книги из ГПНТБ / Чижиков, Ю. М. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки

прокатки.

граф. По зафиксированным значениям параметров дви­ гателей и заводским паспортным данным определили мощности и крутящие моменты для каждого прохода, ис­ пользуя следующие известные формулы:

Здесь T]i; Л2 — суммарные к. и. д. передачи стан — двигатель, включая потери в двигателе, соответственно верхнем Л1 = 0,88 и нижнем г|2 = 0,9.

Условия редуцирования и полученные энергосиловые параметры для девяти прокатанных литых слябов при­ ведены в табл. 59.

По паспортным данным, двигатели каждого из вал­ ков блюминга характеризуются следующими номиналь­ ными параметрами: мощность Ун=6200 л. с., обороты пн= 5 0 об/м, момент Мн= 97 тс-м.

311

Часть I V

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТНОЙ ПРОДУКЦИИ

ИЗ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛЯБОВ

Глава 14

РЕДУЦИРУЮЩИЕ АГРЕГАТЫ

ТИПЫ АГРЕГАТОВ

Редуцирование непрерывнолитых и катаных слябов и вообще плоских полос с отношением сторон сечения свыше 3 должно осуществляться в специальных прокат­ ных станах, названных нами редуцирующими агрегата­ ми. Редуцирующие агрегаты могут быть различных конструкций, но при всех условиях они должны обеспе­ чить выполнение двух операций, осуществляемых в опре­ деленной последовательности. К этим операциям отно­ сятся собственно редуцирование, т. е. уменьшение шири­ ны плоской полосы (под шириной понимается больший размер поперечного сечения) и проглаживание, пред­ ставляющее собой обжатие полосы по толщине, при ко­ тором сама толщина практически не уменьшается по сравнению с исходной, но при этом выравниваются ши­ рокие плоскости полос, снимается уширение их, образо­ вавшееся при редуцировании. При проглаживании уст­ раняется также продольный изгиб полос. В соответствии с этими операциями редуцирующий агрегат простейшей конструкции должен иметь две пары рабочих валков. Одна пара валков, предназначенная для редуцирования, обязательно калиброванная. Другая пара валков, пред­ назначенная для проглаживания — гладкая. Обе пары валков располагаются в непосредственной близости друг к другу (рис. 123, а) таким образом, что прокатка в обо­ их парах валков происходит непрерывно. Обе пары вал­ ков располагаются в единой рабочей клети, при этом

312

станины для каждой пары валков могут быть либо об­ щими, либо раздельными. Как редуцирующее, так и про­ глаживающие валки имеют нажимные устройства, по-

Рис. 123. Редуцирующие агрегаты

зволяющие перемещать их относительно друг друга на необходимую величину.

Более производительным является редуцирующий аг­ регат, включающий в себя три пары рабочих валков: две пары редуцирующих и одну пару вспомогательных вал­ ков (рис. 123, б). Как и в предыдущей конструкции, все

313

три пары валков могут быть смонтированы в общих или раздельных станинах, образуя в обоих случаях единое целое. Особенностью такого редуцирующего агрегата является то, что вспомогательная пара валков, предназ­ наченная для проглаживания, может быть и непривод­ ной. Для осуществления проглаживания вначале поло­ са принудительно заталкивается в гладкие валки одной парой редуцирующих валков, а затем принудительно же вытягивается другой парой редуцирующих валков. Воз­ можность такого процесса определяется большим запа­ сом резервных сил трения, возникающих при редуцирова­ нии, осуществляемом в глубоких калибрах.

Редуцирующие агрегаты могут выполняться в двух вариантах: редуцирующие валки — вертикальные, вспо­ могательные— горизонтальные и, наоборот, редуцирую­ щие валки — горизонтальные, вспомогательные — верти­ кальные.

Выбор одного из этих двух вариантов редуцирующих агрегатов определяется конкретными условиями. В лис­ товом производстве, где должны подвергаться редуциро­ ванию слябы больших ширин — до 2200—2500 мм, пре­ имущественно следует применять редуцирующие агрега­ ты первого исполнения, т. е. с вертикальными редуцирующими валками. В сортовом производстве мо­ гут оказаться более целесообразными редуцирующие агрегаты с горизонтальными редуцирующими валками. При таком исполнении редуцирующих агрегатов их не­ обходимо снабдить кантовальными устройствами для поворота раскатов с вертикального в горизонтальное по­ ложение, и наоборот. Эти устройства в сортовом произ­ водстве, когда непрерывные слябы, подвергаемые реду­ цированию, характеризуются отношением сторон сече­ ния не более 4—5, а большая их сторона не превышает 1050— 1200 мм, будут мало отличаться от применяемых в настоящее время, например на блюмингах. В агрегате,

