удельный расход электроэнергии на расплавление твердой завалки (расчетный), кВт-чАг Производительность, тыс. т/год Время расплавления, ч


Химический состав некоторых марок стали

Химический состав, %

Марка

С

Mn

Sl

Cr

Ni

Другие ле­гирующие

Стали углеродистые обыкновенного качества

CtO

«0,28

CtI

0,06—0,12

0,25—0,50

0,12—0,3

-

-

-

Ст2

0,09—0,15

0,25—0,50

0,12—0,3

-

-

Ct 3

0,14-0,22

0,40—0,65

0,12—0,3

-

-

Стали конструкционные общего назначения

08Ю «8кп

0,05—0,11 0,05-0,11

0,25—0,50 0,25—0,50

<0,03 <0,03

«0,1 <0,01

<0,2 <0,2

0,02— 0.5А1

Юкп

0,07—0,14

0,25—0,50

<0,07

<0,15

<0,2

-

15кп

0,12—0,19

0,25—0,50

<0,07

<0,25

<0,2

-

Марганцовистые стали

&5Г2

0,31—0,39

1,40—1,80

0,17—0,37

<0,3

<0,3

-

45Г2

0,41—0,49

1,40—1,80

0,17-0,37

<0,3

<0,3

-

Хромистые стали

35X

0,31—0,39

0,5—0,8

0,17-0,37

0,8—1,1

<0,3

-

40X

0,36-0,44

0,5-0,8

0,17—0,37

0,8-1,1

<0,3

-

45X

0,41—0,49

0,5—0,8

0,17—0,37

0,8-1,1

<0,3

-

Хромояарганцевокремнистые стали (хромансилы)

К 25ХГСА

0,22—0,28

0,8-1,1

0,9-1,2

0,8—1,1

<0,3

-

ЗОХГСА

0,28—0,35

0,8—1,1

0,9—1,2

0,8-1,1

<0,3

-

Хромоникельмолибденовая сталь

40ХНМА

0,37-0,44

0,5-0,8

,0,17—0,37

0,6-0,9

1,25—1,65

0,15— 0,25Мо

Жаростойкие стали

Xl 7

<0,12

-

<0,8

16—18

-

-

Х28

«0,15

<1,0

27—30

-

-

Хромоникелевые стали аустенитного класса

0Х18Н10 0Х18Н10Т

<0,08 <0,08

1,0—2,0 1,0-2,0

-

17—19 17—19

9,0—11,0 9,0-11,0

%Ti = =S-C-O

Химический состав кокса

Угли

Состав, %

Пори­стость, %,

Г

Нелет

Зола

Влага

ВЫХОД

Лету­чих

Сера

Фосфор

Донецкие

87,3

9,6

3,2

1,0

1,7

0,02

50

Кузиецкие

87,5

11,1

3,0

1,0

0,42

0,04

37

Карагандинские

85

13,1

3,3

1,2

0,68

0,03

40

Печорские

87,8

10,6

2,0

1,0

0,55

0,02

38—52

Основные размеры рабочего пространства мартеновских печей

Показатели

Вместимость печи, т

50

100

250

300

400

500

600

900

Площадь пода иа уровне порога рабо­чих окои, M2

32

48

84

90

102

113

125

160

Длииа. ваины иа уровне порога рабо­чих окои, M

9,7

12,0

16,4

17,1

18,3

19,5

20,8

25,0

Ширина ваииы иа уровне порога рабо­чих окои, M

3,3

4,0

5,1

5,3

5,6

5,8

6,0

6,4

Глубина ваииы в се­редине печи, м*

0,55

0,7

0,85

0,95

1,05

1,15

1,2

1,35

Высота свода от уровня порога рабо­чих окои, м*

2,3

2,7

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

3,7

Отношение длины ваииы к ширине

2,9

3,0

3,2

3,2

3,3

3,4

3,5

3,9

Коэффициент емко­сти ваииы **

0,5

0,5

0,56

0,56

0,59

0,6

0,62

0,64

* В зависимости от интенсивности продувки глубина ванны от уровня порога и высота свода увеличиваются иа 200—700 мм.

** Коэффициент емкости ванны показывает, какую часть объема парал­лелепипеда, образованного произведением длины иа ширину и на глубину ванны, составляет объем ванны.

