Меню Рубрики

Установки для холодного проката

Производство холоднокатаного проката.

Помимо горячекатаного проката НЛМК производит товарную продукцию, получаемую при помощи холодной прокатки. Основными видами такой продукции являются:

— холоднокатаный прокат без покрытия;

— холоднокатаный прокат оцинкованный;

— холоднокатаный прокат с полимерным покрытием;

— холоднокатаная электротехническая анизотропная (трансформаторная) сталь;

— холоднокатаная электротехническая изотропная (динамная) сталь.

Весь холоднокатаный прокат углеродистых марок стали (оцинкованный, с полимерным покрытием и без покрытия) производится в ПХПП ПАО «НЛМК».

Исходной заготовкой для этой продукции служит горячекатаный подкат толщиной 2,0 – 4,5 мм, шириной 1060 – 1830 мм поступающий из ПГП.

Технологический процесс производства в цехе холодной прокатки осуществляется по следующей технологической схеме:

– очистка от окалины горячекатаных полос на непрерывно-травильном агрегате

– холодная прокатка горячекатаных травленых полос на непрерывном пяти клетевом стане бесконечной прокатки

– светлый отжиг холоднокатаных полос в колпаковых печах

– дрессировка холоднокатаных отожженных полос на одноклетьевом дрессировочном стане

– порезка полос на листы или ленту в агрегатах поперечной или продольной резки

– упаковка пачек листов или ленты в рулонах на агрегатах упаковки

– отгрузка потребителю готовой продукции

Для того чтобы очистить поверхность перед дальнейшей обработкой, прокат задается в агрегаты непрерывного травления (НТА), где с поверхности металла в растворе соляной кислоты удаляется окисная пленка, а при необходимости вырезаются дефектные участки, и подрезается кромка.

Следующий, после травления технологический передел – холодная прокатка (до толщины 0,4 – 2,5 мм), которая осуществляется на 5-ти клетевом стане 2030 бесконечной холодной прокатки. Особенностью технологии бесконечной прокатки (как и травления металла в НТА) является непрерывность этого процесса, что достигается с помощью последовательного сваривания отдельных рулонов в одну длинную полосу. Рулоны мостовым краном подаются поочередно на загрузочные транспортеры разматывателей №1 и №2. Каждый разматыватель обслуживается загрузочной тележкой. Тележка транспортирует рулоны в позицию задачи на разматыватель, при этом во время движения автоматический контроль ширины полосы и диаметра рулона. В позиции ожидания перед разматывателем производится автоматическое удаление обвязочной ленты с рулона. Подготовленные рулоны загрузочной тележкой автоматически устанавливаются на барабан одного из разматывателей и автоматически центруются по продольной оси стана.

После установки рулона на барабан разматывателя производится отгибание, центрирование и правка переднего конца полосы в правильной машине и подача его к ножницам поперечной резки концов полосы. На направляющем столе перед ножницами производится замер толщины конца полосы с помощью встроенного толщинометра.

Подготовленный передний конец полосы транспортируется в позицию ожидания, перед сварочной машиной. Подача рулона в один из разматывателей и подготовка переднего конца полосы производится во время размотки полосы с другого разматывателя.

Рисунок 12 – Стан бесконечной холодной прокатки 2030 ПХПП

Перед окончанием разматывания рулонов, скорость движения полосы в головной части снижается до заправочной, ролики правильной машины опускаются на полосу и с помощью толщинометра производится измерение отклонения толщины от заданной на заднем конце полосы. Разнотолщинный задний конец полосы автоматически отрезается гильотинными ножницами и подготовленный конец транспортируется в стыкосварочную машину.

Задний конец разматывающего рулона и передний конец очередного рулона свариваются в стыкосварочной машине. После сварки и зачистки шва полоса разгоняется до максимальной скорости и транспортируется в петлевое устройство.

Для обеспечения непрерывности процесса прокатки во время сварки концов полос в головной части стана установлена тянущая станция и петлевое устройство с системой натяжных механизмов, центрирующих и поддерживающих роликов для накопления около 800 метров полосы. Перед первой клетью стана требуемое напряжение полосы создается натяжной станцией. Прокатка полосы в рабочих клетях осуществляется непрерывно.

Для контроля технологического процесса прокатки перед первой клетью и за каждой клетью установлены толщиномеры. В межклетьевых промежутках расположены устройства для измерения натяжения полосы.

В процессе холодной прокатки полоса подвергается деформации прокатными валками на 70 – 80 %. А после прокатывания полоса снова режется и сматывается в рулоны. При окончании намотки полосы на одну из моталок скорость стана снижается, опускаются тянущие ролики и производится рез полосы. Передний конец полосы, тянущими роликами, через ленточный транспортер и отгибающие ролики передается на другую моталку, где при помощи ременного захлестывателя подматывается на барабан моталки.

