ПЛАН

6.1. Сущность процесса прокатки.

6.2. Сортамент прокатной продукции.

6.3. Назначение, виды и устройство прокатных станов.

6.4. Технологические схемы производства проката.

6.1. Прокатное производство – завершающая стадия металлургического производства. Через прокатные цехи проходит около 90 – 95 % выплавляемого металла. Здесь слитки или литую заготовку перерабатывают в прокат различных форм и размеров. Прокатка из-за непрерывности процесса является наиболее производительным способом переработки стали, поддающимся широкой механизации и автоматизации. Сущность процесса прокатки состоит в обработке металла давлением вращающихся валков в зоне пластической деформации. В результате этого металлическая заготовка, уменьшаясь в поперечном сечении и увеличиваясь в длину, не изменяя своего объема, приобретает заданные форму и размеры (рис. 6.1.)

Рис. 6.1. Технологическая схема прокатки.

Процесс прокатки описывается следующим аналитическим выражением:

V₀ = V₁, (6.1)

при этом

V₀ = h₀ * b₀ * l₀, (6.2)

V₁ = h₁ * b₁ * l₁, (6.3)

то есть

при l₁>>l₀ (6.4),

где V₀ и V₁ – объем, h₀ и h₁ – высота, b₀ и b₁ – ширина, l₀ и l₁ – длина заготовки и готового проката.

6.2. Под сортаментом прокатной продукции понимают изделия, получаемые в процессе прокатки. Их можно разделить на две группы: профили общего и специального назначения. К наиболее массовым относятся профили общего назначения, широко используемые в различных отраслях промышленности, строительстве и сельском хозяйстве.

По форме поперечного сечения профили общего назначения делятся на следующие виды: сортовой прокат, листовой прокат и трубы.

К основным видам сортового проката общего назначения относятся следующие профили: квадрат, круг, полоса, равнобокий и неравнобокий уголок, швеллер, двутавровую балки, железнодорожные рельсы. В свою очередь по геометрическим размерам сортовой прокат подразделяется на: проволоку-катанку, мелко-, средне- и крупносортную сталь, а также рельсы и балки.

Листовой прокат является одним из самых экономичных видов металлопродукции. Из него изготавливают разнообразные сварные и штампованные конструкции и изделия, которые имеют меньшую массу по сравнению с литыми. Поэтому производство листового проката в общем выпуске проката постоянно возрастает.

Трубы из стали широко применяются в народном хозяйстве для транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа в магистралях для передачи воды и пара, а также в качестве конструкционного материала в авиационной и машиностроительной промышленности.

По способу производства стальные трубы делят на бесшовные и сварные. Трубы получают горячей и холодной прокаткой, волочением, формовкой из листов и полос с последующей сваркой.

Горячей прокаткой на автоматических трубопрокатных станах производят бесшовные трубы диаметром от 20 до 700 мм из заготовки круглого сечения.

По мере развития металлургического производства с целью расширения сортамента прокатной продукции и повышения ее качества часть готовой продукции начали производить из полуфабрикатов прокатного производства в цехах и отделениях четвертого передела. К ним относятся: цехи гнутых профилей, тонкой ленты, оцинкования, калибровочные, метизные и др., а также отделения термической обработки проката.

6.3. Прокатным станом называется комплекс машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатка), дальнейшей его обработки (правки; резки и пр.) и транспортировки. Оборудование стана делят на основное, расположенное на главной линии и непосредственно осуществляющее деформирование металла, и вспомогательное или отделочное. Основным агрегатом главной линии стана является одна или несколько рабочих клетей, включающих станины, в которых размещены прокатные валки, нажимной механизм и другие узлы, а также шпиндели, редукторы и электродвигатели.

Главным признаком, определяющим характеристику прокатного стана, является его назначение. По этому признаку прокатные станы делятся на пять основных видов, которые в свою очередь подразделяются на несколько типов:

- обжимные и заготовочные (блюминги, слябинги, заготовочные сортовые, трубозаготовочные);

- сортовые (рельсобалочные, крупно-, средне- и мелкосортные, проволочные);

- листовые горячей (толстолистовые, широкополосовые) и холодной прокатки (тонколистовые, лентопрокатные и др.);

- трубопрокатные; трубосварочные;

- специальные для особых видов проката.

Современная прокатная технология включает две стадии: первая, – получение заготовок (промежуточного продукта); вторая, - выпуск готовой продукции (различных видов проката).

Стальной прокат производят по двум технологическим схемам соответственно двум способам разливки стали (рис. 6.1).

При разливке стали в изложницы слитки перерабатываются в прокат в две стадии. На первой слитки после нагрева прокатываются на обжимных станках: блюминге – для получения заготовок квадратного сечения (блюмов) для сортового проката; слябинге — для получения заготовки в виде плиты (слябов) для изготовления листа. Затем из блюмов и слябов прокатывают готовую продукцию на специализированных сортовых, листовых и трубных станах.

По второй технологии литая заготовка с машин непрерывной разливки стали (МНЛЗ), минуя обжимные станы, передаются для прокатки в готовую продукцию на специализированных сортовых, листовых и трубных станах.