Материальный и тепловой балансы плавки при основном мартеновском скрап-процессе

Приход, %

Расход, %

Материальный баланс (на 100 Edi

Чугун чушковый 34,000 Скрап 66,000 •Ферромарганец 0,838 Ферросилиций 1,250 Известняк в завалку 4,597 Железная руда 2,000 Заправочный материал 3,000 (доломит)

Материал свода 0,200 Кислород и атмосфера 2,560 печи

Шиц массы металлической шихты)

Сталь жидкая 96,400 Корольки металла в шлаке 0,650 Шлак скаченный 5,339 Шлак конечный в печи 8,013 перед выпуском

СО от окисления угле — 3,051 рода шихты

CO2 от разложения из — 1,910 вестняка и извести Влага, содержащаяся в 0,080 известняке и железной руде

Всего 115,445

Тепловой баланс рабочего простра

Экзотермические реак — 8,30 ции выгорания примесей Теплота шлакообразо — 0,48 ваиия

Теплота сгорания топли — 61,67 ва (мазута)

Физическое тепло возду — 29,55 ха, нагретого в регене­раторах

Всего 115,445 нства

На нагрев стали 15,43 На нагрев шлака 3,44 Испарение влаги из ру — 0,06 ды и известняка

Разложение известняка 0,85 Уносится с продуктами 63,86 сгорания

Потери в окружающую 16,36 среду и с охлаждающей средой

Всего 100,00

Всего 100,0

Материальный и тепловой балансы плавки при основном мартеновском скрап-рудном процессе

Приход, %

Расход, %

Материальный баланс (на 100 ед

Чугуи жидкий 66,000 Скрап 35,000 Ферромарганец 0,578 Железная руда в завал — 15,472 ку

Железная руда в пери — 2,000 од кипения

Известняк в завалку 4,755

Иниц массы металлической шихты)

Сталь жидкая 103,522 Корольки металла в 0,757 шлаке

Шлак, спущенный из 8,000 печи во время плавления Шлак конечный в печи 7,355 перед выпуском

СО от окисления угле — 6,064 рода шихты

351

Продолжение

Приход, %

Расход, %

Известь в период кипе­

0,672

CO2 от разложения из­

2,203

Ния

Вестняка, извести, доло­

Заправочный материал

3,000

Мита

0,151

(доломит и магиезит)

0,200

Влага, содержащаяся в

Материал свода

Известняке в железной

Кислород из атмосферы

1,375

Руде

Печи

Всего

128,052

Всего

128,052

Тепловой баланс рабочего пространства


30 52

Тепло жидкого чугуна 10,

Экзотермические реак — 8, ции выгорания примесей

Теплота шлакообразо — 0,58 вания

Тепло сгорания топлива 48,75 (смешанного газа)

Физическое тепло возду — 20,93 ха, нагретого в регене­раторах

Физическое тепло газа, 10,92 нагретого в регенераторах

Всего 100,00

20,10 4,77 0,1»

1,05 58,90

15,05

100,00

На нагрев стали На нагрев шлака Испарение влагн из ру­ды известняка Разложение известняка Уносится с продуктами сгорания

Потери в окружающую среду и с. охлаждением водой

Всего


Сопоставление материальных балансов кислородно-конвертерного процесса при верхней и донной продувке

Задано

Получено

О/

Верхняя продувка

Чугун

100

84,9

Сталь

91,8

78,0

Известь

8,6

7,3

Шлак

13,6

11,55

Кислород

8,45

7,1

_Отходящие газы

10,39

8,8

Футеровка

0,6

0,51

Железо в дым

1,00

0,85

Плавиковый шпат

0,03

0,025

Неусвоенная из­

0,86

0,73

Весть

Итого

117,68

100

Итого

117,65

100

Донная продувка

Чугун

100

84,7

Сталь

92,73

78,5

Известь

8,6

7,2

Шлак

13,04

11,04

Кислород

8,4

7,1

Отходящие газы

11,06

9,3

Футеровка

0,6

0,5

Железо в дым

0,5

0,42

Плавиковый шпат

0,03

0,025

Неусвоенная из­

0,86

0,72

Природный газ

0,35

0,3

Весть

Итого

118,0

100

Итого

118,7

100


Сравнение тепловых балансов кислородно-конвертерного процесса при верхней и донной продувке

Приход тепла

4,18 Дж

Расход тепла

4,18 Дж

Продувка сверху

¦Физическое тепло чугуна

29 670

Тепло стали

31 666

Тепло от окисления:

Тепло шлака и железа

7199

С до СОг

5045

В дым

С до СО

8743

Разложение СаСОз

415,38

Si

6888

Нагрев отходящих га­

4368

Зов

Mn

1055

Потери на нагрев футе­

1687

P

1070

Ровки

FeffiHsi

1758

На расплавление лома

11 423

Рвшлак

1510

Итого

56 236

¦Физическое тепло газов

44

Итого

56 236

Примечание. Расход лома 33,6 % от массы чугуна.

Донная продувка

Физическое тепло чугуна

29 670

Тепло стали

31 481

Тепло от окисления:

Тепло шлака и железа

6860

С до СО

9412

В дым

С до CO2

5045

Разложение СаСОз

415,3

Si

6888

Нагрев отходящих газов

5254

Mn

1055

Потери тепла на диссо­

461

Циацию CH4 и растворе­

P

1070

Ние С

FeffiMM

879

Потери тепла на нагрев

1664

Футеровки

ГСшЛа к

1399

50,3

На расплавление лома

9333

Физическое тепло газов

Итого

55 468

Итого

55 468

Примечание. Расход лома 27,5 % от массы чугуна.


