книги из ГПНТБ / Грицук Н.Ф. Производство широкополочных двутавров

в качестве опор для верхних и нижних подушек горизонтальных вал­ ков. Опорные траверсы, расположенные между нажимными винтами и подушками, позволяют устанавливать в клеть валки пяти различ­ ных длин. Это дает возможность прокатывать двутавры высотой от 150 до 1015 мм. Опорные траверсы обладают весьма высокими мо­

прогибов опорных траверс, рабочих валков, а также деформации станин закрытого типа универсальных и вспомогательных клетей стана, полученные при исследовании прокатки некоторых двутавро­ вых профилей. Уравновешивание верхней опорной траверсы с верхним

132

Т а б л и ц а 29

Д Е Ф О Р М А Ц И Я Д Е Т А Л Е Й У Н И В Е Р С А Л Ь Н О Й И В С П О М О Г А Т Е Л Ь Н О Й К Л Е Т Е Й П Р И П Р О К А Т К Е Д В У Т А В Р О В Ы Х П Р О Ф И Л Е Й

горизонтальным валком осуществляется от гидроцилиндра, установленного на станине клети. Аналогичная система уравновеши­ вания применена для вертикальных валков.

Основные подшипники горизонтальных валков универсальных клетей изготовлены из текстолита. Так же как на дуо-реверсивной обжимной клети для восприятия осевых усилий горизонтальные валки оборудованы дополнительными роликовыми коническими подшип­ никами. Роликовые подшипники вертикальных валков японской фирмы NSF.

Перевалочное устройство универсальных клетей состоит из двух самостоятельных двухпозиционных механизмов — моста для верх­ него валка и специальной тележки для нижнего. Извлечение верх­ него и нижнего горизонтальных валков производят раздельно, но в комплекте с подушками.

Перевалку вертикальных валков осуществляют с помощью мо­ стового крана с предварительным выводом их нажимными устрой­ ствами за габарит станин. Перевалку валков вспомогательной клети проводят с помощью обычной тележки, позволяющей заменять сразу оба валка. Продолжительность перевалки около 30 мин.

Горизонтальные и вертикальные валки оборудованы проводками, которые закреплены на подушках. Между главной и вспомогатель­ ной клетями установлен регулируемый по ширине желоб с верхней направляющей крышкой. Крепление желоба проводят в специальных приливах на внутренней части станин этих клетей. Перед универсаль­ ной и за вспомогательной клетями установлены качающиеся роль­ ганги, оборудованные направляющими линейками с электроприво-

133

дом. В процессе прокатки двутавров одного размера уровень качаю­ щихся рольгангов не изменяют. Перестановку линеек и изменение установки рольгангов по высоте проводят при переходе с прокатки одного профиля на другой.

Охлаждение горизонтальных валков универсальной и вспомога­ тельной клетей осуществляют с помощью полукольцевых коллекто­ ров с форсунками, закрепленных на подушках. Основной поток воды направляют на радиусы и боковые поверхности горизонтальных валков. Вода для охлаждения вертикальных валков подведена через подушку.

При прокатке двутавровых профилей в подготовительной уни­ версальной клети делают пять—девять проходов, в чистовой — всегда один. Температура прокатки двутавра размером 375x 175 мм в под­ готовительной и чистовой универсальных клетях приведена в табл. 30. В процессе прокатки в этих клетях со всех четырех сторон двутавра

с тонкими стенками из стали повышенной прочности. Разница тем­ ператур по длине раската перед чистовой клетью достигает 150 град. Чтобы уменьшить влияние этого перепада температур на изменение толщины стенки двутавра по длине раската, прокатку в чистовой клети проводят с переменной скоростью. Примерно половину длины раската прокатывают на пониженных оборотах двигателя, которые затем на остальной длине раската постепенно увеличивают в два-три раза. При таком режиме прокатки изменение толщины стенки дву­ тавра по длине не превышает 0,3—0,5 мм.

Низкая температура прокатки вызывает быстрый износ валков. Для увеличения срока службы валков этот износ допускают на стане в Хирохата в значительно большей мере, чем на рассмотренном выше стане в Сакаи.

В вальцетокарной мастерской стана установлены четыре станка, из которых три с копировальным устройством. Шлифовальный станок служит для обработки вертикальных валков повышенной твердости.

