Графики нагрузки реверсивных станов горячей прокатки и требования, предъявляемые к ним. Технологическая линия блюминга

Особенности эксплуатации прокатных станков

Предназначение

Оборудование позволяет изготавливать изделия различного типа:

1. Сортового проката. К ним относятся прутки и полосы разной геометрической формы, а также фасонные детали, рессорные и ромбические.
2. Профиль специального назначения. Металлические изделия в виде уголков, швеллеров, двутавров, а также комбинированные заготовки с меняющимся сечением.
3. Прокат в форме тонкого листа до 4 мм, а также толстого листа более 4 мм.
4. Трубный профиль с соединением при помощи сварки и бесшовных стыков.

Устройство и принцип работы

Прокатный пресс состоит из трех основных частей:

1. Клеть рабочая. В конструкцию данных элементов входят прокатные валки, плиты установки, станина основания, а также проводка.
2. Двигатели электрические для передачи движения рабочим элементам.
3. Механизмы распределения и преобразования движения. Состоят из шпинделя, муфт и шестерней.

Агрегаты различаются по количеству клетей и размеров рабочих валков:

1. Станки для толстого металла имеют в конструкции до двух рабочих отсеков с валками длиной от 3 м до 5,5 м. При этом дополнительно могут быть установлены вертикальные валки, которые служат для обработки боковых кромок.
2. Широкополосное оборудование содержит до 15 клетей, валки имеют длину до 2,5 м.
3. Универсальные прокатные прессы состоят из 5 отсеков, а длина валов до 1,5 м.

В промышленности выделяют три метода обработки металлического сырья до приобретения им необходимой геометрической формы:

1. В первом случае на литейный агрегат устанавливают приспособление для проката, получают начальный контур детали до полной кристаллизации. Недостатком способа считают необходимость сохранения высокой температуры до окончания обработки, а также дополнительная точная обкатка.
2. В результате проката через печи с температурой внутри камеры до 1350 С происходит самостоятельное сваривание краев. На выходе из оборудования получают готовый трубный профиль.
3. Третий способ подразумевает изготовление деталей при температуре заготовки соответствующей окружающей среде. Для предотвращения брака, в агрегатах применяют большое количество валков, которые вращаются в противоположном направлении.

Технические характеристики

Прокатные станки имеют характеристики, которые отличают их от аналогов:

• вид изготавливаемого профиля на определенной установке может быть трубный, сортовой, а также тонко- и толстолистовой;
• диапазон толщины металла, предназначенного для проката— от 0,4 мм до 200 мм;
• необходимое сырье для проката;
• показатель производительности, от данного фактора зависит выбор станка перед покупкой, а также подготовка сырья;
• количество рабочих клеток с валками для необходимого профиля;
• диаметр рабочих валов для проката, а также их полезная длина;
• номинальное напряжение — 220 В/ 380 В;
• показатель мощности применяемого электродвигателя — от 2,2 кВт и выше;
• размеры установки в сборе;
• полная масса всего оборудования в комплексе;
• наличие реверсирования в прокатном стане.

Разновидности

По количеству расположенных в рабочей клети валков и их размещению станки проката делятся на такие типы:

• двухвалковые — в конструкции имеют парные механизмы для прессования, которые могут вращаться в разные стороны;
• трехвалковые — содержат по три вала в каждой клети;
• четырехвалковые — состоят из двух пар рабочих деталей;
• многовалковые — имеют в конструкции от 4 и более валков, а в универсальных их используют в вертикальном положении, иногда их устанавливают в промежутках между горизонтальными;
• валки, смонтированные под углом к поверхности металлической заготовки.

Прокатные прессы различают по расположению клетей:

• оборудование с расположением рабочих механизмов в одну линию называют линейными;
• в ступенчатых установках клети устанавливают в несколько линий параллельно основному потоку;
• оборудование для непрерывного и полунепрерывного проката, с помощью таких станков в промышленности добиваются высокой производительности.

