Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Производство сортового проката в широком сортаменте

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
13.91 Mб
Скачать

вой клети предусмотрено шесть проходов, во второй — три, в- третьей — два, в остальных — по одному. Между клетями черновой, линии раскаты передавались шлепперами, на первой чистовой ли­ нии— обводными аппаратами, между линиями — рольгангом и передаточным желобом. Калибровка периодического профиля по­

казана на рис.

121.

Особенность

калибровки периодического профиля — точный

расчет величины опережения при прокатке, необходимый для оп­ ределения размеров элементов калибра на рабочем валке. Опере­ жение металла при определении размеров участков с постоянным обжатием рассчитывали по известным формулам И. М. Павлова [49], а «а участках с переменной величиной обжатий — по методи­ ке, рекомендованной С. Н. Филипповым [50]. Эти данные сопо­ ставляли е данными таблиц П. А. Александрова и И. Н. Филиппо­ ва [51]. Чтобы облегчить изготовление периодических калибров, чистовые валки сконструировали в виде шайб, закрепляемых на оси.

Использование обводных аппаратов и передаточных желобов позволило создать относительно стабильные условия деформации металла в периодическом калибре при температуре конца прокат­ ки 980—1000° С, что обеспечило получение профиля в соответст­ вии с заданными размерами.

Для накопления данных, необходимых при дальнейшей отра­ ботке технологии производства периодических профилей мелких и средних размеров продольной прокаткой, на этом стане проведены опытно-промышленные прокатки второго сложного периодическо­ го профиля (рис. 122). Этот профиль является рабочим органом

/ - /

Л-Л

 

Р н с. 122. Периодический профиль для шляпок чесальных машин

кордочесальной імандоны.

На

одну

машину

вместе с

запасным

комплектам требуется 126

таких

деталей.

Общая

потребность

текстильного машиностроения в 'специальных периодических

про­

филях для шляпок этих машин

составляет

 

более 6

тыс. г ів под.

По существовавшей ранее технолапин деталь для шляпки изго­

товляли на машиностроительных заводах литьем из чугуна

марки

0421-40. После отливки и зачистки деталь

подвергали правке, во

время которой часть деталей выходила из

строя. ,-Выход

годного

при этом составлял 30—50%. Ограниченные возможности заводов по отливке профилей для шляпок сдерживали расширение вы­ пуска кордочесальнык машин.

УкрНИИметом совместно с потребителями этого профиля и металлургическим заводом разработана новая конструкция дета­ ли с учетам изготовления ее апособом периодической прокатки. Новая технология опробована на стане 300. Опытную партию профиля прокатывали из исходной заготовки размером 120ХІ20Х

Х1450

мм (материал — сталь 35). Температура нагрева заготовки

в лечи

составляла

1200—1220°С. Калибровкой предусмотрено

13

проходов (рис. 123)

с использованием ящичных, ромбических

и

тавровых калибров.

Периодический профиль получали из тавро-

и

 

38

Р и с. 123. Калибровка периодического профиля

шляпки кордочесальнык машин

вой заготовки в последнем чистовом

пропуске на второй чистовой

линии стана. Чтобы упростить процесс, валки периодического про­ филя для чистового пропуска изготовляли составными из отдельных дисков. Первоначально калибр чистового пропуска был открытым. В дальнейшем, учитывая большую «пружину» клети, разработали новую калибровку: чистовой пропуск предусмотрен в закрытом ка­

либре

(рис. 124). Температура конца прокатки приближалась к

950° С.

Скорость прокатки ів периодическом калибре составляла

примерно 5 м/сек. Прокатка протекала устойчиво с надежным захватом металла во всех калибрах.

На основании проведенной УкрНИИметом работы іпо освоению производства «еоколъких сложных периодических профилей на ли­ нейном стане 300 и анализа существующей потребности народного хозяйства в такой -продукции установлена высокая экономическая

эффективность

 

организации

массового

производства пери­

одических

профилей

средних

и мелких

размеров

продоль­

ной

прокаткой.

Полученные

данные

позволили

определить

следующие

основные

требова­

ния

к рациональной

техноло­

гии

производства этих профи­

лей на действующих

сортовых

станах.

 

 

 

периодиче­

Производство

ских профилей мелких и сред­

них

размеров

продольной про­

каткой

может

быть

организо­

вано

на

соответствующих сор­

товых станах

всех известных

типов. Для

осуществления периодической прокатки профилей с

двусторонним, совпадающим периодом необходимо дооборудовать некоторые станы специальными чистовыми клетями с синхронизи­ рующими устройствами, конструкция которых должна быть рас­ считана на оптимальные условия получения профилей, включае­ мых в сортамент стана.

