- .
Горячая прокатка труб состоит из следующих операций: получения толстостенной гильзы из круглой заго-
Механические свойства |
Специальные свойства |
Сортамент |
Область применения |
|
CTb = =245 МПа |
Жаропрочное, Коррозионно- Стойкое |
Толщина 0,7— 1,2 мм, ширина 20—100 мм |
Механизированная наплавка деталей |
|
CTb= =343 МПа |
Пористость 20-60 % |
Толщина 0,12— 3,0 мм, ширина 500 мм |
Фильтры для очистки активных сред |
|
— |
Пористость 15-70 % |
Толщина 0,12— 3,0 мм, ширина до 800 мм |
Фильтры для очистки неагрессивных сред. |
Товки или слитка; прокатки гильзы в трубу; отделки готовой трубы. Прошивку заготовки или слитка в гильзу производят на прокатных станах или прессах. При получении гильзы используют прокатные станы с конусными,
Грибовидными и дисковыми валками (рис. 148). Прошивной стан с конусными валками (рис. 148, а) включает два рабочих валка 1 диаметром 450—1000 мм. Валки в вертикальной плоскости развернуты на угол от 4 до 12°. Оба валка вращаются в одну сторону, и заготовка 2, заданная вдоль осей валков, получает вращательное движение. Поскольку оси валков развернуты, то заготовка получает еще и поступательное движение. При прохождении зоны деформации уменьшается площадь поперечного сечения заготовки, и в ее осевой части образуется полость небольшого диаметра с неровной поверхностью. Для получения осевого отверстия требуемого диаметра применяется оправка 3. Конусная оправка устанавливается между валками, и заготовка при поступательном движении надвигается на нее, при этом происходит увеличение диаметра и сглаживание поверхности осевого отверстия. Для удержания заготовки в определенном положении относительно валков применяют неприводные ролики и направляющие линейки. Процесс получения гильзы на грибовидных валках (рис. 148,6) аналогичен рассмотренному. При прокатке на дисковых валках (рис. 148, в) заготовка задается ниже (выше) плоскости, проходящей через оси дисков. Смещение оси заготовки по отношению к линии, соединяющей центры дисковых валков, равно а. При вращении дисков в одну сторону заготовка получает вращательное и поступательное движение. На прокатных станах с грибовидными и дисковыми валками получают более длинные гильзы. Толстостенные гильзы получают также прошивкой на гидравлических прессах. В дальнейшем толстостенные гильзы прокатывают в горячем состоянии на трубопрокатных станах. Для горячей прокатки труб применяют следующие типы станов: автоматический двухвалковый; непрерывный; раскатной стан с дисковыми валками; трехвалковый; стан периодической прокатки и др.
Трубы находят широкое применение в народном хозяйстве. Трубы применяют для транспортировки нефти и газа, используют в качестве магистралей для передачи горячей воды и пара. Широко используют трубы в качестве конструкционного материала в авиационной и машиностроительной промышленности. По способу производства трубы делят на бесшовные и сварные. Трубы получают горячей и холодной прокаткой, прессованием, волочением, формовкой из листов и полос с дальнейшей сваркой шва. В зависимости от назначения трубы делают из углеродистой или легированной стали и характеризуют размерами: диаметром, толщиной стенки и длиной, а также механическими и физическими свойствами. Горячей прокаткой на трубопрокатных станах производят трубы диаметром от 20 до 700 мм при толщине стенки 1,7—100 мм. Трубы большего диаметра (до 2000 мм) получают методом сварки.
Расход металла. При горячей прокатке толстолистовой стали расход металла определяется его потерями в виде окалины при нагреве и прокатке, в виде обрези боковых кромок, обрези переднего и заднего концов. В зависимости от состава, стали, размеров листа, требований, предъявляемых к готовым листам, коэффициент расхода металла составляет 1,05—1,25.
Расход электроэнергии на листовых прокатных станах зависит от степени уменьшения площади поперечного сечения, температуры прокатки, химического состава стали, от совершенства конструкции главной линии прокатного стана и вспомогательного оборудования. При горячей прокатке на широкополосовом стане на 1 т проката расходуется 218 МДж, при холодной прокатке расход электроэнергии составляет 360—1080 МДж/т.
Расход тепла при нагреве слябов составляет 2100— 2520 МДж/т; в термических отделениях цехов холодной прокатки листов расходуется 1100 МДж/т.
Расход валков на листовых прокатных станах составляет от 0,8 до 1,5 кг/т.
Расход воды на листовых прокатных станах горячей прокатки равен 2600—7500 м3/ч.