После окончания намотки трех витков захлестыватель отводится в исходное положение и стан разгоняется до рабочей скорости прокатки. Прокатанные рулоны с помощью рулоноподъемной тележки снимаются с барабана моталки и передаются на отводящий транспортер.

С отводящего транспортера рулоны могут быть сняты краном с помощью кантователя на транспортер – накопитель, а затем в вертикальном положении поступают на отжиг.

После холодной прокатки полосы, смотанные в рулоны, для приобретения пластичности и получения необходимых механических свойств подвергаются термообработке:

— рекристализационный отжиг в колпаковых печах при температуре 660 – 700 0 С;

— рекристализационный отжиг в агрегате непрерывного отжига (АНО) при температуре 700 – 870 0 С.

Во время отжига кристаллическая структура металла перестраивается, т.е. рекристаллизуется. Для защиты металла, отжиг производится в среде азотно-водородного газа или чистого водорода.

Технология отжига в колпаковых печах заключается в следующем. После загрузки стенда рулонами, между которыми для лучшего теплообмена укладываются конвекторные кольца, устанавливается защитный колпак – муфель. Затем на стенд устанавливают нагревательный колпак. Нагрев в колпаковых печах осуществляется за счет сжигания природно-доменной газовой смеси. Во время нагрева производится продувка подмуфельного пространства защитным газом. Продукты горения нагревают муфель, который в свою очередь нагревает защитный газ. Циркуляция защитного газа осуществляется на протяжении всего цикла отжига. В зависимости от типа печи и требований заказов длительность нагрева в колпаковой печи может составить от 16 до 48 часов. Охлаждение после снятия нагревательного колпака происходит либо естественно (в колпаковых печах «Стальпроект»), либо с использованием охлаждающего колпака (в колпаковых печах «Эбнер»), что значительно сокращает общий технологический цикл отжига.

Отжиг в АНО происходит по непрерывной технологии за счет прохождения стальной полосы через печь состоящую из нескольких секций, в каждой из которых поддерживаются определенные тепловые режимы, обеспечивающие рекристаллизацию металла. Агрегаты непрерывного отжига в отличие от колпаковых печей, позволяют получить более равномерные механические свойства по длине полосы и однородную микроструктуру. При этом после непрерывного отжига в АНО качество поверхности полосы несколько лучше, так как полоса проходит промывку и травление в линии агрегата. Длительность отжига в линии АНО составляет 10 – 15 минут, поэтому процесс происходит при более высоких температурах.

После отжига полоса подвергается дрессировке, которая представляет собой холодную прокатку с малыми деформациями (около 1,5 %) и предназначена для улучшения потребительских свойств готового проката. Во время дрессировки с помощью специальных валков с насечкой прокат может приобретать поверхность с различной текстурой (матовая, глянцевая, шероховатая и т.д.). После отжига в колпаковых печах металл проходит обработку на специальных дрессировочных станах, а технология непрерывного отжига в АНО предусматривает дрессировку металла непосредственно в самом агрегате.

Для защиты проката от коррозии, и придания декоративных свойств на поверхность полосы могут наноситься различные покрытия.

Нанесение цинкового покрытия на холоднокатаный прокат производится в агрегате непрерывного горячего цинкования (АНГЦ). В процессе цинкования, предварительно отожженная в печной части АНГЦ, стальная полоса проходит через ванну с расплавом цинка (температура расплава – 440 – 480 0 С), огибает погружной ролик и выходит вертикально вверх. Излишки цинка сдуваются с полосы струей азота или воздуха, подаваемого на полосу через щелевые сопла. Толщина наносимого покрытия регулируется интенсивностью струи подачи воздуха на полосу. Охлаждение полосы, выходящей из ванны цинкования, осуществляется в предварительном воздушном охладителе и далее в двух зонах охладителя «водяным туманом»). На последнем этапе оцинкованная полоса охлаждается водой в баке закаливания и высушивается.

После охлаждения полоса проходит через дрессировочную клеть, затем производится противокоррозионная обработка оцинкованной полосы и её смотка в рулоны.

Полимерные покрытия на прокат наносятся на агрегате полимерных покрытий (АПП). Предварительно отожженная на АНО или оцинкованная на АНГЦ полоса в рулонах поступает на сварочную машину агрегата. Затем производится химическая очистка полосы.

Химическая очистка поверхности полосы перед окрашиванием служит дл очистки ее от коррозии и загрязнений и предусматривает щелочное обезжиривание, промывку, сушку горячим воздухом, нанесение химического покрытия, сушку и охлаждение.

