Типы станов для производства заготовок

Классификация и типы прокатных станов

III. ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Производство проката является заключительным технологическим процессом производства металлопродукции в общем процессе ее производства на металлургическом предприятии. Прокатные цехи и станы представляют собой комплекс взаимосвязанных технологических переделов металла.

Существуют три основных способа прокатки, которые отличаются по характеру выполнения деформации: продольная, поперечная и поперечно-винтовая (или косая).

Прокатными станами производится металлопродукция различного назначения. Разнообразие прокатной продукции определяет назначение и специализацию прокатных станов и обусловливается необходимостью промышленного производства страны в том или ином виде прокатной продукции.

Прокатный стан - система машин, служащих для осуществления процесса прокатки, связанных единым технологическим потоком. Оборудование стана подразделяется на основное и вспомогательное. Основное оборудование служит непосредственно для пластической деформации металла, а вспомогательное предназначено для выполнения прочих операций технологического процесса: размотки, смотки, транспортирования, правки, пакетирования и т.д. К основному оборудованию относят: двигатели главного привода стана, редуктор, шестеренную клеть, соединительные шпиндели и муфты.

Все прокатные станы, работающие на металлургических предприятиях, несмотря на многообразие конструкций классифи­цируются по назначению, количеству и расположению рабочих клетей и валков в рабочих клетях. Прокатные станы в зависимости от назначения, т.е. от вида выпускаемой продукции можно разделить на следующие три группы.

Станы горячей прокатки, к которым относятся обжимные, заготовочные, рельсобалочные, сортовые, проволочные, штрипсовые, листовые, широкополосные.

Станы холодной прокатки, к которым относятся листовые, жестепрокатные и станы для прокатки тонкой и тончайшей ленты.

Станы специального назначения — колесопрокатные, бандажепрокатные, для прокатки полос и профилей переменного сечения, шаров, шестерен, винтов, гнутых профилей и т.п.

Основным параметром обжимных, заготовочных и сортовых станов является диаметр валков или шестерен шестеренкой клети в мм. При наличии в стане нескольких рабочих клетей параметром стана является диаметр валков чистовой клети. Так, название "мелкосортный стан 250" означает, что диаметр рабочих валков или шестерен чистовой клети равен 250 мм, а назначение его — производство мелкосортного проката.

Основным параметром листовых станов является длина бочки валка, мм, которая определяет наибольшую ширину прокатываемых на стане листов или полос. В этом случае название "толстолистовой стан 3000" означает, что длина бочки валков равна 3000мм, при этом на стане прокатывают толстый лист шириной до 2700—2800мм.

По количеству и расположению рабочих клетей прокатные станы разделяют на следующие пять групп: одноклетевые, линейные многоклетевые, последовательные, полунепрерывные и непрерывные (рис. 1).

Рис.1. Схема расположения рабочих клетей прокатных станов:

а — одноклетевой; б — линейный многоклетевой в две линии; в — последова­тельный; г — полунепрерывный; д — непрерывный: 1 — двигатель; 2 - шестеренная клеть; 3 — рабочие клети; 4 — непрерывная черновая группа; 5 — непрерывная чистовая группа.

Одноклетевые станы являются простейшим типом прокатно­го стана. В состав оборудования стана входят одна рабочая клеть и линия привода рабочих валков, которая состоит из шпинделей, шестеренной клети, редуктора, муфт и главного электродвигателя. Входящее в линию привода валков оборудование в основном повторяется на прокатных станах с более сложным расположением рабочих клетей. К станам этой группы относятся станы для производства полупродукта (блюминги, слябинги, заготовочные) и готового проката (станы горячей и холодной прокатки).

Наиболее простыми являются линейные многоклетевые прокатные станы, на которых рабочие клети расположены в одну или более линий. При этом каждая линия приводится от одного электродвигателя. Одноклетевые станы могут быть ре­версивными, когда рабочие валки могут попеременно вра­щаться в одну и другую сторону, или нереверсивными — рабо­чие валки вращаются только в одну сторону. Линейные мно­гоклетевые станы используют главным образов как загото­вочные, сортовые, рельсобалочные, проволочные и листовые.

Последовательные станы характеризуются расположением рабочих клетей, стоящих друг за другом таким образом, что прокатываемая полоса проходит в каждой клети один раз. Поэтому число клетей такого стана должно быть равно максимальному числу проходов, необходимых для получения готового профиля. На последовательных станах рабочие клети обычно размещают в несколько параллельных рядов, с тем чтобы сократить длину цеха и лучше использовать его пло­щади. Причем на таких станах расстояние от клети к клети в направлении прокатки увеличивается соответственно увеличению длины прокатываемой полосы. Увеличивается и частота вращения валков. К последовательным станам относятся станы с рабочими клетями, расположенными в шахматном порядке. Последовательные станы используют в основном как сортовые.

Полунепрерывные станы состоят из двух групп рабочих клетей: непрерывной и линейной, или последовательной. В непрерывной группе клетей прокатываемая полоса может находиться одновременно в двух, трех и более клетях, т.е. прокатываться непрерывно. А во второй группе полоса про­катывается или на линейном, или на последовательном стане.

Полунепрерывные станы используются как сортовые, про­волочные и полосовые.

Наиболее современными станами являются непрерывные станы. По сравнению с другими типами станов непрерывные характеризуются более высокими скоростями прокатки. При этом привод валков рабочих клетей может быть как индиви­дуальный, так и групповой.

