Файл: Поляков П.П. Непрерывная скоростная прокатка металла.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2024
Просмотров: 13
Скачиваний: 0
п о л ю т *
м 6 Т А л л V Р ________
п. л, ПОЛЯКОВ
НЕПРЕРЫВНАЯ
СКОРОСТНАЯ
ПРОКАТКА
МЕТАЛЛА
п. п. П О Л Я К О В
НЕПРЕРЫВНАЯ
СКОРОСТНАЯ
ПРОКАТКА
МЕТАЛЛА
Д о н е ц к о е
кн и ж н о е
из д а т е л ь с т в о
1 9 6 2
6 П4.ö. |
„ |
С У _>.і і м - і Н.ч і 4 |
j |
П 54 |r i r t / 4 |
^ТЕХНИЧЕСКАЯ] |
||
1 |
ЬиБЛИОТЕКА СССР |
4 |
Донецкое книжное издательство в 1962 г. вы пускает три серии библиотечки «В помощь слу шателям университетов технического прогресса»:
для |
металлургов, |
угольщиков |
и машиностроите |
|
лей. В каждой серии пять брошюр. |
|
|||
|
В предлагаемой брошюре |
из |
библиотечки |
|
для |
металлургов |
автор рассказывает об основ |
||
ных |
достижениях |
и направлениях |
технического |
|
прогресса в прокатном производстве. |
|
ОТ ПЛЮЩИЛЬНЫХ МАШИН ДО НЕПРЕРЫВНЫХ СТАНОВ
Пластическая деформация металла между цилиндрическими валками применяется с дав них времен. В России первые прокатные ста ны, или, как их тогда называли, плющильные машины появились на Урале в 1723 г. Это были одноклетевые двухвалковые станы с приводом от водяного колеса, не имевшие ка ких-либо вспомогательных приспособлений, облегчающих труд рабочих. Долгое время про катные станы оставались такими же прими тивными по конструкции.
Революционным моментом в развитии станостроения было появление трехвалковых (трио) и четырехвалковых (двойное дуо) ста нов. Использование их для прокатки сортовых профилей позволило изменить схему прокат ки, вследствие чего облегчился в значительной мере труд вальцовщиков и повысилась произ водительность станов. Наряду с этим станы трио, двойное и переменное дуо на долгие го ды определили линейный характер располо жения клетей. Оставаясь немеханизированны ми, с ручной задачей - металла в валки, они сдерживали увеличение скорости прокатки. На
3
линейных станах |
скорость |
прокатки в чисто |
|||
вой |
(последней |
по |
ходу |
прокатки) |
клети |
даже |
в настоящее |
время редко |
превы |
шает 8 м/сек. Обычно она значительно ниже
(4—6 м/сек).
Такая скорость диктуется ограниченными возможностями человека, улавливающего кле щами полосу при выходе ее из валков для задачи в валки следующей клети на мелко сортных станах, и необходимостью остановки раската после выхода из валков перед следу ющим пропуском на крупносортных, обжим ных и листовых станах.
Расположенные в одну линию несколько рабочих клетей имели привод от одного дви гателя (водяного колеса или паровой маши ны). Скорость прокатки во всех клетях была примерно одинакова. Она колебалась в очень малых пределах в зависимости от следующих факторов: диаметра бочки валков, степени об жатия, температуры металла и др. Вследствие равенства скоростей при прокатке полосы между смежными клетями образовывались петли, что затрудняло механизацию пе редачи прокатываемого металла из одной кле ти в другую на станах, состоящих из клетей двойного или переменного дуо, и из нижних калибров в верхние в случае клетей трио.
В конце прошлого столетия были скон струированы обводные аппараты для автома тической непрерывной передачи металла из одной клети в другую. Эти аппараты, пред ставляющие собой близкий к U- образному профилю желоб, изогнутый по окружности от одной клети к другой, выбрасывают петлю
4
из желоба после захвата ее валками следую щей клети. Немецкий прокатчик Шепф приме нил такой способ передачи полосы из одного горизонта (прокатка между нижним и сред ним валками) в другой для прокатки между средним и верхним валками в клети трио. У аппарата Шепфа есть винтообразный желоб сложной формы, открытый снизу. Внедрение обводных аппаратов и аппаратов Шепфа за труднялось сложностью их изготовления и на стройки. Если сейчас расчет, изготовление и установка этих аппаратов — простое инже нерное дело, то еще в начале этого столетия настройка обводных аппаратов (особенно для станов трио) являлась монополией немного численных мастеров-кустарей.
Обводные аппараты обеспечили непрерыв ность прокатки на станах линейного типа. Однако они позволили решить только часть проблемы. Затруднения, связанные с кантов кой раската при передаче его из клети в клеть без нарушения качества поверхности метал ла, устранены в современных непрерывных станах. На этих станах металл прокатывают без кантовки, потому что в чистовой группе есть клети с горизонтальными и вертикальны ми валками.