сивном же агрегате, состоящем только из двух пар вал­ ков, обе пары валков обязательно должны быть привод­ ными. При нереверсивном исполнении редуцирующих агрегатов из них создаются редуцирующие комплексы, которые располагаются либо непрерывно, либо последо­ вательно. Различие между этими двумя видами редуци-

314

рующих комплексов будет заключаться главным обра­ зом в характере размещения редуцирующих агрегатов. В непрерывных комплексах расстояние между агрегата­ ми должно быть минимальным, при котором создается возможность одновременного нахождения полос по мень­ шей мере в двух соседних агрегатах. В последователь­ ном исполнении расстояние между редуцирующими аг­ регатами увеличивается таким образом, что полоса по­ ступает в следующий редуцирующий агрегат только после полного выхода из предыдущего.

Такое расположение как-будто ничем не отличается от обычного, где вместо редуцирующих агрегатов приме­ няются обычные рабочие клети. Однако в действительно­ сти определенные различия существуют. Они заключа­ ются в том, что в чисто непрерывных редуцирующих комплексах могут применяться редуцирующие агрегаты, состоящие из двух пар валков, у которых вспомогатель­ ные валки неприводные. В последовательно-непрерыв­ ных комплексах эти же редуцирующие агрегаты должны иметь приводные вспомогательные валки. Число редуци­ рующих агрегатов, входящих в состав редуцирующих комплексов прокатных станов, определяется необходи­ мой степенью суммарного редуцирования, которая, мо­ жет достигать 60—80% и возможным максимально допу­ стимым обжатием за проход в каждой отдельной паре редуцирующих валков. В настоящее время создаются редуцирующие агрегаты, в которых допустимое единич­ ное обжатие составит 150 мм. В дальнейшем редуциру­ ющие агрегаты будут допускать единичное обжатие до 300 мм и более. Такое большое обжатие, необычное для современных условий прокатки, практически достигнуто при моделировании (в пересчете на натуру). Для усло­ вий редуцирования такие обжатия естественны, так как здесь применяются валки большого диаметра и процесс осуществляется в глубоких калибрах с ограниченным уширением и, возможно, при наличии защемления.

КОМПЛЕКСЫ РЕДУЦИРУЮЩИХ АГРЕГАТОВ

В зависимости от назначения редуцирующие агрега­ ты собираются в различные, весьма многообразные комп­ лексы. В комбинации этих комплексов с обычными кле­ тями могут быть созданы самые различные типы станов, главным образом листовых, удовлетворяющие самым

315

разнообразным требованиям. Эти станы, как обычно, могут быть полунепрерывными и непрерывными. Неко­ торые из этих станов показаны на рис. 124. Все они отли­ чаются друг от друга главным образом редуцирующими агрегатами и их комплексами, а также характером соче­ тания этих комплексов со всеми остальными рабочими клетями станов. Редуцирующие агрегаты станов 1 и 2 (рис. 124) имеют реверсивные агрегаты с двумя парами горизонтальных редуцирующих валков. Вертикальные валки предназначены только для проглаживания раска­ тов. В станах 3 и 4 редуцирующие агрегаты — с верти­ кальными редуцирующими валками, причем в первом из них в горизонтальных валках осуществляется только проглаживание раскатов, а во втором — проглаживание и плоская прокатка с обжатием по толщине до нужных размеров. В стане 5 редуцирующий агрегат в едином комплексе имеет две пары горизонтальных валков: пер­ вая только для проглаживания, вторая для проглажива­ ния и обжатия раскатов по толщине. В стане 6 функцию второй пары горизонтальных валков выполняет отдель­ но стоящая горизонтальная реверсивная клеть.

В станах непрерывного типа редуцирующие комплек­ сы получаются еще более разнообразными. Так, в непре­ рывном стане 1 (рис. 125) комплекс состоит из двух ре­ дуцирующих агрегатов с горизонтальными валками, предназначенными только для проглаживания раскатов.

Встане 2 горизонтальные валки второго агрегата пред­ назначены также и для обжатия раскатов по толщине.

Встане 3 последующие две горизонтальные клети нахо­ дятся в непосредственной близости со вторым агрегатом

ивходят в единый комплекс. Еще более сложными явля­ ются редуцирующие комплексы станов 5 и 6. Представ­ ляет интерес и стан 4, редуцирующий комплекс которого состоит из четырех агрегатов, каждый из которых имеет в своем составе по две пары валков. В первом из этих агрегатов горизонтальные валки осуществляют только проглаживание раскатов, в остальных агрегатах в гори­ зонтальных валках производится обжатие по толщине.

