книги из ГПНТБ / Клименко П.Л. Производство сортового проката [учеб. пособие для рабочих]

П. Л. КЛИМЕНКО, В. М. ДРУЯН

ПРОИЗВОДСТВО

СОРТОВОГО ПРОКАТА

МОСКВА «МЕТАЛЛУРГИЯ» 1974

Рассмотрены основные положения теории продольной прокатки, описаны технологический процесс и оборудование обжимных, заго­ товочных, сортопрокатных и проволочных станов, а также калиб­ ровка валков для прокатки сортовых профилей. Приведены технико­ экономические показатели сортопрокатного производства и данные об организации труда и технике безопасности при работе па сорто­ вых станах.

Предназначается в качестве учебного пособия для рабочих, вальцовщиков и операторов обжимных, непрерывно-заготовочных, сортопрокатных и проволочных станов.

©Издательство «Металлургия», 1974

3IU10—132

ОГЛАВЛЕНИЕ

7.Калибровка валков для прокатки железнодорожных рель­ сов .................................................................................................

1.Производство полупродукта

2.Сортовое производство

ПРЕДИСЛОВИЕ

План развития народного хозяйства СССР на 1971— 1975 гг. является новым важным этапом в создании ма­ териально-технической базы коммунизма, укреплении экономической и оборонной мощи страны, выполнении основных задач по строительству коммунистического общества, определяемых решениями XXIV съезда Ком­ мунистической партии Советского Союза.

Главная задача новой пятилетки состоит в том, что­ бы обеспечить значительный подъем материального и культурного уровня жизни народа на основе высоких темпов развития социалистического производства, повы­ шения его эффективности и ускорения роста производи­ тельности труда.

Новый пятилетний план предусматривает высокие темпы развития черной металлургии. Советские метал­ лурги должны дать народному хозяйству больше метал­ ла высокого качества при наименьших затратах труда и материальных средств. Улучшение качества продукции в результате внедрения прогрессивных способов произ­ водства металла — основная задача, поставленная перед черной металлургией XXIV съездом КПСС в девятой пятилетке.

Производство проката определяет уровень развития многих отраслей промышленности. Свыше 80% выплавляемого в нашей стране металла подвергается прокатке. В 19715 г. в Советском Союзе будет произведено до 150 млн. т стали и 101—105 млн. т готового проката. Ввод в эксплуатацию новых высокопроизводительных агрега­ тов и реконструкция действующих, интенсификация и совершенствование технологических процессов, повыше­ ние производительности труда, механизация и автомати­ зация — все это позволит значительно увеличить выпуск проката.

Большой вклад в развитие прокатного производства внесли крупнейшие советские ученые А. П. Виноградов,

5

Г л а в а 1

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОКАТКИ

1. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Производство металла можно разделить на две ста­ дии. Первая — это выплавка металла заданного хими­ ческого состава из исходных материалов и вторая — это пластическая обработка, придающая металлу необходи­ мую форму без изменения его химического состава.

Большинство изделий из металла получают различ­ ными способами обработки давлением: ковкой, штам-

Рнс. іі. Схемы процессов обработки металлов давлением:

7

повкой, продольной прокаткой, поперечной и косой про­ каткой, волочением п прессованием (рис. 1).

Наиболее простым способом является свободная ковка, при которой изменяются размеры и форма изде­ лий. Уменьшение высоты (осадка) поковки происходит

верхности. Чтобы устранить выпуклость, заготовку пово­ рачивают на ребро и снова проковывают. Свободной ковкой из слитков массой до 300 т изготавливают судо­ вые валы (120 т и более), прокатные валки (20—'50 т), колонны гидравлических прессов (230 т) и т. п.

Штамповка представляет собой осадку металла меж­ ду бойками с фигурными вырезами, которые носят наз­ вание штампов. Штамповка отличается от свободной ковки тем, что при деформации металл не течет свобод­ но, а вынужден заполнять полости штампа. Штампов­ кой изготавливают коленчатые валы, шатуны, шестерни, колеса, шары, различный инструмент.

Самым распространенным способом обработки дав­ лением является прокатка, заключающаяся в деформа­ ции металла между вращающимися валками. Прокат­ кой обрабатывается 75—80% всего выплавляемого металла.

При продольной прокатке уменьшается толщина, а также увеличиваются длина и ширина прокатываемой полосы.

Для прокатки листов применяют валки с гладкой поверхностью, а для прокатки сортовых профилей (ба­ лок, швеллеров, рельсов) — калиброванные валки. При прокатке сортовых профилей изменяются не только раз­ меры полосы, но и форма поперечного сечения ее в ка­ либрах, которые образуются врезанными в тело валков ручьями.

При поперечной прокатке валки вращаются в одном направлении. Заготовку в прокатный стан задают к удерживают в валках с помощью специального приспо­ собления. Поперечной прокаткой производят профили, представляющие собой тела вращения (шары, шестер­ ни и др.).

Поперечно-винтовая («косая») прокатка выполня­ ется во вращающихся в одном направлении валках, ус­ тановленных в прокатном стане под некоторым углом

8

друг к другу. Станы косой прокатки используются при производстве труб (для прошивки слитка или заготовки в гильзу).

Волочение заключается в протягивании ранее про­ катанного изделия («атанки, труб, прутков) через воло­ ки из твердых сплавов, инструментальных сталей и ал­ маза. Заостренный конец прутка захватывается клеща­ ми, установленными в каретке, при помощи которых осуществляется волочение.

Прессование — это способ получения изделий выдав­ ливанием металла через отверстие (матрицу). Его ис­ пользуют главным образом в цветной металлургии и авиационной промышленности, где получают фасонные профили из труднодеформируемых и низкопластичны.х сплавов на основе алюминия и титана.

Среди всех видов обработки давлением особое место занимает прокатка — этим способом производят изде­ лия, пригодные для непосредственного использоваия в строительстве, машиностроении и других отраслях про­ мышленности. Высокая производительность процессов, сравнительно низкая их энергоемкость, незначительные потери металла — отличительные черты прокатки.

2. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МЕТАЛЛОВ

Под действием внешних сил металл претерпевает деформацию и меняет свою форму. В деформации участвуют также и внутренние силы — они уравновеши­ вают внешние. Интенсивность внутренних сил называют напряжением. Величина напряжения равна отношению силы к площади поперечного сечения, на которую она действует

стремится разрушить металл путем отрыва, а касатель­

крайних значений, а касательные равны нулю. Эти пло­

9