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

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

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.58 Mб
Скачать

ков последней чистовой (отделочной) клети, листопро­

катный стан — длина

бочки

валка, от которой

зависит

возможная

ширина

прокатываемых

на

данном стане

листов, а

трубопрокатный

стан — наружный

диаметр

прокатываемых труб.

 

 

 

 

 

Конструкция клети прокатного

стана

определяется

числом валков и их расположением. В зависимости от числа и расположения валков рабочие клети прокатных станов можно разделить на следующие группы: 1) дуо;

2) трио; 3) кварто;

4) многовалковые; 5)

универсаль­

ные; 6) специальной

конструкции (рис.

21). Клети

Рис.

21.

Расположение

валков

в рабочей

клетн

прокатного стана:

/ — клеть

дуо нереверсивная;

2 — клеть дуо реверсивная; 3 — <клеть

трио;

4 — клеть

кварто;

5 — шостн.валковал

клеть; 6 — двенадцатн-

валковая

клеть;

7 — двадцатнвалковая

іклеть;

8 — универсальная

 

 

клеть; 9 — балочная универсальная

клеть

50

каждой из этих групп могут входить в прокатные ста­ ны различных типов в зависимости от их назначения.

Наибольшее распространение получили двухвалко­

вые клети

(дуо). Они могут быть нереверсивными — с

постоянным

направлением

вращения валков и ревер­

сивными—

с переменным

после каждого пропуска на­

правлением вращения валков. Реверсивные клети дуо применяют для прокатки крупных профилей и толстых листов, нереверсивные клети используют в высокопро­ изводительных непрерывных станах для прокатки заго­ товки, сортовых профилей, тонких и широких полос.

В трехвалковых клетях (трио) прокатывают сорто­ вые профили и листы. В них можно вести прокатку в двух направлениях, не изменяя направления вращения

валков.

 

рабо­

Четырехвалковые клети (кварто) имеют два

чих валка, между которыми происходит

прокатка, и

два опорных, которые предназначены для

того,

чтобы

уменьшить прогиб рабочих валков и воспринимать дав­ ление при прокатке. Рабочие валки имеют меньший диаметр, чем опорные. Четырехвалковые клети широко применяют для прокатки толстых и тонких листов. Они могут быть как реверсивными, так и нереверсивными. Реверсивные клети кварто оборудуют моталками и разматывателями для создания натяжения полосы и сма­ тывания ее в рулоны.

Многовалковые клети (шести-, двенадцати- и двад­ цативалковые) применяют для холодной прокатки тон­ ких полос и ленты в рулонах. Эти клети имеют боль­ шую жесткость и малый прогиб валков. В многовалко­ вых клетях приводными являются опорные валки.

В состав универсальных клетей входят горизонталь­

ные и вертикальные валки,

которые обеспечивают об­

жатие металла

с четырех

сторон: по

толщине — гори­

зонтальными

валками и по

ширине — вертикальными.

В результате

всестороннего

обжатия

окончательный

профиль может иметь точные размеры

и не требовать

дополнительной обработки.

 

Применяют универсальные

клети для прокатки слябов, толстых листов, широкополочиых балок высотой 600—1000 мм с параллельными полками.

Клети специальной конструкции используют для прокатки колес, бандажей, колец,' шаров, бесшовных труб, профилей переменного сечения, шестерен и пр.

51

Рис. 22. Схема

расположе­

ния

линейных

станов:

а — ©

одну

линию;

б — а

три

линии

(/ — обжніМіная

линия;

// — чековая

линия;

/ / / — чистоган линия)

Й

Рис. 23. Станы с последовательным расположением клетей: а — ікроос-к-оунтрн; б — шахматный

В зависимости от расположения рабочих клетей прокатные станы подразделяются на одноклетевые, ли­

нейные, последовательные,

полунепрерывные

и непре­

рывные.

 

 

 

 

 

 

 

Одноклетевые

станы

наиболее

просты и включают

оборудование, входящее в главную

линию

прокатного

стана, т. е. электродвигатель, передаточные

механизмы

(редуктор, шестеренную

клеть,

муфты, шпиндели) и

рабочую клеть.

