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

стане были прокатаны 31 двутавровый профиль (50 профилераз­ меров). К началу 1963 г. сортамент стана был расширен до 120 про­ филеразмеров двутавров. Параллельно с освоением производства двутавров с размерами в метрической системе измерений на стане

была организована прокатка 34 профилей (142 профилеразмеров) двутавров с размерами в дюймовой системе измерений, предназна­ ченных в основном для экспорта. К середине 1968 г. на стане произ­ водилось 65 профилей (266 профилеразмеров) двутавров, в том числе

82

крупные широкополочные двутавры высотой более 600 мм и двутав­ ровые сваи для глубокой забивки типа YSP-B—74. На стане освоена прокатка швеллерной стали размером 900x125 мм, используемой для получения углобульбовых профилей и шпунтов. Полный сор­ тамент рассматриваемого универсального стана насчитывает около 300 профилеразмеров двутавров разного типа и назначения. Мини­ мальный размер прокатываемого на стане двутавра в настоящее время принят равным 250x250 мм. Проектная производительность первой очереди стана 720 тыс. m в год. До пуска блюминга в 1965 г.

цах рекуперативного типа. Колодцы блюминга универсального балочного стана расположены в одном пролете с колодцами слябинга листового стана. Всего в отделении 9 однотипных групп колодцев, из которых 5 обслуживают блюминг и 4 — слябинг. Расположение колодцев в одном пролете позволяет изменять число их при различ­ ных вариантах загрузки балочного и листового станов.

Каждая группа колодцев состоит из четырех параллельно рас­ положенных ячеек прямоугольной формы. Емкость каждой ячейки около ПО т. Отапливают колодцы смесью конвертерного, доменного

зом с боковым опрокидыванием люльки. Перед прокаткой на блю­

в управляющий центр цеха, где с помощью ЭВМ определяют ожи­ даемую длину блюма и готовят задание на его раскрой.

Блюминг универсального балочного стана спроектирован аме­ риканской фирмой Блау-Нокс для прокатки балочных заготовок и слябов.

на линейках манипуляторов. Уравновешивающее устройство рабо­

3 фасонных калибра и участок гладкой бочки, используемый для удаления избыточного уширения при ребровых проходах. Пример­ ные размеры поперечного сечения некоторых блюмов приведены в табл. 12. Из блюма одного размера на универсальном стане про­ катывают двутавры нескольких размеров. Так, из блюма с разме­ рами поперечного сечения 520x345x85x120 мм прокатывают дву­ тавры размером 10x10"; 12x10"; 14x10"; 12x12" (дюймовая серия) и 250x250; 350x250; 300x300 мм (метрическая серия). Для двутавров высотой до 200 мм с полками шириной до 150 мм используют блюмы прямоугольного сечения.

За блюмингом перед ножницами для зачистки металла в потоке установлена выдвижная машина огневой зачистки конструкции японской фирмы Танака. Машину используют для зачистки плоских наружных поверхностей блюмов двутаврового сечения, а также для зачистки слябов. Внутренние поверхности фланцев и стенки фасон­ ного блюма не зачищают. В целях экономии металла зачистку его осуществляют выборочно, в основном на плавках, отлитых с тем или иным нарушением технологии. По этой же причине плавки с особо

84

большим количеством поверхностных дефектов на машине не зачи­ щают, а направляют на ручную зачистку.

Резку металла после блюминга производят на ножницах. Для резки блюмов фигурного сечения используют профильные ножи, которые для блюмов мелких размеров делают с 2—3 калибрами. Перед ножницами установлены регулируемые линейки, направ­ ляющие блюм в необходимый калибр ножниц.

Раскрой блюма при производстве широкополочных двутавров является одной из наиболее важных операций технологического процесса. Рациональный раскрой блюма дает возможность резко снизить немерные отходы при раскрое готовых двутавров. На рас­ сматриваемом универсальном стане для оперативного управления раскроем блюмов и готовой продукции создан специальный упра­ вляющий центр, на котором с помощью ЭВМ хранят и оперативно перерабатывают всю информацию о поступающих заказах на дву­ тавровые профили. На основе этой информации оперативно ком­ плектуют заказы на каждый профилеразмер двутавра, предусмо­ тренный сортаментом стана с учетом длин, необходимых потреби­ телям. Для каждого блюма, длину которого после прокатки на блю­ минге ориентировочно рассчитывают по результатам взвешивания слитка, на управляющем центре устанавливают оптимальный рас­ крой, обеспечивающий из каждой получаемой заготовки минимум отходов при раскрое готовой продукции. Величину необходимой обрези переднего конца блюма определяет оператор ножниц блю­

После раскроя полосы каждый блюм взвешивают на весах подъ­ емного типа. Информацию о результатах взвешивания блюмов направляют в управляющий центр цеха для уточнения предстоящего раскроя готового двутавра, получаемого после прокатки на универ­ сальном стане данного блюма. На блюмы наряду с обычными дан­ ными наносят маркировку, содержащую информацию о назначении металла для рационального использования и раскроя его при даль­ нейшей прокатке на стане.

