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

том предусмотрена замена блюминга, после чего производительность универсального балочного стана составит 480 тыс. m в год.

клети в чистовую с передней стороны стана, в связи с чем последова­ тельность расположения вспомогательной и универсальной клетей в промежуточной группе была принята такой же, как и в черновой.

Компактное расположение рабочих клетей позволило разместить все электродвигатели главного привода в одном помещении с правой

по ходу прокатки стороны цеха. На противоположной стороне в спе­

перевалочных тележек, которые позволили провести все необходи­ мые операции без участия мостовых кранов. При замене валков в черновой и промежуточных группах клетей рольганги, перекры­ вающие путь движения перевалочных тележек, удаляли с помощью мостового крана.

При таком расположении рабочих клетей трехклетевой универ­ сальный балочный стан был размещен на небольшой территории, что дало возможность получить температуру конца прокатки дву­ тавровых профилей не ниже 800° С. К недостаткам расположения рабочих клетей следует отнести пропуск раската между шпинделями чистовой универсальной клети при прокатке металла в промежу­ точной группе.

72

После реконструкции на универсальном балочном стане была организована прокатка широкополочных двутавров высотой от 100 до 1000 мм с полками шириной до 420 мм по европейским и аме­ риканским стандартам по следующей технологии.

Блюмы для универсального балочного стана поступают с блю­ минга 1200 старой конструкции, на котором их прокатывают из слитков массой от 5 до 15 т. Для получения блюмов, идущих на про­ катку двутавров высотой более 600 мм, используют слитки фасон­ ного сечения. Нагрев слитков проводят в 12 колодцах, располо­ женных в специальном здании перпендикулярно к пролетам универ­

дуальным приводом валков. После замены блюминга массу слитков намечается увеличить до 20 т.

Для повышения производительности действующего блюминга и получения температуры конца прокатки на универсальном балоч­ ном стане около 900° С массу и размеры используемых слитков выбирают с таким расчетом, чтобы для большинства прокатываемых профилей из раската после блюминга мог быть получен один блюм длиной около 10 ж. В этом случае температура металла, поступающего на стан, не ниже 1050° С. Количество проходов при прокатке блюмов для колонного профиля размером 300x300 мм равно 29, при про­ катке блюмов для двутавра высотой ЮООлш—37. Продолжительность цикла прокатки на блюминге находится в пределах от 124 до 320 сек. Выход годного* от слитка до блюма составляет 95,5%.

После раскроя блюмы системой шлепперов и толкателей пере­ дают на универсальный балочный стан, для прокатки по различным технологическим схемам.

Блюмы, предназначенные для получения двутавров высотой более 180 мм, могут быть прокатаны с одного нагрева в колодцах блюминга. При этом в зависимости от размеров двутавра и числа проходов в универсальных клетях блюмы могут быть направлены или в черновую, или прямо в промежуточную группу клетей.

При прокатке двутавров небольших размеров из слитка получают два или три блюма, в связи с чем температура последнего из них снижается в процессе раскроя настолько, что прокатка с одного нагрева становится невозможной. В этом случае все блюмы или только последний из каждого слитка передаются шлепперами к за­ грузочному устройству нагревательной печи с шагающим подом. Применение шагающего пода в печах для нагрева блюмов позволяет обеспечить более равномерный нагрев по сравнению с обычными печами с глиссажными трубами, а также исключить местное охла­ ждение и повреждение фланцев блюмов в местах контакта их с тру­ бами и подовыми брусьями. Загрузочный механизм печи с шага­ ющим подом позволяет укладывать блюмы на большом расстоянии от окна загрузки вдоль пода печи. Это особенно важно при загрузке блюмов с высокой температурой, так как в этом случае их сразу загружают в высокотемпературную зону печи.

73

В рассматриваемой технологической схеме производства дву­ тавров не предусмотрены охлаждение, осмотр и зачистка дефектов на блюмах, что обусловлено отсутствием в реконструируемом цехе площадей для организации зачистки металла. По этой же причине на стане была установлена только одна нагревательная печь произ­ водительностью от 100 до 150 т/ч, которая не обеспечивает длитель­ ную бесперебойную работу стана с холодного посада. В этих условиях вынужденным решением вопроса явилась организация прокатки двутавров с одного нагрева в колодцах блюминга с частичным подо­ гревом блюмов в печи с шагающим подом, несмотря на некоторое ухудшение качества готовой продукции и увеличение затрат на ее отделку.