Непрерывные станы характеризуются наибольшей произво­дительностью по сравнению с другими типами станов. Эти станы используют в качестве заготовочных, широкополосных, средне- и мелкосортных, проволочных и др.

По расположению и количеству валков в рабочих клетях и их конструкции прокатные станы делятся на несколько групп: двух-, трех-, четырех- и многовалковые, универ­сальные специальной конструкции (рис.2).

^{д е ж з}

Рис.2. Схема расположения валков в рабочих клетях:

а — двухвалковая клеть; б — трехвалковая сортовая и листовая; в — четырсхвалковая клеть; г — шсстивалковая клеть; д — двенадцативалковая клеть; е — двадцативалковая клеть; ж — универсальная балочная клеть; з — универсальная клеть слябинга

Двухвалковые клети наиболее распространены, и бывают реверсивные и нереверсивные. В реверсивных клетях валки имеют переменное направление вращения. Прокатываемый металл проходит между валками вперед и назад нужное коли­чество раз, а валки соответственно изменяют направление вращения, реверсируются. Реверсивные двухвалковые клети применяют в обжимных, толстолистовых, сортовых и листовых станах.

В нереверсивных двухвалковых клетях валки имеют пос­тоянное вращение в одну сторону. Прокатываемый металл проходит между валками такой клети только один раз и в одном направлении. Нереверсивные клети применяют в линей­ных многоклетевых, последовательных, полунепрерывных и непрерывных прокатных станах при производстве заготовок, сортового проката, катанки, листа.

В трехвалковых клетях оси валков расположены в одной вертикальной плоскости и имеют постоянное направление вращения. Трехвалковые клети нашли широкое применение при производстве сортового проката. Прокатываемый металл дви­жется в одну сторону между нижним и средним валками и в обратную сторону - между средним и верхним. Для подъема металла на верхний уровень и его задачи между верхним и средним валками перед клетью или позади ее устанавливают подъемно-качающиеся столы.

При производстве листа также применяют трехвалковые клети, но со средним валком меньшего диаметра, чем нижний и верхний. Средний валок является неприводным и в процессе прокатки прижимается то к верхнему, то к нижнему вал­ку.

Так же как и при производстве сортового проката, перед клетью и позади нее устанавливают подъемно-качающиеся столы. Поскольку трехвалковые клети обладают небольшой производительностью и малой жесткостью валковой системы, в последнее время их применяют все реже.

В четырехвалковых клетях, как и в трехвалковых, валки также расположены в одной вертикальной плоскости один над Другим. В этих клетях два валка 1 являются рабочими, а два других 2 — опорными. Рабочие валки имеют меньший диа­етр и размещены в середине клети, опорные валки имеют больший диаметр и расположены сверху и снизу. Опорные валки предназначены для уменьшения прогиба рабочих валков и для увеличения жесткости валковой системы. Приводными валками в клетях кварто являются рабочие валки. Станы с Четырехвалковыми клетями получили широкое распространение для горячей и холодной прокатки толстых и тонких листов, широких полос и лент.

С использованием четырехвалковых клетей прокатка осуществляется на непрерывных многоклетевых и одноклетевых станах. Четырехвалковые нереверсивные клети используют на непрерывных станах. Реверсивные четырехвалковые клети используют в одноклетевых станах горячей и холодной прокатки.

К многовалковым клетям относятся шести-, двенадцати- и двадцативалковые клети.

Шестивалковые клети имеют два рабочих приводных валка 7 и четыре опорных 2. Эти клети отличаются повышенной жесткостью самой клети и меньшим прогибом опорных валков. Благодаря этому клети используют для холодной прокатки тонких полос и узких лент в рулонах с точными допусками по толщине. Однако поскольку преимущества этих клетей по сравнению с четырехвалковыми клетями невелики, а конструкция их сложнее, то значительного распространения они не получили.

Широко применяются в прокатном производстве двенадцати- и двадцативалковые клети. Такое усложнение конструкций рабочих клетей оправдывается рядом преимуществ, которые выражаются в жесткой конструкции валковой системы и всей рабочей клети. Это позволяет применять их для производства тонкой и тончайшей ленты. Диаметры рабочих валков 1 в таких многовалковых клетях назначительны и лежат в пределах от 3 до 50мм. Они являются неприводными и опираются на ряд приводных валков 2 с большим диаметром, а последние, в свою очередь, на ряд опорных валков.

Универсальные клети имеют горизонтальные 3 и верти­кальные 4 валки, расположенные в одной вертикальной плос­кости. Обжатие металла осуществляется горизонтальными и вертикальными валками одновременно.

Такие клети применяются в универсальных балочных кле­тях, где вертикальные валки неприводные. Эти клети приме­няют только для прокатки широполочных двутавровых балок (высота балок до 1000мм, ширина полок до 400 мм). Но последнее время их начинают использовать и для прокатки других профилей (рельсов, универсальных листов и др.). Кроме того, универсальные (обычные) клети применяют как реверсивные двухвалковые (в слябингах) или четырехвалковые (в черновых широкополосных станах) клети. В этих кле­тях вертикальные плоскости, в которых размещены или горизонтальные, или вертикальные валки, находятся на некото­ром близком расстоянии друг от друга. В этих клетях обжатие прокатываемого металла осуществляется и горизонтальными и вертикальными валками. При этом вертикальные валки располагают с передней или задней стороны рабочей клети, в задачу которых входит получение ровных и гладких боковых граней прокатываемого металла.