Одноклетевые

станы — это

блюминги,

слябинги, универсальные и толстолистовые станы.

В состав линейных станов входят одна или несколь­

ко линий, включающих их привод и одну или

несколь­

ко рабочих клетей (рис.

22).

Расположение

рабочих

клетей стана в одну линию приводит к тому,

 

что скоро-

Ряс. 24. Схема полунепреры’вного стана.:

I — клетн

первой

черновой

группы;

// —«летя

второй

черновой

группы; / / / — кле­

тн чистовой группы

сти прокатки во всех клетях одинаковы; тем самым про­ изводительность стана сдерживается так как длина по­ лосы непрерывно увеличивается. Более рационально расположение клетей в несколько линий.

Линейные станы могут быть проволочными, сорто­ выми, рельсо-балочными и тонколистовыми.

Последовательные станы (рис. 23) имеют несколько рабочих клетей, расположенных последовательно друг за другом. Прокатываемая полоса проходит через каж­ дую клеть один раз, поэтому число клетей должно со­ ответствовать максимальному количеству проходов, а скорость-вращения валков_ и расстояние между клетя­ ми должны увеличиваться от первой клети к последней. Для уменьшения длины цеха и лучшего использования его площади рабочие клети располагают в несколько рядов (станы типа кросс-коунтри и шахматный).

53

и

1

Р,нс. 25. Схемы непрерывных 'Станов:

а — с групповым приводом; б с наднівндуалыным приводом

Последовательные станы широко применяют в ка­ честве сортопрокатных; они имеют большую производи­ тельность.

Полунепрерывные станы (рис. 24) состоят пз двух групп клетей: непрерывной и линейной или последова­ тельной. В непрерывной группе полоса находится одно­ временно в нескольких клетях, т. е. прокатывается не­ прерывно. Эти станы используют как мелкосортные и проволочные.

Непрерывные станы (рис. 25) являются наиболее современными и высокопроизводительными. Прокаты­ ваемая полоса находится одновременно в нескольких клетях, поэтому для нормального ведения процесса прокатки необходимо соблюдать закон постоянства се­ кундных объемов, т. е. количество металла, проходяще­ го в единицу времени через любую клеть, должно быть постоянным:

 

FyVy = F2 v 2 =

. . . = Fnvn,

 

где Ft,

F2, ..., Fn — площадь

поперечного

сечения поло­

 

сы в

первой, второй

и последней

щ,

клетях;

прокатки в этих клетях.

ѵ2, ..., ѵп — скорости

Непрерывные станы

могут иметь групповой или ин­

дивидуальный привод. Индивидуальный привод более удобен, так как позволяет регулировать скорость про­ катки в каждой клети. Эти станы применяют как заго­ товочные, широкополосные, мелкосортные, проволоч­ ные, трубосварочные, тонколистовые холодной прокатки.

4. ПОДГОТОВКА к ПРОКАТКЕ И НАГРЕВ МЕТАЛЛА

Подготовка слитков и заготовок к прокатке

состоит

в удалении с их поверхности дефектов. Затраты

на под­

готовку окупаются увеличением выхода годного

и улуч­

54

шением качества готовой продукции. К числу удаляе­ мых дефектов относятся: плены, волосовины, трещины,

неметаллические включения,

закаты, царапины

и др.

Дефекты выявляют путем

осмотра,

иногда

применяют

травление в растворах серной и соляной кислот.

 

 

Удаление

поверхностных

дефектов

производится

следующими

способами:

1)

строжкой — это

дорогой

способ, применяется для

высоколегированных

сталей;

2) обдиркой

на токарных

станках — применяется

при

производстве

высококачественного

сортового

проката;

3) вырубкой пневматическими молотками; 4) вырубкой при помощи специальных машин; 5) зачисткой нажда­ ками— удаление мелких пороков, а также крупных на заготовках из высоколегированной стали, обладающей повышенной твердостью; 6) огневой зачисткой — выжи­ гание металла вблизи дефекта кислородно-ацетилено­ вым пламенем; 7) огневой зачисткой при помощи ма­ шин.