Затем полоса поступает участок нанесения лакокрасочных материалов АПП, где изготовление проката с полимерным покрытием осуществляется в следующей последовательности:

— нанесение грунтовочного слоя на лицевую сторону проката и обратную сторону проката (если прокат с двухсторонним покрытием) на валковой машине № 1;

Читайте также:  Установка вентиляции на лоджии

— сушка грунтового слоя в сушильной печи № 1;

— охлаждение полосы с грунтовым слоем после сушки;

— нанесение лако-красочного материала на валковой машине № 2: на лицевую сторону наносится слой отделочной эмали, на обратную сторону – слой защитной эмали или отделочной эмали при двухстороннем покрытии;

— сушка лако-красочного материала, нанесенного на валковой машине № 2, в сушильной печи № 2;

— охлаждение полосы с полимерным покрытием после сушки в печи № 2.

На полимерное покрытие с лицевой полосы может наноситься прозрачная защитная пленка с клеевым слоем.

Затем производится обрезка полосы на заданную длину и вырезка сварного шва с помощью ножниц барабанного типа, полоса подается на моталку для смотки в рулон.

Смотанные рулоны перегружаются с барабана моталки на места укладки, затем взвешиваются и обвязываются.

Готовая продукция отгружается потребителям не только в рулонах, но и в листах. Для этого рулоны направляются на агрегаты продольной и поперечной резки, где проходят обработку в соответствии с заказами потребителей. Затем продукция упаковывается и отгружается потребителю.

источник

Технология холодного проката

Особенности режимов обработки металлов

Необходимость в холодном металлопрокате вызвана тем, что тонкослойные изделия являются качественными именно в результате обработки без разогрева. При уменьшении толщины заготовки теплоотдача увеличивается, что затрудняет, а иногда и делает невозможным процесс горячей обработки определенных видов продукции. Минимальная толщина горячекатаных стальных листов составляет 4 мм.

В перечень холоднокатаной продукции входят:

  • плоский прокат;
  • сортовой прокат;
  • фасонный прокат.

Перед тем как заготовки поступают в обработку, они проходят подготовку. Поверхность не должна иметь трещин, царапин, окалин, которые уменьшают выход качественной готовой продукции. Появление дефектов на поверхности металлов связано с неправильным режимом охлаждения после горячих этапов обработки. Эти процессы вначале и при окончании должны контролироваться.

Оборудование для холодного проката металла

Оно состоит из комплекса вращающихся валов, а также вспомогательных механизмов для транспортирования, контроля, резки, сортирования, штабелирования продукции и других процессов. Оборудование прокатного стана, предназначенное для формировки металла, входит в группу основного и размещается на главной линии. В этот комплекс входят рабочие клети, двигатель, шестеренчатый механизм, редуктор, муфты, шпиндели.

Прокатная клеть служит для установки прокатных валков. От их размеров зависят параметры обрабатываемой продукции. Для сортового проката – это диаметр, для листового проката – длина.

  • двухвалковые;
  • трех валковые;
  • четырех валковые;
  • универсальные.

В прокатных станах двухвалкового типа прокат металла осуществляется одноразово и только в одном направлении. Заготовка в трех валковых клетях пропускается между нижним и верхним валами, в обратном направлении – через средний и верхний. Специфика четырех валковых клетей заключается в том, что здесь размещены валики опорные и рабочие малого диаметра.

Благодаря этому, возможно увеличение вытяжки металла с одновременным снижением деформационных усилий. В клети универсального типа находятся дополнительно вертикальные не приводные валки. Они расположены между и в одной плоскости с опорами подшипников, на которых вращаются горизонтальные валки.

Задачи других элементов в работе прокатного стана

Назначение шестеренной клети заключается в том, чтобы распределять крутящий момент приводного двигателя между валками. Сила передаточного усилия между вращающимися элементами равна единице. С помощью шпинделей крутящий момент передается от шестеренной клети к прокаточным валкам.

Преимущества продукции, изготавливаемой холодным способом

Процесс позволяет получать металлические листы толщиной от 5 до 0,8 мм. В результате получается металл с чисто и гладко обработанной поверхностью. Такой материал выгоден и удобен для покраски, оцинковки. Среди других достоинств стоит отметить следующие:

  • равномерная толщина листов;
  • гибкость и пластичность при штамповке;
  • долговечность;
  • малый вес и расход металла.

После холодной прокатки на готовые изделия, например на стальные трубы может наноситься маркировка с информацией о технических характеристиках изделия.

источник

Оборудование для прокатки

Что такое прокатка

Прокаткой называют вид обработки давлением, при котором металл пластически деформируется вращающимися гладкими или имеющими нужные канавки (ручьи) валками. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различными. При этом получают прокат — готовые изделия или заготовки для последующей обработки ковкой, штамповкой, прессованием, волочением или резанием.