Клети специальной конструкции имеют самое различное расположение валков. К этой группе относятся колесопрокатные, бандажепрокатные, кольцепрокатные, шаропрокатные станы, а также станы для прокатки профилей переменного и периодического сечения, шестерен и других изделий.

ТИПЫ ОБЖИМНЫХ СТАНОВ

Различают следующие типы обжимных станов:

1. Одноклетевые реверсивные блюминги дуо. Эти станы подразделяют на малые блюминги с валками диаметром 800-1050 мм, средние блюминги с валками диаметром 1100-1190 мм и большие блюминги с диаметром валков 1200-1500 мм. На современных металлургических заводах устанавливают большие блюминги производительностью 4,5 – 6 млн.т/г. При меньшем объеме производства используют средние и малые блюминги. Малые блюминги часто устанавливают в качестве обжимных клетей в составе рельсобалочных, крупносортных и трубозаготовочных станов для обжатия блюмов, поступающих на эти станы с большого блюминга. Малые блюминги также используют для обжатия слитков качественных сталей массой 3-5т.

2. Двухклетевые блюминги (тандем), состоящие из двух расположенных последовательно одноклетевых реверсивных блюмингов (большого и малого или среднего и малого). Двухклетевые блюминги обладают значительно большей производительностью, чем одноклетевые, за счет сокращения числа проходов в каждой клети.

3. Непрерывный блюминг – агрегат, состоящий из ряда последовательно расположенных нереверсивных клетей дуо. В первых клетях слиток прокатывается раздельно в каждой клети, а в последних возможна непрерывная прокатка. Благодаря отсутствию реверсирования упрощается оборудование клетей и электропривод. Применение непрерывного блюминга целесообразно при объеме производства не менее 6-8 млн.т/год.

4. Блюминги-слябинги характеризуются большой высотой подъема верхнего валка (1150-1520 мм), что позволяет прокатывать, кроме блюмов, широкие слябы, обжимая боковые кромки слябов в ребровых проходах.

5. Слябинги предназначены для прокатки из слитков массой до 30-45 т плоской листовой заготовки с ровными катаными кромками – слябов. Слябинг является универсальным двухклетевым реверсивным станом, имеющим, кроме горизонтальных рабочих валков, вертикальные валки для обжатия боковых кромок слябов.

Для прокатки заготовок применяют непрерывные и линейные заготовочные станы, специализированные трубозаготовочные, а также крупносортные станы.

Заготовочные станы обычно располагают за блюмингами. Раскаты, получаемые из слитков на блюминге, при наличии в линии стана МОЗ или ТФМ подвергают зачистке с целью удаления поверхностных дефектов, а затем передают к ножницам для раскроя их на блюмы заданной длины. Последние без промежуточного подогрева направляют на заготовочные или трубозаготовочные станы для прокатки заготовки. В том случае, когда в потоке стана отсутствует МОЗ или ТФМ, блюмы поступают на заготовочные станы без удаления поверхностных дефектов.

Если линейный заготовочный стан расположен вне потока блюминга, исходным материалом служат блюмы и слитки малой массы. Последние в зависимости от марочного сортамента и назначения подвергают различным видам подготовки (замедленному охлаждению, термообработке, удалению поверхностных дефектов и т.д.).

Блюмы, являющиеся исходным материалом для прокатки заготовок на крупносортных станах, поступают на них в холодном состоянии после удаления поверхностных дефектов на адъюстаже блюминга.

На рис.3. представлена схема расположения оборудования НЗС 730/500 Криворожского металлургического комбината. Из первой непрерывной группы клетей 730 (включает 8 горизонтальных клетей) получают квадратную заготовку 120х120 и 160х160мм. Во второй непрерывной группе клетей 500 (9) из заготовки 120х120 мм прокатывают заготовки сечением 60х60 мм и 80х80 мм.

На рис.4 (а) представлена схема расположения оборудования НЗС 900/700/500 Криворожского металлургического комбината, который установлен за блюмингом 1300. Стан имеет 14 рабочих клетей: первые две клети 900 составляют отдельную обжимную непрерывную группу; I непрерывная группа, состоящая из двух горизонтальных клетей 900 и четырех клетей 730 с чередованием вертикальных и горизонтальных клетей, служит для производства раската сечением 150х150 – 170х170 мм; чистовая группа клетей, состоящая из 6 чередующихся вертикальных и горизонтальных клетей 530, позволяет получать заготовки сечением 120х120. 100х100 и 80х80 мм. Кроме квадратных заготовок на НЗС 900/700/500 получают узкие слябы 80-100 х 205-415 мм для штрипсового стана и круглую трубную заготовку диаметром до 150 мм.

На рис. 4 (б) представлена схема расположения оборудования НЗС 850/700/500 ОАО «Северсталь», техническая характеристика приведена в табл.5.2. Стан расположен в одном пролете с блюмингом 1300. В своем составе имеет также 14 клетей, из которых первые две клети расположены отдельно, а остальные клети составляют две непрерывные группы. Предназначен для прокатки блюмов сечением 390х410 в квадратные заготовки размерами 80х80 – 150х150 мм и круглых профилей диаметром от 100 до 170 мм. Отдельно стоящие нереверсивные обжимные клети А и Б с горизонтальными валками диаметром 1080-1120 мм уменьшают сечение блюма до 290х320 мм. Между клетью Б и I непрерывной группой производится зачистка поверхности раската на МОЗ. В непрерывной шестиклетевой группе 850/700 чередуются клети с вертикальными и горизонтальными валками. Установка первой вертикальной клети позволила исключить необходимость кантовки раската после клети Б. На выходе из I непрерывной группы получают заготовки 190х190, 178х178, 150х150 и 136х136мм. II непрерывная группа клетей 500 предназначена для получения заготовок со стороной квадрата 80,100,125 мм.