Поскольку потребность народного хозяйства в каждом из пе­ риодических профилей сравнительно невелика, производство их экономически целесообразно организовывать на реконструирован­ ных линейных станах старой постройки, приспосабливая техноло­ гию к условиям выпуска этих профилей в мало- и средяетоннажных партиях. Оптимальная производительность специализирован­ ного сортового стана для производства периодических профилей малых и средних размеров составляет 150—200 тыс т в год.

Для получения стабильных размеров периодического профиля по длине раската особое внимание должно быть уделено улучше­ нию условий нагрева металла. Пропускная способность нагрева­ тельных печей при производстве периодического проката должна быть выше максимальной производительности стана на 20%, что необходимо для постоянного снабжения стана заготовкой, равно­ мерно нагретой до заданной температуры. Массу и длину заготов­ ки необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы при ее прокатке разность температур по длине раската з чистовом проходе была возможно минимальной.

В качестве чистовой клети при прокатке периодических профи­ лей можно использовать клети разных конструкций (четырехвал-

новые, двухвалковые с программным перемещением одного из валков, с винтовыми калибрами и др.). Клети должны приме­ няться особо высокой жесткости, что необходимо для получения достаточной точности размеров (профиля в условиях большой ди­ намичности .процесса деформации.

На специализированных станах для производства периодичес­ ких профилей необходимо иметь несколько клетей разной конст­ рукціии.

Скорость прокатки в чистовой клети должна регулироваться в широких пределах ;(1:5 и даже 1:10) для создания оптимальных условий дефорімаіцпи профилей разных типов.

Мощность привода

и прочность соединительных

узлов

рабо­

чей линии необходимо выбирать

с учетом высокой

динамичности

процесса деформации

металла в

(периодическом калибре.

Меха­

низм синхронизации вращения валков должен осуществлять их ре­ гулировку в процессе прокатки без остановки стана. ’На участке отделки периодического проката следует предусматривать устрой­ ства для его правки, резки и удаления заусенцев.

5. Станы для прокатки двутавровых балок и автомобильных ободов

Для дальнейшего расширения сортамента экономичных сорто­

вых профилей в период до 1975 іг. в нашей

стране

намечено

ор­

ганизовать специализированное производство двутавровых

балок

с широкими и параллельными полками, а также

профилей

обо­

дов для автомобильных колес.

 

-представляют

собой

Двутавровые балки общего назначения

один из наиболее распространенных видов металлопроката,

нахо­

дящего широкое применение в различных

отраслях промышлен­

ности и строительства. Расширение и

совершенствование

сорта­

мента этих профилей необходимо для повышения

технико-эконо­

мических показателей современного строительства. Сортамент

и

размеры двутавровых балок, выпускаемых в нашей стране,

уста­

новлены ГОСТ 8239—56.

стандарта является ограни­

Существенным недостатком этого

ченный сортамент двутавровых балок, состоящий всего из 27 профилеразмеров в диапазоне высот .100—700 мм.

При .проектировании металлоконструкций ограниченный сорта­ мент двутавровых балок по -ГОСТу во многих случаях приводит к неоправданному перерасходу .металла и утяжелению сооруже­ ний.

Другой недостаток выпускаемых двутавровых балок — уклоны (до |12%) на внутренних гранях полок этих профилей, которые существенно усложняют изготовление /Металлоконструкций, тре­ буя во многих случаях применения специальных косых монтаж­ ных шайб. ГОСТ 8239—56 предусматривает производство двутав­ ровых профилей со сравнительно узкими полками, так называемо­ го балочного (нормального) типа, применение которых наиболее

эффективно в элементах металлоконструкции, работающих на изгиб.

Указанные недостатки действующего ГОСТа связаны с су­ ществующим в нашей стране оборудованием для производства двутавровых балок. Действующие на отечественных металлурги­ ческих заводах крупносортные и рельсо-балочные станы практи­ чески не позволяют прокатывать двутавровые балки высотой бо­ лее 600 мм с полками шириной более 210 мм. Установленные на этих станах клети дуо и трио позволяют прокатывать в массовых количествах и с высокой производительностью двутавровые балки только с уклонами внутренних .граней полок, причем при уменьше­

нии этих уклонов резко увеличивается

.расход рабочих

валков и

создается ряд других трудностей в процессе прокатки.