Основные характеристики некоторых прокатных станов

Наименование стана

Число

Рабочих

Клетей

Скорость прокатки, м/с

Наименование и размеры проката, мм

Произво- днтель — I кость, I MJiH — т/год

Блюминг 1300

1

3—6

Блюмы 140X140— 450X450

6,0

Блюминг 1500

1

3—6

250X250—400Х 400

3,0

Блюминг 1150

1

3—6

300X300

4,0

Слябинг 1250

1

5

Слябы толщиной 160—

6,0

14

300 шириной до 1850

5,0

Непрерывный загото­

7

80X80—200X200

Вочный 900/700/500

Непрерывный загото­

12

7

60X60—170X170

3,5

Вочный 850/700/500

Рельсобалочный 950/

4

2—4

Рельсы до 75 кг/м,

1,5

/800

Балки

Балочный стан

6

2—4

Двутавровые балки высотой до 1000 мм

3,0

Крупносортный стан

17

10

Квадрат 50X50—

1,6

600

ЮОХЮО рельсы ве­сом до 24 кг/м

Крупносортный стан

4

5

Круг 120—350 мм, рельсы до 75 кг/м, бал­ки высотой до 450 мм

1,4

950/800/850

Среднесортный стан

16

4—12

Круг 30—60 мм, угло­

1,5

450

Вая сталь 75X75— 125X125, балки вы­сотой до 180 мм

Мелкосортный стан

20

25

Круг 8—42 мм, квад­

1,0

250

Рат 8X8—36X36 мм

Проволочный стан 250

37

40

Катанка 6—10 мм

0,8

Реверсивный толсто­

3

6

Листы толщиной 5—

1,75

Листовой стан 3600

50 мм, шириной до 3200 мм

Широкополосовой

6

20

Полосы толщиной

6,0

Стан 2000

1,2—16 мм, шириной до 1850 мм

Непрерывный стан

4

21

Полосы толщиной

1,0

Холодной прокатки

0,6—2,5 мм, шириной

2500

До 2300 мм

Непрерывный стан

5

33

Полосы толщиной

2,5

Холодной прокатки

0,4—3,5 мм, шириной

2000

До 1850 мм

Непрерывный стан

5

25

Полосы толщиной

2,0

Холодной прокатки

0,4—2,0 мм, шириной

1700

До 1550 мм

Непрерывный жесте-

6

25

Жесть толщиной 0,1—

0,750

Прокатный стан 1400

0,6 мм

Прокатно-дрессиро-

2

40

Жесть толщиной

Вочный стан 1400

0,08—0,16 мм, шири­ной до 1000 мм

Реверсивный 20-вал-

1

7,5

Полоса толщиной

Ковой стан 1200

0,1—0,5 мм, шириной до 1000 мм


[1] Схематический продольный разрез рабочего пространства до­менной печи.

[2] Себестоимость чугуна. Структура себестоимости чугуна может быть охарактеризована примерно следу­ющими затратами: сырые материалы 54%; кокс и при-

§ 4. Технологический процесс производства проволоки

Технологический процесс включает ряд операций: подготовку исходного материала, волочение, термиче­скую обработку, покрытие и отделку. Исходным мате­риалом для производства стальной проволоки является катанка диаметром от 5 до 15 мм в бунтах массой до 600 кг. Перед волочением катанку подвергают травле­нию для удаления окалины с поверхности. Наряду с травлением в кислотных растворах окалину с поверхно­сти катанки удаляют также механическим или электро­химическим способом. При производстве высокопрочной проволоки из сталей типа ЗОХГС, 50ХФ и др. катанку подвергают патентированию. Патентирование заключа­ется в нагреве стали до температуры однофазного со­стояния аустенита, выдержке в соляном растворе при 450—550 0C и охлаждении на воздухе. Сорбитная струк­тура, полученная после патентирования, улучшает меха­нические свойства катанки — повышается пластичность и прочностные характеристики металлов. Силы трения в зоне контакта металла с каналом волоки являются вред­ными, препятствующими повышению эффективности про­цесса. Для уменьшения коэффициента трения поверх­ность катанки подвергают меднению, фосфатированию, желтению, известкованию. Перед подачей в волочильную машину бунты катанки укрупняют на стыкосварочной машине. Перед задачей в волоку конец катанки заостря­ется на острильных станках. Операция острения может проводиться перед задачей в каждую волоку, если воло­чение осуществляется через несколько волок.