Прокатке подвергается 75. . .80 % выплавленной стали. Прокатка (рис. 1) бывает продольной (а), поперечной (б), поперечно-винтовой (в). Слитки сначала поступают на мощные обжимные станы продольной прокатки: прямоугольные — на слябинги — для получения слябов — прямоугольных заготовок, квадратные — на блюминги для получения блюмов — балок квадратного сечения со стороной от 450 до 150 мм.

Рис. 1. Виды прокатки: а — продольная; б — поперечная; в — поперечно-винтовая

Слябы поступают на листовые станы продольной прокатки, имеющие гладкие валки. Горячекатаная толстолистовая сталь имеет толщину от 4 до 160 мм с допуском 16-18-го квалитета. Для тонколистовой стали характерен интервал толщин 4. . . 0,2 мм. Листы толщиной менее 0,2 мм называются фольгой Холоднокатаная сталь толщиной 5. . . 0,2 мм (допуск по 12-15-му квалитетам) имеет низкую шероховатость поверхности (Ra = l,6. . . 0,2 мкм).

Блюмы поступают на заготовочные станы, производящие заготовку — квадрат со скругленными углами, идущий на сортовой горячекатаный прокат (рис 2) простой формы: квадратный (а) со стороной до 200 мм, круглый (б) диаметром до 250 мм, полосовой (в) прямоугольного сечения размерами до 200 х 60 мм, шестигранный (г) и др. — и фасонный: угольники (д), тавры (е), двутавры (ж), швеллеры (з), рельсы (и) и др. Точность поперечного размера сортового горячекатаного проката соответствует 13-17-му квалитету.

Рис. 2. Профили сортовой стали: а — квадратный; б — круглый; в — полосовой; г — шестигранный; д — угольник; е — тавр; ж — двутавр; з — швеллер; и — рельс

Периодический прокат (рис. 3, а) имеет переменную по длине площадь поперечного сечения и является заготовкой для массового и крупносерийного производства.

Специальный прокат, так же как и периодический, предназначен для изготовления конкретной детали, например колеса железнодорожного транспорта (рис. 3, б).

Рис. 3. Прокатка: а — периодическая; б — специальная

Круглые слитки поступают на прошивные станы продольновинтовой прокатки (рис. 4, а), где в заготовке 2 при обжатии ее в валках 1 вскрывается полость, выглаживаемая пробкой 3. Между основными валками заготовка удерживается с помощью поддерживающих валков 4. В результате получается бесшовная гильза, которая затем на автоматических (рис. 4, б) или на пилигримовых станах (рис. 4, в) прокатывается в бесшовные трубы.

Рис. 4. Прокатка бесшовных труб

1. Основное оборудование прокатного производства

Основное оборудование прокатного производства — это прокатные станы и валки. Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатки), дальнейшей его обработки, отделки (правки, обрезки кромок, резки на мерные изделия и пр ) и транспортировки.

Рис. 5. Схема прокатки двумя валками

Прокатные валки (рис. 5) являются основной частью прокатного стана: они обжимают металл 1 и придают ему требуемую форму. Прокатный валок состоит из бочки 4 (гладкой или с ручьями), шеек 3, расположенных с обеих сторон бочки и опирающихся на подшипник валка, трефов 2, предназначенных для соединения валка со шпинделем. Концы валков могут быть плоскими или цилиндрическими (со шлицами или шпоночными канавками)

Валки изготовляют из отбеленного чугуна или легированной стали (хромоникелевой и хромомолибденовой) и тщательно шлифуют; стальные валки калят. Валки имеют твердость от 150 до 800 НВ по Бринеллю. Стальные валки бывают литые или кованые. Кованые валки прочнее литых Применяют предварительно напряженные составные валки В настоящее время появились твердосплавные валки небольших размеров (например, из сплавов ВК6, ВК8 и др. ). Валки бывают диаметром от 3 до 1500 мм имеют длину бочки до 5000 мм.

Шейки прокатных валков вращаются во вкладышах из текстолита, пластифицированной древесины подшипников скольжения или в роликовых подшипниках качения, устанавливаемых в подушках клетей. Текстолитовые вкладыши смазывают и охлаждают водой.

Устройства, обеспечивающие деформацию металла в валках, называют основным оборудованием, а оборудование для остальных технологических операций — вспомогательным оборудованием.

