Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Мелкосортные станы

В нашей стране введен в действие ряд новых по составу оборудования непрерывных мелкосортных станов 250: шесть — на Криворожском, по одному на Череповецком, Челябинском и Западно-Сибирском металлургических заводах, а также стан 280 на Омутнинском металлургическом заводе; в настоящее время в СССР подавляющее количество мелкосортной стали производится на непрерывных станах.

Непрерывные мелкосортные станы 250 имеют 23 рабочих клети, характеризуются скоростью прокатки до 20 м/с и проектной производительностью 800 тыс. т/год.

Стан состоит из одной нагревательной печи, 23 прокатных клетей, ножниц, установленных на каждой линии прокатки после черновой группы клетей, холодильника, ножниц холодной резки.

Расположение основного и вспомогательного оборудования определено принятым для этого стана сортаментом прокатываемых профилей, в который входят: профили круглой и квадратной стали диаметром соответственно 10—24 и 16 мм; периодический профиль арматурной стали № 10—20; сталь угловая равнополочная (36ХХ36) —(40X40) мм; сталь полосовая и др. Размеры исходной заготовки 80X^0 и 60X60 мм.

Для приема заготовок на стане установлены две загрузочные решетки реечного типа, обеспечивающие поштучную подачу заготовок к рольгангу для транспортирования к печи.

В настоящее время на отводящем рольганге подобных станов монтируют сбрасыватель бракованной заготовки с карманами. Нагревательная печь с боковой задачей и выдачей заготовки, наклонной подиной, односторонним подогревом работает на газовом топливе; производительность печи 100—120 т/ч.

У окна, выдачи заготовки из печи установлено распределительное устройство барабанного типа, предназначенное для направления и задачи заготовки на одну или несколько линий прокатки, так как стан осуществляет одновременную прокатку двух заготовок. Перед черновой группой клетей установлены ножницы, которые включаются при аварийной ситуации.

Черновая группа состоит из семи двухвалковых непрерывных клетей: первая клеть является окалиноломателем. Для кантовки раската между клетями на 90° установлены кантующие ролики или валки, представляющие собой маленькие клети, прикрепленные к станине клети.

После черновой группы клетей происходит раздвоение линии прокатки — каждый раскат прокатывается в готовый профиль в самостоятельной чистовой линии, состоящей из восьми клетей с чередованием: четыре клети с вертикальным расположением валков и четыре с горизонтальным. После VII клети на каждой линии перед

чистовой группой установлены ротационные ножницы, обрезающие передний конец раската или разрезающие раскат на маломерные полосы при аварийном положении.

Перед каждой чистовой группой клетей установлены так называемые разрывные ножницы, которые осуществляют мгновенный обрыв (от

рез) раската, если в чистовой группе или далее по ходу прокатки случилась какая-либо технологическая неисправность.

После чистовых групп на каждой линии размещены скоростные ножницы (типа ротационных), которые разрезают раскат готового профиля соответственно длине холодильника (125 м).

Холодильник — двусторонний, реечного типа.

На линиях отводящих рольгангов после холодильника установлены ножницы холодной резки, которые режут раскат на мерные длины, соответственно заказу. Набор пакетов осуществляется в специальных карманах с вмонтированными в них весами.

Ряд профилей круглой и полосовой стали прокатывается с выдачей их в бунтах и рулонах; для этого предназначены специальные моталки, смещенные влево относительно оси стана сразу же после чистовых групп клетей.

Непрерывные мелкосортные станы 250 характеризуются весьма высокой технологичностью в связи с тем, что каждая клеть приводится от самостоятельного электродвигателя.

Таким образом, настройка стана на константу любого профиля чрезвычайно проста, так как при любом диаметре валкой соблюдение константы обеспечивается регулированием частоты вращения электродвигателя привода клети.

Заслуживает внимания расположение прокатных клетей в чистовых группах. Смещение этих групп по ходу прокатки объясняется тем, что при обслуживании любой чистовой линии можно будет использовать одновременно несколько кранов, и, следовательно, сократить время, расходуемое на ремонты, переходы, перевалки. Кроме того, обеспечиваются безопасные условия обслуживания этих клетей: после каждой группы клетей имеется свободное пространство и в случае выбрасывания раската персонал может уйти на свободное безопасное место. Для мелкосортных станов с высокой скоростью прокатки это очень важно.

Рассмотренный мелкосортный стан 250 является гордостью отечественного машиностроения и металлургии; ряд зарубежных стран, купивших эти станы, дал им весьма высокую оценку. Особенностью мелкосортных станов является широкое применение предварительно напряженных клетей и отсутствие в чистовой группе клетей кантующих (скручивающих) проводок. При этом между клетями, как правило, устанавливают петлерегуляторы для устранения излишнего натяжения прокатываемого

металла.