Готовые заготовки отводятся на рольганг-холодильник. После охлаждения заготовки осматривают и зачищают на шлифовально-обдирочных станках «Генрих-Рау».

Горизонтальные валки каждой клети приводятся во вращение от электродвигателя через двухступенчатый редуктор, шестеренную клеть и шпиндельное соединение. Для вертикальных валков каждой клети используется один электродвигатель.

Рис.3 Схема расположения оборудования непрерывного заготовочного стана 730/500:

1 – поворотный круг; 2 – первая непрерывная группа клетей; 3 – электродвигатели привода рабочих клетей; 4 – промежуточный рольганг; 5 – отводящий рольганг; 6 – гильотинные ножницы; 7,12 – пакетировочный рольганг; 8,13 – холодильник; 9 – вторая непрерывная группа клетей; 10 – маятниковые ножницы.

Рис.4 Схема расположения оборудования непрерывных заготовочных станов 900/700/500 (а) и 850/700/500 (б):

1 – поворотный круг; 2 – группа клетей 900; 3,10 – кантователи; 4 – I непрерывная группа клетей; 5 – промежуточный рольганг; 6 – обводной рольганг; 7 – ножницы; 8 – II непрерывная группа клетей; 9 – маятниковые ножницы; 11 – летучие ножницы; 12 – пакетировочный рольганг; 13 – холодильник; А, Б – обжимные клети 1000; МОЗ – машина огневой зачистки.

ТИПЫ СТАНОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВОГО ПРОКАТА

На рис. 5 приведена схема расположения оборудования полунепрерывного среднесортного стана 350 ОАО «Северсталь». На стане производят круглую сталь диаметром 25, 28, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 45, 47, 48, 50, 52, 56, 60, 65, 67, 80, 90, 100, 105 мм; полосовую сталь размерами 50х10, 70х16, 102х28, 104х28, 105х28, 107х36, 110х36, 120х40 мм; шестигранную № 28, 32, 34, 38, 43, 48; периодического профиля для армирования железобетонных конструкций № 25, 28, 32, 36, 40; равнополочные уголки с шириной полок от 45x45 до 75x75 и толщиной 5÷9 мм; швеллера 10П, неравнополочные уголки 63x40x5,х6х8; 75х50х5,х6,х8; 80х50х5,х6; 100x63x6,х8 мм; спецпрофили для производства клемм и поворотного круга. Прокатку проводят из заготовок сечением 80x80, 100x100, 125x125 и 150x150 мм длиной от 4 до 6 м из углеродистых и низколегированных сталей.

На загрузочные решетки (1) стана металл подают со склада заготовок поплавочно с помощью магнитных кранов. Заготовки пакетами поступают на рольганг участка загрузочных решеток, взвешиваются на вмонтированных в рольганг весах, после чего толкателями загружаются в печь. На стане установлено четыре методических рекуперативных трехзонных печи 3 с торцевой загрузкой и торцевой выдачей металла. Длина активного пода печи 21,4 м, нагрев металла - двухсторонний. Отопление печи смесью природного и коксового газов. Производительность одной печи при холодном всаде до 80 т/ч.

Выдаваемый из печи металл последовательно с помощью рольгангов, подают в первую клеть стана (5) и далее раскаты прокатывают в соответствующих клетях стана.

Стан состоит из 14 рабочих клетей, расположенных в три параллельных ряда. В первом ряду установлено 8 клетей, во втором 2, в третьем 4. Первая клеть установлена отдельно, за ней следует первая непрерывная четырехклетевая группа, включающая три горизонтальные и одну вертикальную клети. На выходе из первой клети и непрерывной группы установлены кривошипнорычажные летучие ножницы для обрезки переднего конца раската. На выходе из 2-ой, 3-ей и 4-ой клети раскат кантуется. Вторая непрерывная группа – трехклетевая, средняя клеть – с вертикальными валками. Раскат кантуется перед и после вертикальной клети.

Передачу раскатов с первой линии прокатки на вторую и со второй на третью производят (в зависимости от прокатываемого профиля или марки стали) с помощью обводных аппаратов (8, 11) или цепных шлепперов (7, 12).

Применение обводных аппаратов позволяет сократить время передачи раскатов из одной группы клетей в другую, что повышает температуру конца прокатки и производительность стана. Перед первой клетью стана установлены ножницы горячей резки (4) для обрезки концов заготовок или порезки заготовок на нужные длины (разделения заготовки на две части при прокатке легких профилей). Прокатку на стане осуществляют в 8, 12 или 13 клетях в зависимости от размеров чистового профиля и применяемой заготовки. Температура конца прокатки 950-1020 °С. На стане применяют обычные калибровки валков с ящичными калибрами в черновых клетях и системами овал-квадрат, овал - ребровой овал - круг - в промежуточных и чистовых клетях.