Нагретые до 1150—1200° С блюмы из печи поступают на универ­ сальный балочный стан для прокатки. Техническая характеристика универсальных и вспомогательных клетей, установленных на рас­ сматриваемом стане, приведена в табл. 7.

Все универсальные и вспомогательные клети имеют однотипную конструкцию. В универсальных клетях все валки снабжены нажим­ ными устройствами с механической и электрической системой син­ хронизации их работы. Это позволяет поддерживать постоянной линию прокатки при изменении размера прокатываемого двутавра. Клети оборудованы подъемно-качающимися рольгангами длиной около 9 м, наклон которых изменяется при изменении уровня про­ катки. Подводящие рольганги снабжены боковыми направляющими линейками с электроприводом, расстояние между которыми изме­ няется в соответствии с раствором вертикальных ваяков.

Подушки горизонтальных валков универсальных клетей опи­ раются на промежуточную траверсу. Такая конструкция опор позволяет при изменении расстояния между подушками сохранять постоянное расстояние между станинами клетей. Для каждой клети предусмотрено три положения подушек с расстоянием между их осями 1850, 1410 и 1095 мм, что дает возможность прокатывать, соответственно, двутавры высотой от 600 до 1000 мм, от 300 до 600 мм и от 100 до 300 мм. Конструкция универсальной клети с передвиж­ ными подушками и промежуточными траверсами позволяет полу­ чить в процессе эксплуатации стана большую экономию на рабочих валках, длина и другие размеры которых в этом случае могут быть выбраны с учетом высоты прокатываемых двутавров и удельного веса этих профилей в сортаменте стана. Шпиндели горизонтальных валков телескопического типа, что необходимо при использовании валков с различной длиной бочки. Уравновешивание верхних валков универсальных и вспомогательных клетей гидравлического типа.

Для перевалки валков универсальной клети используют две самоходные двухъярусные тележки, которые позволяют осуще­ ствить раздельную смену горизонтальных и вертикальных валков без участия мостового крана. Аналогичное устройство используют для замены горизонтальных валков вспомогательных клетей. Про­ должительность перевалки валков на всех клетях стана около 1,5 ч.

74

Интересной особенностью технологического процесса на рассма­ триваемом стане является операция обрезки переднего и заднего концов раската после прокатки металла в черновой универсальной клети. Обрезку концов производят на раскатном рольганге за уни­ версальной клетью пилой горячей резки с диском диаметром 1980 мм. Эту операцию проводят для уменьшения длины «языков» на концах раската, образующихся в процессе прокатки металла в промежу­ точной и чистовой универсальных клетях. Наличие таких языков затрудняет прохождение переднего конца раската через арматуру клетей, служит источником застревания металла в них и поломок валков. Особенно часто поломка валков происходит в том случае, когда длинный и тонкий язык от случайного удара о какую-нибудь преграду сгибается вдвое и в таком виде поступает в валки. Недо­ статком этой технологической операции является увеличение цикла

После прокатки в чистовой универсальной клети раскат посту­ пает для раскроя на участок пил горячей резки, который на рас­ сматриваемом стане выполнен в виде двух самостоятельных парал­ лельных рольгангов с распределительным устройством стрелочного типа в начале их. Каждый пиловой рольганг оборудован двумя пилами горячей резки с дисками диаметром 1830 мм. Такая кон­ струкция участка пил горячей резки позволила максимально умень­ шить его длину, обеспечив в то же время нормальные условия для прокатки в чистовой универсальной клети. Раскат из этой клёти может поступать на один из свободных пиловых рольгангов, в то время как на другом проводят раскрой предыдущих полос. Недо­ статком осуществленной на стане системы раскроя двутавров на пиловых рольгангах уменьшенной длины является необходимость изменения направления движения раската при помощи стрелочного распределительного устройства. При этом неизбежно происходит искривление прокатанной в чистовой клети полосы двутаврового сечения в горизонтальной плоскости, которое затем необходимо устранять на правильных машинах. Особенно значительное искри­ вление полос происходит при прокатке двутавров небольших раз­ меров, не обладающих в горячем состоянии достаточной степенью жесткости.