Стремление к непрерывности процесса про катки наметилось давно. Оно выразилось в выделении отдельных клетей в самостоятель ные линии с общим или индивидуальным приводами. Первым шагом на этом пути бы ло отделение обжимной клети. Из слитка на об жимном стане получали заготовку, которая по ступала на линейную группу клетей. Благода
5
ря самостоятельным приводам скорость про катки можно было регулировать соответ« ственно удлинению раската. Следующим эта пом было создание так называемых шахмат ных станов, рабочие клети которых распола' гались в шахматном порядке. Число клетей соответствовало числу проходов, причем во время прокатки полоса находилась только в одной клети. Скорость прокатки по клетям возрастала к ее концу.
Намеченная в конце прошлого века тен денция к непрерывности прокатного процесса особенно выражена в современном прокатостроении. Благодаря творческим усилиям мно гих поколений машиностроителей и металлур-
шв-тірокатчиков, лицо |
прокатного производ |
|||
ства резко изменилось: |
созданы |
высокоско |
||
ростные |
непрерывные |
проволочные, |
мелко |
|
сортные, среднесортные, |
заготовочные |
и ли |
||
стовые |
станы. Они являются |
комплексом |
сложнейших машин, общий вес которых дохо дит до 20 000 г. На таких станах как блюмин ги и слябинги прокатывают многотонные слит ки в блюмсы или слябы — исходный материал для сортового, листового или трубопрокатно го производств.
Всестороннее развитие народного хозяй ства требует значительного увеличения произ водства проката различных профилей, в пер вую очередь листа и экономичных профилей проката из низколегированных и природноле гированных марок стали. Внедрение этих про филей даст большую экономию металла. Кон трольными цифрами семилетнего плана пред усмотрен значительный прирост производства
6
стали и проката. В 1965 г. будет произведено 85—91 млн. т стали и 65—70 млн. т проката. Чтобы достичь такого уровня производства черных металлов, необходимо дальнейшее развитие станостроения на основе непрерыв ности процесса прокатки, высоких скоростей, полной механизации и автоматизации, специ ализации прокатных станов.
НЕПРЕРЫВНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ — ОСНОВА АВТОМАТИЗАЦИИ СТАНОВ
Непрерывный процесс прокатки, как изве стно, характеризуется безостановочным дви жением прокатываемой полосы из клети в клеть, сооруженных по оси прокатки. В каж дой клети полоса прокатывается только один раз. Это позволяет одну и ту же полосу про катывать одновременно в двух, трех и более клетях.
На непрерывных станах межклетевое пет леобразование зачастую приводит к нежела тельным результатам, поэтому прокатку ведут с небольшим натяжением или небольшой пет лей. Бѳопетлевая прокатка достигается тем, что в каждой клети рабочие валки вращаются со своей скоростью. Скорость эта увеличи вается по ходу прокатки, обеспечивая основ ное правило непрерывной прокатки: через лю бое поперечное сечение стана должен прохо дить равный секундный объем металла
(рис. 1).
Если Ѵи Ѵ2, Ѵ3 ... -Vn — скорости выхода полосы соответственно из валков первой, вто-
7
рой, третьей и так далее клетей; Fl5 F,, F3 ...
Fn — площади поперечного сечения выходящей полосы из валков первой, второй, третьей и так далее клетей, то математический закон по стоянства секундных объемов выразится так:
V1F1= V 2F2= V 3F3==...=VnFn.
У непрерывных станов первых конструк ций был групповой привод. Настраивать та кие станы трудно, потому что невозможно ре гулировать скорость в каждой клети в отдель ности. Постоянство секундных объемов обес печивалось калибровкой валков и изменением площади поперечного сечения полосы за счет изменения зазора между івалкаіми. Указанный недостаток устранен в станах с индивидуаль ным приводом.
Непрерывные станы такой конструкции на страивать значительно легче. Благодаря это му можно автоматически контролировать и регулировать натяжение полосы или величи
ну петли между клетями. |
прокатный |
|
Современный |
непрерывный |
|
стан — высокомеханизированный и |
автомати |
|
зированный агрегат. Ручной труд |
полностью |
8
исключен. Мощными механизмами управля ют с пультов управления операторы. Многие операции автоматизированы. Автоматически регулируется число оборотов главных приво дов для избежания разрыва полосы или обра зования большой петли. Последнее недопусти мо в заготовочных станах. Поэтому электро привод стана должен обеспечивать постоянный секундный объем металла, проходящего через каждую клеть.
Автоматизация немыслима без полной ме ханизации. Механизмы и машины, которыми в изобилии оснащен современный прокатный стан, производят все операции процесса про катки, начиная от загрузки металла в печь и кончая подачей проката на склад готовой продукции. При прокатке каждая полоса должна пройти все агрегаты прокатного стана за минимальное время. Чтобы выполнить это условие, необходимо вовремя включать и вы ключать рабочие машины и механизмы. На механизированных станах это выполняют опе раторы, работа которых очень напряженна, так как им необходимо производить до не скольких тысяч переключений в час. Такой труд быстро утомляет оператора, что не мо жет сказаться на производительности стана, а иногда приводит к аварии.
На автоматизированных прокатных станах вместо операторов действуют различные сред ства автоматизации, которые разделяют на три большие группы:
а) приборы поточной автоматики (флаж ковые выключатели, фотореле, индуктивные датчики), которые «следят» за прохождением
2. П. П. Поляков |
9 |