Таблица 2. Характеристика некоторых изделий из порошков
Материал |
Химический состав, % |
Схема технологического процесса |
|
Псевдосплавные ленточные электроды из стеллита марок МВ2К, МВЗК Листы из нержавеющей стали марки ПН Пористые листы марки ПЖ из железа |
59—60 Со; 30 Cr; 4—15 W; 2 Fe, Mn, С 18 Cr; 10 Ni; 1 Ti Г^99 Fe, ост. С, Si, Mn |
Из смесн порошков прокатывают сырую ленту, которую затем спекают в рулонах в среде водорода в течение 1 ч при <=950 0C Из порошка нержавеющей стали прокатывают пористую сырую заготовку, которую затем спекают в течение 2—2,5 ч при t= 1200ч — - M 250 0C Из железного порошка прокатывают пористые листы, которые затем спекают в течение 2 ч при t— 1100ч — Ч-1200 0C |
Прокаткой металлических порошков и последующим спеканием в настоящее время получают материалы со специальными свойствами, получение которых традиционными способами невозможно. Способ получения материалов-методом прокатки из металлических порошков имеет сравнительно небольшую историю и практическое применение его началось в 50-х годах XX в. Материалы из металлических порошков получают различной степени пористости, изделия из порошков твердосплавных смесей широко используют в качестве режущих инструментов, вне конкуренции антифрикционные и магнитно- мягкие материалы, пористые детали и др.
В общем случае технологический процесс прокатки изделия из металлических порошков включает следующие операции: прокатку порошка или смеси порошков, спекание, уплотняющую прокатку, отжиг. Например, трехслойный прокат медь — железо — медь получают прокаткой порошков меди и железа, спекают при 850— 959 °С, подвергают уплотняющей прокатке и отжигают при температуре 800—850 °С. Спекание и отжиг проката производят в среде водорода. Пористые железные листы получают за две операции — прокатка железного порошка и спекание при температуре 1100—1200°С.
Методами порошковой металлургии получают пористые и беспористые листы и ленты, трубы, сортовые пробили и изделия сложной формы.
Для прокатки изделий из металлических порошков применяют прокатные станы такой же конструкции, что и для прокатки литого металла. Отечественной практикой порошковой металлургии доказана возможность прокатки металлических порошков на прокатном стане с одним приводным валком, что позволило существенно упростить главную линию стана.
По конструктивному исполнению рабочие клети отличаются положением рабочих валков. Валки устанавливают в следующих положениях: плоскость, проходящая через осевые линии валков, горизонтальна; плоскость занимает наклонное или вертикальное положение.
Первая схема встречается чаще других (рис. 147), что определяется спецификой прокатки сыпучих металлических порошков. В зону уплотнения и прокатки порошок 2 подается через бункер 3. По мере прохождения через зону между валками 1 порошок претерпевает следующие изменения. На пути, отвечающем центральному углу а—у, происходит увеличение плотности сыпучей массы за счет более плотной упаковки и деформации. Начиная с сечения, отвечающего центральному углу 7, происходит деформация массы порошка без заметного изменения плотности. Сырая лента 4 подвергается спеканию и при необходимости повторной прокатке с целью получения необходимых свойств и размеров.
Рис. 147. Схема прокатки металлических порошков
В табл. 2 даны краткие характеристики технологического процесса прокатки порошков и получаемых изделий. Применяют и горячую прокатку металлических порошков, например алюминиевых. В процессе транспортировки алюминиевый порошок нагревают до температуры 450—470 0C и прокатывают, совмещая таким образом операции уплотнения, прокатки и спекания, Для получения многослойных изделий из различных порошков в бункере 3 устанавливаются перегородки, обеспечивающие раздельную подачу порошков в валки.
Прокатка широкополосовой стали (ширина Ь = = 1000-4-2500 мм) осуществляется на полунепрерывных и непрерывных станах горячей прокатки с длиной бочки 1700—2800 мм. Современным широкополосовым станом является стан 2000. Непрерывный широкополосовой стан 2000 является механизированным и автоматизированным агрегатом. В линии стана установлены три измерителя ширины, изотопный измеритель толщины. Разгон прокатного стана и моталок осуществляется системой автоматики. Стан оборудован системами автоматического регулирования толщины полосы и ее натяжения между клетями, автоматической системой охлаждения полосы на отводящем рольганге.