Выходящие из чистовой группы клетей (13) раскаты направляют с помощью распределительной стрелки на правую или левую стороны холо­дильника (15). Для охлаждения проката на стане установлен двухсторонний реечный холодильник длиной 90 м и шириной 7,63 м. Цепные шлепперы с системой рольгангов, как правило, работают в автоматическом режиме. Охлажденные на холодильнике раскаты по одной штуке или пакетами в количестве двух или более перекладывающими устройствами передают на отводящие рольганги и далее подвергают правке в 1-2 нитки со скоростью до 8 м/с на роликоправильных машинах (16) или сразу передают с помощью канатных шлепперов и рольгангов к ножницам холодной резки кривошипного типа с усилием реза 6000 кН (17). На ножницах холодной резки пакеты разрезают на длины в соответствии с заказами, после чего сбрасывают в карманы (18), увязывают в связки массой до 10 т, взвешивают, на каждую связку навешивают бирки и с помощью кра­нов участка адъюстажа -укладывают в штабели или грузят в железнодо­рожные полувагоны. В зависимости от марок стали и назначения металл на адъюстаже проходит различные виды обработки - сортировку с зачисткой дефектов поверхности, правку, упаковку, обточку на бесцентровотокарных стан­ках.

Отбор технологических проб производят на дисковых пилах (14) или ножницах холодной резки. Испытание проб на осадку производят на молоте, расположенном в районе дисковых пил.

Скорость прокатки устанавливают в соответствии с таблицами ка­либровок, максимальная скорость прокатки в чистовой клети - 16 м/с.

Таблица

Характеристика прокатных валков

№ клети	Материал валков	Диаметр валков, мм	Длина бочки валка, мм
4В 7В 11В	Сталь 50 Чугун легированный Чугун легированный Чугун легированный Чугун легированный Сталь 50 Чугун легированный Сталь 50 Сталь 50 Чугун легированный Чугун легированный Чугун легированный Чугун легированный	480,530 480,530 480,530 380,440 480,530 380,430,450 380,440 380,430,450 380,430,450 380,430,450 340-440 340-450 340-450

13

5

3

11

4

2

1

Рис.5 Схема расположения оборудования стана 350

1. Загрузочные решетки 2. Сбрасыватель бракованных заготовок 3. Нагревательные печи. 4.Ножницы горячей резки. 5. черновая группа клетей. 6. Промежуточная группа клетей. 7. Шлеппер. 8.Первый обводной аппарат. 9. Горизонтальная клеть № 9. 10. Горизонтальная клеть №10. 11. Вто-:Хри обводной аппарат. 12 Шлеппер. 13. Чистовая группа клетей. 14. Дисковые пилы. 15. Холодильник. 16. Роликоправвльные машины. 17 Ножницы холодной резки. 18. Рольганг в карманами.

На мелкосортном стане 250 производят сталь круглую диаметром 10-26мм (10-26 в прутках,12-22 в мотках); сталь шестигранную (в прутках) №12-№26; уголки стальные равнополочные 20х20,25х25,32х32,35х35,40х40; уголки неравнополочные 32х20 мм; сталь полосовую шириной 20-70 и толщиной 4-10 мм; сталь для армирования железобетонных конструкций №10-№28 мм. Прокатку проводят из заготовок сечением 100x100 мм длиной от 10,5 до 11,8 м из углеродистых и низколегированных сталей.

От обжимного цеха заготовки принимаются на загрузочных решетках (1). Откуда подающим рольгангом (2) заготовки транспортируются к нагревательной печи (3) и втаскивающим устройством загружаются в печь. Участок загрузки печи автоматизирован. Для нагрева заготовок перед прокаткой служит двухзонная рекуперативная методическая печь с монолитным наклонным подом с боковой загрузкой и выгрузкой, активная площадь пода 207 м². Топливом служатприродно-коксовая смесь и мазут. Производительность одной печи при холодном всаде до 133 т/ч.

Продвижение металла в печи осуществляется толкателем. Выдача нагретых заготовок из печи производится выталкивателем.

Выталкиваемые заготовки распределяются на две нитки при помощи распределительного устройства (4). В клеть А заготовки задаются при помощи тянущих роликов вытаскивающего устройства(20).

Прокатка на стане ведется в две нитки на черновой (5) и одну нитку - на каждой чистовой группе клетей (9,10). Число пропусков зависит от прокатываемого профиля, максимальное число пропусков -17.

В своем составе стан имеет одну семиклетевую черновую группу горизонтальных клетей дуо диаметром рабочих валков 360-400 и 420-460 мм, длина бочки валков 660 и 1000 мм; две параллельные восьмиклетевые чистовые группы, в которых чередуются клети с вертикальными и горизонтальными валками диаметром 290-330мм, длина бочки валка 400 мм.Все клети имеют индивидуальный регулируемый привод валков.

Между черновой и чистовой группами клетей предусмотрена обрезка переднего конца раската на аварийных кривошипных ножницах (6), которые также могут производить резку раскатов на длины, соответствующие длине холодильника, или аварийную порезку на габаритные длины.

Перед правой чистовой группой установлены обрывные ножницы (8), которые отрезают задний конец застрявшего в чистовых клетях раската, а для транспортировки раскатов - два трайбаппарата (7).