Управление подготовительной и чистовой универсальными кле­ тями автоматизировано. Отработка и запись оптимальной программы прокатки профиля данного размера осуществляется заранее. Вклю­ чение необходимой программы проводит оператор с помощью кнопки на пульте управления клетью. Одновременно могут быть подготов­ лены к использованию две программы прокатки профиля данного размера, что позволяет оператору маневрировать ими в зависимости от фактической температуры, марки стали и других условий прокатки. Программа обеспечивает прокатку с необходимой скоростью, авто­ матическую установку валков и регулировку скорости рольгангов. В дальнейшем намечается усовершенствовать автоматизацию работы клети путем создания системы, учитывающей изменения в темпера­ туре прокатки и сопротивление металла деформации. В табл. 31 приведены некоторые параметры автоматического управления уни­ версальными клетями.

134

Подготовительная клеть

135

Для увеличения производительности стана и повышения темпе­ ратуры конца прокатки за действующей вспомогательной клетью на расстоянии 4,4 мм предусмотрено в перспективе установить допол­ нительную универсальную клеть. Все три реверсивные клети будут работать в непрерывном режиме, в связи с чем ожидаются трудности в создании системы регулирования скорости вращения валков в раз­ ные периоды такой прокатки.

В процессе освоения стана были случаи поломки валков на уни­ версальной подготовительной клети из-за низкой температуры про­ катки. Выходили из строя подшипники горизонтальных валков и моторные муфты этой клети.

Резка, охлаждение, правка и отделка двутавровых профилей

Для резки двутавров в горячем состоянии на стане установлены две пилы. Первая по направлению движения металла пила пере­ движная, вторая — стационарная.

Техническая характеристика пил горячей резки

пилы осуществляют через текстропную передачу. После реза пилу возвращают в исходное положение специальным гидравлическим устройством.

Диски пил изготавливают из листовой марганцовистой стали типа 55Г. Зубья дисков симметричной треугольной формы с шагом около 18 мм. Толщина зуба у основания 8 мм, высота — также 8 мм. Толщина диска 8—10 мм. Боковые поверхности диска шлифуют. Средняя стойкость диска на одну переточку позволяет произвести разрезку около 1000 m двутавров размером 300x300 мм. Количество переточек диска до 20.

На лиловом рольганге раскат останавливают при помощи двух упоров подвесного типа, которые обеспечивают резку двутавров на мерные длины в пределах от 5 до 30 м. Движение упоров по подвес­ ной опорной балке осуществляется от электродвигателя через цепную передачу. Положение упоров с помощью сельсинов регистрируют на посту управления. Упоры на опорной балке закрепляют с помощью гидравлического устройства. Подъем и опускание упора осуществ­ ляется от электродвигателя с помощью шарнирно-кривошипного механизма.

Первая пила для возможности резки раската на любые мерные длины оборудована передвижным (в пределах одного шага) роль­ гангом. Колосниковых плит рольганг не имеет. Двутавровые про­ фили разрезают на рольганге в свободном состоянии без зажимов и боковых упоров.

136

Обычная точность резки ± 5 0 мм, повышенная точность ± 1 5 — 20 мм. Длина переднего обрезного конца достигает 2000 мм. Задний конец на пилах горячей резки не обрезают. Обрезки скатываются по наклонному желобу с перекидным клапаном в две коробки, уста­ новленные в яме около пил.

После резки на пилах двутавровые профили охлаждают на двух­ секционном холодильнике цепного типа с искусственной вентиля­ цией. В системе принудительного охлаждения используют воздух,

стойка кантователя (рис. 41) состоит из корпуса / и двух приводных, кинематически связанных между собой, кривошипов. На верхнем кривошипе шарнирно установлен кантующий рычаг 2, который вто­ рой своей точкой соединен при помощи тяги 3 с концом нижнего кри­ вошипа. Такая конструкция кантователя позволяет кантовать дву­ тавровые профили с завершением цикла до отвода их на холодиль­ ник цепным шлеппером. Скорость движения двутавров по холодиль­ нику регулируется в пределах от 0 до 3,05 мімин.