Затрудни­

тельно также получать на этих станах

двутавровые

профили

с

уменьшенной толщиной полок и стенки.

 

двутавровых

балок

па

Значительное расширение сортамента

действующих станах невозможно, так

как для прокати (практиче­

ски каждого профилеразімера необходимы специальный

комплект

валков и время для и.х замены. .По этой причине ГОСТом преду­

сматривается всего восемь дополнительных

(литерных)

іпрофиле-

разімеров двутавровых балок, а сортамент каждого из

действую­

щих крупносортных и рельсо-балочных станов обычно

содержит

не более 6—8 номеров этих .профилей.

элементы которых ра­

Во многих строительных конструкциях,

ботают ів условиях сжатия, (целесообразнее

применять

двутавро­

вые профили с более широкими полками, чем те профили, которые технически возможно получить на крупносортных станах обычных типов. К числу таких профилей относятся так называемые горя­ чекатаные широкополочные двутавры и колонные профили с па­ раллельными полками, производство которых в нашей стране от­ сутствует. Благодаря рациональному распределению металла по сечению п более широким полкам эти двутавровые профили эко­ номичнее обычных балок с уклонами внутренних граней полок.

Двутавровые профили практически с параллельными полками позволяют существенно упростить монтаж металлоконструкций, облегчить и ускорить сборку их соединительных узлов, ликвиди­ ровать на заводах металлоконструкций массовое производство специальных 'косых шайб. Несмотря на несколько более высокую стоимость (30—12%) двутавровых профилей по сравнению со стоимостью обычных горячекатаных балок, они получили большое распространение в строительстве за рубежом, почти полностью вытеснив из металлоконструкций угловую сталь и заклепочные

ѵзлы.

Производство экономіичныіх двутавровых профилей с парал­ лельными и широкими полками в промышленно развитых капита­ листических странах с середины 50-х годов неуклонно .возрастает, несмотря на широкое использование в современном строительстве железобетонных конструкций. В 1964 г. в США широкополочные цвѵтаівры и колонные профили составляли 25%. всего производства

сортового проката. В европейских странах, входящих в

объеди­

нение ЕОУС1, двутавры с широкими и (параллельными

полками

в 1967 іг. составляли до 75% всего производства балок.

на ста­

За рубежом пшрокополочные двутавры прокатывают

на«, оборудованных четырехвалковыши универсальными

рабочими

клетяіми. Для производства экономичных двутавровых

балок и

расширения производства специальных широкополочных двутавро­ вых и колонных профилей за рубежом в период с 1954 г. построен ряд новых 'комбинированных и специализированны« универсаль­ ных балочных станов. На многих действовавших крупносортных станах для прокатки двутавров с параллельными полками уста­ новлены дополнительные универсальные клети. Строительство обычных крупносортны« станов с клетями дуо и трио с середины 50-х подов в промышленно развитых странах практически прекра­ щено, что обусловлено большими] техническими трудностями -и вы­ сокой себестоимостью получения на этих станах экономичны« дву­ тавровых профилей без уклонов внутренних граней полок.

Зарубежные комбинированные станы .в большинстве случаев представляют собой обычные крупносортные или рельсо-балочные станы, на которых для прокатки двутавров с широкими и парал­ лельными полками устанавливают одну или две труппы универ­ сальных и вспомогательных клетей. На этих станах наряду с обычным сортаментам осуществляют прокатку экономичных дву­ тавровых балок с параллельными полками, шкрокополочных двутавров высотой до 450—600 мм е полками шириной до 250 мм, а также прокатку ряда колонных профилей.

Сортамент двутавров комбинированных станов сравнительно узок, так как, несмотря на установку дополнительных универ­ сальных клетей, прокатка почти каждого нового размера двутав­ ра требует специальных комплектов валков в черновых и проме­ жуточных клетях дуо или трио и существенных затрат времени на их замену.

Значительно большими возможностями в отношении производ­ ства широкого сортамента экономичных двутавровых профилей с параллельными полками, широкополочных двутавров и колонных профилей обладают специализированные универсальные балочные станы. На этих станах прокатку ряда смежных профилеразмеров двутавров можно осуществить на одном комплекте валков из од­ ного размера заготовки в результате простого и быстрого измене­ ния настройки универсальных рабочих клетей. 'Сортамент двутав­ ровых профилей, прокатываемы« на специализированны« уни­ версальных станах, в 10—45 раз шире, чем на крупносортных или рельсо-балочных станах обычных типов. Краме двутавровых про­

филей, на универсальных балочных станах прокатывают

шпунты,

утлобульбовые и полособульбовые профили (в сдвоенном

виде),

а в последнее время и швеллеры с параллельными полками.