Перед прокаткой металл нагревают, чтобы придать ему достаточную пластичность и снизить сопротивле­ ние деформации. При нагреве металл выдерживается в печи в течение определенного времени при температу­ ре, различной для разных марок стали. Температура и продолжительность нагрева определяются в зависимо­ сти от физико-химических особенностей стали. Процесс нагрева может сопровождаться образованием окалины, появлением обезуглероженного слоя на поверхности металла, угаром металла, перегревом и пережогом.

Тип и конструкция нагревательных печей зависят от их назначения и прокатного стана, который они об­ служивают. Для нагрева крупных слитков, которые прокатывают на блюмингах и слябингах, применяют нагревательные колодцы; мелкие слитки и заготовки перед прокаткой на обжимных, листовых и сортовых станах нагревают в методических нагревательных пе­ чах.

В наиболее распространенных на сортопрокатных станах методических печах движение металла, протал­ киваемого толкателем через печь, и движение горячих печных газов' противоположно. Металл отбирает тепло у движущихся газов и постепенно (методически) на­ гревается. Методические печи отличаются друг от дру­ га конструкцией, формой, способом подвода топлива и другими особенностями.

55

Г л а в а III

ОБОРУДОВАНИЕ СОРТОПРОКАТНЫХ СТАНОВ

1. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Основное оборудование прокатного стана состоит из одной или несколькихглавіных линий, тіо которым рас­ полагаются: 1) рабочая клеть; 2) двигатель для враще­ ния прокатных валков; 3) передаточные механизмы от двигателя к прокатным валкам (рис. 26).

Рабочая клеть прокатного стана является основным узлом, в котором производится прокатка металла. Uc-

Рис.

26. Схема главной линии прокатного

стана

 

/ —рабочие валки;

2 — плитовнна; 3 — трефовый шшгндель;

4 — универ­

сальный шпиндель;

5 —.рабочая клеть;

6 — шестеренная

клеть;

7 — муфта;

 

8 редуктор;

9 — двигатель

 

 

новные детали и механизмы рабочей клети: 1) прокат­ ные валки, между которыми происходит обжатие про­ катываемого металла; 2) подшипники прокатных вал­ ков; 3) установочные механизмы, при помощи которых изменяется расстояние между валками; 4) валковая ар­ матура для направления прокатываемого металла при входе и выходе из валков; 5) две станины, в просветах которых расположены подшипники прокатных валков; 6) плитовины, т. е. опорные плиты в виде двух линеек, наглухо устанавливаемых на фундаменте, на которых укрепляют станины рабочих клетей.

На современных прокатных станах применяют элек­ трические двигатели. Когда не требуется регулирова­ ние скорости прокатки, прокатные станы оборудуют электродвигателями переменного тока, если же ско­ рость прокатки необходимо регулировать, то применяют электродвигатели постоянного тока.

Передаточные механизмы главной линии стана за­ висят от его типа и режима работы. Основные элемен­

56

ты передаточных механизмов:

1)

шестеренная

клеть,

служащая для передачи вращения прокатным

валкам

от вала двигателя; 2)

редуктор,

позволяющий изменять

число оборотов двигателя; 3)

шпиндели, передающие

вращение прокатным

валкам от

шестеренной

клети;

4) коренная и моторная муфты;

5) маховик (если он

необходим для выравнивания нагрузки привода стана).

Прокатные валки

Валки прокатных станов выполняют основную опе­ рацию прокатки — деформацию (обжатие) металла и придают ему требуемую форму. В процессе деформа­ ции металла вращающиеся валки воспринимают давле­ ние, возникающее при прокатке, и передают это давле­ ние на подшипники.

Валки являются важнейшим сменным оборудовани­ ем прокатных станов. Они должны иметь высокую прочность и твердость, обладать значительной стой-

Рис. 27. Листовые (а) н сортовые (б) валки прокатных

станов:

1 — бочка валка; 2 — шейка; 3 —треф или лопасть

57

костью и обеспечивать получение проката необходимой точности и качества поверхности.

Валки прокатных станов разделяются на две груп­

пы: листовые и сортовые. Листовые валки

(рис. 27,а)

служат для прокатки листов, полос и ленты.