Исходной заготовкой для широкополосового стана являются литые слябы массой до 36 т, толщиной 230— 300 и шириной 900—1850 мм, полученные на УНРС или прокатанные на слябинге из слитков. В пролете склада стопы слябов краном загружаются на тележки, которыми транспортируются к загрузочному рольгангу печей, оборудованному подъемными столами, сталкивателями и печными толкателями. При подъеме стола на высоту сляба очередной сляб сталкивается на рольганг, устанавливается против окна загрузки и толкателем загружается в печь. Для нагрева слябов установлены три— четыре методические печи. Продвижение слябов в печах осуществляется шагающими балками. Нагретые до температуры прокатки слябы по одному выдаются на печной разгрузочный рольганг и транспортируются к черновой группе рабочих клетей.
Из черновой группы клетей подкат толщиной 30— 50 мм выходит на промежуточный рольганг. Перед чистовой группой рабочих клетей подкат выдерживается для выравнивания температуры, поступает для обрези переднего конца летучими барабанными ножницами и далее следует в чистовую группу клетей. Перед первой чистовой клетью установлен окалиноломатель. Непрерывная чистовая группа состоит из пяти—восьми рабочих клетёй. Количество рабочих клетей в чистовой группе зависит от толщины готовой полосы. При прокатке полос толщиной 1,8—2,2 мм — пять клетей; 1,5—1,8 мм— шесть клетей; 1,2—1,5 мм — семь клетей; 1,0—1,2 мм— восемь клетей. Чистовые четырехвалковые рабочие клети с горизонтальным расположением валков: диаметр рабочих валков 800 мм, опорных 1600 мм, длина бочки 2000 мм. Валки рабочих клетей чистовой группы имеют индивидуальный привод.
Из последней рабочей клети чистовой группы выходит полоса толщиной 1,2—16 и шириной 1000—1850 мм. На отводящем рольганге полоса охлаждается водой да 600—650 0C при движении и поступает для смотки в рулоны на роликовые барабанные моталки. Всего на широкополосовом стане 2000 установлено пять моталок. Первые три моталки рассчитаны на прием полосы толщиной 1,2—4 мм; полоса толщиной >4 мм принимается и сматывается в рулоны дальними двумя моталками. Полоса в рулонах снимается с моталок, передается на цепной транспортер, расположенный в подземном туннеле, которым транспортируется в цех холодной прокатки и на участок резки. Годовая производительность непрерывного стана 2000 равна 6 млн. т.
§ 16. Производство холоднокатаных листов и лент
Холоднокатаные листы получают штучным или рулонным способом. Рулонный способ является более прогрессивным, так как обеспечивает большую производительность прокатных станов и агрегатов подготовки и отделки листов. В дальнейшем из готового рулона вырезают листы требуемых размеров. Кроме того, при рулонном способе, производства листов все операции могут быть механизированы и снабжены локальными схемами автоматического управления. Технологический процесс холодной прокатки состоит из ряда операций: подготовки горячекатаного подката, полученного на широкополосовом стане в рулонах; холодной прокатки и промежуточной термической обработки для снятия деформационного упрочнения; термической обработки готового листа для получения требуемых механических и физических свойств; отделки готовых листов. Рассмотрим технологический процесс производства в цехе холодной прокатки с непрерывным пятиклетьевым станом 2000.
Исходным материалом для производства холоднокатаных листов является горячекатаная. полоса в рулонах толщиной 1,8—6, шириной 900—1850 "мм. Подкат поступает на склад рулонов цеха с широкополосового непрерывного стана 2000. Со склада рулоны мостовым краном транспортируют на приемный транспортер непрерывного травильного агрегата. Травление рулонного подката производят в непрерывных травильных агрегатах. Полоса в непрерывных травильных агрегатах бесконечной лентой проходит через ванны с кислотным раствором. Непрерывность процессов обеспечивается сваркой концов рулонов. Для увеличения скорости травления окалина разрушается перед операцией травления знакопеременным изгибом полосы в специальной гибочной машине. Промытая и просушенная полоса сматывается в рулон. Подготовленные к прокатке рулоны полосы поступают на склад стана 2000 холодной прокатки. Со склада рулоны поступают на шаговый транспортер — накопитель, расположенный с передней стороны пятиклетево — го непрерывного стана 2000. Очередной рулон устанавливается на разматыватель, конец рулона отгибается, проходит правильные ролики и задается в первую клеть прокатного стана. При скорости 1 м/с полоса проводится через все пять клетей и закрепляется на барабане моталки. Четырехвалковые рабочие клети с горизонтальным расположением валков установлены на расстоянии 4500 мм одна от другой. Диаметр рабочих валков 600 мм, диаметр опорных валков 1600 мм, длина бочки 2000 мм; каждая рабочая клеть имеет индивидуальный привод рабочих валков.
