Файл: Ватрушин, Л. С. Оборудование для производства круглого проката [обзор].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 46
Скачиваний: 0
при необходимости на прессе получают также прутки, проволоку и профили, что невозможно сделать на прошивнем стане.
Применение современного автоматизированного пресса, обслу живаемого одним оператором и дающего до 60-80 прессовок в час,
более целесообразно |
чем применение прошивного стана. В табл.1 |
||||
приведены характеристики способов получения заготовки. |
|||||
За |
последние 6-8 лет |
в связи с |
повышением требований к |
||
качеству |
труб |
в США, Японии и других |
странах устанавливаются |
||
новые прессы. |
Ввиду |
того, |
что фирма США не имеют пока достаточ |
||
ного опыта по производству прессов усилием более 5000-6000 т, расширены закупки прессов за рубежом, вапрщер, у фирмы "Шлеман АГ" (ФРГ) 138] .
Одновременно выросла средняя мощность прессов. Стали при меняться прессы усилием 5700, 6300 и 7000 т для прессования мед ных.сплавов, и усилием 7000-9500 т для прессования алшиниевых сплавов. В США работают два пресса усилием 12500 т .
Наряду с прессами продолжается эксплуатация прошивных ста нов и совершенствуется процесс прошивки на них.
Трубы из алшиниевых сплавов производят по тем же техноло гическим схемам, что и трубы из медных сплавов, за исключением схем, включающих прошивку на прошивных станах (схемы 7I-IX , см.
рис.4 ).
Тонкостенные безрисочные трубы из сплавов циркония и тита на изготавливают в основном но схеме: ковка или пресоование пру тка, реэка его на части, сверление, расточка и обточка, прессо вание гильзы, двухили трехкратная прокатка на отавах холодной прокатки труб с промежуточными отжигами в вакууме, прокатка на специальных станах. Для повышения качества поверхности применяет ся наружная бесцентровая шлифовка. Операции холодной прокатки иногда заменяют оправочным волочением на станах с обычным инст рументом или с обкатнымь шариковыми обоймами [39-46] .
Холодней прокатка и волочение
Прошитая или отпрессованная толстостенная заготовка под вергается дальнейшей обработке на станах холодной прокатки или на станах линейного волочения.
Станы холодной прокатки труб, изобретенные в I929~I93Irr.t сначала применялись при производстве стальных труб. Их произво дительность при прокатке труб из модных и алшиниевых сплавов до середины 50-х годов не превышала 200-250 м/час.Вследствие этого такие станы применялись в цветной металлургии только в
15
производстве труб из труднодеформируемых сплавов. Основная часть труб из меди, алюминия и вес сплавов изготавливалась на многони точных линейных волочильных станах.
Положение отало меняться в 1956 г . , когда фирма "Этнастандарт инкинеринг" (США) изготовила первый многониточный стан холодной прокатки труб [47J . Ряд новых конструктивных ре
шений, внедренных на новых станах, позволил повысить их произво дительность в 5-12 р аз. Благодаря высокой производительности и преимуществам процесса прокатки в ряде случаев применение ста нов холодной прокатки стало выгоднее применения многониточных
волочильных станов |
(табл.2) [48] |
, |
Т а б л и ц а 2 |
|
|
|
|
Сравнительная характеристика линейного волочения |
|||
|
и холодной прокатки*^ |
|
|
Показатели |
|
Волочение |
Холодная |
|
|
|
прокатка |
Степень деформации, |
% ...................... |
. |
до 9^-95 |
Регулируемая тонная |
структура мет |
|
|
талха, упрочнение, большая длина |
|
|
|
трубы, минимальные отходы металла |
|
|
|
и расход инструмента, минимальное |
|
+ |
|
число обжигов ........................................... |
|
|
|
Качество поверхности и точность |
|
|
|
размеров, большие партии труб, вы |
+ |
||
сокая производительность^).................. |
+ |
||
Широкий сортамент, минимальные ка |
|
||
питаловложения и расходы на содер |
|
||
жание, миншельная стоимость нкст- |
|
||
румента ........................................................ |
|
+ |
|
* ) '+ • означает преимущество показателя в сравнении с другим способом;'-“означает более низков значение показателя,'+ "и'+ " оз начают, что возможности показателей примерно равны.
При равной производительности станов в погонных метрах деформация за проход прн волочении в несколько раз нике, чем при прокатке»
Сравнение холодной прокатки с прокаткой на планетарных трубных станах, на станах с коническими галками, эксцентричными кольцами или с качающимися валками показывает, что в ближайшие 10-15 лет холодная прокатка будет оставаться наиболее распрост
16
раненной и экономически целесообразной в производстве холоднодеформированных труб (49] .
Развитие станов HIT идет по пути их специализации: для
прокатки труб из меди, алюминия и |
их сплавов создаются многони- |
|
точные (в основном, |
трехниточные, |
и реже четырехниточные) станы. |
В производстве труб |
из сталей и сплавов используются одно- и, |
|
редко,двухниточные станы (50] .
Трубы из сплавов титана, циркония, никеля и подобных ме таллов прокатывают на таких же станах, что и стальные трубы, или на специализированных однониточных, короткоходовых быстроходных станах. Для производства особо тонкостенных труб из этих спла вов применяют станы холодной прокатки труб роликами или воло чильные станы.. Совершенствование оборудования для волочения, про водилось в направлении увеличения длины и скорости волочения и в совмещении операции волочения с другими операциями.
