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

Сейчас на этом стане ВНИИМЕТМАШ внедряет бесконечную прокатку. Стыкосвароч­ ная машина, установленная в потоке, двигаясь со скоростью входа полосы в первую клеть, будет сваривать' концы двух полос. После сварки машина возвращается в исходное по­ ложение для захвата новой полосы. Прокатан­ ную бесконечную полосу будут резать летучи­ ми ножницами на мерные длины. Внедрение этого метода повысит производительность стана, сократит число аварий, увеличит выход годного металла и позволит устойчиво регули­ ровать процесс прокатки.

Среднесортные станы

Станы с диаметрами рабочих валков в чи­ стовых клетях 350—500 мм относятся к сред­ несортным. По расположению рабочих клетей они делятся на линейные, шахматные, полуне­ прерывные и непрерывные.

Широкое распространение получили шах­ матные станы. Непрерывные станы вследствие сложной настройки при переходе с одного про­ катываемого профиля на другой до последне­ го времени применялись мало. Однако сейчас такие станы применяются все чаще, так как они легче поддаются автоматизации.

ВНИИМЕТМАШ разработал проект высо­ комеханизированного непрерывного стана «400». Стан предназначен для прокатки эко­ номичных фасонных профилей. Состоит он из семнадцати клетей, расположенных двумя

20

группами. Вместо клетей с вертикальными валками на этом стане применены шесть ком­ бинированных клетей. В них рабочие валки собраны в кассетах. Валки можно устанавли­ вать и вертикально и горизонтально, что при широком сортаменте готового проката сокра­ щает общее количество клетей. Так, если при­ менить на стане «400» отдельные клети с вер­ тикальными и горизонтальными валками, по­ требуется 23 рабочие клети вместо 17.

Максимальная скорость выхода полосы из последней чистовой клети достигает 12 м/сек. Для нагрева заготовок применены секциош ные печи скоростного нагрева непрерывного типа. Эти печи, в отличие от методических, легко поддаются автоматизации. За основной режим работы стана принят процесс беско­ нечной прокатки. Для этого стан оборудуется стационарной и летучей стыкосварочными ма­ шинами. Готовый прокат небольших сечений будут сматывать на моталках, а крупные про­ фили направлять на холодильники.

Крупносортные станы

Крупносортные станы имеют диаметр ра­ бочих валков 500—750 мм. До настоящего времени основным типом крупносортного ста­ на является линейный, расположенный в две и три линии и состоящий из реверсивных кле­ тей дуо или клетей трио. В Советском Союзе применяются только клети трио: на трех, вал­ ках больше места для расположения калиб­

21

ров, й Производительность Стана трйо выше по сравнению с дуореверсивным, так как не нужно менять направление вращения валков.

Кроме линейных, применяются еще и по­ следовательные станы, у которых клети рас­ положены одна за другой в несколько линий. Между клетями выбирают такое расстояние, чтобы там помещался раскат самого тонкого сечения принятого сортамента. Скорость про­ катки на линейных и последовательных ста­ нах не превышает 6 м/сек.

В 1957 г. за рубежом введен в эксплуата­ цию полунепрерывный стан «550». Он состоит из двух непрерывных групп и четырех клетей, расположенных зигзагообразно. Максималь­ ная скорость прокатки в последней чистовой клети равна 7,5 м/сек.

Непрерывных крупносортных станов еще нет. Это объясняется тем, что при прокатке на непрерывном стане трудно получить гото­ вый профиль. Производительность непрерыв­ ного крупносортного стана будет очень боль­ шой, и использовать его экономически целесо­ образно только на узком сортаменте, чтобы уменьшить количество перестроек и наладок.

Сейчас в нашей стране изготовляется по­ лунепрерывный крупносортный стан «600». Он состоит изсемнадцати рабочих клетей, распо­ ложенных последовательно несколькими не­ прерывными группами. Скорость прокатки будет достигать 10 м/сек. Производительность стана в два раза выше по сравнению с суще­ ствующими. По степени механизации и авто­ матизации это будет один из самых совершен­ ных станов в мире.

22

Непрерывные листовые станы

В листопрокатном производстве непрерыв­ ные станы применяют для получения тонкого листа горячей и холодной прокаткой. На сов­ ременных станах горячей прокатки прокаты­

ются моталками в рулоны, которые поступают или на стан холодной прокатки, или в разде­ лочный пролет, где на разделочной машине разрезаются на листы.

Новейший непрерывный листовой стан «1700» (рис. 4). Этот стан предназначен для прокатки листов толщиной 1,5—10 мм, ши­ риной 700—1550 мм в рулоны из слябов высотой до 200 мм и весом 12 г. Скорость прокатки в последней чистовой клети дости­ гает 15 м/сек. Слябы нагревают в четырех ме­ тодических печах и толкателями выдают на подводящий к стану рольганг.

Рабочая линия стана «1700» состоит из двух групп клетей — черновой и чистовой. Перед черновой линией установлен окалиноломатель (клеть дуо), где сляб прокатывают с обжатием не выше 20%, в результате чего взламывается окалина, образовавшаяся при нагреве, и сбивается водяной струей высокого давления. За окалиноломателем установлены одна клеть кварто и четыре универсальные іклетіи каарто, имеющие горизонтальные іи вер­ тикальные валки. Длина бочек валков во всех клетях стана равна 1700 мм. Диаметр рабочих валков в черновой группе первой

23

Рис. 4. Схема расположения оборудования непрерывного тонколистового стана «1700»:

клети кварто и двух универсальных клетях равен 950 мм, а диаметр опорных — 1300 мм. Диаметр рабочих валков двух последних кле­ тей равен 850 мм, а опорных— 1300 мм. Диа­ метр вертикальных валков во всех клетях со­ ставляет 800 мм. Клети установлены на таком расстоянии одна от другой, чтобы раскат по­ ступал в следующую клеть после выхода зад­ него конца из предыдущей. От черновой груп­ пы к чистовой полоса передается по роль­ гангу.

