§ 2. Інструмент і встаткування для прокатки

Інструментом прокатки є валки, за допомогою яких обробляються злитки й інші заготівлі. Валки бувають:

1. гладкі для прокату листів, стрічок;

2. східчасті для прокатки смугової сталі;

3. струмкові для одержання сортового прокату.

Профіль вирізу на бічній поверхні валка називається струмком. Струмок верхнього й нижнього валків у сукупності утворять калібр.

На кожній парі валків розміщають кілька калібрів, форма яких залежить від профілю, що прокочує. Складні профілі прокату одержують послідовними пропусками металу через серію калібрів. Для рейок число калібрів 9, для балок від 9 до 13, для дроту - від 15 до19.

Залежно від стадії прокатки розрізняють калібри обтискні (що зменшують перетин заготівлі), чорнові (що приближають перетин заготівлі до заданого профілю) і чистові або оздоблювальні (які дають заданий профіль).

Обладнання, на якому прокочується метал, називається прокатним станом. Принцип роботи прокатного стана наступний: прокатні валки монтуються в підшипниках, що перебувають у стійках станини. Комплект валків разом зі станиною називається робочою кліттю. Робочі валки одержують обертання від двигуна через редуктор, що передає обертовий рух через шестеренну кліть і шпинделі.

До прокатного стану відносяться також допоміжні машини й механізми, що виконують підсобні операції по різанню, обробці, транспортуванню металу, який прокатують.

§ 3. Класифікація прокатних станів

Стани класифікуються по 3 основним ознакам:

1. за призначенням;

2. за числом й розташуванням валків у робочих клітях;

3. за числом й розташуванням робочих клітей.

За призначенням стани розділяють на 2 основних типи:

1. стани для виробництва напівпродукту;

2. стани для виробництва готової продукції.

До першого типу відносяться обтискні й заготовочні стани. Обтискні стани – блюмінги й слябінги з діаметром валків 800―1400 мм – призначені для прокатки злитків у заготівлі великих розмірів (блюми й сляби), які як напівпродукт надходять для наступної прокатки в заготівлі менших розмірів або для одержання готового продукту. Заготовочні стани маючи діаметр валків 450―750 мм призначені для прокатки блюмів у заготівлі більш дрібних розмірів (від 5050 мм до 150150 мм), що є вихідним матеріалом для подальшої прокатки на сортових станах.

До другого типу станів відносять:

1. рейкобалкові з валками діаметром 750 - 900 мм для прокатки

залізничних рейок, двотаврових балок, швелерів, куточків

великих розмірів;

2. крупносортові з валками діаметром 500 - 750 мм для прокатки крупносортової сталі (квадратної й круглої від 80 до 150 мм), балок і швелерів 120-140 мм;

3. середньосортові з валками діаметром 350-500 мм для прокатки середньосортової сталі (квадратної й круглої 40-80 мм), балок і швелерів висотою до 120 мм;

4. дрібносортні з валками діаметром 250―350 мм для прокатки дрібних сортових профілів (квадратних й круглих 8―40 мм), кутових профілів 2020 до 5050 мм;

5. дротові стани з валками діаметром 250-300 мм для прокатки дроту (катанки) діаметром 5-9 мм;

6. смугові (штрипсові) стани з валками діаметром 300-400 мм для прокатки смуг шириною 65-500 мм і товщиною 1,5-10 мм;

7. товстолистові стани для прокатки листів товщиною 4-60 мм;

8. тонколистові гарячої й холодної прокатки для листів товщиною 0,2-4 мм і шириною 500-2500 мм;

9. універсальні стани для прокатки універсальних смуг шириною 200-1500 мм;

10. трубні стани для виробництва безшовних і зварених труб;

11. стани спеціального призначення - колесо- і бандажепрокатні, кульопрокатні й т.д.

Як видно з наведеної класифікації, основною характеристикою сортових станів є діаметр робочих або шестеренних валків. Якщо в стані є кілька клітей, то характеристикою всього стана є діаметр валків чистової кліті. Наприклад, дротовий стан 250 означає, що діаметр робочих або шестеренних валків чистової кліті дорівнює 250 мм.

За числом й розташуванням валків у робочих клітях стани розрізняють:

1. дуо-стани - (двохвалкові) із двома валками в кожній кліті розташовані горизонтально один над іншим у вертикальній площині. (Рис.)

Стани дуо можуть мати постійний напрямок обертання валків (нереверсивні) і змінне (реверсивні). В останньому випадку валки періодично змінюють напрямок обертання й злиток або смуга проходить між валками вперед та назад кілька разів; обидва валки звичайно є приводними. Більше поширення одержали реверсивні дуо-стани: блюмінги, слябінги, товстолистові й ін.

2. Тріо-стани, у яких три валки розташовані горизонтально один над іншим в одній вертикальній площині. Смуга прокочується спочатку між нижнім і середнім валками, а потім спеціальним пристосуванням (підйомно-хитними столами) піднімається на рівень рознімання середнього й верхнього валків і при зворотному ході прокочується між середнім і верхнім валками. На тріо-станах прокочуються сортовий метал і листи. Листові тріо-стани мають середній не приводний валок трохи меншого діаметра, чим верхній і нижній, а на сортових - всі валки однакового діаметра.

3. кварто-стани мають чотири валки, вертикально розташовані один над іншим, два валки меншого діаметра (середні) - робочі, а більші (верхній і нижній) - опорні. Опорні валки сприймають тиск при прокатці й зменшують прогин робочих валків. Стани кварто бувають реверсивні й нереверсивні. Вони призначені для прокатки аркушів і смуг.

4. багатовалкові стани бувають шестивалкові, дванадцятивалкові, двадцятивалкові й ін. Ці стани мають два робочих вала малого діаметра, а інші - опорні. Через малий прогин робочих валків ці стани застосовують для холодної прокатки тонких смуг і вузьких стрічок у рулонах.

5. універсальні стани, які мають в одній робочій кліті вертикальні й горизонтальні валки. На цих станах метал обжимається по ширині й висоті. Універсальні стани застосовують для прокатки смуг названих універсальною сталлю. (Рис.)

По числу й розташуванню робочих клітей прокатні стани розділяють на одноклітові й багатоклітові. Найпростішим типом є одноклітовий стан. До них відносяться блюмінги, слябінги, товстолистові дуо- і тріо-стани, універсальні стани.

Багатоклітові стани мають дві й більше робочі кліті. Розташування клітей може бути: лінійним, послідовним і безперервним. У цих станів кожна робоча кліть або група з 2-4 клітей має лінію привода валків.

Лінійними станами з розташуванням робочих клітей в одну лінію є рейкобалкові й крупносортові стани.

Найпоширенішим типом сучасних багатоклітових станів є безперервні стани, у яких число робочих клітей дорівнює необхідному числу проходів; прокатка ведеться за принципом – у кожній кліті один прохід. Кліті розташовані послідовно одна за іншою так, що смуга одночасно перебуває у двох і більше клітях. Швидкість прокатки в кожній робочій кліті в міру зменшення перетину прокочуємої стрічки збільшується, що досягається зміною числа обертів валків при індивідуальному приводі валків кожної робочої кліті, або зміною передатного відношення й числа обертів валків і діаметра робочих валків при груповому приводі.

Непреривчаті стани застосовуються в якості заготовочних, сортових, дротових, штрипсових (смугових), листових для холодної й гарячої прокатки. Швидкість прокатки на цих станах досягає 3-?35 м/сек і більше, завдяки чому безперервні стани мають високу продуктивність.

Рис.