5.5. Типы станов для холодной прокатки тонких полос и листов
Используют два типа станов:
одноклетевые реверсивные станы с числом валков 4-6-12-20-32;
непрерывные станы с числом клетей 4-5-6.
Одноклетевые многовалковые реверсивные станы
Эти станы используют для прокатки небольших партий листов широкого сортамента, особенно из труднодеформируемых марок сталей. Станы просты в настройке, прокатку можно вести с любым числом проходов. В черной металлургии наиболее часто используют станы кварто и 20-ти валковые.
На одноклетевых станах применяют два способа прокатки:
Полистную прокаткуведут в клети кварто. Исходной заготовкой является горячекатаный травленный лист толщиной 3-10,5мм; конечная толщина прокатываемых листов до 1,5мм.
Прокатка рулонной полосы. Прокатку ведут в 20-ти валковых станах с диаметром рабочих валковDp= 3-150мм, длиной бочкиLб = 60-1700мм.
В сортамент таких станов входят тонкие полосы толщиной 0,57-0,60 мм, шириной до 1700мм. Исходной заготовкой является травленная горячекатаная рулонная полоса толщиной 3-4мм. При прокатке лент толщиной 0,002-0,10ммисходной заготовкой является холоднокатаная полоса толщиной 0,03-1,0мм, прошедшая "светлый" отжиг.
Одноклетевые реверсивные станы оборудованы с передней и задней стороны моталками. Прокатку ведут за несколько проходов, перематывая полосу с одной моталки на другую, с большими натяжениями полосы между моталками и рабочей клетью с обязательным применением технологических смазок для снижения влияния сил трения на силу прокатки. На рис. 33 приведена схема двадцативалкового стана холодной прокатки полос.
Рис. 33. Схема двадцативалкового стана холодной прокатки:
1 – рабочие валки; 2 и 3 – промежуточные и опорные валки; 4 – измеритель толщины полосы; 5 и 7 – натяжные устройства; 6 – полоса; 8 – барабаны моталок
Стан имеет только два рабочих валка, деформирующих полосу. Остальные валки опорные и предназначены для уменьшения изгиба рабочих валков.
Непрерывные станы холодной прокатки тонких полос
Непрерывные станы применяют при значительных объемах производства сравнительно узкого сортамента полос. Современные непрерывные станы состоят из 5-6-ти нереверсивных клетей кварто, полоса одновременно находится во всех клетях. В каждой клети производится только один проход. Непрерывные станы снабжены с передней стороны разматывателем, с задней – моталкой.
Подкатом для непрерывных станов холодной прокатки являются горячекатаные предварительно травленые рулоны со смазанной поверхностью. Горячекатаную рулонную полосу получают с непрерывных широкополосных станов горячей прокатки. Толщина подката составляет в зависимости от толщины готовой продукции 2-6 мм.
При холодной прокатке возникают большие давления металла на валки из-за упрочнения металла в процессе деформации и большого влияния сил внешнего трения. Холодную прокатку рулонной полосы ведут со значительным натяжением полосы между клетями и между последней клетью и моталкой с обязательным применением технологических смазок. Натяжение полосы обеспечивает значительное уменьшение давления металла на валки, что позволяет прокатывать полосу с высокими обжатиями за каждый проход и способствует плотному сматыванию полосы на моталку и устойчивому положению ее между валками, полоса не смещается вдоль бочки валка. Применение технологических смазок приводит к снижению влияния сил трения, уменьшению давления металла на валки.
На 5-ти клетевых непрерывных станах прокатывают полосы толщиной 0,2-3,5 мм, на 6-ти клетевых толщиной 0,18-1,0мм. Ширина прокатываемых на этих станах полос – до 1200мм.
На непрерывных станах применяют два способа прокатки:
Порулонную прокатку полос.Каждый рулон прокатывается отдельно.
Бесконечную прокатку рулонной полосы.Смежные рулоны перед прокаткой сваривают в стык.
Схемы непрерывных станов порулонной прокатки и бесконечной прокатки приведены на рис. 34.
Рис. 34. Схемы непрерывных станов порулонной (а) и
бесконечной (б) прокатки:
1– разматыватели;2– рабочие клети;3– моталки;4– ножницы;5– стыкосварочная машина;6– петлеобразующее устройство;7– летучие ножницы
При порулонной прокатке (рис. 34, а) травленные горячекатаные рулоны со склада подают краном на транспортер перед станом холодной прокатки, с которого по одному подают к разматывателю. Затем опускается рычаг с электромагнитом, магнит притягивает конец рулона, приподнимает его и подает в задающие ролики. Эти ролики подают полосу далее во вводную проводку, которая зажимает и задает ее в валки первой клети.
Процесс прокатки начинается на малой заправочной скорости 0,5-1,0 м/с. Полоса задается в первую клеть, пропускается через валки всех клетей и направляется на барабан моталки. При образовании на барабане моталки 2-3 витков рулона стан разгоняют до рабочей скорости 30-40м/с. При прохождении через валки заднего конца полосы скорость вновь снижают. Поскольку большая часть полосы прокатывается с переменной скоростью, то это приводит к изменению условий прокатки, силы прокатки, упругой деформации клети, а в конечном итоге к изменению толщины полосы по ее длине.
Значительное улучшение качества полосы достигается на станах бесконечной прокатки (рис. 34, б), на которых в потоке перед станом концы рулонов, подготовленных для прокатки, свариваются. В результате сокращаются операции заправки переднего конца, скорость прокатки снижается только при прохождении через валки сварных швов, соответственно повышается производительность и сокращается расходный коэффициент металла. Непрерывность процесса в момент сварки концов смежных рулонов, требующих остановки полос, обеспечивается наличием петлевого накопителя 6. Когда процесс сварки рулонов заканчивается, вновь создается петлевое накопление полосы, по выходе из последней клети полоса разрезается летучими ножницами 7 и сматывается на моталках 3.