После заправки полосы в моталку прокатный стан разгоняется до рабочей скорости (наибольшая 26 м/с) и производится прокатка. В каждой рабочей клети предусмотрена система подачи в зону деформации эмульсии из воды с мылом и маслом. Подачей эмульсии добиваются как снижения коэффициента трения, так и охлаждения валков. Сильный разогрев валков недопустим, так как это приводит к тепловому изменению диаметра валка по длине бочки, снижению твердости материала валка. Для уменьшения давления металла на валки и обеспечения устойчивости полосы относительно середины бочки валков применяется натяжение. На входе в прокатный стан натяжение создается в результате торможения полосы разматывателем и специальным устройством, на выходе — моталкой, а между рабочими клетями—в результате различия частот вращения электродвигателей привода валков смежных рабочих клетей. Общее относительное обжатие, получаемое полосой после прокатки во всех клетях, составляет 70—80 %. Готовая полоса толщиной 0,4—2 и шириной до 1850 мм в рулонах массой до 50 т поступает на дальнейшую обработку. В дальнейшем технологический поток разделяется: одна часть рулонов поступает для отжига в колпа — ковых печах, другая подвергается электролитической очистке перед цинкованием и покрытием полимерами. После отжига полоса в рулонах поступает для прокатки с обжатием до 5 % (процесс дрессировки) на четырех- валковые станы. Прокатка с небольшим обжатием после отжига производится для улучшения штампуемости. Далее полоса поступает на агрегаты поперечной и продольной резки. Листы длиной до 6 м укладывают в пачки. Узкие полосы в рулонах обвязывают узкой стальной лентой. Годовая производительность цеха холодной прокатки с пятиклетьевым непрерывным станом 2000 составляет 1,7 млн. т.
В рельсо-балочных цехах производят железнодорожные рельсы массой до 75 кг на метр длины, двутавровые балки высотой до 400 мм, швеллеры, угловой профиль до 230×230 мм, шпунтовой профиль и круглый прокат диаметром 120—350 мм. Заготовкой для рельсо-балочно — го стана является блюм. Масса блюма составляет 2— 4 т. Нагрев блюмов осуществляют в методических печах.
Блюмы для прокатки рельсов нагревают до 1180— 1200 0C. Через торцовое окно методической печи они выдаются на подводящий рольганг обжимной клети. В обжимной клети за пять проходов получают заготовку, имеющую грубую форму рельса. В следующей прокатной трехвалковой клети за 3—4 прохода производят дальнейшее уменьшение площади поперечного сечения и приближение его к форме рельса. Четыре рабочие клети рельсо-балочного стана расположены в линию (линейная схема). Последняя рабочая клеть двухвалковая, в ней за один проход придают прокату окончательную форму. Из одного блюма получают два рельса длиной 25 м. В зависимости от массы метра длины рельсы прокатывают за 12—14 проходов.
На отводящем рольганге рельсы разрезаются дисковыми пилами на куски 25 м.
На поверхности ручья чистового калибра выполняют углубления (буквы и цифры), которые образуют клеймо: марка завода-изготовителя (буквенная), марка стали, год и месяц изготовления, тип рельса (Р43, Р50,… Р75), обозначение вида термической обработки (И — изотермическая выдержка). Кроме этого, после резки выдавливается на штемпельной машине номер плавки.
Рельсы, разрезанные на куски, при температуре 450—500 0C проходят замедленное охлаждение в колодцах или изотермическую выдержку. Далее в поточной линии рельсы подвергают термической обработке. Твердость головки рельса должна находиться в пределах HB 320—380. В рельсоотделочном отделении рельсы правят в холодном состоянии, фрезеруют торцы, сверлят отверстия. Заключительной операцией является высокочастотная закалка концов рельсов. Годовая производите, ность рельсо-балочного стана составляет ¦—¦ 1,5 млн. т.
§ 12. Станы специального назначения
На прокатных станах специального назначения производят железнодорожные колеса и бандажи, шары, тела вращения различной формы, шестерни, гнутые профили и др.