Выше были перечислены основные операции техноло­гического процесса производства проволоки волочением. Рассмотрим несколько конкретных схем технологическо­го процесса производства проволоки из наиболее широко применяемых сталей. Более 70 % проволоки производит­ся из низкоуглеродистой стали (0,15% С). Это прово­лока общего назначения, для воздушных линий, берд- ная, полиграфическая и др. Исходным материалом для производства проволоки диаметром 0,8—10 мм из низко­углеродистой стали является катанка диаметром 6— 13 мм. Катанку подвергают травлению и протягивают в зависимости от диаметра проволоки на однократных или многократных машинах. В процессе изготовления тонкой проволоки предусматривается промежуточный отжиг. Готовая проволока может передаваться потребителям отожженной или наклепанной. Проволока для холодной высадки калибруется; полиграфическая и кабельная про­волока проходит операцию цинкования.

Канатная, пружинная и инструментальная проволока производится из средне — и высокоуглеродистых сталей (0,5—1,2% С). Повышенное содержание углерода по­зволяет в результате деформационного упрочнения полу­чать высокий предел прочности (до 30 МПа и более) без заключительной термической обработки. Особенностью производства проволоки из средне — и высокоуглеродис­тых сталей является заключительная регламентирован­ная термическая обработка — закалка и отпуск для про­волоки со специальными свойствами (65Г). Технологиче­ская схема производства проволоки из легированных сталей также отличается операциями термической обра­ботки и некоторыми операциями по обеспечению качест­ва поверхности проволоки. Например, при изготовлении проволоки из инструментальной стали Р18 катанку под­вергают отжигу для снижения прочностных характерис­тик и повышения пластичности. Поверхность готовой про­волоки подвергают шлифовке или полировке.

§ 3. Смазка при волочении

Работа деформации при волочении определяется в ос­новном двумя составляющими: работой, расходуемой на пластическую деформацию, и работой, затрачиваемой на преодоление сил трения между изделием и поверхностью канала волоки. Работа, затрачиваемая на преодоление сил трения, может составлять 60—80 % общей работы. Повышение величины работы при волочении отрицатель­но влияет на условия эксплуатации волочильных машин. Работа трения переходит в тепловую энергию, в резуль­тате чего повышается температура волоки, тяговых ба­рабанов и самого изделия. Чрезмерный нагрев приводит к повышенному износу волок. Для уменьшения сил тре­ния в зону деформации вводят различные смазки. К смазкам, применяемым при волочении, предъявляются особые требования, вытекающие из условий деформации в волоке. Смазка должна обладать большой поверхност­ной активностью. Сила сцепления смазки с поверхностью металла должна быть такой, чтобы она проникала в зо­ну деформации. Чем больше поверхностная активность смазки, тем больше проникает ее в зону деформации. В зоне деформации смазка испытывает большие давления и нагревается. При указанных условиях смазка не долж­на разрушаться или спекаться.

Различают следующие виды смазок при обработке металлов давлением: металлические, твердые, конси­стентные, масла, водные смазочно-охлаждающие жидко­сти, газообразные. При волочении стали применяют металлические, твердые, консистентные и водные смазоч — но-охлаждающие жидкости. Примером применения ме­таллической смазки является меднение, цинкование, кад- мирование стали перед волочением, чем увеличивают по­верхностную активность применяемой смазки и улучшают условия трения. К твердым смазкам относится каль­циевое мыло, мыльный порошок, парафин. Консистент­ные смазки представляют собой смеси животных, расти­тельных и минеральных масел с загустителями. В ка­честве загустителей используют мыло, церезин и др. Твердые и консистентные смазки применяют на машинах толстого и грубого волочения. При волочении проволр — ки диаметром <3 мм в качестве смазки используют вод­ные смазочно-охлаждающие жидкости (эмульсии). Ши­роко применяют водные эмульсии масел и мыла, чистого мыла, олеиновой кислоты с. кальцинированной содой.

Для повышения поверхностной активности в эмульсию вводится сера, хлор и др. Эмульсия на проволоку и в зо­ну деформации подается насосом, установленным у каж­дой машины, или от централизованной станции.

§ 2. Волоки

Волоки делают из стали, твердых сплавов и техниче­ских алмазов. По конструкции волоки бывают цельны­ми, составными и роликовыми. Стальные волоки (доски) применяют при волочении крупных изделий: труб диа­метром 16—300 мм и прутков диаметром 16—100 мм. Волоки делают из инструментальных сталей У8—У12 и сталей, легированных хромом,—Х12, 40Х5Т и др. Исход­ной заготовкой для изготовления стальных волок явля­ется горячекатаный прокат в виде круга или толстого листа. Конусный канал волоки выполняют на металлоре­жущих станках. После закалки и отпуска на требуемую твердость поверхности рабочий конус волоки шлифуется и полируется. Твердость поверхности после закалки должна быть не меньше HRC 60.

