Файл: Поляков П.П. Непрерывная скоростная прокатка металла.pdf

Металла вдоль линии стана, обеспечивают за­ данный темп прокатки, своевременно вклю­ чая или выключая все последовательно распо­ ложенные агрегаты;

б) приборы автоматического контроля гео­ метрических размеров проката, состояния по­ верхности, наличия внутренних дефектов;

в) приборы автоматического управления режимами работы приводных двигателей.

Приборы третьей группы автоматически управляют ускорением или замедлением вра­ щения приводных двигателей, регулируют скорости, соотношение скоростей двигателей клетей непрерывных станов, нагрузки на дви­ гатели.

СОВРЕМЕННЫЕ НЕПРЕРЫВНЫЕ СТАНЫ

Мелкосортные и проволочные станы

Известно, что к мелкосортным станам от­ носятся станы с диаметром валков 250— 350 мм. Сюда же относятся и проволочные станы, хотя их в связи с особой специфич­ ностью рассматривают обычно отдельно.

Мелкосортные станы бывают линейные, зигзагообразные, полунепрерывные и непре­ рывные. Применение того или иного типа ста­ на зависит от его назначения. Если нужен стан небольшой производительности, но с ши­ роким сортаментом прокатываемых профи­ лей, .применяют зигзагообразный или полуне­ прерывный; если требуется стан с высокой производительностью и узким сортаментом —

10

попользуют непрерывный. Современный .не­ прерывный мелкосортный стан состоит из 15—20 рабочих клетей, расположенных в не­ сколько групп. Каждая клеть имеет индиви­ дуальный привод. Для устранения кантовки применяются клети с вертикальными валка­ ми. Заготовкой является квадрат размером до НОхіИО мм- Максимальная скорость прокат­ ки в последней чистовой клети 20 м/сек.

Прокатку ведут в одну или две нитки. Го­

сматывании готового проката на моталку вы­ ходная скорость прокатки значительно выше, чем при подаче его на холодильник. Перевал­ ку валков осуществляют клетями. Рабочие валки работают в подшипниках качения или в подшипниках жидкостного трения.

Проволочные станы отличаются от мелко­ сортных большим числом рабочих клетей и узким сортаментом прокатываемых профилей. Проволоку (катанку) в горячем состоянии катают до диаметра 50 мм: меньший диаметр получать экономически невыгодно. Проволоку меньших диаметров получают волочением из катанки.

Основным типом проволочного стана в на­ стоящее время является непрерывный стан, ) состоящий из нескольких последовательно расположенных непрерывных групп. Прокат­ ка ведется в несколько ниток. Прокатанная проволока сматывается моталками в рулоны, вес которых на новейших отечественных ста­ нах достигает 330 кг. На непрерывных станах

производительность в два-три и более раза выше, чем на линейных. Благодаря значитель­ но большей скорости прокатки на непрерыв­ ных станах уменьшается перепад температур переднего и заднего концов, что повышает точность прокатки и выравнивает структуру металла и его механические свойства по дли­ не бунта. Кроме того, процесс прокатки идет при более высокой температуре, а следова­ тельно, при меньших давлениях металла на валки, что повышает их стойкость.

В Советском Союзе установлено несколько непрерывных мелкосортных и проволочных станов. В Донецком совнархозе на Макеев­ ском металлургическом заводе работает про­ волочный стан «250». На этом стане прокаты­ вают проволоку диаметром 6,3 мм из квадрат­ ной заготовки 55x55 мм, длиной 9200 мм.

Заготовки нагревают в методической печи, работающей на смеси коксовального и домен­ ного газов, затем по четыре штуки сразу вы­ талкивают толкателем из печи и распредели­ тельным устройством последовательно задают в четыре калибра первой черновой клети. Чер­ новая группа состоит из семи клетей с приво­ дом от одного двигателя; прокатка в ней ве­ дется в четыре нитки одновременно. За чер­ новой клетью установлены четырехниточные летучие ножницы для обрезки переднего кон­ ца и порезки ее на части в случае аварии. От ножниц полоса поступает в промежуточную группу, состоящую из четырех клетей с при­ водом от одного двигателя. Далее полоса про­ ходит в две петлевые группы и поступает на одну из двух чистовых групп, состоящих из