Весь прокатанный на блюминге металл с помощью транспортных тележек передают на склад блюмов для охлаждения, осмотра и в случае необходимости ручной зачистки дефектов газовыми реза­ ками. Непосредственная передача горячих блюмов для прокатки на универсальном стане без повторного нагрева не предусмотрена. Металл с содержанием углерода до 0,3% подвергают ускоренному охлаждению водой. Склад блюмов обслуживают пять пратценкранов грузоподъемностью по 20 т. Все три пролета склада блюмов связаны между собой тремя транспортными тележками, с помощью которых металл перемещают внутри склада.

Нагрев блюмов и прокатка заготовок

Для нагрева блюмов на стане установлены две методические трехзонные печи, одна из которых с шагающим подом. Предусмотрено место для установки третьей печи.

85

Печи рассчитаны на одно- и двухрядное расположение блюмов. В последнем случае расстояние между торцами блюмов в соседних рядах около 200 мм.

Для охлаждения глиссажных труб используют морскую воду. Внутренний диаметр глиссажных труб 70 мм, наружный ПО мм. Толщина изоляционной обмазки около 35 мм. Температура воды, выходящей из труб, 30—50° С. Смену труб проводят один раз в год.

Печь с шагающим подом установлена на стане в 1967 г. фирмой Явата. Мазутные горелки расположены в боковых продольных стенках печи в два ряда. Всего в печи 32 горелки, по 8 горелок в каждом нижнем и верхнем ряду. Продукты горения удаляют из печи тягой дымовой трубы. Горячие газы проходят через металличе­ ский рекуператор, смонтированный над печью.

Печь с шагающим подом оказалась более удобной для универ­ сального балочного стана, чем ранее установленная методическая трехзонная печь обычного типа с толкателем. Печь с шагающим подом позволила Осуществить более рациональные режимы нагрева

86

Для трехзонной методической печи К = 8976. Указанную зависи­

После нагрева в методических печах блюмы поступают в прокатку на обжимную дуо-реверсивную клеть универсального стана. Обо­ рудование клети изготовлено на японском заводе тяжелого машино­ строения в Исигава.

Рабочие валки изготовлены из специального чугуна марки ASC. Трефы валков лопаточного типа. Валки смонтированы на подшип­ никах из синтетических смол в геометрически закрытых подушках. В осевом направлении установку валков осуществляют с помощью одностороннего рычажно-кривошипного механизма. При этом ре­ гулировку валка осуществляют за счет смещения опорного подшип­ ника относительно подушки, которая жестко зафиксирована в ста­ нине. Клеть оборудована нижним нажимным устройством с приво­ дом от электродвигателя. Перевалку валков проводят с помощью специальной двухпозиционной тележки, продолжительность пере­ валки 30—45 мин. Для удобства смены валков окно в станине со стороны перевалочного устройства выполнено на 30 мм шире окна со стороны привода.

Для прокатки небольших двутавровых профилей на клети уста­ навливают вводную и выводную арматуру, конструкция которой аналогична арматуре, применяемой на черновых клетях отечествен­ ных крупносортных и рельсобалочных станов. Для ускорения за­ мены арматуры при изменении программы стана применяют ввод­ ные и выводные столы со сменными вставными кассетами. Проводки устанавливают на фланцы и шейку калибра. Перед перевалкой валков арматуру из клети удаляют.

Перед рабочей клетью установлен манипулятор с трехвилочным крючковым кантователем и гидросбив на откидной траверсе. За клетью имеются только манипуляторные линейки.

Прокатку заготовок в обжимной дуо-реверсивной клети произ­ водят за 5—11 проходов. Валки этой клети имеют два-три фасон­ ных двутавровых калибра и один ребровой, в котором осуществляют два или четыре прохода. Ребровой калибр используют для устра-

87

нения избыточного уширения металла, образующегося при про­ катке в местах разъема двутавровых калибров, а также для осадки заготовок по высоте, что дает возможность из одного размера блюма получать несколько двутавров разных размеров по высоте. Так как суммарное обжатие в ребровых калибрах достигает 150—200 мм,

обеспечивается прокатка 20—25 типоразмеров заготовок, из которых в универсальных клетях стана получают более 250 типоразмеров двухтавровых профилей.

При прокатке в дуо-реверсивной клети перед каждым нечетным проходом окалину удаляют гидросбивом. Температура металла при прокатке в этой клети 1180—1200°С.

В табл. 13 приведен режим обжатий фасонной заготовки, исполь­ зуемой для прокатки двутавра размером 300x300x15x10 мм.