Твердосплавные волоки производят на основе карби­да вольфрама, имеющего большую твердость. Для соединения карбида вольфрама (порошок) в монолитное твердое тело используют кобальт. Применяют следующие твердые сплавы: при волочении проволоки ВК2—ВК6; при волочении труб и прутков ВК8—BKl 5. Буквенные обозначения и цифры в обозначении твердых сплавов — указывают: В — карбид вольфрама, К — кобальт; циф­ра— содержание кобальта в процентах. Чем меньше ко­бальта, тем выше твердость материала волоки и меньше механическая прочность. Заготовки для волок получают холодным прессованием порошкообразной смеси карбида вольфрама и кобальта в специальных матрицах. Спрес­сованная заготовка подвергается сушке при температуре ~ IOO0C в течение 24 ч и спеканию при 1350—1500°С, После спекания заготовка волоки приобретает твердость в пределах HRC 85—90 и достаточную механическую прочность. Для увеличения жесткости и прочности воло­ку запрессовывают в оправку или закрепляют в оправке пайкой медью. Рабочий канал твердосплавных волок шлифуется на специальных станках нитью, иглой и по­лируется. Для шлифования рабочего канала больших волок применяют шлифовальные круги. Полирование производится различными пастами с алмазной пылью. Волоки из природных или синтетических алмазов приме­няют при волочении проволоки диаметром <1 мм. Обра­ботку канала волоки производят при помощи алмазных зерен или порошка. Алмазные волоки закрепляют в уг­лублении оправки бронзовыми кольцевыми элементами.

§ 1. Основы теории волочения

А

Б

В

Г

Д

1,12

378

4,20

1,5

II

1,14

396

2,94

4,5

36

1,05

72

3,36

0,2

15

1,15

322

0,084

___

___

Волочение металлов применяют при производстве проволоки, прутков, изделий сложного сечения, труб. Проволока, имеющая небольшую площадь поперечного сечения и большую длину, может быть получена только волочением. При производстве прутков холодное воло­чение обеспечивает большую точность размеров и высо­кую чистоту поверхности. Волочение с небольшой сте­пенью деформации для придания прутковым изделиям повышенной точности размеров сечения называется ка­либровкой. Волочение труб применяют для уменьшения диаметра и толщины стенки. Сущность процесса волоче­ния заключается в следующем (рис. 153). Передний ко­нец заготовки 1 заостряют, вставляют в коническое от­верстие волоки 2, имеющей выходное сечение меньше сечения заготовки. Приложением усилия P протягива­ют заготовку через волоку. При этом площадь сечения заготовки уменьшается, а длина увеличивается. Степень деформации при волочении ограничивается прочностью переднего конца изделия, к которому прикладывается тянущее усилие, называемое усилием волочения. При напряжении в переднем конце изделия, превышающем предел упругости, возможен обрыв. Относительное об­жатие при волочении равно е= [F0—FK)/F0 100%, где

F0, Fk —¦ площадь попереч­ного сечения изделия до и после волочения.

При волочении проволо­ки из заготовки круглого сечения относительное об­жатие рассчитывают по фор­муле, %: е = [1— {djd0) 2]Х X ЮО, где d0, dK — диаметр заготовки до и после воло­чения.

Вытяжка заготовки определяется отношением площа­дей поперечного сечения заготовки до и после волочения или отношением длин X=F0IFk=Ik/Io, где I0, Ik — длина заготовки до и после волочения.

Так же как и при прокатке, относительное обжатие и вытяжка взаимосвязаны отношением Я= 1/(1—е). Основным коэффициентом деформации считают относи­тельное обжатие, по которому оценивают эффективность процесса. При волочении проволоки суммарное относи­тельное обжатие за один передел может достигать 90 % и более. Наибольшее частное относительное обжатие, как уже говорилось выше, ограничивается уровнем на­пряжения растяжения в сечении переднего конца заго­товки, к которому приложено усилие волочения. Усилие волочения зависит от большого числа факторов: от со­противления металла деформации, которое в свою оче­редь зависит от химического состава стали и состояния металла (температура, наклеп). Чем больше степень частного относительного обжатия, тем больше усилие волочения. Усилие волочения возрастает при увеличении коэффициента трения по площади контакта металла и инструмента. Сложное влияние на усилие волочения ока­зывает форма продольного профиля конусного отверстия, через которое протягивается металл.

Рис. 153. Схема канала волоки

По длине сечения канал можно разделить на участки (см. рис. 153): входная воронка I, рабочий конус II, ка­либрующий поясок III; выходная воронка IV. Обжатие заготовки в радиальном направлении происходит в ра­бочем конусе. Усилие волочения Pu = aFK, где о—напря­жение в переднем конпе полосы, МН/м2; Fk — площадь. поперечного сечения, м2.