Последним на рис. 125 показан стан, состоящий из двух редуцирующих агрегатов с горизонтальными реду­ цирующими валками. На таком стане, как и при исполь­ зовании аналогичных реверсивных агрегатов, необходи­ ма кантовка на 90° слябов, редуцируемых в вертикаль­ ном положении в горизонтальных валках после выхода

31G

Рис. 124. Полунепрерывные станы с редуцирующими агрегатами

Рис. 125. Непрерывные станы с редуцирующ ими агрегатами

раскатов из последней пары валков (или после послед­ него прохода). В листовом производстве это требует применения громоздкого оборудования, так как сами раскаты имеют большую высоту (ширину). Все значи­ тельно упрощается в сортовом производстве, где раскат перед кантовкой во всех случаях будет иметь высоту 600—700 мм (максимум 1200 мм). Именно поэтому ста­ ны типа 7 могут оказаться пригодными для прокатки сортовой заготовки из непрерывнолитых слябов.

Описанные станы различаются технологическими процессами и своими возможностями. Например, непре­ рывный листовой стан 6 предназначен для редуцирова­ ния слябов одного исходного сечения 2000X300 мм, дли­ ной около 30 м, массой около 150 т. Производительность такого стана огромна и он может обслужить две непре­ рывные листовые группы. Чтобы получить листы всех ширин в соответствии с сортаментом на стане /, необхо­ димо прокатывать слябы двух сечений, например 1850X250 и 1400X250 мм. Если масса рулона на непре­ рывном стане 5 может достигать 50 т и более, то на стане 7 он не будет превышать 40 т.

ВАЛКИ РЕДУЦИРУЮЩИХ АГРЕГАТОВ

Когда редуцирование ведут в клетях с горизонталь­ ными валками, в них нарезают несколько калибров. Эти калибры могут быть и одинаковыми, и разными но раз­ мерам, рассчитанными на прокатку полос различной тол­ щины. Такие возможности горизонтальных редуцирую­ щих клетей облегчают их эксплуатацию [57].

Условия редуцирования в клетях с вертикальными валками являются более сложными. Чтобы в таких кле­ тях переходить с одного калибра на другой, надо иметь устройства, перемещающие валки в вертикальном на­ правлении. Эти устройства усложняют конструкцию аг­ регата, поэтому стремятся работать с одним калибром, когда можно обойтись без этого устройства. Однако, как это будет показано ниже, агрегаты с одним калибром имеют определенные недостатки. Более рациональными являются агрегаты с двумя калибрами в каждой паре вертикальных валков. При двух калибрах, одинаковых по размерам, в каждой паре валков стойкость их увели­ чивается по меньшей мере вдвое. Это немаловажное об­ стоятельство, если иметь в виду, что номинальный диа­

319

метр редуцирующих валков достигает 2000 мм. Одновре­ менно уменьшается и число перевалок.

В реверсивных редуцирующих агрегатах с двумя па­ рами вертикальных валков при наличии в каждой паре двух калибров последние могут быть сделаны разными по ширине. Это позволяет вести одновременную прокат­ ку во всех трех парах валков агрегата, включая и гори­ зонтальные. Возможность одновременной прокатки во всех трех парах валков редуцирующего агрегата дает весьма существенные преимущества: значительно возра­ стает производительность агрегата и благодаря сниже­ нию продолжительности процесса, существенно повыша­ ется температура конца прокатки. Последнее особенно важно, когда реверсивный редуцирующий агрегат рабо­ тает в комплексе с непрерывным листовым или загото­ вочным станом. Если в реверсивном редуцирующем агре­ гате, состоящем из двух пар вертикальных и одной пары горизонтальных валков, в вертикальных валках имеется только по одному калибру, то они должны быть одина­ ковыми по ширине у дна. Это условие вытекает из необ­ ходимости обеспечить нужную устойчивость полос при редуцировании, что возможно только тогда, когда тол­ щина прокатываемой полосы и ширина калибра одина­ ковы или близки по величине. При одинаковых калибрах в обоих парах редуцирующих валков роль горизонталь­ ных валков ограничивается. В них производится только проглаживание для снятия уширения и выравнивания полос. Обжатие с целью уменьшения толщины полос, осуществляемое одновременно с редуцированием в двух калибрах, в этом случае исключается. Обжатие по тол­ щине может производиться только после окончания ре­ дуцирования.

Рассмотрим сказанное на примере. Требуется из литых слябов сечением 1900X300 мм получить катаные слябы сечением 150ХЮ00 мм.

1. Редуцирующий реверсивный агрегат состоит из од­ ной вертикальной клети и одной горизонтальной. Прини­ маем обжатие за проход при редуцировании равным 150 м при обжатии по толщине 50 мм. Калибр один, ширина его у дна 300 мм. Число редуцирующих прохо­

320