После чистовых клетей раскат режется на летучих ножницах (11) на длины соответствующие длине холодильника или подается на моталки (13) по отводящим желобам. Обрезь от летучих ножниц собирается в коробки, которые по мере накопления извлекаются из ям электромостовым краном и выгружаются в железнодорожные вагоны. Прокат, назначенный на упрочнение, с помощью одной из переводных стрелок подается с рольганга в установку термоупрочнения (18), которая состоит из энергетического узла и двух охладительных трасс левой и правой линии прокатки.

Раскаты, перемещаясь по двухстороннему реечному холодильнику (15), охлаждаются и собираются в пакеты и подаются к ножницам холодной резки гильотинного типа с усилием реза верхнего ножа 7850 кН (16) для порезки на мерные или немерные длины.

После порезки прутки собираются в карманах-весах (17), взвешиваются, увязываются в связки и убираются мостовым электрокраном на склад готовой продукции. В случае необходимости на складе металл проходит холодную правку, поштучную сортировку.

Некоторые профили круглой стали сматываются в бунт с наружным диаметром 1350 мм и внутренним - 880 мм, массой до 800 кг. Мотки, полученные на четырех моталках (13) увязываются и подаются на крюковой конвейер (14), где охлаждаются и подвергаются осмотру. Затем мотки снимаются с крюкового конвейера, пакетируются на пакетировочной машине (12) и электромостовым краном доставляются на склад.

Таблица

Характеристика рабочих клетей

№ клети	Диаметр валков, мм	Длина бочки, мм	Число оборотов валков, об/мин	Скорость прокатки, м/с
мак.	мин.
мак.	мин.	мак.	мин.
А Б 8В 10В 12В 14В						0,53 0,62 0,88 1,09 1,38 1,71 2,23 2,79 3,72 5,18 7,28 7,87 11,52 11,12 13,65 16,09 20,39	0,15 0,20 0,28 0,35 0,44 0,55 0,80 1,00 1,34 1,52 2,21 2,31 3,49 3,26 3,77 4,71 5,62

4

2

1

Рис. 6 Схема расположения оборудования мелкосортного стана 250.

1 - Загрузочная решетка.

2 - Подволяшии рольганг.

3 - Нагревательная печь.

4 - Распределительное устройство.

5 - Рабочие клети черновой группы (А, Б, 1-7).

6 - Аварийные кривошипиые ножницы.

7 - Трайбаппараты № 1 и № 2.

8 - Обрывные ножницы.

9 - Рабочие клети левой чистовой группы (So, 9, 10в, 11, 12в, 13, 14в, 15).

10 - Рабочие клети правой чистовой группы (8-15).

11 - Летучие Барабанные ножницы.

12 - Пакетировочная машина.

13 - Сортовые моталки (четыре;.

14 - Крюковой конвейер.

15 - Холодильник.

16 - Ножницы холодной резки. -

17 - Весы-карманы.

18 - Сталкиватели.

19 - Установка термоупроннения.

20 - Вытаскивающее устройство.

На непрерывном проволочном стане 150 может производитсясталь круглая (ка­танка) диаметром от 5,5 мм до 12 мм обычной и повышенной точности и арматурный профиль диаметром от 6 до 10 мм из загото­вок сечением 100x100 мм и длиной от 10500 до 11600 мм из углеродис­тых, низколегированных и легированных сталей.

Подготовленные для прокатки заготовки принимаются от обжимного цеха поплавочно и укладываются в один ряд на загрузочные решетки, установленные в "0", "1" и "2" пролетах склада заготовок НЗС при помощи пратцен-кранов. Продвижение заготовок к перекладывающему уст­ройству осуществляется шлеппером.

Перекладывающим устройством заготовки по одной передаются на воcьмисекционный подводящий рольганг (2) и по нему поступают к двухзонной методической печи с наклонным подом площадью 280 м². Топливом служат природный газ и мазут. Нагрев заготовок производится до температуры прокатки, равной от 1100 до 1200 "С.

В случае попадания дефектных заготовок на рольганг они сбрасываются в карман бракосбрасывателя (1).

При помощи втаскивающего устройства (5) заготовки поштучно заг­ружаются через боковое окно в нагревательную печь (8).

Продвижение металла по наклонному поду печи производится рычаж­ным толкателем (6), выдача из печи производится поштучно через боко­вое окно с помощью выталкивателя заготовок (7) и вытаскивающего уст­ройства (11).

Выдаваемые из нагревательной печи заготовки поочередно при помощи распределительного устройства направляются в один из 4 калибров клети № 1 черновой группы стана (13).

Прокатка на стане ведется: на черновой и 1 промежуточной груп­пах стана - в четыре нитки, на 2 промежуточных группах и в чистовых восьмиклетевых блоках - в одну нитку. Черновая группа состоит из 9 клетей с горизонтальным расположением валков, 1 промежуточная группа – из 4 клетей с горизонтальным расположением валков, 2 промежуточная группа – из 4 клетей по две клети ПНК в каждой группе с вертикальным и горизонтальным расположением валков.

Число проходов прокатываемого металла для круга диаметром 5,5; 6,0 и 6,5 мм - 23, для круга 8,0 мм - 21. диаметром 10,0 мм - 19, и для круга 12,0 мм - 17.

На стане используется проводковая арматура качения (роликовые коробки) и арматура скольжения (пропуски, трубки). На выходе раската из клетей № 2; 4 и 6 установлены кантующие валки.