В зависимости от типа продукции, которую выпускают в процессе прессования заготовок установки делятся на такие разновидности:

1. Обжимное оборудование. Позволяют изготавливать слитки из стали весом до 25 тонн. Из рабочих клетей выходит деталь квадратного или прямоугольного сечения.
2. Станки непрерывного прессования для заготовительного материала. В результате эксплуатации таких механизмов дорабатывают плиты из стали в специальный профиль и листы.
3. Рельсобалочные прокатывают блюмы в рельсы, швеллера и балки больших размеров. В промышленности применяют станы ступенчатого и последовательного вида.
4. Сортовые станки используют для производства металлических деталей разного сорта.
5. В процессе изготовления проволоки в цехе устанавливают проволочные станы, они делятся на ступенчатые, полунепрерывные и непрерывные.
6. При помощи листопрокатного станка обрабатываются слябы. Применяются толстолистовые, широкополосовые, а также с моталками.
7. Трубопрокатное оборудование производит бесшовные и сварные трубы. В процессе проката применяют два уровня обработки. Первоначально из круглого бруска производят пустотелую гильзу, далее из нее изготавливают трубу необходимого диаметра.

Принцип выбора

При покупке оборудования обращают внимание на следующее:

1. Производительность выпуска готовой продукции, автоматизация процесса, надежность и качество профиля.
2. Применение дополнительных установок, для обеспечения автоматического проката.

«Сделано у нас» и на Яндекс.Дзен

В Гатчине запустили в работу уникальное устройство: опытный автоматизированный прокатный стан «Стан кватро-800″ для испытания новых типов металла. Разработали и построили его в цехах Научно-исследовательского института конструкционных материалов „Прометей“, а 18 сентября впервые продемонстрировали в работе.

Это — последняя ступень сложнейшей технологической цепочки. Учёные сначала в теории создают новые виды стали, затем выплавляют опытные образцы, которые потом подают на прокатный стан. Там их обрабатывают, фиксируют поведение стали при больших нагрузках и высоких температурах, процессом полностью управляет компьютер.

Прокатный стан позволяет смоделировать производственную цепочку любого сталелитейного производства России — это способ серьезно сэкономить при начале изготовления новых сталей в промышленном масштабе, говорят сотрудники „Прометея“.

Вслед за торжественным открытием нового уникального устройства в Гатчине сотрудники „Прометея“ и сотворцы проекта — руководители Политехнического университета и ЦКБ „Рубин“, наблюдали разлив стали и прокат стального листа. „Стан замыкает цепочку оборудования по созданию наноматериалов“, — поясняет Генеральный директор „Прометея“ Алексей Орыщенко .

Два года учёные строили теоретические модели новых видов стали, выплавляли опытные образцы, которые на прокатном стане приобретают особые свойства за счет образования наноразмерных структур. Процесс обработки листа стали при больших нагрузках и высоких температурах ведёт компьютер. „Получен уже промышленный образец наноструктурированного материала. Это единственная в мире сталь, — уточняет гендиректор и восклицает, — Кулибины и сегодня есть!“.

На этом прокатном стане сотрудники „Прометея“ будут моделировать процессы производства конструкционных наноструктурированных материалов на сталелитейных предприятиях России.

Алексей Орыщенко уверен, что „в ближайшем будущем нанотехнологии станут основой модернизации всей экономики“. Учёный с оптимизмом смотрит на перспективу жизни на земле. Он считает, что благодаря внедрению технологий по производству материалов с новыми свойствами „наш мир, сделанный из железа“, сможет измениться к лучшему. „Не будет надобности в огромных металлургических заводах“. Новые материалы не будут коррозировать, станут прочными и пластичными. Как следствие, мир сможет жить без свалок. Урожаи будет давать земля, а не теплицы. Автоматическое управление производствами высвободит человека, который станет заниматься наукой, культурой и медициной, но как профилактикой.

Хотя оборудование только запущено, уже есть результат: на Ижорских заводах начинают производство нанотехнологичных труб с гарантированным сроком службы не менее 25 лет.

