1. Обжимные станы – блюминги для производства блюмов, слябинги – слябов и блюминги-слябинги для производства того и другого. Обозначаются по номинальному диаметру валков: блюминг 1300, слябинг1150, блюминг-слябинг 1250. Режим работы – реверсивный. Число

клетей n = 1. Скорость прокатки V_max - до 6м/с. Годовая производитель-

ность – Q до 6 млн.т. Исходный материал – слитки.

2. Заготовочные станы – обычно непрерывные (НЗС). Типичный представитель – отечественный НЗС 900/700/500. Имеет 14 клетей трех типов с диаметрами валков 900, 700 и 500мм. Скорость прокатки V_max - до 7м/с. Годовая производительность – Q до 5 млн.т. Исходный материал – блюмы.

3. Рельсобалочные станы (РБС) – обычно линейного типа с диаметром валков 800÷850мм. Число клетей - до 4. Годовая производительность –до 1,5 млн.т. Скорость прокатки – до 4м/с. Исходный материал – блюмы. Продукция – рельсы 38÷75 кг/п.м. и балки до №60.

4. Крупносортные станы – полунепрерывные или с последовательным расположением клетей, но встречаются еще старые станы линейного типа. Диаметр валков – 560÷800мм. Крупнейший в Европе стан 600 АМК имеет 15 клетей, скорость прокатки V_max - до 10м/с. Годовая производительность –1,6 млн.т. Исходный материал – блюмы. Продукция - круги диаметром до 120мм, балки до №20.

5. Среднесортные станы – непрерывного типа. Диаметр валков - 350÷550мм. Типовой отечественный среднесортный стан 350 имеет число клетей – 14, годовую производительность –1млн.т. Скорость прокатки – до 15м/с. Исходный материал – заготовки 170х170мм. Продукция – круги диаметром до 75мм, уголки до 90х90мм.

6. Мелкосортные станы – непрерывного типа. Диаметр валков - 250÷330мм. Типовым является отечественный мелкосортный стан 250. Имеет число клетей – 23, годовую производительность –0,8млн.т. Скорость прокатки – до 20м/с. Исходный материал – заготовки 80х80мм. Продукция – круги диаметром до 30мм, уголки до 40х40мм. Прокатка

на этих станах ведется в две «нитки».

7. Проволочные станы – исключительно непрерывные с диаметром валков 150÷280мм. Отечественные станы 250 имеют по 37 клетей. В черновых клетях прокатка ведется в 4 «нитки», в чистовых - в одну. Скорость прокатки – до 46 м/с. Годовая производительность –0,8млн.т. Исходный материал – заготовки 80х80мм. Продукция – катанка диаметром 6÷9мм. Зарубежные проволочные станы с чистовыми клетями в виде блоков имеют скорость прокатки до 120м/с.

8. Толстолистовые станы (ТЛС) – в основном двухклетьевые «тандем» (стан 2800 АМК). Иногда оснащаются третьей клетью с вертикальными валками (стан 3600 з-да «Азовсталь»). Крупные ТЛС с длиной бочки 4000÷5000мм имеют одну клеть. Длина бочки ТЛС − 2250÷5500мм. Годовая производительность – до 3,6млн.т. Режим работы – реверсивный. Скорость прокатки – 4÷5м/с. Исходный материал – слябы, иногда − слитки.

9. Широкополосные станы горячей прокатки − непрерывные (НШС) и полунепрерывные (ПНШС). Длина бочки − 1300÷3050мм, но у большинства - 2000÷2300мм. В действительности НШС и ПНШС являются полунепрерывными станами, но у первых черновая группа – с последовательным расположением клетей и непрерывным режимом работы, а у вторых – в виде одной реверсивной клети. У НШС число клетей - 11÷15, ПНШС имеют 6÷10 клетей, V_max - до 20м/с, Q до 2,5 млн.т. Прокатываются полосы 1÷16мм из литых слябов массой до 45т. ПНШС применяют при относительно небольших объемах производства и сложном сортаменте, включающем высоколегированные и специальные  марки сталей.

10. Станы Стеккеля (или станы с моталками в печах)– это реверсивные

одно-двухклетьевые станы, у которых по обе стороны чистовой улети расположены моталки в камерных печах, благодаря которым при прокатке осуществляется подогрев тонкой полосы. Это при относительно небольшой скорости прокатки предотвращает захолаживание металла.

Длина бочки - 915÷1675мм. Скорость прокатки - 6÷10м/с. Годовая производительность – 0,2÷0,4млн.т. Исходный материал – слябы и слитки массой до 12т. Продукция – полосы толщиной 1÷8мм шириной до 1525мм.

11. Листовые станы холодной прокатки (ЛХП) − подразделяются на непрерывные и одноклетьевые реверсивные. Непрерывные имеют 3÷5 клетей с длиной бочки 1200÷2210мм. Скорость прокатки – до 40м/с. Годовая производительность – 0,55÷1,8 млн.т. Исходный материал – горячекатаные полосы толщиной 1,2÷6,5мм в рулонах массой до 45т. Продукция – полосы толщиной 0,15÷38мм шириной до 2080мм. Для прокатки жести применяются непрерывные 6-ти клетьевые станы с длиной бочки 1300÷1420мм, V_max - до 37м/с, Q =0,5÷0,7 млн.т. Они производят жесть толщиной 0,08÷0,15мм из горячекатаных полос толщиной 1,5÷3,5мм. Одноклетьевые реверсивные станы имеют очень много различных конструкций. Длина бочек у них - 1200÷2285мм, V_max - до 20м/с, Q до 0,08 млн.т. Производят полосы толщиной 0,2÷4,0мм из горячекатаных полос толщиной 1,5÷6,5мм. В этот же класс входят мно-говалковые (20-ти и более) станы для прокатки фольги.