Скорость волочения на линейных волочильных станах состав ляет 0,75-1 м/сен, а на лучших образцах достигает 2 -2,5 м/сек при длине обрабатываемых труб 40-60 м.
На станах бухтового волочения трубы обрабатывают се ско ростью 10-15 м/сек, имеется новое оборудование для волочения труб длиной до 5-6,5 нм со скоростью 20-25 м/сек.
Эффективная отделка труб большой длины была решена путем применения комбинированных линий, совмещающих неснолько опера ций. Скорость обработки на линиях, включающих волочение, дости гает 80 м/мин, на правильно-отрезных линиях - 300 м/мин. Комби нированные линии получили широкое распространение: только фирма "Шумаг" за последние годы изготовила более 1400 линий различно го назначения [51] .
Литье полой тонкостенной заготовки
Усилия многих фирм направлены на преодоление технических трудностей, вызывающих некоторое снижение качества холоднодеформированных труб, получаемых из тонкостенной литой заготовки.
Фирма "Бритиш коппер рифайнере лтдИ (Великобритания) изго товила экспериментальную партию литых заготовок из медного спла ва сечением 70x5 мм [52] . После отливки на машине Вертли заго товки прокатывались на стане холодной прокатки фирмы "МаннесманМеер А Г " до размера по сечению 23,5x1,25 мм и затем обрабаты вались на волочильном стане и на линии’'Шумаг" до конечного разме ра 12,7x1 мм. Был получен высокий выход годного при удовлетворительном качестве поверхности
На горизонтальных установках фирмы "Техника-Гусс ГмбХ" (ФРГ) можно отливать трубы наружным диаметром от 20 до 300 мм и толщиной стенки более 4 мм, но не менее 10% наружного диаметра
С53! •
Фирма "Метатерм ГмбХ" (Австрия) производит горизонтальные установки, на которых получают трубчатые заготовки из цинко-фос фористой бронзы наружным диаметром от 25 до 140 мм и толщиной стенки более 4 мм, но не менее 8% диаметра [54] . На горизон тальных установках отливают также полые тонкостенные заготовки из алюминиевых сплавов [55"] .
На промышленных вертикальных установках'Винжет' созданных на основе лабораторной установки "Тин ривич институте" (Велико британия), отливают трубы из золота диаметром 50 мы и толщиной стенки 10 мм для последующего волочения и изготовления колец
г*
Для получения литых тонкостенных труб-ваготовон разрабаты ваются новые способы.
Способ непрерывного литья труб с использованием вращающей ся оправки запатентован в США фирмой "Фелпс Додж коппер продакши кори ".[57] . Вращение оправки улучшает структуру, повышает плас тичность внутренних слоев трубы. На опытной установке получены трубы из фосфористой бронзы наружным диаметром 76 мм и толщиной стенки 9 ,5 им. Производительность установки 0 ,5 м/мин.
Рис.5. Установка непрерывного литья металлических труб:
I - ванна; 2 - вращающийся водоохлэадаемый барабан; 3 - скребок; 4 - лента; 5 - форми рующий узел; 6 - прижимной ва лок; 7 - сваренная лента; 8 - смазывающий спрейер; 9 - водоохлзждэемая опрввка; 10 - сфор
мированная |
трубная |
заготовка; |
|
I I - уплотнение; |
12 |
- ванна; |
|
13 - |
литая |
труба |
|
18
Способ и установка для непрерывного производства металли ческих труб запатентованы в США фирмой "Ю С смелтинг, рифайнинг энд ыайнинг ко"/ЗШ .Способ включает три стадии: непрерывное ли тье ленты заданной толщины и шрины;формование из этой ленты трубной заготовки;намораживание слоя металла,который утолщает стенку трубы и заваривает стык(рис.5 ). Все операции выполняются в среде инертных газов.
Технологические схемы производства прутков
В производстве прутков из медных сплавов наибольшее приме нение получили три технологические схемы: прессование заготовки в отрезках или со смоткой в бухты с последующим линейным или бухтовым волочением, прокатка вайербарсов на проволочных станах и совмещенное литье и прокатка.
Выбор той или иной схемы определяется объемом производст ва, свойствами обрабатываемых сплавов и сортаментом выпускаемой
продукции. Прессование меди до последнего времени было выгодно при объемах производства до 10000-15000 т/год . При выпуске при мерно 40000 т более выгодными являлись прокатка из вайербарсов или непрерывное литье на установках фирмы "Саутуайр". Метод "Дип-формииг" мог конкурировать с прессованием при годовом вы пуске около 15000 т [35] •
За последние годы процесс прессования прутков и проволоки претерпел некоторые изменения: начали применяться прессы усили ем 5000, 6300 и 7000 т , оснащенные совершенным вспомогательным и адыостажным оборудованием; увеличился вес слитка и стало при меняться непрерывное прессование; на прессах лучше чем на дру гом оборудовании осуществляется безокислительное получение заго товки.
Увеличение производительности прессов, их универсальные возможности, а также отмеченные нововведения сделали целесооб разным применение прессов в производстве прутков из меди и мед ных сплавов с объемом производства до 1бО тыс.т в год.
Прутки из свинцовистых латуней, выпуск которых составляет 15-30% от общего количества полуфабрикатов из медных сплавов, получают прессованием, в основном, на прессах усилием не меЕее
5000 т .
В США получают распространение узко специализированные прессовые заводы по производству прутнов из ограниченного числа сплавов и с ограниченным сортаментом. Специализация позволяет создавать максимально автоматизированное производство с высоки ми технико-экономическими показателями.
19