1 Технологический процесс производства слябинга

Установки непрерывной разливки стали пока еще не получили широкого распространения для массового производства литых заготовок, на большинстве металлургических заводов головным прокат­ным станом является мощный обжимной стан —слябинг, предназначенный для обжатия крупных слитков, отлитых в изложницы, в черновые заготовки, предназначенные для дальнейшей прокатки и по­лучения готового проката.

Плоская черновая заготовка, прокатанная из крупного слитка (15—30 т) на слябинге или блюминге, называется слябом; для сляба ха­рактерно прямоугольное сечение толщиной 1100—250 мм и шириной 1000—2000 мм с закругленными углами.

С целью получения (для дальнейшей прокатки на непрерывном широкополосном стане) рулона полосы максимальной массы (15—30 т) обычно на слябингах прокатывают крупные слитки (16—32 т) в слябы больших размеров (толщиной до 250 мм и шириной до 1800 мм). Для получения широких слябов правильного прямоугольного сечения с ров­ными боковыми гранями в рабочей клети слябинга, кроме горизонталь­ных валков, предусмотрены еще вертикальные валки (расположенные перед или за горизонтальными), поэтому такую клеть называют универсальной.

Стан предназначен для прокатки слитков массой до 28 т в слябы толщиной 150—250 мм, шириной 1000—1550 мм, длиной до 9,5 м и мас­сой до 23 т (после обрезки концов). Производительность стана около 5,5 млн. т/год (по слиткам) или около 4,7 млн. т/год по готовым слябам.

На рисунке 1 представлен план расположения оборудования сля­бинга 1150, а на рисунке 2 — универсальная клеть слябинга конструкции НКМЗ.

Расположение оборудования и его состав в основном аналогичны оборудованию и составу блюмингов 1300 и 1150. В отличие от этих блюмингов нагревательные колодцы расположены в два ряда (слева и справа от оси стана), что уменьшает путь слитковозов при подаче слитков от дальних колодцев.

1 — слитковозы; 2 — упор слитковоза; 3 — приемные рольганги; 4 — рельсовый путь; 5 — стацио­нарный упор; 6 — рольганг-тележка; 7 — подводящие рольганги; 8 — весы с поворотным устрой­ством; 9 — раскатной рольганг; 10 — рабочие рольганги перед и за станом; 11— манипулятор с кантователем; 12 — универсальные шпиндели; 13 — универсальная рабочая клеть с горизонталь­ными и вертикальными валками; 14 — устройство для смены валков; 15 — машина огневой зачистки; 16 — транспортные рольганги; 17 — рольганги перед ножницами; 18 — сталкиватель обрезков; 19 — ножницы 2000 Т; 20 — транспортер для уборки обрезков; 21 — отодвигающийся рольганг за ножницами; 22 — передвижной упор для резки слябов на мерные длины; 23 — клеймитель; 24 — транспортные рольганги; 25 — весы, встроенные в рольганг; 26 — сталкиватель сля­бов; 27 — опускающийся упор; 28 — транспортер слябов; 29 — уборочные рольганги; 30 — сталкиватели слябов; 31 — стеллажи; 32 — подъемный штабелирующий стол для слябов; 33 — тележ­ка для слябов

Рисунок 1 – План расположения оборудования слябинга 1150

Ввиду большой производительности слябинга подача слитков осуществляется поочередно двумя слитковозами. Ско­рость слитковоза достигает 6 м/сек. От первого слитковоза слитки подаются к рабочей клети приемным рольгангом, распо­ложенным, как и у блюминга, по оси прокатки; от второго слитковоза слитки подаются на боковой рольганг, а с него на рольганг-тележку, передвигающуюся по рельсам и соединяющую оба эти приемные рольганги.

Между секциями подводящего рольганга установлены весы для взвешивания слитков перед прокаткой. У каждого рабочего рольганга 14 роликов: два первых от

рабочей клети ролика приводятся отдель­ными двигателями; остальные двенадцать роликов приводятся от четырех электродвигателей через цилиндрические шестерни и удлинен­ные зубчатые муфты. Таким образом в приводе исклю­чены быстроизнашивающиеся конические шестерни с длинным трансмиссионным валом (применяемые на некоторых обжимных станах старой конструкции).

Перед рабочей клетью и за ней установлены манипуляторы с кан­тователем на передней стороне. Для уменьшения маховых масс манипуляторные линейки снабжены безредукторным приводом. Горизонтальные валки сменяют при помощи механизированного устройства.

У рабочей клети слябинга 1150 конструкции НКМЗ (рис. 2) горизонтальные валки диаметром (новые/переточенные) 1150/1050 мм. Длина бочки 2300 мм; максимальный раствор валков 2100 мм, уравно­вешивание валков грузовое. Максимальная скорость установки (перемещения) валков 220 мм/сек. Макси­мальное полное давление металла на валки при прокатке 25 Мн (2500 Т); максимальная скорость валков 4,8 м/сек. Каждый валок снаб­жен индивидуальным приводом от двухъякорного электродвигателя постоянного тока мощностью 2 × 4300 кВт, I — 50 — 80 об/мин. Литые стальные станины массой каждая 120 т установлены плитовины, скрепленные с фундаментом анкерными болтами.

Непосредственно за рабочей клетью с горизонтальными валками и на обшей плитовине с ней установлена клеть с вертикальными валками диаметром 900 мм, длиной бочки 1950 мм. Масса каждой станины клети равна 60 т. Максимальная скорость вращения валков 4,8 м/сек. В отличие от слябингов прежней конструкции, а также зарубежных слябингов, вертикальные валки приводятся от двух вертикальных электродвигателей постоянного тока мощностью 2300 кВт каждый, 0 — 75— 120 об/мин, через длинные вертикальные (наклонные) уни­версальные шпиндели.