К основному оборудованию относятся:

  • рабочая клеть и ее узлы и детали (валки, подшипники, нажимное и уравновешивающее устройство, установочные устройства валков в осевом направлении, валковая арматура и пр. ) . Определяющими характеристиками рабочей клети являются диаметр и длина бочки прокатных валков;
  • электродвигатель прокатного стана;
  • передаточные механизмы, обеспечивающие передачу вращения от двигателя к рабочим валкам (шпиндели, главные и коренные муфты, редукторы, маховики, шестеренная клеть)
Читайте также:  Установка зажигания на сузуки сх4

Кинематическая схема прокатного стана представлена на рис. 6. В рабочей клети между валками 1, расположенными в подушках с подшипниками, прокатывается заготовка 2 Вращательное движение валкам передается от главного электродвигателя 8 через редуктор 7 с маховиками 6, муфты 5, шестеренную клеть 4 и шпиндели 3

Рис. 6. Кинематическая схема трехвалкового прокатного стана

Рис. 7. Классификация рабочих клетей прокатных станов: а — дуо; б — трио сортовые; в — трио листовые; г — кварто листовые; д — кварто для прокатки рулонов; е — многовалковая (шестивалковая); ж — многовалковая (двадцативалковая); з — универсальная; и — специальная

В зависимости от конструкции и расположения валков рабочие клети прокатных станов подразделяют на шесть групп: дуо, трио, кварто, многовалковые, универсальные и специальной конструкции. Клети дуо (двухвалковые) бывают реверсивные (прокатка ведется в обе стороны) и нереверсивные (в одну сторону) (рис. 7) .

Клети трио (трехвалковые) чаще всего нереверсивные. Прокатка на таких станах ведется вперед между нижним и средним валками и назад — между верхним и средним.

Клети кварто (четырехвалковые) имеют четыре валка (рис. 8), расположенных друг над другом, из них два рабочих валка меньшего диаметра и два опорных — большего диаметра.

Многовалковые клети имеют пять и более валков.

Рис. 8. Стан кварто для холодной прокатки ленты: 1 — привод подающей моталки; 2 — прокатываемая лента; 3 — электродвигатель привода валков; 4 — редуктор; 5 — шпиндели; 6 — поддерживающие валки; 7 — рабочие валки; 8 — барабан приемной моталки

Рис. 9. Непрерывный рельсобалочный стан на заводе «Аншан» (КНР)

В зависимости от расположения рабочих клетей прокатные станы подразделяются на одноклетьевые, линейные, последовательные, полунепрерывные и непрерывные (рис. 9). Непрерывные станы являются наиболее совершенными. Благодаря автоматизации скорость прокатки может достигать 60 м/с.

Рабочая клеть является основным узлом прокатного стана. В клети осуществляется прокатка металла. Она состоит (рис 10) из двух станин 5 с приливами (лапами) 2, плитовин 1, на которые опираются станины, установочных труб 9, соединяющих станины, крышки 3, прокатных валков 10, подушек нижнего 7, среднего 6 и верхнего 4 валков и подшипников для них, механизма 8 для установки валков в вертикальной плоскости и в осевом направлении и устройства 11 для уравновешивания нижнего валка. Кроме этого есть валковая арматура (линейки, проводки, пропуски и пр. ), устройства для смазки, охлаждения или нагрева валков.

В опорах (подушках) находятся вкладыши скольжения или подшипники качения для шеек валков. Станины изготовляют двух типов — закрытые и открытые (с крышкой). Закрытые станины лучше обеспечивают точность прокатываемого профиля, но у такого стана затруднена замена валков Но есть конструкции открытых станин с клиновым креплением крышки (рис 1 61), имеющие высокую надежность и по жесткости приближающие открытую станину к станинам закрытого типа.

Рис. 10. Общий вид клети трио крупносортного стана 500

Рис. 11. Клиновое крепление крышки станины

Помимо прокатных клетей с горизонтально расположенными валками, широкое применение находят клети, в которых одновременно имеются горизонтальные и вертикальные валки для обжатия проката со всех сторон без кантования.

Для прокатных станов применяют двигатели постоянного или переменного тока (асинхронные и синхронные). Поскольку число оборотов быстроходных двигателей обычно не соответствует числу оборотов валков в прокатных клетях, между двигателями и клетями устанавливают редукторы. В прокатных клетях вращающий момент двигателя необходимо распределить между несколькими валками. Для этого применяют шестеренные клети. Крутящий момент от двигателя к валкам передается при помощи шпинделей и муфт.

2. Вспомогательное и транспортное оборудование прокатных станов

Прокатанный на стане металл подвергают отделке: обрезают концы, разрезают на куски требуемой длины, правят, свертывают катанку в бунты, сматывают широкополосную сталь в рулоны и т. п. Операции отделки проката механизированы: их производят вспомогательные машины и механизмы К ним относят ножницы стационарные и летучие, дисковые пилы, правильные прессы, моталки, холодильники и т д.

Прокатываемые полосы необходимо перемещать от одного устройства к другому Для этого предусмотрено специальное транспортное оборудование: пластинчатые, роликовые и скребковые конвейеры, рольганги, транспортеры, манипуляторы, толкатели, выталкиватели и сталкиватели.