За клетью № 9 черновой группы по каждой из 4 ниток произво­дится обрезка передних концов раската и, в случае необходимости, по­резка его на габаритные длины с помощью аварийных ножниц с усилием реза 95 кН (14). Раскат в клеть № 10 поступает по направляющим желобам.

Прокатка в черновой, 1 промежуточной группах клетей и в чистовых блоках производится с минимальным натяжением. Прокатка в промежуточных клетях №№ 13-14-15-16 производится без натяжения при помощи автоматических петлерегуляторов. Обрезка переднего конца раската и аварийная порезка перед чистовыми блоками производится соответственно летучими (19) и аварийными (крошительными) ножницами с усилием реза 60 кН. Во избежание скопления недоката в случае аварии в чистовых блоках перед ними дополнительно установлены разрывные ножницы.

Из восьмиклетевых чистовых блоков (21) катанка подается по нап­равляющим трубам, оснащенным секциями форсунок для охлаждения прока­та водой высокого давления, с помощью трайбаппаратов (24) на виткоукладчик (26), длина участка 47 м.Установка водного охлаждения является частью двухстадийного процесса сорбитизации катанки в потоке. Утолщенные задние концы катанки перед виткоукладчиком отрезаются дисковыми ножницами (23) и разрезаются на скрапных ножницах (барабанного типа)(25).

Формируемые виткоукладчиком витки катанки падают на движущийся транспортер (27) и с него непрерывно поступают в накопитель витков (28.). На сетчатых транспортерах веерообразно уложенные витки катанки охлаждаются воздушным потоком, создаваемым вентиляторами. На участке воздушного охлаждения осуществляется вторая стадия регулируемого охлаждения. Такое охлаждение позволяет получать готовый прокат с заданными механи­ческими свойствами и структурой при минимальном количестве окалины на поверхности. Из накопителя витки катанки собираются в мотки на поворотных кругах (29).

Мотки с поворотных кругов снимаются перекладывающими устройс­твами (30) и укладываются на пресс для подпрессовки и обвязки (31). При помощи шагающих транспортеров (32) мотки передаются на роликовый конвейер (33), по которому поступают к навешивателям мотков (34) и посредством их перекладываются на накопители мотков (пакетмашины) (35).

Для контрольного взвешивания мотков в роликовом транспортере установлены весы по правой и левой стороне. С накопителей (35) мотки снимаются мостовыми кранами на склад готовой продукции или подаются на пакетовязальные машины (36) для упаковки мотков в бунты.

Недокаты с промежуточных групп клетей и брак сматываются на бракомоталке. Уборка окалины из-под стана призводится путем смыва водой в яму, расположенную в скрапном пролете. Из ямы окалина отгружается грейферным краном в вагоны или автомашины.

Таблица

Характеристика прокатных валков

№ клети	Материал валков	Диаметр валков, мм	Длина бочки валка, мм
Черновая группа
	Чугун легированный Сталь 50 Сталь 50 Сталь 50 Сталь 50 Чугун легированный Чугун легированный Чугун легированный Чугун легированный
1-ая промежуточная группа
2-ая промежуточная группа

Рис.7 Схема расположения оборудования стана 150

1 - Сбрасыватель бракованной заготовки;

2 - Рольганг подводящий

3 - Решетка загрузочная

4 - Весы

5 - Втаскивающие ролики

6 - Толкатель

7 - Выталкиватель

8 - Печь

9 - Аварийный вытаскиватель

10 - Распределительный стол

11 - Вытаскиватель

12 - Ножницы обрывные

13 - Черновая группа клетей (клеть №№ 1-9)

14 - Ножницы аварийные (для обрезки передних концов)

15 - 1-я промежуточная группа клетей (клеть №№ 10-13)

16 - 2-я промежуточная группа клетей (клеть №№ 14-15)

17 - Петлеобразователь

18 - Ножницы крошительные

19 - Ножницы летучие (для обрезки передних концов)

20 - Ножницы обрывные

21 - Блок из 8 чистовых кассет

22 - Секционные охладители

23 - Ножницы дисковые

24 - Трайбаппарат

25 - Ножницы скрапные

26 - Укладчик витков

27 - Транспортер сетчатый

28 - Накопитель витков

29 - Круг поворотный

30 - Перекладывающее устройство

31 - Установка для обвязки мотков

32 - Транспортер шаговый

33 - Роликовый рольганг

34 - Устройство передачи мотков

35 - Накопитель мотков

36 - Пакетовязальная машина

37 - Устройство для наматывания катушек

38 - Передаточная тележка

Типы станов листовой горячей прокатки

Горячая прокатка листовой подукции производится в основном на станах двух типов: толстолистовых и широкополосных. Толстолистовые станы служат для прокатки только толстых листов, а широкополосные - для прокатки и тонких, и толстых полос.

По числу рабочих клетей толстолистовые станы подразделяются на одноклетевые и двухклетевые. Применяются клети с разным коли­чеством валков: двухвалковые (дуо), трехвалковые (трио Лаута), четырехвалковые (кварто) и универсальные (с горизонтальными и вертикальными валками).

Одноклетевые станы дуо имеют валки диаметром D = 600 - 1250 мм с длиной бочки L_б = 750 - 4500 мм; скорость прокатки составляет υ = 0,5 - 3,0 м/с Станы такого типа получили распространение в цвет­ной металлургии. В черной металлургии в настоящее время такие станы считаются устаревшими и применяются редко. Их главный недостаток состоит в том, что рабочая клеть имеет малую жесткость; значительный прогиб валков приводит к увеличению поперечной разнотолщинности листов.