12. Дрессировочные станы – для холодной прокатки листов и полос с малыми (0,8÷2)% обжатиями. Дрессировка применяется для получения

наклепа поверхностных слоев металла, что необходимо для холодной

 листовой штамповки.

13. Трубопрокатные станы (агрегаты) – отличаются большим разнооб-

разием конструкций. К ним относятся прошивные станы для получения т.н. гильз из трубных заготовок. Для превращения гильз в трубы применяются автомат-станы, непрерывные станы, пильгер-станы, реечные станы, раскатные трехвалковые станы поперечно-винтовой прокатки. Для уменьшения диаметра труб и получения их точных размеров используются редуцирующие и калибрующие станы. Все это оборудование будет подробно изучаться в курсе трубного производства.

14. Станы специального назначения – для производства специального проката. К ним относятся:

а) профилегибочные станы – для производства гнутых профилей продольной прокаткой посредством изгиба в холодном состоянии из полос и листов толщиной 0,1÷20мм и шириной до 2000мм. Гнутые профили (уголки, швеллеры, волнистые листы и т.д.) легче горячекатаных и имеют более высокую чистоту поверхности. Их применение вместо горячекатаных позволяет экономить до 25%; металла;

б) станы для прокатки круглых периодических профилей − ступенчатых и конических валов и осей, торсионных валов и т.п. посредством поперечно-винтовой прокатки на трехвалковых станах с коническими валками;

в) станы для прокатки коротких тел вращения в винтовых калибрах – шаров, цилиндрических втулок, велосипедных втулок. Используется процесс поперечно-винтовой прокатки, но валки имеют бочкообразную форму, а на их поверхности нарезаны ручьи калибров;

г) станы для прокатки профилей с винтовой поверхностью – винтов,

 ребристых труб, шнеков и т.п. Реализуют процесс поперечно-винтовой

прокатки в двух- и трех валковых клетях с цилиндрическими валками, на бочках которых имеются кольцевые калибры;

д) станы для прокатки сверл – посредством процесса продольно-вин-товой прокатки. Четыре валка-сектора, расположенных под углом 90⁰ друг к другу и развернутых относительно оси заготовки на угол, равный углу подъема винтовых канавок сверла, образуют закрытый калибр, обеспечивающий прокатку канавок сверла одной парой валков и профиля спинок – другой парой.

е) станы для прокатки зубчатых колес – посредством процесса поперечной прокатки. Валки имеют поверхность в виде зубьев и при деформировании нагретого металла происходит накатка зубьев на поверхность заготовки.

ж) кольцепрокатные станы – для производства колец диаметром 200÷6000мм, которые используются в авиационной, судостроительной и подшипниковой промышленности. Эти станы имеют наружные и внутренние валки для обработки соответствующих поверхностей колец. К этому же классу относятся и станы для прокатки ж.д. колес.

ТЕМА № 2 РАБОЧИЕ КЛЕТИ

Лекция № 4

Устройство рабочих клетей

Рабочая клеть – основной механизм прокатного производства, в котором осуществляется пластическая деформация вращающимися валками. От конструкции рабочей клети в значительной степени зависят все показатели работы прокатного стана: производительность, качество продукции, расход энергетических и материальных ресурсов.

Несмотря на огромное разнообразие конструкций, все рабочие клети в принципе устроены одинаково и состоят из следующих деталей и узлов:

1. Валкового комплекта, включающего валки 1 (рабочие и опорные). подшипников валков 2, подушек 3 (корпусов подшипников). Иногда в валковый комплект входят гидроцилиндры уравновешивающего устройства или системы противоизгиба валков (рис.4.1).

Рисунок 4.1− Валковый комплект

2. Узла клети, состоящего из двух станин (левой 1и правой 2 по ходу

технологической линии) и соединяющих их траверс 3 или шпилек 4 (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 − Узел клети

Станины − это массивные рамы, воспринимающие все усилия, возникающие при прокатке, в проемах которых устанавливаются  подушки валков.                       

3. Нажимного механизма и уравновешивающего устройства,  которые разнообразны по конструкции, но совместно выполняют одну и ту же функцию – изменение раствора валков в паузах между проходами и поддержание его постоянства – во время проходов. Иногда (для изменения толщины полосы) нажимные механизмы изменяют раствор валков и во время прокатки.

4. Механизма осевой регулировки и фиксации, который обеспечивает требуемую установку валков в горизонтальной плоскости относительно друг друга и станин и удержание их в этом положении при прокатке.

4. Привалковой арматуры – линеек, проводок, проводковых брусьев,

ножей – для придания раскатам требуемого положения при входе и

выходе из валков и удержания при прокатке.

5. Плитовин – массивных линеек, на которые устанавливается клеть с целью уменьшения удельной нагрузки на фундамент.

На рисунке 4.3 схематически показана рабочая клеть в сборе.

Рисунок 4.3 − Рабочая клеть в сборе: 1- валковый комплект,

2- станины, 3- нажимной механизм, 4-плитовины

Кроме вышеперечисленных основных деталей и узлов, рабочие клети оснащаются различными вспомогательными устройствами:

1. Системой охлаждения валков или подачи технологической смазки;

2. Гидросбивом окалины и системой ускоренного охлаждения раскатов при прокатке;

3. Системами гидроизгиба валков для уменьшения разнотолщинности листов и полос;

4. Датчиками усилия прокатки – месдозами или тензометрами;

5. Системой централизованной подачи смазки ко всем механизмам и узлам клети.