§ 6. Производство электросварных труб

Электросварные трубы можно разделить по диамет­ру на три группы: 6—114, 114—529, 529—2000 мм. Тру­бы диаметром от 6 до 529 мм производят контактной электросваркой, диаметром >529 мм — электродуговой

Рис. 152. Схема производства труб методом продольной гибки заготовки с последующей сваркой

Сваркой с расплавляемым электродом. Рассмотрим технологический процесс образования продольной гиб­кой трубы из рулонной полосовой или листовой стали (рис. 152). Оборудование агрегата расположено в по­точной линии, и процесс является непрерывным. Полоса (лист) в рулонах поступает на разматыватель 1. Конец полосы отгибается специальным устройством, и полоса задается в правильную машину 2. Концы полосы обреза­ются на гильотинных ножницах 3. Конец предыдущего рулона сваривается встык с началом последующего. На­плывы металла в месте сварки (грат) срезаются грато — снимателем, смонтированным в стыкосварочной маши­не 4, транспортировка полосы обеспечивается тянущими роликами 5. Для обеспечения непрерывности процесса предусмотрены петлевые устройства 6, из которых поло­са выбирается во время сварки концов рулонов. Перед задачей в формовочный стан 8 кромки полосы обреза­ются на дисковых ножницах 7 для получения постоян­ной ширины. Процесс формовки трубы из полосы заключается в последовательном пластическом изгибе полосы в холодном состоянии. Валки многоклетьевого непрерывного формовочного стана производят последо­вательный изгиб полосы. Сформованная труба посту­пает на сварочную машину 9. После сварки и удаления грата труба охлаждается и поступает в калибровочный стан 10. Калиброванная по диаметру труба режется дис­ковой пилой 11 на мерные длины и передается на от­делку, где трубы правят, торцуют, подвергают гидроис­пытаниям. Технологическая схема производства (см. рис. 152) предусматривает возможность получения тру б большого диапазона по диаметру. Например, агрегат 20-102 для получения труб сваркой сопротивлением обес­печивает производство труб диаметром от 20 до 102 мм. Разрезанные на мерные длины дисковой пилой трубы на агрегате 20-102 поступают в нагревательную печь. После нагрева трубные заготовки поступают для дальнейшей прокатки в редукционный и калибровочный станы. Ниже приведен расход металла А (т), электроэнергии Б (МДж), условного топлива В (ГДж), валков Г (кг) и воды Д (м3) на 1 т труб:

Установки:

С автоматическим станом. с непрерывным станом. . для печной сварки труб. для электродуговон сварки с расходуемым электродом (спиральный шов) ….

§ 5. Производство труб методом непрерывной печной сварки

Исходным материалом для производства сварных труб служат полосы толщиной 2,6—8,5, шириной 172:— 457 мм в рулонах массой до 4 т. Рулоны полосы со скла-

Рис. 151. Схема производства труб методом непрерывной печной сварки

Да подаются в пролет стана (рис. 151) к разматывателю 1. На разматывателе конец полосы отгибается и задает­ся в роликоправильную машину 2. В линии стана уста­новлены ножницы 3 для обрезки концов полосы и стыко — сварочная машина 4. Сваркой заднего конца предыдущей полосы с передним концом последующей получают бес­конечную ленту. Между стыкосварочной машиной и проходной нагревательной печью 6 предусмотрен нако­питель ленты 5, который обеспечивает непрерывность работы линии во время сварки очередных полос. Форми­рование трубы из полосы производят на непрерывных валковых станах. Непрерывный формовочно-сварочный стан 7 состоит из шести рабочих клетей с вертикальным и горизонтальным расположением валков диаметром 350 мм. На бочке валков выполнены ручьи, образующие круглые калибры. В первой рабочей клети полоса свер­тывается без соприкосновения кромок. В проходной на­гревательной печи полоса нагревается до 1300—1350 °С. При выходе из печи кромки полосы обдуваются сжатым воздухом и в результате реакции окисления разогрева­ются до 1380—1450 °С. Перед соприкосновением кромок и собственно сваркой сжатием вторично подают сжатый воздух и повышают температуру кромок до 1500— 1520 0C и сплавляют их. Во второй клети кромки приво­дят в соприкосновение и после сжатия сваривают.

В последующих четырех клетях формовочно-свароч — ного стана осуществляется обжатие трубы по диаметру. В редукционном стане 9 производится дальнейшее об­жатие (40—65 %) трубы по диаметру с большим натя­жением, что позволяет одновременно с уменьшением диаметра трубы уменьшить толщину стенки на 10— 20%- В состав редукционного стана входят четырна­дцать рабочих клетей с горизонтальным и вертикальным расположением рабочих валков. Окончательная прокат­ка трубы осуществляется в трехклетьевом калибровоч­ном стане 10. В двух клетях с горизонтальным располо­жением рабочих валков и одной клети с вертикальным расположением валков производится прокатка с неболь­шим обжатием для получения точных размеров по диа­метру. Перед прокаткой в редукционном и калибровоч­ном станах труба проходит душирующие установки 8 и охлаждается перед редуцированием до IlOO0C и перед калибровкой до 900 0C для получения необходимых меха­нических свойств. По выходе из калибровочного стана труба разрезается летучей пилой на мерные длины. Раз­резанные на мерные длины (8 м) трубы направляются на охлаждение и отделку. Отделка труб осуществляется в четырех поточных линиях, на которых трубы торцуют­ся, на трубонарезных станках нарезается резьба на кон­цах и производится гидроиспытание на прочность. Ниже приведены данные, характеризующие часовую произво­дительность непрерывных станов печной сварки труб в зависимости от диаметра готовой трубы.


