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

Д ля нагрева блюмов на стане установлена методическая печь с шагающим подом шириной 10,5 м. В целях интенсификации про­ цесса горения в печи доменного газа и уменьшения объема подавае­ мого воздуха в него вдувается кислород. Температура металла, за­ гружаемого в печь, около 1050° С, выходящего из печи — 1250° С. Производительность печи достигает 100 т/ч.

При прокатке двутавровых профилей большое внимание уделяют равномерности нагрева блюмов по сечению и в пределах одной партии. Неудовлетворительный нагрев блюмов приводит к уменьшению точности размеров штанги и большим искривлениям ее при охлажде­ нии на холодильниках стана.

Быстрое удаление металла из печи с шагающим подом при ава­ риях на стане позволяет исключить необходимость последующей прокатки блюмов с толстым слоем окалины, что положительно ска­ зывается на качестве поверхности готового проката.

Такой нагрев блюмов позволяет получить высокую температуру металла, что создает благоприятные условия для заварки внутрен­ них дефектов и дробления неметаллических включений в процессе деформации в балочных калибрах.

Нагретые в печи блюмы прокатывают в заготовку двутаврового сечения на обжимной линии стана, состоящей из двух реверсивных клетей дуо 950, валки которых установлены на подшипниках сколь­ жения. Привод клетей осуществляется от реверсивного электродви­ гателя мощностью 4500 кет с крутящим моментом 220 тм. Станины клетей — предварительно-напряженного типа конструкции фирмы Мюллер унд Нойман (ФРГ).

В первой клети осуществляют обычно пять проходов в калибрах закрытого типа. Клеть оборудована кантователем и манипулятором цепного типа. Верхний валок клети в процессе прокатки может пере­ мещаться, как у блюминга. Для эффективного удаления окалины с поверхности полосы и получения симметричного двутаврового сечения в некоторых случаях проводят прокатку в одном калибре с кантовкой металла на 180° после каждых двух проходов. Такой способ прокатки позволяет иметь глубокие врезы только в одном нижнем валке.

Во второй клети дуо при прокатке крупных размеров двутавров типа НЕ осуществляют один проход, а при прокатке двутавров типа ІРЕ — три прохода в симметричном балочном полузакрытом калибре.

Форма и размеры поперечного сечения двутавровой заготовки, получаемой с обжимной линии стана, оказывают большое влияние на процесс прокатки металла в универсальных клетях и на размеры готового профиля. Наиболее важно получить заготовку, симметрич­ ную относительно горизонтальной и вертикальной осей симметрии, так как различие масс металла в тех или иных ее элементах]не может быть устранено при последующей прокатке ее в универсальных кле­ тях, что в конечном итоге приводит к получению несимметричного готового профиля с полками разной ширины и толщины. Даже не­ значительное несоответствие в толщинах полок на готовом профиле

153

относятся с особым вниманием, рассматривая получаемый в нем про­ филь как чистовой.

Универсальная предчистовая клеть имеет горизонтальные валки диаметром 1120 мм. Привод клети осуществляют от реверсивного электродвигателя мощностью 6200 кет с крутящим моментом 220 тм.

Вспомогательная клеть с валками диаметром 860 мм приводится в движение электродвигателем мощностью 1500 кет с крутящим мо­

гательной клетей для каждого прохода предварительно рассчиты­ вают с учетом размеров прокатываемого профиля и марки стали. Данные об окружной скорости горизонтальных валков, ускорении, вытяжке, опережении, износе валков и др. заносят на перфокарты и вводят в управляющую машину, с помощью которой осуществляют автоматическую работу этих клетей. Эта машина управляет также работой рольгангов и включает гидросбив. В качестве датчиков по­ ложения полосы используют фотоэлементы и другие устройства.

На расстоянии около 65 м от предчистовой группы установлена чистовая универсальная клеть с горизонтальными валками диаме­ тром 1070 мм. Привод клети осуществляют от электродвигателя мощностью 1800 кет с крутящим моментом 72 тм.