313
Производство колес включает следующие технологические операции. Десяти—двенадцатигранные слитки нарезаются на части, отвечающие по массе колесу, и
20—398 разделяются на отдельные заготовки. Разделение надрезанных слитков производится на гидравлическом горизонтальном прессе усилием 3 MH. Для изготовления колес диаметром 950 и 1050 мм масса заготовки должна быть равна примерно 500 кг. Нагрев заготовок до температуры 1200—1250 0C осуществляют в карусельных печах непрерывного действия. Удаление окалины осуществляют с помощью вращающихся цепей и последующей осадкой на гидравлическом прессе. На этом же прессе производится калибровка заготовки по диаметру, что достигается осадкой в кольцах, и прошивка центрального отверстия. Перемещение заготовки осуществляется при помощи напольно-поворотной машины грузоподъемностью 7,5 кН. После прошивки центрального отверстия заготовка передается на гидравлический пресс усилием 70 MH, на котором выштамповывается ступица, диск и обод чернового колеса. Далее на колесопрокатном стане производится раскатка диска, обода и выкатка гребня колеса. Заключительная операция осуществляется на гидравлическом прессе усилием 25 MH. В процессе этой операции колесо получает окончательную форму. Эта операция совмещена с прошивкой двух отверстий на диске и клеймением.
В дальнейшем колесо подвергается изотермической выдержке в печах колодцевого типа. Цель этой операции — исключить возможность образования флокенов. После охлаждения колеса осматривают, сортируют и испытывают на твердость. В последующем производится механическая обработка колес на металлорежущих станках, закалка обода и гребня, отпуск колес в колодцевых печах, испытание на твердость и сортировка. Годовая производительность цеха с колесопрокатным станом ~350 тыс. колес. Высокопроизводительная технология производства шаров разного диаметра включает следующие операции.
Исходная цилиндрическая заготовка, нагретая до температуры 1000°С, задается в двухвалковый прокатный стан с винтовыми калибрами. Заготовка задается вдоль осей валков, вращающихся в одном направлении, и, вращаясь, перемещается поступательно. Заготовка разрезается гребнями винтовых калибров, отрезанные части обжимаются и получают форму шара. Производительность стана достигает 150 шаров в минуту. Круглые профили переменного диаметра по длине прутка прокатывают на трехвалковом стане поперечно-винтовой прокатки. Оси валков, вращающихся в одном направлении, развернуты по отношению к оси прокатки на 3—6°. Нагретая до температуры IOOO0C заготовка задается в валки. Вращаясь вокруг своей оси, заготовка совершает поступательное перемещение вдоль оси прокатки. По заданной программе валки приближают к оси заготовки или отводят от нее. Сближение и отведение валков от оси заготовки осуществляют гидравлическим нажимным механизмом. Поперечно-винтовой прокаткой получают полуоси автомобилей, заготовки втулок велосипедов и др. В принципе можно получить почти все тела вращения. Точность изготовления деталей высокая, что позволяет свести к минимуму отходы металла в стружку при дальнейшей механической обработке.
Шестерни и зубчатые колеса получают горячей прокаткой на прокатном стане с валками, на бочке которых выполнены зубья требуемого профиля и модуля. При обкатке заготовки, нагретой до IOOO0C, зубья валков внедряются в тело заготовки, образуя впадины, а вытесненный объем металла заполняет впадины в валках, образуя головки зубьев. При изготовлении прокаткой шестерен и зубчатых колес достигается большая экономия металла при чистовой механической обработке. Отечественной промышленностью освоено производство и выпускаются прокатные станы для накатки резьбы, производства труб с ребрами на внешней поверхности.
Широкое применение в машиностроении и строительстве нашли тонкостенные гнутые профили. Тонкостенные профили сложного поперечного сечения экономически нецелесообразно производить прокаткой из сплошной заготовки, а в ряде случаев и невозможно.
Производство тонкостенных профилей осуществляют на многоклетьевых профилегибочных станах. Получение профиля сложного сечения добиваются постепенной гибкой листового материала в двухвалковых рабочих клетях. На бочке валков нарезаются калибры, в которых осуществляется последовательный изгиб листа до получения готового профиля. Скорость выхода профиля из последней клети составляет до 3 м/с. Толщина листового материала в процессе профилирования не меняется.
20*
315
Технологический процесс включает следующие операции. Рулон полосы устанавливается на разматыватель и после отгибки конца задается в правильную машину. Для изготовления профилей используют полосу толщиной от 0,5 до 20 мм. Следующая операция включает обрезку переднего конца полосы и сварку ее с концом полосы предыдущего рулона. Таким образом, процесс осуществляется непрерывно. Между участками сварки концов полосы и непрерывным профилегибочным станом предусматривают петлевой накопитель полосы, из которого полоса поступает на формовку во время сварки. Непрерывный профилегибочный стан состоит из 20 и более рабочих клетей, в которых за счет постепенного упруго- пластического изгиба формуется нужный профиль. При смене формы профиля производится замена формующих валков. Профили разрезаются летучими ножницами (пилой) на мерные длины и получают окончательную форму в правильно-калибровочном стане. Перед формовкой на полосу наносится смазка с целью улучшения качества поверхности профиля, готовый профиль промасливается перед укладкой в стопы с целью консервации.