Номинальный внутренний дна — j

Метр труб, дюйм………………………. —

2

Толщина стенкн, мм. . . .2,75 Производительность, т/ч. . 25

Номинальный внутренний диаметр трубы, дюйм… 2

Толщина стенкн, мм…. 3,9 Производительность, т/ч. . 45

3

1

1

1

- —

1 —

1——

2

4

4

3,85

3,35

3,55

3,7

30

33

39

45

1

1

2 —

3

3——-

4

2

2

5,15

5,5

5,75

6

46

47

48

50


§ 4. Производство холоднокатаных труб

Трубы высокого качества по поверхности, размерам и механическим свойствам получают холодной прокат­кой на специальных станах и волочением. Перед холод­ной прокаткой трубную заготовку подвергают контролю, а заготовки из специальных сталей — отжигу. В даль­нейшем заготовку подвергают травлению, промывке. Остатки кислоты нейтрализуются в растворе щелочи, и заготовки просушиваются. Поверхность заготовки перед прокаткой фосфатируется или омедняется для улучше­ния условий деформации. Промасленные трубные заго­товки поступают на стан холодной прокатки. Рабочую клеть стана холодной прокатки выполняют подвижной. В клети на подшипниках горизонтально смонтированы два валка, на которых нарезаны ручьи переменного ра­диуса и ширины. При синхронном вращении валков в разные стороны образуется круглый калибр переменного сечения, т. е. калибр будет уменьшаться или увеличи­ваться в зависимости от угла поворота валков. В зоне деформации устанавливается коническая оправка. При движении рабочей клети навстречу трубной заготовке между валками образуется круглый калибр большого диаметра, через который свободно проходит трубная за­готовка. При изменении направления движения рабочей клети валки обкатываются по трубе и производят обжа­тие. На стане холодной прокатки осуществляют значи­тельное уменьшение толщины стенки и диаметра за одну операцию. При необходимости дальнейшего уменьшения толщины стенки и диаметра трубы подвергают повторной прокатке. Перед повторной прокаткой трубы отжигают, травят, омедняют и промывают. Готовые трубы посту­пают в отделение отделки.

331

Производство сварных труб. Исходным материалом при производстве сварных труб является полоса (штрипс) или лист. Стальная труба получается в результате плас­тического изгиба полосы или листа и последующей сварки. Труба образуется при изгибе полосы или листа в продольном направлении или сворачиванием в винто-

?1*

Вую спираль. Кромки свернутой в трубу полосы или листа свариваются под давлением (печная сварка) и электросваркой.

§ 2. Производство труб на автоматическом стане

Основная масса бесшовных труб получается прокат­кой на автоматических трубопрокатных станах. Исход­ным материалом для прокатки труб на автоматическом стане является заготовка круглого сечения диаметром 70—350 мм. Схема производства труб на автоматическом стане включает две основные операции: прошивку заго­товки в толстостенную гильзу и прокатку гильзы на автоматическом ртане (рис. 149). Зона деформации при прокатке на автоматическом стане образуется калибром и оправкой. Зазор между калибром и оправкой опреде­ляет толщину стенки трубы. Оправка вставляется в ка­либр, задний конец оправки длиной 11 м удерживается в станине. Прокатка производится в несколько пропус­ков с поворотом оправки вместе с трубой на 90° после каждого пропуска. В конце каждого пропуска труба 2 полностью выходит из валков рабочей клети 3 и оказы­вается на оправке 1. При поднятом верхнем валке рабо-

Риц. 149. Последовательность прокатки трубы на автоматическом стане:

Л —захват трубной заготовки валками; б — прокатка трубы; в — окончание прокатки; г — возврат трубы для повторной прокатки

Чей клети труба роликами 4 возвращается на переднюю сторону рабочей клети, и процесс прокатки повторяется.

