Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В последние годы в СССР и за рубежом ведутся интенсивные поиски не только оптимального состава оборудования проволочных станов, но и более рациональной конструкции рабочих клетей этих станов. Прежде всего была значительно повышена их жесткость, обеспечивающая точность размеров катанки. В чистовых клетях с горизонтальным расположением валков на ряде отечественных станов предусмотрены подшипники жидкостного трения. Нажимные механизмы верхнего валка рассчитывают на поджатие валка в течение машинного времени, т. е. в процессе самой прокатки. В качестве главного привода чистовых клетей применяют основной электродвигатель мощностью около 600 кВт для вращения нижнего валка и вспомогательный электродвигатель небольшой мощности (примерно 35 кВт, 4000 об/мин) для верхнего валка. Вспомогательный двигатель предназначен для разгона верхнего валка и синхронизации скоростей обоих валков в момент захвата металла. Во время прокатки основную работу осуществляет двигатель нижнего валка.

За последнее время, начиная с I960 г., при производстве катанки стали широко использовать станы с многовалковыми калибрами.

Многовалковым калибром принято называть калибр, образованный тремя и большим числом валков, оси которых находятся в одной вертикальной плоскости. Условия деформации металла в многовалковом калибре выгодно отличаются от условий деформации в калибре, образованном двумя валками. При этом механические схемы деформаций различны. Прокатка на валках с гладкой бочкой по схеме деформации обычно характеризуется приращением длины раската (вытяжкой) и уширением его. Прокатка же металла в многовалковом калибре характеризуется одновременным обжатием по высоте и ширине раската и значительной вытяжкой. Схемы главных напряжений для деформации обоих видов остаются одинаковыми. Разница состоит лишь в величинах главных напряжений. Высотно-поперечное обжатие в многовалковом калибре является положительным фактором, позволяющим прокатывать малопластичные сплавы, что очень важно.

Многовалковые калибры позволяют получать профили и с высокой точностью размеров. Поэтому современные мелкосортные и проволочные станы для прокатки стали и цветных металлов во многих случаях проектируют с применением чистовых групп клетей с многовалковыми калибрами.

Наиболее распространенными многовалковыми калибрами являются: треугольные (образованные тремя валками с гладкой бочкой), четырехугольные (образованные четырьмя валками с гладкой бочкой), шестиугольные (образованные шестью валками с гладкой бочкой или тремя калиброванными валками) и другие. Все эти калибры применяют в той или иной мере, создавая системы (например, треугольник — треугольник).

В блоках, предназначенных для прокатки катанки диаметром 5—10 мм из круглых заготовок диаметром 16—17 мм со скоростью до 30 м/с, впервые в 1957 г. фирмой «Кокс» (ФРГ) были применены трехвалковые клети.

Чистовые блоки двухвалковых клетей впервые были разработаны примерно в то же время фирмой «Морган» (США) для прокатки катанки диаметром 5— б мм со скоростью прокатки до 50 м/с. В последующие годы эти скорости в блоках чистовых клетей колебались в пределах 50—60 м/с.

Развитие производства катанки в настоящее время идет и в направлении получения ее на литейно-прокатных машинах. Литейно-прокатная машина была впервые создана в 50-х годах итальянцем Проперци для производства алюминиевой катанки, а позже медной. Процесс получения такой катанки заключается в том, что жидкий металл прямо из плавильной печи направляется в кристаллизатор, выполненный по радиусу с закрытым калибром, из которого затвердевший металл поступает в непрерывной прокатный стан, а затем готовый продукт сматывается в бунты.

В СССР в 60-х годах на алюминиевом заводе в Запорожье была пущена первая машина такого типа конструкции ВНИИметмаша производительностью около 1,5 т/ч. Скорость выхода затвердевшего металла из кристаллизатора составляла примерно 0,2 м/с, скорость прокатки в чистовой клети достигала 4,8 м/с. Рабочие клети непрерывного стана (их 13) имеют трехвалковые калибры с расположением осей валков под углом 120° друг к другу. Позже ВНИИметмашем были созданы машины непрерывного литья и прокатки алюминиевой и медной катанки производительностью 5—10 т/ч при скорости прокатки свыше 7 м/с и массе бунта до 1,5 т для ряда заводов цветной металлургии.

Во ВНИИметмаше спроектирован и построен агрегат, состоящий из машины непрерывного литья с кристаллизатором радиального типа и непрерывного стана, в составе которого универсальная планетарная рабочая клеть. Агрегат предназначен для производства стальной катанки диаметром около б мм из литой заготовки сечением 38X47 мм [10]. Скорость выхода литой заготовки из кристаллизатора составляет примерно 4 м/мин. Универсальная планетарная клеть вместе с задающей клетью (в планетарную клеть металл задается с подпором) обеспечивает вытяжку, равную 80. Скорость выхода раската из планетарной клети около 5 м/с. Проводимые исследования имеют весьма большую перспективу.