Основная

часть этих валков (бочка) имеет •цилиндрическую фор­ му, поэтому эти валки называются гладкими. Сортовые валки (рис. 27,6) служат для прокатки различного сор­ тового профиля и заготовок. Валки имеют иа поверх­ ности бочек ручьи, соответствующие профилю прокаты­ ваемого металла и называются также ручьевыми.

Прокатный валок состоит из следующих основных элементов: 1) бочки, представляющей собой среднюю часть валка, по которой происходит соприкосновение' валка с прокатываемым металлом; 2) двух шеек, рас

положенных по обе

стороны

бочки,

которыми

валок

устанавливается

в

подшипниковых

узлах; 3)

трефов,

или лопастей,

расположенных

на обоих

концах

валков

и служащих для

соединения

валка

с муфтой

и шпин­

делем для приведения валка во вращение.

 

 

Прочность

валков

обеспечивается

их химическим

составом и размерами.

Чем

более

крупные профили

прокатываются на стане, чем больше давление металла на валки, тем больше должен быть кх-диаметр.

В процессе прокатки валки работают в очень тяже­ лых условиях. Они воспринимают большие давления с проскальзыванием металла на контактной поверхности при изменяющихся температурных условиях рабочих поверхностей. Это приводит к износу контактной по­ верхности, поэтому для работы валков большое значе­

ние имеет их износоустойчивость,

которая

характери­

зуется количеством металла, прокатанного

на

валках

до их износа.

 

 

 

Качество прокатных валков

определяется

твер­

достью рабочей поверхности, т. е. бочки. По этому при­

знаку валки могут быть:

1)

мягкими

(материал —

стальное литье, серый чугун,

кованая сталь),

которые

применяют в обжимных

станах

и в черновых

клетях

крупносортных станов; 2)

полутвердыми

(материал —

полузакаленный чугун, стальное литье, кованая сталь),

которые применяют в

черновых клетях

рельсо-балоч­

ных,

крупносортных,

среднесортных,

мелкосортных

станов

и в

чистовых

клетях крупносортных

станов;

3) твердыми

(материал — закаленный

чугун,

легиро­

58

ванная сталь, углеродистая сталь с наплавленной твер дыми сплавами поверхностью), которые применяют в чистовых клетях сортовых станов.

По конструкции валки делятся на цельные и состав­ ные. Составной валок представляет собой полую бочку, насаживаемую на сердечник.

Основными размерами валков являются диаметр бочки и ее длина. Эти размеры выбирают таким обра­ зом, чтобы обеспечить прочность валков на изгиб и на­ дежный захват ими металла. Диаметр валка из усло­ вий захвата может быть определен по формуле

. .1 — cos а I

где A h— обжатие;

а— угол захвата, который для сортовой прокатки составляет 22—24°.

Длина бочки валка для обжимных станов: L = ( 2,2 4-

4-2,7)Д для сортовых

станов:

L = (1,54-2,5)А

Диа­

метр шейки сортовых

валков принимается:

d = ( 0,55 4-

4-0,63)А

Длина шейки чаще всего равна

ее диаметру,

а диаметр

хвостовика

(трефа)

на 10—15 мм меньше

диаметра шейки.

 

 

 

про­

Рабочий валок прокатного стана подвергают

верочному

расчету: бочку валка рассчитывают

на из­

гиб, а шейку — на изгиб и кручение.

В процессе работы прокатные валки значительно из­ нашиваются. По мере износа их перетачивают для вос­ становления первоначальных размеров калибров и уда­ ления дефектов поверхности. Частота переточки валков

зависит от требований, которые

предъявляются

к ка­

честву поверхности проката. Чем они выше, тем

чаще

следует производить переточку.

При переточке

диа­

метр валка постепенно уменьшается. Максимальная ве­ личина переточки ограничивается понижением прочно­ сти валка и увеличением угла .захвата. Она составляет:

для обжимных станов 12—16%; для

сортовых

станов

8—10% от диаметра валка.

 

 

В сортовых станах

для уменьшения количества

смен валков (перевалок)

нарезают

несколько

запас­

ных калибров. По мере износа одного калибра перехо­ дят на прокатку в другой калибр.

Перевалки осуществляют непосредственно краном при помощи обыкновенной муфты, С-образной муфты,

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