Валки прокатных станов своими шейками опираются на вкладыши из пластмасс или древесных пластиков или подшипники качения, как правило, четырехрядные, устанавливаемые в подушках прокатных клетей.

Подшипники закрытого типа или жидкостного трения обеспечивают точную настройку стана и относительно низкий расход энергии и практически не подвергаются износу Жидкостное трение в таких подшипниках даже при высоких удельных давлениях в шейке (до 25 МН/м 2 и выше) обеспечивается тщательной обработкой трущихся деталей и хорошей герметизацией Масло в подшипник нагнетается под давлением 0,1. . . 0,15 МПа, обеспечивая коэффициент трения 0,001. . .0,008, как и у подшипников качения.

Для изменения и фиксации положения валков в вертикальном и осевом направлениях и удержания их в нужном положении применяют различные механизмы:

  • нажимные устройства для верхнего, среднего, нижнего и вертикальных валков;
  • уравновешивающие устройства для верхних и средних валков;
  • устройства для осевой установки.

В горизонтальных клетях зазор между валками устанавливается перемещением верхнего валка, а в клетях с вертикальными валками — их одновременным перемещением.

На различных станах применяются различного вида нажимное и уравновешивающее устройства. Нажимные устройства состоят из нажимной гайки и нажимного винта. В целом конструкция нажимного устройства определяется такими параметрами, как скорость, величина и число перемещений в час. Так, скорость перемещения валка у разных станов бывает от 0,05 до 250 мм/с, а число перемещений в час — до 700.

Нажимные устройства изготовляют следующих типов:

  • с ручным приводом нажимного винта или клиновое;
  • с приводом от электродвигателя с цилиндрическим редуктором.

Уравновешивающее устройство обеспечивает при холостом ходе постоянное прижатие верхней подушки к нажимному винту, исключает зазор винта в гайке и тем самым устраняет возможный удар (снизу вверх) в момент захвата металла валками.

У клетей с ручным нажимным устройством при малых перемещениях уравновешивание верхнего валка выполняется тягами с пружинами, опирающимися на верхнюю поперечину При значительных перемещениях валка применяют грузовое или гидравлическое устройство.

Устройства осевой установки валков на станах позволяют перемещать и фиксировать валки не только в вертикальной плоскости, но и в направлении оси валка. Осевую регулировку осуществляют перемещением с помощью болтов кассеты с вкладышем (рис. 12). Сами подушки в данном случае фиксируются в проеме станины припорными планками, прикрепленными болтами к станине.

Рис. 12. Устройство для осевой установки валков: 1 — подушка; 2 — болт; 3 — кассета; 4 — валок; 5 — вкладыш

На сортовых станах валки в осевом направлении регулируют, перемещая подушки поджатием боковых болтов, которые проходят через станину и фланцы подушек или через планки, опирающиеся одним концом в подушку, а другим в станину Существуют и другие способы перемещения и фиксирования валков в осевом направлении.

Валковая арматура — это все виды устройств и приспособлений, которые необходимы для направления и удержания в нужном положении прокатываемой полосы как при подаче к валкам, так и при выходе из валков:

  • вводная арматура, обеспечивающая правильную подачу (линейки, воронки, коробки, пропуски и пр. );
  • выводная арматура, обеспечивающая правильный выход полосы из валков (линейки, проводки);
  • передаточные устройства, обеспечивающие передачу полосы от одной клети к другой, с кантовкой или без (различные трубки, геликоидальные проводки, кантующие ролики), обводная арматура, которая обеспечивает автоматическую передачу полосы из калибра в калибр как в одной клети, так и из одной клети в другую

К валковой арматуре, устанавливаемой с передней стороны клети, относятся, в частности, направляющие вводные линейки, которые являются неподвижным продолжением буртов калибра Вводные линейки обеспечивают направленную подачу полосы в валки.

При прокатке, например, овала в круглом калибре полосу приходится непрерывно удерживать от сваливания и скручивания Линейки при этом имеют соответствующий профиль, причем их очень тщательно устанавливают по калибру в приемной коробке Такие профилированные линейки называют пропусками. В данном случае наблюдаются особо тяжелые условия службы направляющей арматуры, так как пропуски в процессе работы соприкасаются с горячим металлом и испытывают высокие скорости скольжения. Все это приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей пропусков.

Линейки заменяют роликовыми пропусками, что вызывает не трение скольжения, а трение качения. На рис. 13 приводится конструкция коробки с роликовыми пропусками, применяемыми при прокатке круга.

Вследствие неодинаковости диаметров рабочих валков и их окружных скоростей (число их оборотов равно) прокатываемая полоса по выходе из валков изгибается в сторону валка меньшего диаметра. Для предотвращения этого служит выводная арматура.