Чистовая группа удалена от черновой на длину раската, вышедшего из черновой груп­ пы. Перед чистовой группой установлены ле­ тучие ножницы для обрезки переднего конца проката при необходимости.

Чистовая группа состоит из чистового окалиноломателя и шести клетей кварто с диа­

24

метром рабочих валков 700 мм и опорных — 1300 мм. Клети расположены на небольшом расстоянии одна от другой, поэтому при про­ катке полоса находится одновременно во всех клетях. Чтобы избежать разрыва полосы и захвата слишком большой петли валками, прокатку ведут с образованием между клетя­ ми небольшой петли, которая поддерживает­ ся петледержателем. При изменении петли поддерживающий ролик петледержателя пе­ ремещается, а с ним связаны электромаг­ нитные регуляторы, дающие импульс в схему управления прокатного двигателя, увеличивая или уменьшая этим число его оборотов. Та­ ким образом, величина петли все время ме­ няется в определенных пределах.

За последней чистовой клетью установле­ ны летучие ножницы, а за отводящим роль­ гангом — три моталки. Прокатанные полосы сматывают моталками в рулоны, которые по­ ступают по крюковому конвейеру на склад го­ товой продукции.

Клеги стана имеют индивидуальные приво­ ды от электромоторов постоянного тока, сум­ марная мощность которых равна 46 тыс. кет. Все технологические процессы механизирова­ ны и автоматизированы. По своим техни­ ческим данным стан принадлежит к числу лучших, построенных в последнее время в на­ шей стране и за рубежом.

На станах холодной прокатки в зависимо­ сти от конструкции стана и марки стали про­ катывают металл толщиной до 0,005 мм. Наи­ более современный метод холодной прокатки стали — рулонный, Рулоны, полученные на

25

непрерывном стане горячей прокатки, прока­ тываются на одноклетевых реверсивных или на непрерывных станах, состоящих из трех, четырех или пяти клетей.

Непрерывные станы наиболее производи­ тельные, на них прокатывают листовую сталь толщиной 0,15— 2 мм. Скорость прокатки в последней клети на новых пятиклетевых ста­ нах достигает 35 м/сек, суммарная мощность двигателей доходит до 20 тыс. л. с. В настоя­ щее время имеются станы, технические воз­ можности которых позволяют получать ско­ рость 45 м/сек, однако, прокатка на таких скоростях по целому ряду причин еще не ос­ воена.

На пятиклетевых станах прокатывают по­ лосы толщиной до 0,15 мм, главным образом жесть, кровельное железо и декапированную листовую сталь. Исходным материалом явля­ ются горячекатаные рулоны полос толщиной 1.5—3 мм. Вес рулонов достигает 30 г. Их получают, сваривая в стык несколько горяче­ катаных рулонов. Последние перед холодной прокаткой поступают в травильное отделение, где при помощи серной кислоты удаляется окалина. Здесь же увеличивается и вес руло­ нов. Через травильный агрегат полоса идет не­ прерывной лентой. После травления рулоны поступают на стан холодной прокатки.

Станы состоят из трех, четырех или пяти клетей кварто, цепного транспортера перед станом, разматывателя с отгибателем перед­ него конца полосы для подачи ее в клеть и моталки с задней стороны,

26

В Советском Союзе работает несколько непрерывных станов холодной прокатки. Ста­ ны, построенные в последние годы, по своим техническим данным не уступают зарубеж­ ным. Так, пятиклетевой стан «1200» имеет скорость прокатки в последней клети 35 м/сек, а вес рулона достигает 17 т.

ЗА ВЫСОКУЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СТАНОВ

Непрерывные прокатные станы позволяют вести процесс прокатки на высоких скоростях. Увеличение же скоростей прокатки является одним из важнейших факторов дальнейшего повышения производительности станов.

Поскольку скорость прокатки на непрерыв­ ном стане постоянно увеличивается от первой клети к последней, производительность стана определяется по скорости выхода полосы из валков последней клети.

Исследования советских и зарубежных уче­ ных показали, что при увеличении скорости деформации металла в несколько раз сопро­ тивление деформации металла при горячей прокатке возрастает незначительно, а при хо­ лодной прокатке почти не изменяется. Это го­ ворит о том, что повышенные скорости про­ катки не увеличивают нагрузок на детали и узлы основного оборудования стана, то есть не вызывают необходимости повышения их проч­ ности, а следовательно, іи веса оборудо­ вания.

Исходя из технических возможностей сов­

27

ременного машиностроения, скорости прокат­ ки в ближайшие годы для различных станов будут примерно следующими:

В настоящее время скорость прокатки сдерживается технологическими особенностя­ ми процесса, а также конструктивными пара­ метрами и технической несовершенностью вспомогательных машин (летучих ножниц, моталок и др.). При повышенных скоростях оператор не может контролировать профиль проката при выходе его из валков. Поэтому на высокоскоростных станах контроль и ре­ гулировка заданных геометрических размеров сечения полосы, выходящей из последней кле­ ти стана, должны осуществляться автомати­ чески.

Насколько все это важно, говорит опыт эксплуатации непрерывных станов за рубе­ жом. Например, в Англии на жестепрокатных пятиклетевых станах проектная скорость вы­ хода полосы из последней клети равна на од­ ном стане 22 м/сек, а на другом — 28 місек. По технологическим соображениям скорость прокатки на обоих станах составляет 12— 15 м/сек. Поэтому для увеличения скоростей необходимо совершенствовать технологию про­

28