Опыт показывает, что на непрерывных мелкосортных станах при работе с натяжением невозможно получать готовые профили повышенной точности, так как натяжение полосы между клетями не только сильно изменяет давление металла на валки, но и влияет на уширение. Поэтому большое значение придается прокатке с образованием петли. В связи с этим в настоящее время разрабатываются различные типы устройств для автоматического образования и регулирования петли в процессе прокатки.

В последние годы за рубежом устанавливают однониточные мелкосортные станы с чередующимися рабочими клетями с горизонтальными и вертикальными валками, средней производительностью 250—300 тыс. т/год на которых прокатывают простые профили из углеродистых сталей без кантовки. Это свидетельствует о стремлении к высоким точности и качеству поверхности прокатываемого металла. Большое внимание в этом случае уделяется нагреву металла.

В СССР и некоторых промышленно развитых странах для нагрева качественных сталей все чаще применяют методические печи с шагающим подом, начинают строить проходные секционные печи. Эти печи гарантируют минимальную длительность нагрева, резко снижают обезуглероживание стали и ее потери вследствие окалинообразования. Однако наблюдается неравномерность нагрева заготовки по ее длине.

В прокатных цехах отечественных заводов работает еще много мелкосортных станов полунепрерывного (с линейной чистовой группой рабочих клетей) и линейного типов, по производительности уступающих непрерывным станам. Но отсутствие натяжения в чистовых клетях этих станов способствует получению на них проката высокой точности. Недостаток, присущий этим станам, состоящий в том, что малая скорость прокатки обусловливает нестабильность температурного режима (до 100°С и более), в значительной степени устраняется применением обводных аппаратов, исключающих задачу раската в валки вручную. Благодаря обводным аппаратам скорость прокатки на линейных станах при прокатке профилей мелкосортной стали достигает 12—15 м/с, что позволяет уменьшить перепад температур по длине раската до 20° С.

Исключительную важность для сортопрокатного производства представляет повышение точности размеров готовой продукции, связанное с совершенствованием технологии прокатки и конструкцией рабочих клетей сортовых станов. На точность размеров прокатываемых профилей влияют качество и нагрев заготовки, усилие прокатки, температурно-скоростной режим, натяжение, система калибровки, тип стана, конструкция и точность изготовления основных элементов рабочих клетей. Получение на современных средне- и мелкосортных станах всего сортамента профилей высокого качества обеспечивается за счет как стабилизации технологического процесса прокатки, так и применения рабочих клетей повышенной жесткости, в том числе и клетей предварительно напряженного типа. По сравнению с клетями обычной конструкции предварительно напряженные клети при меньшей массе отличаются более высокой жесткостью (до 125 тс/мм), превосходящей в 2—4 раза жесткость обычных клетей. Для дальнейшего снижения допусков сортового проката жесткость необходимо повышать и в радиальном, и в осевом направлениях валков. Такие новые жесткие рабочие клети получают распространение на отечественных сортовых станах.

Очень важной проблемой в развитии непрерывной прокатки сортового металла является регулирование скоростного режима. Действующие непрерывные мелкосортные станы работают или с небольшим натяжением, исключающим утяжку профиля, или с петлей, которая достигается регулированием скоростей валков. Задача дальнейшего совершенствования непрерывной прокатки сортовой стали состоит в создании автоматической схемы управления скоростями главных электродвигателей клетей станов.

Ждет своего осуществления трудноосуществимая «бесконечная» прокатка. На наших заводах эксплуатируются непрерывные высокоскоростные станы, на которых предусмотрена установка за нагревательными печами электросварочных («стыкосварочных») машин и, в частности, летучих электросварочных машин, исключающих образование петель заготовок.

Из других задач развития средне- и мелкосортного производства отметим необходимость: широкого внедрения способов ускоренного охлаждения и термомеханической обработки сортовых профилей в потоке, улучшающих структуру металла и повышающих его механические свойства; освоения прокатки литых заготовок квадратного сечения от 80X80 до 200X200 мм; повышение скорости прокатки на среднесортных станах до 20, а на мелкосортных станах до 25 м/с в прутках и до 30 м/с в бунтах.

Термомеханическая обработка профилей проката в потоке, осуществляемая на основе использования температуры полосы, весьма эффективна и экономически целесообразна: после нее повышаются пределы прочности и текучести, что позволяет заменять профили больших размеров (термически необработанные) профилями меньших размеров (термически обработанными).

  Прокатные цехи. В прокатных цехах стальные слитки прокатываются в ...

  производство листового проката, фасонных профилей высокой точности ...

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

  Специализация прокатного производства и основные технологические ...

  Предприятие чёрной металлургии. Металлургический завод Серп и молот