Читайте также:  Установка qsoft ramdisk enterprise

Рис. 13. Роликовая вводная коробка для подачи овальной полосы в круглый калибр стана 450

Для того чтобы полоса при выходе металла из валков не загибалась в вертикальной или горизонтальной плоскости и не закручивалась вокруг своей оси, на проводковых брусьях устанавливают, как и с передней стороны, линейки, а также нижнюю и, где необходимо, верхнюю проводки.

Кантовка полос после выхода из одной клети перед подачей в следующую выполняется автоматически кантующими проводками Для снижения нагрузок проводки заменяют кантующими валками

3. Шестеренные клети и редукторы

В тех случаях, когда каждый прокатный валок приводится во вращение индивидуальным двигателем (современные блюминги, слябинги и толстолистовые станы кварто), не требуется никаких зубчатых передач. Все остальные прокатные станы должны иметь зубчатые передачи в шестеренных клетях и редукторах.

Шестеренная клеть состоит из главных шестерен, станины, подшипников для главных шестерен (подушки, залитые баббитом, подшипники качения) и системы сопел и трубопроводов, обеспечивающих подачу обильной смазки трущимся деталям.

Главные шестерни имеют зубчатый венец, шейки (цапфы) и трефы, изготовленные как одно целое из стали 40, 45 или 40Х с поверхностной закалкой зубьев. Шестерни работают при больших нагрузках (часто динамических) и высоких скоростях. Число зубьев принимается от z = 18 до z = 29, нарезка шевронная.

Станина шестеренной клети представляет собой цельную или состоящую из двух половин коробку, отлитую из модифицированного чугуна или стали. В процессе работы шестеренных клетей особое внимание уделяется непрерывной подаче достаточного количества смазки на зубья и шейки главных шестерен под давлением 0,2. . . 0,5 МПа.

Редукторы между шестеренной клетью и электродвигателем применяют в том случае, если их установка и затраты на эксплуатацию оправдывают разницу в стоимости и эксплуатационных расходах тихоходного и быстроходного двигателей В зависимости от передаточного числа редукторы, используемые в прокатных станах, бывают одно-, двух-, а иногда и трехступенчатыми.

Соединительные устройства, передающие крутящий момент от двигателя через редуктор и шестеренную клеть к валкам, представлены муфтами и шпинделями различной конструкции.

Ведущая шестерня шестеренной клети соединяется с ведомым валом редуктора или с валом двигателя (если редуктор отсутствует) посредством муфты, которую обычно называют главной. Наибольшее распространение получили зубчатые, а также эластичные или упругие муфты.

Валки двух соседних клетей линейного стана, а также главные шестерни и рабочие валки в условиях незначительного их перемещения в вертикальной плоскости соединяются между собой муфтами и шпинделями трефового типа, что допускает возможность работы шпинделя с некоторым перекосом (1. . . 2°) . При значительных перемещениях валков в вертикальной плоскости, когда ось шпинделя составляет значительный угол с горизонтальной плоскостью, для привода валков используют шарнирные шпиндели с подшипниками качения, устроенные по принципу шарнира Гука, которые могут передавать крутящий момент прокатки валкам от шестеренной клети при перекосе шпинделей до 10 12°

Поскольку шпиндели при длине в десятки метров имеют значительный вес, их уравновешивают с помощью грузов или пружин.

4. Вспомогательное оборудование прокатного производства

Помимо пластической деформации металла, в прокатных цехах выполняются транспортировка, резка, правка, отделка проката и т п Все эти операции — функции вспомогательного оборудования.

Металл при обработке перемещается вдоль и поперек стана, поднимается и опускается, поворачивается вокруг горизонтальной и вертикальной осей слитка или полосы и т. п. Во многих случаях одновременно с транспортировкой проката производится охлаждение, разрезка, правка, травление, смазка и пр.

Среди наиболее распространенных транспортных средств — слитковозы и различного вида тележки, обеспечивающие подачу слитков и заготовок от нагревательных средств к стану Слитковозу придается люлька-опрокидыватель, которая при подходе к рольгангу опускает слиток на его первые приемные ролики.

Рольганги являются основным транспортным средством прокатных цехов и используются для продольного и некоторого поперечного перемещения металла Рольганги бывают диаметром от 150 до 600 мм, приводные с отдельным или групповым двигателем, неприводные Расстояние между роликами зависит от длины и толщины слитка.

Применяют сплошные кованые ролики, пустотелые из стального литья или труб, а также из чугуна.

Чтобы правильно направить полосу в калибр и выполнить правку изогнутой полосы, устанавливают манипуляторы (рис. 14), а для поворота вокруг горизонтальной оси — кантователи.