Расстояние между соседними профилями на холодильнике уста­ навливают в зависимости от их размера. Примерно половина пло­ щади холодильника со стороны отводящего рольганга оборудована системой водяного охлаждения. Форсунки расположены сверху и снизу холодильника. С помощью водяного охлаждения выравнивают температуру двутаврового профиля в местах стыка полок со стенкой.

На холодильнике вручную с помощью электрических и наждачных машинок проводят зачистку поверхностных дефектов на полках дву­ тавров.

На отводящий рольганг холодильника двутавровые профили пере­ дают в вертикальном положении при помощи обычного кулачкового шлеппера. В первоначальное положение двутавры переводят непо­ средственно перед роликоправильной машиной встроенным в роль-

137

ганг кантователем. Для получения хорошего качества правки тем­ пературу профилей перед правильной машиной систематически контролируют с помощью термощупа. Двутавровые профили, име­ ющие температуру более 70° С, в правильную машину не направляют, а выдерживают перед ней до охлаждения.

На стане установлена девятироликовая правильная машина за­ падногерманской фирмы Эрхард и Земер.

версе машины. Расстояние между средним нижним (третьим) и сосед­ ними нижними (вторым и четвертым) роликами может меняться.

Изменение шага роликов необходимо для правки двутавровых профилей различного размера. Увеличение шага проводят при правке крупных двутавров с фланцами большой ширины.

Стойкость роликов на одну переточку составляет около 10 тыс. m проката (на двутавре 300x300 мм). Материал роликов — литая сталь. Шлифовку роликов не проводят. Смену роликов осуществляют с помощью двух консольных кран-балок, оборудованных тельферами, и мостового крана грузоподъемностью 20 m с двумя подъемами.

Из правильной машины двутавровые профили по рольгангу пере­ дают на инспекторский стол, который оборудован устройствами для кантовки проката на 90 и 180°. Инспекторский контроль двутавровых профилей осуществляют непосредственно в потоке на рольганге за правильной машиной. Два контролера осматривают верхнюю вну­ треннюю полость двутавра и ее полки, третий — с помощью зеркала нижнюю полость. В процессе контроля штангельциркулями и микро­ метрами измеряют размеры двутавра по сечению, проверяют раскрой по длине, определяют прямолинейность профиля мерной линейкой, наличие поверхностных дефектов и трещин в местах сопряжения полок со стенкой. Одновременно устанавливают сортность продукции и производят ее маркировку. В японской классификации качества принято 14 сортов готовой продукции, в соответствии с которыми

138

Особо крупные широкополочные двутавры и колонные профили с фланцами шириной более 300 мм, а также двутавры, имеющие мест­ ные искривления, направляют на правку в гидравлические правиль­ ные прессы возвратно-поступательного типа.

На участке отделки готовой продукции стана установлено два горизонтальных и два вертикальных правильных пресса.

Для резки двутавр аых профилей на мерные длины с допусками повышенной точности по длине на участке отделки установлена пила холодной резки.

Техническая характеристика пилы холодной резки

Пила холодной резки обеспечивает высокое качество и точность реза, в связи с чем специального оборудования для фрезеровки кон­ цов двутавровых профилей на стане не предусмотрено. Материал венца дисков пил — быстрорежущая сталь, стойкость диска около 100 т.

Двутавровые профили после инспекторского осмотра с помощью мостовых кранов укладывают на специальные стеллажи для более тщательного осмотра и ремонта. Зачистку дефектов проводят вруч­ ную с помощью электрических наждачных машинок, аналогичных применяемым на заводе в Сакаи.

Техническая характеристика зачистных и наждачных машинок

На двутавровых профилях удаляют вкатанную окалину, плену, волосовины и другие дефекты, в основном сталеплавильного про­ исхождения. Зачистке подвергают около 10% готовой продукции.

Готовую продукцию складывают мостовыми кранами в штабеля или отправляют для отгрузки.

Участок отделки готовой продукции универсального балочного стана завода Хирохата имеет диспетчерский центр, оборудованный

139

запоминающими и сигнальными устройствами. Результаты каждой отделочной операции, начиная с правки, вводятся в электронно-вы­ числительную машину, с помощью которой координируется весь поток металла на участке отделки. Машина позволяет в течение не­ скольких минут получить исчерпывающую характеристику каждого двутаврового профиля, необходимую для оформления документов перед его отгрузкой заказчику.