В чистовой клети всегда осуществляют один проход с обжатием по площади около 5—6%, что обеспечивает выпрямление фланцев и по­ лучение готового профиля с высокой точностью размеров и хорошей поверхностью.

Резку раската на заказанные длины проводят на двух пилах горя­ чей резки. Для улучшения качества реза и уменьшения деформации профиля пиловой рольганг оборудован зажимным устройством для фиксации металла в процессе реза в положении, перпендикулярном движению диска пилы. Скорость вращения диска пилы и подачу регулируют в зависимости от размеров разрезаемого профиля.

Для охлаждения металла установлены два последовательно рас­ положенных холодильника.

Первый холодильник роликового типа служит для предваритель­ ного охлаждения двутавров, которые перед этим на подводящем к хо­ лодильнику рольганге с помощью кантователя устанавливают в вер­ тикальное положение. Расстояние между штангами металла на хо­ лодильнике изменяют в зависимости от размеров двутавров.

Основной холодильник стана обычного типа длиной 80 ж и шири­ ной 17 м позволяет укладывать металл в два или в четыре ряда. Двутавры на этом холодильнике перемещают шлеппером по чугунным

154

Двутавровые профили типа НЕ высотой до 240 мм и типа ІРЕ высотой до 400 мм правят на роликоправильной машине. Более крупные профили правят на гидравлическом правильном прессе.

После правки двутавровые профили электромагнитным пакети­ ровщиком складывают в пакеты, а затем краном передают на склад готовой продукции, где в случае необходимости производят их сор­ тировку, резку на пилах холодной резки и другие виды отделки.

Производительность стана на большинстве двутавровых профи­ лей длиной до 30 м составляет более 100 т/ч.

Одновременно с установкой нового стана на заводе была выпол­ нена большая реконструкция другого прокатного оборудования. Для нагрева слитков на блюминге установлены колодцы электриче­ ского типа, в вальцетокарном цехе установлены еще три станка —

обточки вертикальных валков. Станки новейшей конструкции позво­ ляют производить обработку валков с точностью 0,01 мм.

ПРОИЗВОДСТВО ДВУТАВРОВ НА СТАНАХ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ КЛЕТЕЙ

Многие современные крупносортные станы сооружают с после­ довательным расположением рабочих клетей, которое обеспечивает большую производительность, благоприятные условия для механи­ зации и автоматизации основных операций процесса прокатки и более высокое качество продукции, чем линейное расположение клетей. Эти станы также могут быть дооборудованы универсальными клетями для организации производства на них широкополочных двутавров с параллельными полками.

На металлургическом заводе в Тоехаси (Япония) в 1961 г. был введен в эксплуатацию крупносортный стан 650, состоящий из блю­ минга и восьми последовательно расположенных клетей дуо. Сор­ тамент стана предусматривал производство угловой равнобокой стали размером от 75x75X9 до 200x200x20 мм, угловой неравнобокой стали от 100x75x7 до 150Х ЮОХ 12 мм, швеллеров от № 12,5 до № 20, двутавров обычного типа от 125 X 75 X 5 до 200 X 100 X 7* мм, а также железнодорожных подкладок разных размеров.

В связи с большой потребностью в более экономичных двутавро­ вых профилях с широкими и параллельными полками и освоением производства этой продукции рядом других японских фирм, на этом стане в июне 1964 г. была завершена установка комплекса дополнительного оборудования, необходимого для производства таких профилей. Схема расположения оборудования на стане после реконструкции приведена на рис. 46. Универсальные клети для этого стана впервые были полностью изготовлены фирмой Хитати на японских машиностроительных заводах.

* Указана толщина стенки.

155

Производительность стана после реконструкции составила около

часть сортовых профилей, предусмотренных сортаментом стана, удается прокатывать с одного нагрева, что существенно повышает экономичность их производства. Необходимое качество поверхности

Указана толщина стенки.