Рис. 14. Схема роликового манипулятора: 1 — гидроцилиндр привода; 2 — заготовка; 3 — левая и правая линейки

Для поворота полосы вокруг своей оси на обжимных станах применяют крюковые кантователи (рис. 15). Кантовка выполняется подъемом одной стороны полосы крюками, которые в количестве 3—4 штук располагаются на одной из линеек манипулятора.

Рис. 15. Крюковой кантователь: 1 — ролик рольганга; 2 — кантуемая полоса; 3 — крюк кантователя; 4 — тяга; 5 — линейка манипулятора; 6 — рычаг опрокидывателя

Существуют различные конструкции кантователей: роликовые, кантующие валки и геликоидальные проводки, кантующие втулки, пластинчатые кантователи, рычажные кантователи.

На станах трио возникает необходимость поднимать полосу для подачи ее между верхним и средним валками. Наибольшее распространение для этой цели получили подъемно-качающиеся столы. В случае проблем при захвате полосы валками удобны подъемнопараллельные столы, так как они обеспечивает подачу полосы перпендикулярно плоскости осей валков. Если подъемные столы устанавливают с обеих сторон рабочей клети, то они имеют механическую связь (блокировку) для синхронизации работы.

Помимо рассмотренных транспортных устройств, в прокатных цехах находят применение мостовые и другого типа краны, поворотные механизмы, толкатели и выталкиватели, шлепперы, обеспечивающие перемещение полос параллельно их оси, холодильники.

По окончании прокатки, а иногда на промежуточной стадии обработки полосы режут на куски, удаляют передний и задний концы, обрезают боковые кромки листа и пр. Для этой цели используются ножницы и пилы различных конструкций. Схемы простейших ножниц показаны на рис. 16.

Ножницы с параллельными ножами (рис. 16, а) применяют обычно для разрезания в горячем состоянии блюмов, слябов, заготовок, а также в холодном состоянии — мелких профилей.

У ножниц с наклонными ножами (рис. 16, б) чаще всего нижний нож горизонтальный, а верхний располагается под некоторым углом (обычно 2. . . 6°, но не более 12°) к нижнему. По конструкции ножницы различаются в зависимости от направления перемещения режущего ножа и бывают с верхним подвижным ножом, с нижним подвижным ножом и с движением ножей в горизонтальной плоскости.

Рис. 16. Схема расположения ножей в ножницах различного типа: а — с параллельными ножами; б — с наклонным ножом; в — дисковые

Дисковые ножницы (рис. 16, в) используются главным образом для продольной резки листов и лент.

Рис. 17. Схема летучих ножниц Эдвардса (а) и маятниковых (б)

Летучие ножницы применяются для разрезания металла на ходу Их устанавливают непосредственно за чистовой клетью стана или отдельно как самостоятельный агрегат. Существует несколько типов летучих ножниц, которые определяются назначением, конструкцией и характером движения ножей Для резки заготовок сечением до 100 х 100 мм применяют рычажно-качающиеся ножницы Эдвардса (рис. 17, а), а для более крупного сечения — маятниковые (рис. 17, б). Ножницы Эдвардса обеспечивают резку заготовок при скорости движения полосы до 4,5 м/с.

Рис. 18. Схема вращающихся одноосных летучих ножниц: 1 — корпус; 2 — ножи; 3 — пружина; 4 — ролики включения; 5 — ось шарнира рычагов ножей; 6 — заготовка

Для разрезания сортового металла сечением до 30 х 30 мм применяют одноосные вращающиеся ножницы (рис. 18), а также дисковые летучие ножницы.

Пилы горячей резки используются для разрезания фасонных профилей, а также труб, причем у трубосварочных станов находят применение летучие пилы Для горячей резки сортового металла на дисках пил нарезают зубья, отделяющие стружку Диаметр дисков до 2000 мм, толщина — 6. . .10 мм. Окружная скорость дисков пил горячей резки достигает 100. . .120 м/с. В качестве материала диска часто применяют обычную малоуглеродистую сталь, зубья термически обрабатывают. Наибольшее распространение получили салазковые пилы, существуют маятниковые и рычажные.

По окончании прокатки во многих случаях требуется правка металла. В отдельных случаях эта операция выполняется в горячем состоянии, но обычно правке подвергается холодный прокат Для правки проката применяют кривошипные прессы, роликоправильные и сортоправильные машины, растяжные правильные машины.

Когда прокатный продукт достигает значительной длины (мелкосортные профили, проволока, лист, лента и пр ), его сматывают в бунты и рулоны.

По конструкции моталки делятся на три основные группы:

  • барабанного типа (см. рис. 8);
  • роликовые;
  • роликобарабанные

источник