12

шести клетей каждая. В чистовых группах прокатку ведут в две нитки, чтобы получить большую точность готового профиля за счет уменьшения прогиба валков и упругих дефор­ маций других деталей рабочих клетей. Выход­ ная скорость полосы из последней чистовой клети равна 20,7 м/сек. Все клети имеют гори­ зонтальные валки. Полосу'при задаче ее в сле­ дующую клеть кантуют кантующими провод­ ками. Прокатанную проволоку сматывают на восьми моталках в бунты весом до 200 кг. Бунты передают на муфельный транспортер, на котором происходит регулируемое охлаж­ дение до 700—500°С. После этого они поступают на крюковой транспортер, где про­ волока охлаждается окончательно. В конце муфельного транспортера установлены бунто­ вязальные машины, связывающие бунты. С крюкового конвейера 'бунты снимают раз­ грузочным устройством и собирают в па­ кеты.

По механизации технологических процес­ сов этот стан принадлежит к числу современ­ ных, но по скорости прокатки и по конструк­ ции оборудования уступает новым станам, соз­ данным в СССР и за рубежом. Максимальная скорость новейших зарубежных станов дости­ гает 33 м/сек, а вес бунта доходит до 500 кг, причем получаемая катанка имеет меньшие допуски, что объясняется большей жесткостью станин и применением подшипников жидко­ стного трения.

В 1957 г. на Криворожском металлургиче­ ском заводе введен в эксплуатацию непрерыв­ ный проволочный стан «250». Хотя проектная

13

скорость прокатки в последней клети этого стада составляет 30 м/сек, достигнутая ско­ рость при прокатке катанки диаметром 6,3 мм равна 26 м/сек.

К числу новейших непрерывных проволоч­

для стана служит квадрат 80x80 мм длиной 7—10 м. Вес бунтов составляет 350—500 кг. Скорость прокатки в последней чистовой кле­ ти достигает 18—30 м/сек. Прокатка будет вестись в четыре нитки.

Стан состоит из 34 рабочих клетей, распо­ ложенных в девяти непрерывных группах. Рабочие валки всех клетей работают на под­ шипниках жидкостного трения. Первые две группы черновые. Они состоят из клетей с го­ ризонтальными валками (первая группа — из шести клетей с диаметром валков 610 мм, вторая — из четырех клетей с диаметром вал­ ков 460 мм). Каждая группа приводится от одного двигателя через систему конических передач. За каждой группой установлены че­ тырехниточные летучие ножницы для обрезки переднего конца.

Первая средняя группа состоит из четырех клетей с горизонтальными валками диамет­ ром 420 мм. Каждые две клети приводятся в движение от одного электродвигателя. В этих трех группах металл прокатывают в четыре нитки. Полосы кантуют кантующими провод­ ками. Далее прокатываемые полосы посту-

14

пают в две вторые средние группы, состоящие из двух клетей, каждая из которых имеет ди­ аметр валков 320 мм и индивидуальный при­ вод. Прокатка в этих группах идет в две нитки.

Чистовых групп четыре (по числу ниток). Каждая группа состоит из четырех клетей (двух с вертикальными и двух с горизонталь­ ными валками) с индивидуальными привода­ ми. Прокатка в одну нитку обеспечивает высо­ кую точность готового профиля. При прокатке в две нитки и больше получить правильный круг было бы затруднительно. Вертикальные клети исключают кантующие проводки и скру­ чивание полосы, что улучшает механические ствойства готового проката. Полосы, выходя из последней клети, сматываются в рулоны моталками со скоростью до 33 м/сек. С мотал­ ки бунты через промежуточный транспортер поступают на муфельный транспортер, в кон­ це которого установлены бунтовязальные ма­ шины. Они вяжут бунты и навешивают бирки во время движения транспортера. С муфель­ ного транспортера бунты попадают на крю­ ковой конвейер, на котором полностью охлаж­ даются. В конце конвейера стоит пакетирую­ щая машина, собирающая бунты в пачки. Этот непрерывный проволочный стан будет сдан в эксплуатацию в конце 1962 г.