156

ся недопустимо низкой как по условиям прочности установлен­ ных подшипников качения, так и по условиям получения этих профилей с необходимой тол­ щиной элементов.

Технологическая схема производства на стане широкополочных двутавров и других сортовых профилей приведена на рис. 47.

Перед прокаткой на блюминге слитки нагревают в трехзонной двухрядной методической печи. В начале подводящего рольганга блюминга установлен вращающийся .стол для поворота нагретых слитков на 180°, что позволяет загружать их в методическую печь конусностью в разные стороны. При такой укладке слитков в печи достигается прямолинейность ряда и устраняются его перекосы при проталкивании металла.

Реверсивный блюминг дуо имеет валки диаметром 750 мм с дли­ ной бочки 2000 мм. Мощность 'электродвигателя главного привода I860 кет. Прокатку слитков на блюминге производят за 15—21 проход по обычным схемам в ящичных и двутавровых калибрах.

Блюмы, имеющие двутавровую или прямоугольную форму по­ перечного сечения, разрезают на ножницах с усилием реза 320 Т. Максимальная ширина разрезаемого блюма 280 мм. Ножницы с ниж-

157

ним резом и верхним подвижным ножом, прижимающим металл в процессе реза. Привод ножниц осуществляется от электродвига­ теля переменного тока мощностью 75 кет. Производительность нож­ ниц — 15 резов в минуту.

Разрезанные на ножницах блюмы шлепперами передают для по­ вторного нагрева в двухрядную методическую печь с шагающим по­

пах при прокатке двутавровых профилей не работают для упрощения настройки стана. Все клети дуо крупносортного стана имеют станины открытого типа, в которых установлены валки диаметром 650 мм. Длина бочки валков клетей № 1—4 — 1400 мм, клетей № 5—8 — 1600 мм. Привод клетей осуществляется от электродвигателей пере­

только кромки полок двутавров. В чистовой нереверсивной универ­ сальной клети производят один проход. Характеристика универсаль­ ных и вспомогательных клетей дана в табл. 35.

Сравнительно небольшие усилия, возникающие при прокатке двутавровых профилей высотой до 200 мм, позволили применить для всех валков универсальных и вспомогательной клетей четырех­ рядные конические подшипники. За счет этого повышена жесткость рабочих клетей и точность размеров прокатываемых двутавров.

Для выбора роликовых подшипников обладающих необходимой прочностью и долговечностью работы, большое значение имеет правильное определение длины бочки вертикального валка, а также величины отношения диаметров горизонтального и вертикального валков. В универсальных клетях рассматриваемого стана указанное

подшипники необходимых размеров. В связи с несколько завышен­ ным диаметром вертикального валка для улучшения захвата дву­ тавров на чистовой клети применен фрикционный привод. Для этого клеть оборудована гидравлическим механизмом, который в паузах между прокатываемыми двутаврами обеспечивает соприкосновение горизонтальных валков с вертикальными, за счет чего и достигается вращение последних. Непосредственно перед захватом стенки дву­ тавра горизонтальными валками гидравлический механизм возвра­ щает вертикальные валки в заданное схемой обжатий положение. Применение такого механизма оправдало себя в чистовой универсаль­ ной клети этого стана, где температура прокатки весьма низкая и соп­ ротивление фланцев двутавра изгибу в процессе входа раската в верти­ кальные неприводные валки на этой причине заметно увеличивается.

Нажимное устройство универсальных клетей обеспечивает одно­ временную синхронную установку всех валков, а также индивидуаль-

158

Т а б л и ц а 35

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

З А В О Д А В Т О Е Х А С И

ную регулировку каждого из них, которую осуществляют с по­ мощью зубчатой разъединительной муфты с рычажным переключате­ лем. Установку нижнего горизонтального валка в осевом направле­ нии осуществляют с помощью рычажного механизма со стороны об­ служивания клети. Индивидуальную регулировку валков проводят только при настройке клети. В процессе прокатки нажимные уст­ ройства всех четырех валков черновой универсальной клети работают синхронно, обеспечивая заданное калибровкой соотношение обжатий по всем элементам профиля. Работа нажимного устройства автома-

159

тизирована с использованием системы, работающей с применением перфокарт.