Одноклетевые трехвалковые станы (трио Лаута) отличаются тем,что средний валок, имеет меньший диаметр, чем верхний и нижний. Размеры валков находятся в пределах: диаметр верхнего и нижнего D _BH = 600 - 1000 мм, диаметр среднего D _ср = 450 - 780 мм, длина бочки L _б = 1200 - 3800 мм. Применение среднего вал­ка уменьшенного диаметра позволяет снизить усилие прокатки и соответственно увеличить обжатие за пропуск. Средний валок - не­приводной; он вращается за счет соприкосновения с одним из край­них валков и прокатываемым металлом. Скорость прокатки υ _B = 1,0 - 3,5 м/с, прокатывают листы толщиной 4-32 мм.

Станы трио Лаута обладают тем преимуществом, что позволяют вести прокатку в прямом и обратном направлении без изменения направления вращения валков; следовательно, создается возможность применения простых приводных двигателей переменного тока. Недостатки: малая жест­кость валковой системы, повышенный износ среднего валка, необхо­димость применения подъемно-качающихся столов, ударные нагруз­ки в момент захвата раската при большой (постоянной) скорости вра­щения валков.

Одноклетевые четырехвалковые станы (кварто) - это современные,технически совершенные станы, предназначенные для прокатки особо широких и толстых листов. Максимальные размеры валков таких станов: рабочие D_р = 1200 мм, опорные D_oп = 2400 мм, длина бочки L_б = 5500 мм. На этих станах прокатывают листы шириной до 5300 мм, толщиной до 200- 400 мм. За рубежом имеются станы кварто с раздвижными станинами. Это позволяет при прокатке более узких листов при­менять валки с более короткой бочкой, что способствует повышению точности листов по толщине.

Универсальные станы, имеющие горизонтальные и вертикальные валки и предназначенный для получения листов (полос) с катаными кромками. На таких станах прокатывают полосы шириной менее 1000 мм и толщиной выше 6- 7 мм, так как при значительном боковом обжатии широких полос теряется их поперечная устойчивость.

Большое распространение получили двухклетевые толстолистовые станы с последовательным расположением черновой и чистовой клети. Они имеют более высокую производительность, чем одноклетеые, и позволяют получать листы с более качественной поверхностью, так как грубая печная окалина удаляется при прокатке в черновой клети.

Конструкции клетей в составе двухклетевых станов могут быть разными. Встречаются следующие сочетания клетей:

- черновая клеть дуо, чистовая клеть трио Лаута;

- черновая и чистовая клети трио Лаута;

- черновая клеть трио Лаута, чистовая клеть кварто;

- черновая клеть дуо, чистовая клеть кварто;

- черновая и чистовая клети кварто.

Широкополосные станы горячей прокатки делятся на три типа: непрерывные, полунепрерывные и реверсивные станы с печными мо­талками.

Непрерывные широкополосные станы в большинстве случаев состоят из 10-15 основных клетей, расположенных последовательно и разде­ленных на черновую и чистовую группы. В черновую группу входят 4-7 клетей, большая часть из них - четырехвалковые универсальные, но применяются также и двухвалковые клети. В каждой клети осу­ществляется только один пропуск. Чистовая группа состоит из 6- 8 кле­тей кварто. В эту группу поступают уже достаточно длинные полосы и прокатка здесь ведется непрерывным способом.

Полунепрерывные широкополосные станы отличаются от непрерыв­ныхтем, что вместо нескольких клетей в черновой группе они имеют одну или две реверсивные клети, где осуществляется необходимое число черновых проходов.

Станы с печными моталками являются наиболее компактными по сравнению с другими широкополосными станами горячей прокатки. Они состоят всего из одной или двух реверсивных клетей. Если стан двухклетевой, то первая клеть - черновая, дуо или кварто, универ­сальная. Основной является вторая клеть (кварто), оборудованная барабанными моталками, находящимися в печах. Такое устройство стана позволяет вести прокатку при почти постоянной температуре металла.

Тонколистовые линейные двухвалковые станы штучной про­катки. Заготовкой для этих станов служит сутунка, представляющая собой карточки толщиной 4-30 мм, шириной 150— 400 мм и длиной до 1200 мм. Длину сутунки выбирают с учетом шири­ны готовых листов, так как она раскатывается в лист в поперечном направлении. Сутунку получают из полос, прокатанных на сортовых (сутуночных) или полосовых станах, а иногда вырезают из толстых листов. Тонколистовые клети дуо имеют валки диаметром D = 550 - 800 мм при длине бочки L _б = 750 - 1500 мм. Стан состоит из одной или нескольких клетей, расположенных в линию и работающих от общего двигателя. Особенностью конструкции этих клетей является то, что они имеют только один приводной валок (нижний). При конечной толщине листов менее 2 мм прокатка в чистовых пропусках ведется пакетом.

Планетарные станы, предназначенные для прокатки как узких, так и широких (до 1300 мм) полос. Большим преимуществом этих станов является возможность осуществления очень интенсивной деформации металла за один пропуск. Планетарные станы могут работать в комплексе с МНЛЗ.

В цветной металлургии для произ­водства листов из алюминия и других металлов все более широко применяются литейно-прокатные агрегаты.

Дата добавления: 2014-01-04