 

1 Европейское объединение угля и стали.

•Преимущества специализированных универсальных балочных станов перед станами обычных типов послужили причиной усилен­ ного строительства их во многих промышленно развитых странах:, на каждые 20—25 млн. г выплавляемой в течение года стали при­ ходится в среднем один специализированный универсальный стан: для прокатки двутавровых профилей с широкими и параллельны­ ми полками. Большинство крупнейших ‘капиталистических стран продолжает строить или планирует строительство специализиро­ ванных универсальных станов для прокатки экономичных двутав­ ров с параллельными толками высотой 600—Л200 мм.

Большая потребность современного строительства в двутавро­ вых профилях с /параллельными полками способствовала возник­ новению в ряде стран производства этих профилей /методом свар­ ки на специальных поточных агрегатах. На действующих агрега­ тах разными способами получают сварные двутавры высотой от 50 до 2220 мм.

Основным недостатком агрегатов для /получения сварных дву­ тавров является их низкая производительность: обычно в 5—10 pas меньше производительности прокатного стана. Стоимость свар­ ных двутавров всех размеров вследствие низкой производительно­

сти агрегатов сварки и высокой стоимости

исходных материалов,

(листа, особых низкотавровык профилей

и т. д.) всегда на 10—

15% выше стоимости /горячекатаных. Долговечность сварных дву­ тавров, работающих в условиях динамических нагрузок, ниже долговечности /горячекатаных. В мировой практике агрегаты для сварки /всех типов признано экономически /целесообразным пополь­ зовать только для получения специальных небольших двутавров, (высотой менее 100—150 мм со стенкой толщиной менее 3—4 мм),. бнстальных двутавров, несимметричных двутавровых профилей с двойными стенками, а также крупных двутавров (высотой более 1200 мм), прокатка которых на универсальном балочном стане технически невозможна или экономически невыгодна.

В нашей стране намечено сооружение специализированного универсального балочного стана для производства этих профилей. Запроектированный для установки на одном из /металлургических заводов стан рассчитан на производство до 1,5 /млн. т в /год нор­ мальных, широкополочных и колонных двутавровых профилей вы­ сотой от 200 до ЮОО мм с .параллельными полками шириной до 400 мм. Краме этих профилей, на стане будут прокатывать ряд профилей симметричной и несимметричной полособульбовой стали в сдвоенном виде, производство которой на действующих станах представляет большие трудности.

Разработанная Уралгипромезам /по исходным данным У/крНИИмета технологическая схема производства горячекатаных двутавровых профилей с широкими и параллельными полками включает блюминг 1500 с отделенном нагревательных колодцев* участок печей промежуточного нагрева, универсальный балочный стан, участки отделки и складирования готовой продукции. Схема расположения оборудования стана приведена на рис. 125.

9 Зак. 9-1

24t

Отлитые в конвертерном щеке слитки прямоугольного и фасон­ ного сечения массой от 9,7 до 2:1,8 т поступают на блюминг, где установлено шесть групп колодцев. Производительность каждой группы при нагреве слитков массой до 20 г составляет 65 тіч. Нагретые до '1250—1300° С слитки клещевым краном укладывают на слитковоз, который доставляет их к приемному рольгангу блюминга. Из (первых групп колодцев слитки можно подавать кле­ щевым краном сразу на ролыганг. іПо приемному рольгангу слитки поступают на поворотный стол, который может поворачиваться в горизонтальной плоскости на 180°. .Перед прокаткой на блюминге слитки взвешивают на весах подъемного типа. Результаты взве­ шивания каждого слитка автоматически направляются в вычисли­ тельный центр цеха для определения ожидаемой длины раската и расчета оптимального раскроя на заготовки.

Блюминг 1500 состоит из одной реверсивной клети дуо с ин­ дивидуальным приводом валков от двух -электродвигателей по­ стоянного тока мощностью по 6500 кет. Длина ібочкн валка блю­ минга принята равной 3550 мм, что позволяет прокатывать на нем,, кроме фасонных блюмов, также прямоугольные слябы шириной до 1600 мм для толстолистового стана. С передней и задней сторон клеть блюминга оборудована манипуляторами и кантователями.