Источники:

Прокатный стан

Машина для обработки давлением металла и др. материалов между вращающимися валками, т. е. для осуществления процесса прокатки, в более широком значении — автоматическая система или линия машин (агрегат), выполняющая не только прокатку, но и вспомогательные операции:

• транспортирование исходной заготовки со склада к нагревательным печам и к валкам стана,
• передачу прокатываемого материала от одного калибра к другому,
• кантовку,
• транспортирование металла после прокатки,
• резку на части,
• маркировку или клеймение,
• правку,
• упаковку,
• передачу на склад готовой продукции и др.

Классификация и устройство прокатных станов

Главный признак, определяющий устройство — его назначение в зависимости от сортамента продукции или выполняемого технологического процесса.

По сортаменту продукции станы разделяют на:

• заготовочные, в том числе станы для прокатки слябов и блюмов,
• листовые и полосовые,
• сортовые, в том числе балочные и проволочные,
• трубопрокатные
• деталепрокатные (бандажи, колёса, оси и т.д.).

По технологическому процессу делят на следующие группы:

• литейно-прокатные (агрегаты),
• обжимные (для обжатия слитков), в том числе слябинги и блюминги,
• реверсивные одноклетевые,
• тандемы,
• многоклетевые,
• непрерывные,
• холодной прокатки.

Основное оборудование прокатного стана

Размер прокатного стана, предназначенного для прокатки листов или полос, характеризуется длиной бочки валков, для заготовки или сортового металла — диаметром валков, а трубопрокатного стана — наружным диаметром прокатываемых труб.

Оборудование стана, служащее для деформации металла между вращающимися валками, называют основным, а для выполнения прочих операций — вспомогательным.

Основное оборудование состоит из одной или нескольких главных линий, в каждой из которых располагается 3 вида устройств :

• рабочие клети (одна или несколько) — к ним относятся прокатные валки с подшипниками, станины, установочные механизмы, плитовины, проводки;
• электродвигатели для вращения валков; передаточные устройства от электродвигателей к прокатным валкам, состоящие большей частью из шестерённой клети, шпинделей и муфт.

Между шестерённой клетью и электродвигателем часто устанавливают ещё редуктор. Если каждый валок имеет свой электродвигатель, передаточные устройства состоят лишь из шпинделей. Наибольшее распространение получили станы с горизонтальными валками:

• двухвалковые (дуо),
• трёхвалковые (трио),
• четырёхвалковые (кварто),
• многовалковые.

Для обжатия металла по боковым поверхностям используют клети с вертикальными валками, называемые эджерами. Станы, у которых вблизи горизонтальных валков расположены вертикальные, называются универсальными.

Они служат для прокатки широких полос и двутавровых балок с широкими полками. В станах винтовой прокатки валки располагаются в рабочей клети косо — под углом подачи. Такие станы применяют для прокатки труб, осей, шаров и т.д.

Число и расположение рабочих клетей определяются его назначением, требуемым числом проходов металла между валками для получения данного профиля и заданной производительностью. По этому признаку станы подразделяются на 8 типов.

К одноклетевым станам относится большинство блюмингов, слябинги, шаропрокатные станы, станы для холодной прокатки листов, ленты и труб.

В случае, когда в одной рабочей клети не удаётся расположить необходимое число калибров или когда требуется высокая производительность, применяют станы с несколькими рабочими клетями. Наиболее совершенный многоклетевой стан — непрерывный, в котором металл одновременно прокатывается в нескольких клетях .

Непрерывные станы служат для горячей прокатки заготовки, полос, сортового металла, проволоки, труб, а также для холодной прокатки листов, жести, ленты и др. профилей.

Скорости прокатки весьма различны и зависят главным образом от требуемой производительности, сортамента прокатываемой продукции и технологического процесса. У обжимных, заготовочных, толстолистовых, крупносортных станов скорость прокатки около 2—8 м/сек.

Наибольшие скорости характерны для непрерывных станов:

• при прокатке сортового металла 10—20 м/сек;
• полосового 25—35 м/сек;
• проволоки 50—70 м/сек;
• при холодной прокатке жести 40 м/сек.

Данные о производительности, мощности приводов и массе оборудования некоторых прокатных станов, получивших наибольшее распространение в СССР для производства горячекатаной стали.