1 — горизонтальные валки; 2 — рабочая клеть горизонтальных валков; 3 — элек­тродвигатели нажимного устройства клети с горизонтальными валками; 4 — элек­тродвигатели привода вертикальных валков; 5 — универсальные шпиндели при­вода вертикальных валков; 6 — клеть вертикальных валков; 7 — вертикальные валки; 8 — транспортеры для уборки окалины

Рисунок 2 – Общий вид рабочей клети слябинга 1150

Для обеспечения полной синхронизации работы двигателей они соединены между собой цилиндрической зубчатой передачей. Механи­ческая синхронизация может быть выключена, если электрическая синхронизация вращения якорей двигателей вполне надежна. Такая схема привода вертикальных валков позволила исключить необходи­мость строительства высокого фундамента, а также применения про­межуточных валов и конических шестерен (при прежнем, горизонталь­ном расположении двигателей). Значительно облегчается и смена вер­тикальных валков, осуществляемая при помощи траверсы, так как вертикальные шпиндели при этом подвешивают специальным механиз­мом.

Вертикальные валки вращаются в четырехрядных конических ро­ликовых подшипниках, смонтированных в кассетах, перемещаемых го­ризонтальными нажимными устройствами. Макси­мальная скорость перемещения двух валков равна 200 мм/сек, раствор вертикальных валков 700—2100 мм.

За рабочей клетью расположены машины для огневой зачистки слябов со всех четырех сторон и ножницы с усилием резания 20 Мн (2000 Т). После разрезки на ножницах горячие слябы мерной длины направляются по прямому рольгангу для дальнейшей прокатки их на широкополосном непрерывном стане или при помощи транспортера, сталкивателей и штабелирующих столов предварительно поступают на склад для охлаждения и дополнительной огневой зачистки ручными газовыми широкими резаками.

Масса механического оборудования слябинга равна ~ 7000 т; мощность всех электродвигателей (без преобразовательных синхронных агрегатов) ~22000 кВт.

2 АНАЛИЗ РАБОТЫ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРОКАТНОГО СТАНА СЛЯБИНГ 1150

2.1 Слитковозы и опрокидыватели слитков

Слитки, нагретые до температуры прокатки, выдаются из нагрева­тельных колодцев клещевым краном на слитковоз, который подвозит их к приемному рольгангу блюминга или слябинга и укладывает на ролики. Затем слиток по рольгангу подается к рабочей клети стана.

За последние годы производительность блюмингов и слябингов зна­чительно возросла и для одноклетевого дуо реверсивного стана состав­ляет 3,5—5,0 млн. т и более в год. При такой производительности вре­мя прокатки слитка равно 40—90 сек. Число групп колодцев блюминга составляет 12—16, а длина здания нагревательных колодцев 150—180 м. Чтобы обеспечить указанную ритмичность прокатки, слитковоз должен иметь скорость передвижения 5—6,5 м/сек.

На рисунке 3 приведен общий вид слитковоза слябинга 1150 кон­струкции НКМЗ. Массивная рама слитковоза установлена на четырех ходовых колесах диаметром 1050 мм. Чтобы увеличить сцепление с рельсами, приводными сделаны все четыре колеса. Привод колес 'осу­ществляется от двух электродвигателей типа МП-82 мощностью по 100 кВт каждый, n = 475/950 об/мин, расположенных за задней осью с обеих сторон тележки, через зубчатые муфты и червячные редукторы, i = 9,5, смонтированные на приводных осях. У двигателей предусмотре­но воздушное охлаждение от вентилятора типа «Сирокко» ЦС-ПЗ, при­водимого от двигателя 4,2 кВт 2200 об/мин. Смазка подшипников каче­ния букс и других трудно доступных точек слитковоза осуществляется от ручной станции, густой смазки, установленной на самом слитковозе: станция включается периодически через 3—4 ч. На передней части ра­мы тележки на двух цапфах установлена массивная литая люлька мас­сой 15 т. Поворот люльки и опрокидывание слитка осуществляется ша-тунно-кривошипной передачей с приводом от отдельного электродвига­теля типа МП-71 мощностью 60 кВт n = 540 об/мин, установленного позади тележки, через червячный редуктор, i = 60. Диаметр цапфы люль­ки 320 мм. Перед люлькой на раме смонтированы два кованых ролика рольганга диаметром 475 мм, приводимого от электродвигателя МП-52 мощностью 34 кВт, 620 об/мин через цилиндрические шестерни, i = 10,3; окружная скорость роликов 1,5 м/сек. Питание двигателей осуществляется троллейными приводами, установленными вдоль пути тележки. Слиток массой до 25 т вынимается из камеры нагревательных колодцев с помощью колодцевого клещевого крана и в наклонном положении устанавливается в люльку слитковоза. После этого тележка-опрокиды­ватель со скоростью от 2,75 до 5,5 м/сек движется к приемному роль­гангу слябинга.

Рисунок – 3 Слитковоз слябинга 1150 конструкции НКМЗ

При подходе к рольгангу скорость слитковоза автоматически сни­жается; до момента соприкосновения с упором включается конечный выключатель и слитковоз останавливается. В этот же период автомати­чески включается двигатель поворота люльки, двигатель привода перед­них роликов и двигатель привода приемного рольганга. Слиток плавно укладывается на ролики и затем приемным рольгангом транспортирует­ся к стану.