Фасонные блюмы шириной от 450 до 4225 мм с фланцами вы­ сотой до 450 мм, имеющие грубую двутавровую форму поперечно­ го сечения, прокатывают на блюминге по обычным схемам с че­ редованием проходов в открытых фасонных и ребровых калибрах. В зависимости от размера готового профиля число проходов при прокатке блюма -может изменяться в пределах 13—23. За блюмин­

гам предусмотрена установка машины огневой зачистки

для уда­

ления поверхностных дефектов.

 

Для разрезки .блюмов на длины 5,0—5,5 м или 10,0—11,5 ^пре­

дусмотрены ножницы с усилием реза 2500 Т. Блюмы

фасонного

сечения разрезаются ножами, имеющими калибры .соответствую­ щей формы. Максимальная длина раската при разрезке блюмов составляет около 15 м. Обрез-ь по конвейеру поступает в железно­ дорожные вагоны, установленные в скрапном пролете блюминга.

Раскрой блюмов с контролем их массы предусмотрено выпол­ нять по данным, поступающим из вычислительного центра цеха. Специальные электронные машины будут выполнять постоянный оперативный анализ заказов на готовую продукцию, цель которого состоит в том, чтобы получить задание на оптимальный раскрой металла на -блюминге и после универсального стана, обеспечиваю­ щий минимальные потери металла. После резки іна торец -блюма клеймовочной машиной наносятся данные о марке -стали, номере плавки и предстоящем раскрое готовой ,продукции, получение ко­ торой запланировано из данного блюма вычислительной маши­ ной.

Весь металл, поступающий с блюминга, охлаждают, осматри­ вают и удаляют возможные поверхностные дефекты. Прокатка, двутавров с -одного нагрева в колодцах блюминга не предусмотре-

9* Зак. 9-1

2.43;

на, так как качество готовой продукции при такой технологии ухудшается и потери ее в отходы увеличиваются. Кроме того, про­

катка с одного нагрева возможна только для самых крупных

ба­

лок (высотой более 700 мм),

доля которых

в программе стана

относительно невелика.

 

 

 

 

 

Для нагрева блюмов на стане предусмотрены три методические

печи с шагающим подам. Ширина печи

составляет

около 12

м,

что позволяет ооуществлять как однорядный,

так и

двухрядный

«осад металла. Отапливают печь амесыо коксового,

доменного и

природного газов с теплотой

сгорания

2200—2500 ккал/м3. С

пе­

редней и задней сторон печи оборудованы специальными устрой­ ствами для загрузки и выгрузки блюмов. Применение шагающего пода в методических печах позволяет повысить точность размеров двутавров по полкам, так как в этом случае удается ликвидиро­ вать местную неравномерность нагрева «фланцев» фасонных блю­ мов, неизбежную при использовании обычных печей с глиссажиыми трубами и іводоохлаждаемыми подовыми брусьями. Температу­ ра нагрева заготовок в печи 1200—1250° С.

Универсальный балочный стан состоит из обжимной клети дуо, двух промежуточных групп универсальных и вспомогательных клетей и чистовой универсальной клети. В черновой линии универ­ сального стана намечена установка реверсивной обжимной клети 1300; длина бочки валков составит 3000 мм.

Для прокатки некоторых профилей з закрытых калибрах кон­ струкция клети позволяет использовать валки с диаметрам по бур­ там до 1700 мм. С передней и задней сторон клеть оборудована рольгангами и манипуляторами с кантователями, позволяющими получать раскаты длиной до 25 м. По 'Основным техническим ха­ рактеристикам обжимная клеть дуо близка к типовому блюмингу 1300. Привод валков осуществляется от двух электродвигателей мощностью по 4000 кет. Конструкция универсальных рабочих кле­

тей— одинаковая;

отличаются

они только размерами рабочих

валков. Размеры

валков универсальных клетей .даны ниже, мм;

Горизонтальные валки;

350—1500

диаметр

б о ч к и ......................................

длина

»

180—1000

Вертикальные валки:

950—1100

диаметр

б о ч к и ......................................

длина

» ..............................................

До 450

Горизонтальные валки универсальных и вспомогательных кле­ тей смонтированы на подшипниках жидкостного трения, а верти­ кальные валки — на подшипниках качения. Нажимные устройства универсальных клетей обеспечивают скорость перемещения гори­ зонтальных валков до 10 мм/сек, а вертикальных — до 55 мм/сек. Блокировка нажимных устройств вертикальных и горизонтальных валков .позволяет синхронизировать их работу в процессе прокат­ ки. С передней и задней сторон универсальные и вспомогательные клети оборудованы валковой арматурой и направляющими линей­ ками, установка которых механизирована.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