Ролики обратной подачи 4 работают синхронно с валками 3 рабочей клети. При прокатке трубы нижний ролик опускается, и труба свободно проходит на оправ­ку. После окончания прокатки, когда труба полностью оказывается на оправке, нижний ролик поднимается и прижимает трубу к верхнему ролику, вследствие чего труба возвращается на переднюю сторону рабочей клети для повторной прокатки. Трубная заготовка после авто­матического стана поступает на обкатные станы. Про­катка на обкатном стане производится в клетях с конус­ными валками. Прокатка труб ведется на пробке, укреп­ленной на стержне. Труба получает поступательное движение и одновременно вращается вокруг своей оси. На обкатном стане устраняется овальность и разностен — ность трубы. Обкатные станы устанавливаются после автоматических и выполняют операцию калибровки пе­ред окончательной прокаткой труб.

Окончательная прокатка (калибровка) труб произво­дится на непрерывном семиклетьевом стане горячей про­катки с чередующимися двухвалковыми клетями с гори­зонтальным и вертикальным расположением валков.

Готовые трубы диаметром 60—430 и толщиной стен­ки 3—60 мм поступают на холодильник. В дальнейшем трубы правятся на правильных машинах с геликоидаль­ными роликами, проходят холодную калибровку по диа­метру. В отделении отделки труб производится нарезка резьбы, навинчиваются соединительные муфты, осущест­вляются контроль и упаковка,

§ 3. Производство труб на непрерывном стане

Непрерывные трубопрокатные станы обеспечивают большую производительность, технологические операции на стане полностью механизированы и автоматизирова­ны. Повышенная по сравнению с другими станами про­изводительность непрерывного стана определяется не­большой продолжительностью процесса прокатки толсто­стенной гильзы в трубу. Непрерывный семиклетьевой стан включает чередующиеся рабочие клети с горизон­тальным и вертикальным расположением валков. Про­катка на непрерывном стане производится с применени­ем длинной оправки, которая проходит на всю длину трубы и движется вместе с нею. После прокатки оправка извлекается из трубы на специальной машине. После из­влечения оправки охлаждаются, обмазываются графито­вой смазкой и используются повторно.

329

Непрерывные трубопрокатные станы прокатывают трубы одного диаметра. На редукционных станах из труб-, ной заготовки, получаемой на непрерывном трубопро­катном стане, прокатывают трубы различной толщины стенки и различного диаметра. Прокатка на редукционных станах производится в круглых калибрах без оправки. Круглый калибр образуется двумя, тремя, четырьмя валками. В результате радиального обжатия в калибрах уменьшается диаметр трубы, а создав между смежными клетями натяжение, добиваются и уменьшения толщины стенки. Рассмотрим технологическую схему прокатки труб с непрерывным трубопрокатным станом 30-102 (рис. 150). В состав цеха входят следующие станы: про­шивной 1, непрерывный девятиклетьевой 2, одиннадца — тиклетьевой непрерывный калибровочный 3 и девятнад — цатиклетьевой редукционный 4. Калибровочный и редукционной станы различаются числом клетей и воз­можностью значительного уменьшения толщины стенки

21—398.

Трубы в результате создания большого межклетевого натяжения до 0,8—0,9 от. Исходная круглая заготовка диаметром 140 мм и длиной 9—12 м краном загружается на приемные решетки 5. Для нагрева заготовок до темпе­ратуры 1200—1250 0C установлены две секционные печи

Рис. 150. Технологическая схема прокатки труб с непрерывным трубо­прокатным станом 30-102

6, к которым заготовка транспортируется рольгангами 7, передача заготовки поперек цеха осуществляется шлеп — перами 8. Нагретые заготовки разрезаются на мерные длины и передаются на прошивной стан /. Прошивка заготовки производится на оправке. Гильзы диаметром 136 и толщиной стенки 14—19,5 мм передаются на не­прерывный девятиклетьевой трубопрокатный стан 2. Прокатка на непрерывном стане производится на оправ­ках различного диаметра в калибрах. Из последней ра­бочей клети получают черновые трубы диаметром 108 мм, толщиной стенки 3—7,5 мм, длиной 20,5 м. По­сле удаления оправки и обрезки концов черновые трубы прокатывают на калибровочном стане 3 или передаются на редукционный стан 4.

Перед окончательной прокаткой трубы подогревают в индукционных печах до температуры 900—950 °С. Из последней рабочей клети калибровочного стана выходит труба диаметром 60—102 и толщиной 3,0—7,5 мм со ско­ростью 1,7—2,9 м/с. На выходе редукционного стана получается труба диаметром 30—73 с толщиной стенки 1,75—6,0 мм. Скорость выхода трубы из редукционного стана равна 6—12 м/с. Трубы в горячем состоянии ре­жутся летучими ножницами или пилой на куски длиной до 24 м и поступают на холодильник. Остывшие трубы передаются в пролет отделки, где правятся на правиль­ных машинах с геликоидальными роликами, разрезают­ся на длины от 6 до 12 м, подвергаются испытаниям, промасливаются и упаковываются. Годовая производи­тельность цеха с непрерывным трубопрокатным станом 30—102 равна ~400 тыс. т.