Для устранения поломок нажимного устройства при случайной посадке горизонтальных валков «в забой» между подушкой и нажим­ ным винтом предусмотрено клиновое предохранительное устройство. Защиту валков и других деталей рабочей линии от перегрузок в про­ цессе прокатки осуществляют с помощью специального аварийного реле в силовых цепях двигателя главного привода.

Скорость перемещения нажимных винтов универсальной клети оказывает большое влияние на получение профиля с необходимой точностью размеров. Чтобы обеспечить требуемую точность полу­ чения размеров профиля скорость перемещения валков при их ре­ гулировке должна быть достаточно низкая. Однако в этом случае резко увеличивается время, необходимое для реверсирования клети. В связи с этим на современных универсальных станах обычно при­ нимают сравнительно высокую скорость перемещения нажимных винтов в сочетании со специальными типами электроприводов, обес­ печивающими точность установки порядка 0,1—0,2 мм. На рассма­ триваемом стане завода в Тоехаси применены системы управления электродвигателями нажимных винтов с помощью изменения напря­ жения и магнитных усилителей.

Перед черновой и чистовой универсальными клетями, а также за вспомогательной клетью установлены рольганги подъемно-ка­ чающегося типа, применение которых необходимо в условиях про­ катки двутавров с полками разной ширины на клетях с постоянным уровнем установки вертикальных валков.

Для направления раската в валки клети оборудованы вводной и выводной арматурой раздвижного типа. На подъемно-качающихся рольгангах, а также между универсальной и вспомогательной кле­ тями установлены линейки, расстояние между которыми можно из­ менять в зависимости от высоты прокатываемых двутавров.

Смену горизонтальных валков универсальных и вспомогательной клетей проводят с помощью С-образной траверсы, вертикальных вал­ ков вместе с подушками — краном.

В чистовой универсальной клети двутавровый профиль прокаты­ вают с относительным обжатием около 20%, причем величина обжатия по фланцам двутавра на несколько процентов больше, чем по стенке. Одновременно с прокаткой в чистовой универсальной клети проис­ ходит выпрямление полок двутавра.

После прокатки в чистовой клети двутавры передают шлепперами к двум пилам горячей резки с дисками диаметром 2500 мм. Движение пилы осуществляется от гидравлического привода. Скорость подачи

ник состоит из трех последовательно расположенных секций. В конце

160

последней секции двутавры кан­ туют на 90° и подают к правиль­ ным машинам.

До реконструкции стана на участке правки были установлены две роликоправильные машины— одна для среднесортных, а дру­ гая для крупносортных профилей. В связи с увеличением ширины полок двутавров в процессе рекон­ струкции стана была установлена еще одна крупносортная роликоправильная машина. Для обеспе­ чения оптимальных режимов прав­ ки широкополочных двутавров разных размеров шаг роликов этой

и выходе машины установлены вер­ тикальные направляющие ролики, которые дают возможность испра­ влять кривизну двутавра в гори­ зонтальной плоскости и обеспе­ чивают плавный вход и выход металла.

По окончании правки двутав­ ры автоматически через опреде­ ленные интервалы подаются на инспекторский стол, оборудован­ ный двумя последовательно уста­ новленными кантователями. Дву­ тавры на инспекторском столе осматривают, а затем направляют на участок сортировки. Для доправки двутавров предусмотрены правильные прессы. В пакеты двутавровые профили складывают специальным краном, оборудован­ ным электромагнитами. Участок отделки готовой продукции ком­ бинированного стана завода в Тоехаси оборудован приборами для контроля размеров профилей, приспособлениями и устройствами для удаления поверхностных де-

П З а к . 2106