§ 13. Технико-экономические показатели работы сортовых прокатных станов
1,05—1,06 1,1
1,075—1,087
1,075 1,033—1,034
Расход металла. Процесс прокатки сопровождается потерями металла в виде окалины, обрези, стружки, образующейся при зачистке, фрезеровании, сверлении и т. д. Расход металла для производства готового проката для данного прокатного стана оценивается расходным коэффициентом. Определим расходный коэффициент при прокатке блюмов и слябов. Обрезь от головной и хвостовой частей блюмов и слябов достигает 17,5 %, потери металла в виде окалины равны 3 %. Следовательно, масса готовых слябов на 20,5 % меньше массы слитков, поступивших для прокатки, и составляет 79,5 %; расходный коэффициент при производстве блюмов (слябов) равен 100:79,5=1,26. Коэффициенты расхода металла яри производстве сортового проката приведены ниже:
Прокатный стан:
Рельсо-балочный
Крупносортный среднесортный мелкосортный проволочный
Расход электроэнергииНа сортовых прокатных станах расход электроэнергии зависит от степени уменьшения площади поперечного сечения (вытяжки) заготовки, химического состава стали, конструкции линии привода и рабочей клети. Ниже приведены средние значения расхода электроэнергии на 1 т проката, МДж/т:
Прокатный стан:
Рельсо-балочный
Крупносортный среднесортный мелкосортный проволочный.
Расход тепла при нагреве заготовок на рельсо-балоч- ных, крупно — и среднесортных станах составляет в среднем 210 000 МДж на 1 т заготовок. При нагреве заготовок в печах мелкосортных и проволочных станов расходуется до 1510 МДж на 1 т заготовок.
Расход валков. В процессе прокатки происходит интенсивный износ поверхности валков. Для восстановления формы калибров валки подвергаются переточке, в процессе которой снимается определенный слой поверхности валка и уменьшается диаметр бочки. Допустимое уменьшение диаметра валков следующее: для блюмингов и слябингов 12—16 °/о, для сортовых станов 8—
После допустимого числа переточек валки отправляют для переплава. Отношение массы валков, использованных в определенный промежуток времени, к массе прокатанного за тот же период металла называют удельным расходом валков. Для рельсо-балочных и крупносортных станов удельный расход валков составляет около 2—3,5 кг/т, для мелкосортных и проволочных станов 0,3—0,4 кг/т. Расход воды на охлаждение валков и подшипников с текстолитовыми вкладышами на сортовых станах составляет 600—700 м3/ч.
§ 14. Производство толстолистовой стали
Горячекатаная сталь делится на три группы: толстолистовую толщиной 4—160 мм, тонколистовую <4 мм, универсальную до 60 мм. Универсальная сталь отличается тем, что кромки листа обрабатываются вертикально расположенными валками.
234 108—198 126—162 180 252
В качестве исходного материала при прокатке из толстых листов используются слитки массой до 40 т, катаные и литые слябы массой 8—30 т. Чаще в качестве исходного материала используются слябы толщиной 125—250 мм, шириной 700—1600 мм и массой до 12 т. Слябы после осмотра и удаления поверхностных дефектов мостовым краном подают на загрузочные устройства нагревательных печей. Нагрев слябов до температуры прокатки производится в методических печах. Нагретые слябы по одному выталкиваются из печей на подводящий рольганг стана и транспортируются к первой рабочей клети. Первая рабочая клеть с вертикальным расположением валков диаметром 1000 мм и длиной бочки 700 мм обеспечивает получение требуемой ширины перед прокаткой в клети с горизонтальным расположением валков. При обжатии по ширине в первой клети окалина на поверхности сляба разрушается и смывается водой под давлением 10 МПа. Привод валков первой клетн осуществляется от электродвигателя мощностью 850 кВт.