Следующей особенностью участка пил на стане завода в Дифферданже является отсутствие обычных упоров для остановки рас-

77

Производительность участка пил во многом зависит от длины двутавровых профилей, прокатываемых на стане. В табл. 9 при­ ведены данные о наиболее употребительных двутавровых профилях различной длины, характерные для европейских универсальных балочных станов. Из данных таблицы видно, что максимальная длина двутавровых профилей с широкими и параллельными полками не превышает 35 м, что и учитывается при проектировании холо­ дильников и другого отделочного оборудования на универсальных балочных станах европейских заводов.

Т а б л и ц а 9

Д Л И Н А Д В У Т А В Р О В Ы Х П Р О Ф И Л Е Й З А П А Д Н О Е В Р О П Е Й С К И Х У Н И В Е Р С А Л Ь Н Ы Х Б А Л О Ч Н Ы Х С Т А Н О В

В табл. 10 приведены данные о доле заказов на различные про­ фили, входящие в сортамент рассматриваемого стана. Из полученных

Раскат после обрезки концов раскраивают одновременно на не­ сколько штанг необходимой длины. Причем сначала для основного заказа изготавливают наиболее длинную штангу, а затем в соот­ ветствии с другими имеющимися заказами подбирают более корот­ кие штанги. Для оперативного подбора заказов и оптимального раскроя металла на стане намечается установить ЭВМ. Величина обрези на переднем и заднем концах раската зависит от размера

рудованные системой подвижных и неподвижных реек с расстоя­ нием между ними около 1000 мм. Использование таких холодиль­ ников позволяет регулировать скорость охлаждения двутавров за счет изменения расстояния между профилями, а также устранять местные повреждения полок двутавра, возникающие при скольже­ нии их по брусьям на холодильниках обычных типов.

На холодильниках первичного охлаждения температура дву­ тавровых профилей снижается с 800—1000° С до 500° С. Продол­ жительность охлаждения составляет около 30 мин. На выходе из холодильников двутавры в вертикальном положении поштучно специальным устройством переносят на рольганг и направляют на холодильники вторичного охлаждения.

Система холодильников вторичного охлаждения на рассматри­ ваемом универсальном балочном стане спроектирована с учетом сложившейся на западноевропейских заводах практики проката части металла без заказов. Обычно при раскрое раската на пилах определенная часть штанг не основной длины не имеет конкретного заказчика, в связи с чем эти штанги направляют на специальные секции холодильников, где постепенно накапливают металл до

79

появления заказов. Окончательный раскрой этих штанг в соответ­ ствии с заказанной длиной проводят на складе готовой продукции пилами холодной резки.

На рассматриваемом универсальном балочном стане для вторич­ ного охлаждения средних и крупных двутавровых профилей уста­ новлены два холодильника шагающего типа емкостью по 1000 m каждый. Кроме этого, для особо крупных профилей, подвергаемых правке на правильном прессе мощностью 1400 т, установлен транс­ портер, выполняющий роль дополнительного холодильника, а для профилей более мелких высотой до 300 мм, подвергаемых правке на роликоправильных машинах и прессах мощностью 900 т, — два холодильника обычного типа. Металл накапливают на холодиль­ никах, расположенных между правильными машинами, откуда он может быть направлен в любой технологический поток и отгружен заказчику. Двутавры в первоначальное горизонтальное положение переводят при помощи простейшего устройства в виде трамплина,

и удаления незначительных поверхностных дефектов. Со стеллажей двутавровые профили снимают краном, собирают в пакеты и пере­

жением рабочих клетей относятся к числу наиболее совершенных современных специализированных станов для производства дву­ тавров с широкими и параллельными полками различного сорта­ мента. Одним из новейших станов этого типа является специализи­ рованный универсальный балочный стан на металлургическом за­

с универсальным балочным станом и слябинг с широкополосным станом. В 1961 г. стан был пущен в эксплуатацию. Схема распо­ ложения оборудования стана приведена на рис. 28 (расстояния между агрегатами и размеры здания цеха даны ориентировочно).

Проектом стана предусматривалось производство 28 двутавровых профилей (115 профилеразмеров) высотой от 100 до 1000 мм с пол­ ками шириной от 75 до 450 мм. За первый год эксплуатации на