Скорость прокатки 33 м/сек, достигнутая на проволочных станах, не является пределом, хотя дальнейшее ее увеличение связано с це­ лым рядом затруднений конструктивного и технологического характера. Необходимы вы­ сокоскоростные двигатели и подшипники, ком­

16

пактные высокоскоростные шестеренные кле­ ти, стойкие рабочие валки и валковая армату­ ра. Технологические трудности заключаются в том, что на больших скоростях полоса за­ стревает в валковой арматуре при подаче рас­ ката в валки и выходе из клети. Однако мож­ но надеяться, что все эти затруднения в ско­ ром времени будут преодолены.

Застревание полосы устранят, когда осво­ ят бесконечную прокатку, разработанную Все­ союзным научно-исследовательским институ­ том тяжелого машиностроения (ВНИИМЕТМАШем). При помощи летучей стыковароч­ ной машины передний конец полосы будет свариваться с задним концом предыдущей полосы. Процесс прокатки станет беспрерыв­ ным, что сделает его стабильным. При такой прокатке значительно возрастет производи­ тельность стана, так как не будет пауз между отдельными полосами.

В настоящее время разрабатывается про­ ект четырехниточного проволочного стана «250», работающего по принципу бесконечной прокатки, со скоростью в последней клети до 60 м/сек (216 кмічас). Это поистине фанта­ стическая скорость! Новый стан будет пол­ ностью автоматизирован.

Примером мелкосортного непрерывного стана может служить стан «350» (рис. 3)- Этот агрегат предназначен для прокатки круга диа­ метром 14—32 мм и арматурной стали № 14—36. Стан оборудован методической реку­ перативной печью с боковой загрузкой и выда­

Рис. 3. Схема расположения мелкосортного стана

«350» — 2:

1—7 — черновые клети; 8—15 — чистовые клети; 16 — подво­ дящий рольганг печи; 17 — печной толкатель; 18 — выталки­ ватель; 19 — нагревательная печь; 20 — делительные ножницы; 21 — стыкосварочная машина; 22 — летучие барабанные нож­ ницы; 23 — моталки для ленты; 24 — моталки для круглого и квадратного профиля; 25 — крюковой конвейер; 26 — приемный

рольганг холодильника; 27—28 — отводящие рольганги.

9—9,5 м) загружают в печь при помощи загру­ зочной тележки — вталкивателя. В печи заго­ товки продвигаются рычажным толкателем, а выдаются из нее выталкивателем штангового типа и роликовым вытаскивателем. Между вытаскивателем и первой клетью установлены делительные ножницы для обрезки переднего конца и порезки заготовки на части.

Рабочая линия стана разделена на две группы — черновую и чистовую. Черновая со­ стоит из семи рабочих клетей, две из которых имеют вертикальные валки. Диаметр горизон­ тальных валков — 410 мм, а вертикальных — 420 и 360 мм. В чистовой группе — восемь клетей, три из них имеют вертикальные валки. Диаметр валков во всех клетях, за исключе­

18

нием 13-й и 15-й клетей, равен 360 мм. В 13-й и 15-й он равен 350 мм.

Прокатка ведется в одну нитку. Ось про­ катки при смене калибров по клетям остает­ ся постоянной. Это обеспечивается перемеще­ нием клетей с горизонтальными валками пер­ пендикулярно оси прокатки, в результате чего нужный калибр совмещается с осью прокатки. Клети передвигаются электродвигателем. Ста­ нины клетей на плитовинах крепятся гидрав­ лическими клиньями. В вертикальных клетях калибр меняют, перемещая рабочие валки также перпендикулярно оси прокатки, но в вертикальной плоскости.

Между черновой и чистовой группами ус­ тановлены летучие ножницы. За чистовой группой также стоят ножницы для порезки по­ лосы, идущей на холодильник. Сюда поступает

холодной резки и автоматические весы. Круг­

рые навешивают их на крюковой транспортер. Над каждой шагающей решеткой сооружены две бунтовязальные машины. В конце крю­ кового транспортера установлены три разгру­ зочных устройства, которые снимают рулоны с транспортера и пакетируют их. Максималь­ ная скорость выхода полосы из последней чи­ стовой клети равна 14,6 м/сек.

19