Следует отметить, что величину обжатия в ребровом калибре ли­ митирует продольная устойчивость стенки профиля. При недостаточ­ ной толщине стенки двутавра в подобных схемах обжатий всегда можно ожидать появления продольного ее изгиба. Чтобы избежать этого толщина стенки профиля, выходящего из дуо-реверсивной клети, должна быть не менее 50—60 мм. При дальнейшем увеличе­ нии толщины стенки возрастает количество проходов в универсаль­ ных клетях, что отрицательно сказывается на температурном ре­ жиме прокатки и на производительности стана.

Первоначально на рассматриваемом универсальном балочном стане за обжимной дуо-реверсивной клетью были установлены две универсальные клети — предчистовая и чистовая. По принятой на заводе технологии прокатки в чистовой клети осуществляют один проход. В этом случае для предчистовой универсальной клети не­ обходимы заготовки с обжимной клети дуо, толщина стенки которых не превышает 40 мм. При увеличении толщины стенки соответственно увеличивается количество проходов на предчистовой универсальной клети, что приводит к снижению температуры прокатки, росту

30—40 мм в обжимной дуо-реверсивной клети значительно снижает возможность применения схем обжатий с осадкой прокатываемого профиля в ребровых калибрах. При этом существенно возрастает количество комплектов валков на обжимной клети и затраты вре­ мени на их перевалку.

Для устранения указанных недостатков принятой технологии прокатки на стане в 1968 г. была установлена дополнительная чер­ новая универсальная и вспомогательная клети, позволившие уве­ личить толщину стенки профиля, поступающего с дуо-реверсивной клети, до 50—60 мм с одновременным сокращением общего цикла прокатки и двутавровых профилей на стане. Производительность стана после установки дополнительной черновой универсальной клети увеличилась в 1,4—1,6 раза.

88

Заготобка

П р и м е ч а н и е . Со з н а к о м «минус» п о к а з а н а величина у т я ж к и ф л а н ц а .

* В к л ю ч е н и е г и д р о с б и в а .

89

Техническая характеристика установленных на стане универсаль­ ных и вспомогательных клетей приведена в табл. 14. Универсаль­ ные клети изготовлены фирмой Закк (ФРГ), электрическое оборудо­ вание японской фирмой Тосиба.

Особенностью конструкции универсальной клети является спе­ циальная кассета, в которой устанавливают горизонтальные и верти­ кальные валки. Кассету с предварительно собранными и настроен­ ными валками вставляют в проемы правой и левой вертикально стоя­ щих основных станин универсальной клети. Расстояние между ста­ нинами может изменяться в зависимости от длины бочки горизонталь­ ных валков. Основные станины клети и кассета выполнены в виде цельнолитой безразъемной конструкции, что повышает общую же-

90

сткость системы и точность выполнения размеров прокатываемых

мощью специальных перевалочных напольных тележек. Продолжи­ тельность перевалки валков около 1 ч.

Использование кассет с предварительно настроенными валками позволяет существенно сократить длительность перевалок и на­ стройку стана. Масса транспортируемых деталей и высота их подъема во время перевалок валков при такой конструкции клети меньше, чем при сменах валков вместе с рабочей клетью, что позволяет умень­ шить затраты на крановое оборудование, здание и фундаменты при сооружении стана. В пролете стана установлено пять кранов грузо­ подъемностью 1040 т.

Нажимные устройства горизонтальных и вертикальных валков имеют электрический привод. Перед и за клетью установлены на­ правляющие линейки, расстояние между которыми можно изменять с поста управления в зависимости от ширины прокатываемых профи­ лей. Между универсальной и вспомогательной клетями установлены направляющие проводки.

До установки черновой универсальной клети прокатку двутав­ ровых профилей в промежуточной универсальной клети произво­ дили за семь—девять проходов. В чистовой клети во всех случаях прокатки двутавров делают только один проход.

Схема прокатки двутавра 300x300x15x10 мм в промежуточной

ичистовой универсальной клетях приведена в табл. 15. Темпера­ тура стенки двутавра в промежуточной клети 900—1000, фланцев —• 1000—1100° С. Температура стенки профиля в чистовой клети 800— 850, фланцев 900—950° С.

При разработке режима обжатий для промежуточной универсаль­ ной клети учитывают размеры заготовки, поступающей из дуореверсивной клети, температуру прокатки, сопротивление металла деформации, динамические характеристики привода, уширение стали

иряд других факторов. Захват полосы в предчистовой и чистовой универсальных клетях проводят на пониженных оборотах валков. Прокатку двутавровых профилей между универсальной и вспомога­ тельной клетями осуществляют с небольшим натяжением. На по­ стах управления универсальными клетями установлены самопи­ шущие регистраторы давления металла на горизонтальные и верти­ кальные валки.

Промежуточной универсальной клетью управляют с помощью электронной машины автоматически по программе, записанной на перфокартах. Система автоматического управления включает ре­ гулирование скорости прокатки, установку горизонтальных и вер­ тикальных валков в универсальной и вспомогательной клетях, контроль натяжения между этими клетями, управление рольгангами

ивспомогательными механизмами. Выбор и включение необходимой программы производит оператор поста управления клетью. В табл. 16

91