Вторая рабочая клеть с горизонтальным расположением валков диаметром 1150 мм и длиной бочки 2800 мм обеспечивает черновую прокатку. Прокатка осуществляется в реверсивном режиме. Каждый валок приводится во вращение от отдельного электродвигателя мощностью — 2950 кВт. Максимальное обжатие за проход составляет 40—45 мм. Толщина подката после черновой клети определяется толщиной готового листа. Правильная задача металла в валки обеспечивается манипуляторами, установленными с передней и задней сторон черновой клети. После прокатки в нечетное число проходов в черновой клети подкат по рольгангу поступает для окончательной прокатки в чистовую клеть. Четырехвалковая чистовая клеть выполнена универсальной, с передней стороны клети предусмотрены валки диаметром 700 и с длиной бочки 150 мм с вертикальным расположением, которыми формируются боковые кромки листа. Рабочие горизонтальные валки диаметром 800 и с длиной бочки 2800 мм передают усилие на опорные валки диаметром 1400 и с длиной бочки 2800 мм. Привод рабочих валков чистовой клети осуществляется от электродвигателя 7360 кВт. Чистовая универсальная клеть также оборудована манипуляторами с передней и задней сторон. Готовые листы рольгангом транспортируются к пролету отделки. В отводящем рольганге стана и транспортном рольганге холодильника встроены роликовые правильные машины. После правки и охлаждения листы осматриваются. Для кантовки листов на 180° предусмотрен кантователь вилочного типа. В потоке производится резка листов на мерные длины (до 18 м) на ножницах с наклонными ножами, производится обрезка кромок на дисковых ножницах или ножницах с наклонными ножами (при толщине >25 мм), далее следуют операции клеймения, нанесения трафарета и упаковки. Годовая производительность толстолистового стана составляет 0,7—1,2 млн. т.
В качестве исходного материала на проволочном стане 250 используют квадратную заготовку 60X60 мм, длиной 12 м. После осмотра и зачистки заготовки подают краном на загрузочные решетки прокатного стана, с которых по одной поступают на приемный рольганг нагревательной методической печи. Загрузку и продвижение заготовок в печи осуществляют толкателем; выдача нагретых до 1180—1200 0C заготовок обеспечивается выталкивателем. Распределение заготовок по калибрам первой черновой клети осуществляется распределительным устройством барабанного типа. После распределителя заготовок установлены ножницы, которыми при необходимости обрезают передний конец заготовки или заготовки режут в скрап при аварии на стане. Непрерывный проволочный стан 250 состоит из трех групп клетей: черновой, промежуточной, чистовой.
На валках первых двух клетей черновой группы выполнены ручьи вытяжных ящичных калибров, обеспечивающих хорошее удаление окалины. На валках остальных клетей черновой группы выполнены калибры системы овал — квадрат, ромб — квадрат. На валках промежуточной и чистовой групп клетей нарезаны ручьи калибров системы овал — квадрат. В валки последней чистовой рабочей клети задается овальный раскат, который после обжатия получает форму круга диаметром от 6,5 до 10 мм. Готовый прокат со скоростью 12—30 м/с по водоохлаждаемым трубам поступает на моталки. За каждой чистовой группой клетей установлено по две моталки. Бунты катанки пластинчатым транспортером передаются к сбрасывающему устройству и навешиваются на крюки крюкового конвейера. После охлаждения бунты катанки снимаются бунтосъемной машиной с крюкового конвейера, перевязываются в двух местах и поступают на пакетировочную машину. На современных специализированных проволочных станах скорость прокатки в последних рабочих клетях^бО м/с. Температура металла после последней клети составляет 1000°С. С целью уменьшения окалинообразования после прокатки, получения мелкозернистой структуры сорбита проволочные прокатные станы оборудуются устройствами для ускоренного охлаждения катанки перед смоткой в бунты. Годовая производительность проволочного прокатного стана составляет 700—800 тыс. т.
В качестве исходного материала на мелкосортном стане 250 используется квадратная заготовка сечением 80X80 мм, длиной 12 м. Со склада заготовок подготовленные к прокатке заготовки краном загружаются на приемные решетки стана 250. С загрузочных решеток заготовки по одной сталкиваются на приемный рольганг, которым транспортируются к методической печи. Нагретые до температуры прокатки заготовки выталкиваются из печи на рольганг и задаются в непрерывную черновую группу клетей. При необходимости передний конец заготовки обрезается на летучих ножницах, установленных перед черновой группой стана. На валках нарезаны ручьи ящичных калибров системы квадрат — овал — круг, квадрат — ромб и калибров для прокатки угловой стали.