Универсальный стан завода в Хирохата работает по трехсменному графику с остановкой один раз в неделю на профилактический ре­ монт. Продолжительность смены 8 ч, ремонт 8—10 ч.

В программе стана преобладают двутавровые профили высотой 300—400 мм. Их удельный вес в общем объеме производства состав­ ляет около 50% . Простои на перевалках валков составляют около 30% годового фонда рабочего времени. Перестройка стана с одного про­

ников. Для восьмичасовых ремонтов оборудования привлекаются 150—160 человек из специализированной фирмы.

ПРОИЗВОДСТВО ДВУТАВРОВ НА ЛИНЕЙНЫХ СТАНАХ, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ОБОРУДОВАННЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫМИ КЛЕТЯМИ

Дополнительное оборудование универсальными клетями многих зарубежных крупносортных линейных станов было произведено после того, как было установлено, что на станах этого типа прокатка широ­ кополочных двутавров с параллельными полками сопряжена с боль­ шими техническими трудностями, а в ряде случаев вообще невоз­ можна. Реконструкция этих станов осуществлялась разными путями в зависимости от расположения установленного оборудования и воз­ можностей использования площадей цеха и соседних территорий. Почти во всех случаях при реконструкции станов этого типа допол­ нительные универсальные клети были обособлены в отдельные группы, которые можно было бы подключать во время прокатки ши­ рокополочных двутавров к остальным клетям стана, а при производ­ стве других сортовых профилей — перестраивать и заменять валки. Характерным линейным станом, на котором дополнительное обору­ дование универсальными клетями позволило расширить сортамент выпускаемого проката, является крупносортный стан 810 на ме­

полосовую сталь шириной от 102 до 457 мм и толщиной от 6 до 70 мм, швеллеры размером от 381 X 102 до 102x51 мм, угловую равнобокую

140

сталь размерами от 203x203 до 102 х 102 мм, угловую неравнобокую сталь размерами от 203x102 до 127x76 мм, полособульбовые про­ фили шириной от 432 до 152 мм. Всего в сортаменте стана до рекон­ струкции насчитывалось 52 профилеразмера сортовой стали.

Одной из основных целей реконструкции стана было значитель­ ное расширение сортамента производимой продукции главным обра­ зом за счет организации производства экономичных двутавровых профилей с широкими и параллельными полками. В сортамент стана

(размером от 610x229 до 203x133 мм), 4 профилеразмера колонных двутавров (размером от 305X305 до 152 X 152 мм) и 3 профилеразмера специальных двутавров для арочных шахтных креплений (размером от 305X305 до 203X203 мм). Для производства этих профилей стан был дооборудован двумя группами универсальных клетей, переда­

известную трудность, в процессе проектирования было проработано несколько возможных вариантов реконструкции крупносортного стана, основные из которых приведены на рис. 42.

Все рассмотренные варианты реконструкции стана предусматри­ вали организацию специальной линии для производства широко­ полочных двутавров, которая могла быть подключена к действо­ вавшим клетям стана при прокатке этих профилей и отключена от них при производстве других видов проката.

В варианте а предусмотрена установка на дополнительной линии одной универсальной группы в составе вспомогательной и главной клетей.

При нереверсивной работе универсальной группы в ее клетях можно осуществить только один проход, в процессе которого не­ обходимо удалить уклоны на внутренних поверхностях фланцев двутаврового профиля, поступающего из последней дуо-реверсивной клети крупносортного стана. Такой процесс прокатки в принципе возможен, однако для успешного осуществления его необходимо, чтобы уклоны на фланцах предчистового профиля не превышали 2—3%. Основная трудность состоит в получении двутавровых про­ филей с такими уклонами в обычных клетях дуо крупносортного стана. Уменьшение уклонов резко увеличивает износ и расход валков, требует увеличения количества проходов, снижает температуру конца прокатки и производительность стана. По условиям размещения калибров на валках на стане представлялось возможным организо­ вать прокатку только части из намеченного сортамента двутавров.

При реверсивной прокатке в чистовой универсальной группе клетей постепенное удаление увеличенных до 5—6% уклонов на внутренних поверхностях фланцев предчистового профиля не пред­ ставлялось сложным, однако в этом случае значительные трудности ожидались в получении точных размеров готовых двутавров. Для

141