На стане применен индивидуальный привод валков каждой рабочей клети от отдельного электродвигателя. Промежуточная и чистовая группы стана включают рабочие клети с вертикальным расположением валков, что исключает необходимость кантовки раскатов. На мелкосортном стане 250 прокатывают круглую сталь диаметром 10—30 мм, квадрат со стороной 8—27 мм, полосу толщиной 2—4 мм и шириной 12—70 мм и уголки до 50×50 мм. После прокатки в чистовой группе клетей готовый прокат поступает на моталки или в виде прутков на двусторонний холодильник. За каждой чистовой группой клетей установлены по четыре моталки и летучие ножницы. Круглая сталь диаметром до 25 мм и полосовая сталь сматывается в бунты, перевязывается и передается на крюковой конвейер. Остальной прокат режется летучими ножницами на прутки и поступает на двусторонний холодильник длиной 125 мм. После охлаждения прокат осматривают, сортируют, режут на мерные длины, пакетируют и отправляют на склад. Годовая производительность мелкосортного стана 250 составляет 650 тыс. т.
В качестве исходного материала на среднесортном стане используется квадратная заготовка сечением от 150X150 до 200X200 мм, длиной до 12 м. Заготовки после осмотра и зачистки загружаются краном на приемные решетки 1 (рис. 146). Для нагрева заготовок установлены методические нагревательные печи 2. Нагретые до температуры прокатки заготовки по одной выталкиваются на рольганг и транспортируются к прокатному стану. На прокатном стане предусмотрена прокатка заготовок непосредственно после НЗС. В этом случае заготовка подогревается в печи 3, стоящей в линии прокатного стана, укрупняется на стыкосварочной машине 4,
Рис. 146. План расположения оборудования непрерывного среднесортного стана
Подогревается в секционной печи 5 до 1250 0C и далее следует по рольгангу на прокатку. Прокатный стан 450 состоит из черновой I, промежуточной II и чистовой III групп рабочих клетей. Черновая группа состоит из шести двухвалковых клетей, две из которых с вертикально расположенными валками.
При прокатке балок, швеллеров и полосы (штрипса) применяют горизонтальное расположение валков в комбинированных рабочих клетях. На валках рабочих клетей нарезаны ручьи ящичных калибров системы ромб — квадрат, овал — квадрат и калибров для формирования балок, швеллеров, уголков. Готовый прокат при скорости 3—15 м/с режется летучими ножницами 7. Штрипс сматывается в рулон массой до 3 т двумя попеременно работающими моталками 8 и передается на транспортер конвейерного типа 6 для охлаждения и обвязки. Сортовой прокат режется летучими ножницами на длины, соответствующие ширине холодильника. После охлаждения прокат правится, режется на мерные длины на ножницах или дисковых пилах (балки, швеллеры), маркируется и поступает на упаковку. Годовая производительность стана составляет 1,4 млн. т готового проката.
В качестве исходного материала на крупносортных прокатных станах (рис. 145) используют блюмы сечением 300X300 мм и длиной 6 м. Блюмы со склада загружаются краном на приемные решетки 1 крупносортного стана 500. С приемных решеток блюмы по одному попадают на загрузочный рольганг 2 нагревательных печей. Для нагрева блюмов установлены методические печи 3. Нагретые до температуры прокатки блюмы выдаются на подводящий рольганг 4 черновой группы клетей стана, состоящей из четырех рабочих клетей с горизонтально расположенными валками. Номинальный диаметр первых четырех рабочих клетей 630 мм, остальных пяти 530 мм. При необходимости блюм кантуется перед черновой группой кантователем. После окончания прокатки в черновой группе клетей раскат поступает для обрезки переднего конца на ножницах и задается в последующие рабочие клети. Все рабочие клети расположены в трех параллельных линиях — в первой линии пять рабочих клетей, во второй — три и в третьей — одна.
Передача раската между рабочими клетями осуществляется рольгангами, между параллельными линиями клетей — цепным шлеппером 5. В каждой линии рабочих клетей установлены кантователи, позволяющие кантовать раскат на 45 или 90°. На крупносортном полунепре
Рывном стане 500 получают двутавровые балки и швеллеры № 10—20, уголки № 8—16, круг диаметром от 50 до 120 мм, квадрат сечением от 50×50 до 100X100 мм и др. В зависимости от площади поперечного сечения готовый прокат получают после группы (черновой) рабочих клетей на первой, второй или третьей линии. Весь прокат разрезается дисковыми пилами 6 на длины от 6 до 24 м, и на каждую полосу наносится клеймо. Порезанный на мерные длины прокат передается на холодильники и после остывания подвергается правке на ролико — правильных машинах и прессах, холодной резке, укладке. Среднегодовая производительность стана составляет 1 млн. т готового проката.