ГлавнаяРазноеОднониточный прокатный стан

Классификация и типы прокатных станов. Однониточный прокатный стан


Состав и компоновка сортопрокатных станов

Арматурную сталь прокатывают в одну нитку. Черновая и промежуточная группы клетей выполнены линейными, чистовая группа – непрерывной с петлерегулированием.

Раскат сначала режут на ножницах горячей резки на мерные длины, соответствующие размеру холодильника, а затем на ножницах холодной резки с расположенным за ними адъюстажным отделением на заданные длины по заказам, взвешивают, маркируют и упаковывают.

Стан имеет следующие технические параметры: исходный размер заготовки - квадрат 120 мм; методическая печь - полезная ширина пода – 4,1 м, полезная длина - 17,2 м, производительность - 40 т/ч; максимальная скорость прокатки – 9,8 м/с; прокатываемые диаметры – 12 – 28 мм.

На (рис.2) приведена схема стана, годовая производительность которого составляет 350 тыс. т арматуры диаметром 6-32 мм. Обжимная группа состоит из горизонтальных и вертикальных клетей с консольным креплением валков, а промежуточная - из бесстанинных напряженных клетей картриджного типа, отличающихся компактностью, прочностью и простотой обслуживания. В таких клетях станины вместе с редукторами могут поворачиваться на 90°, превращая клеть из горизонтальной в вертикальную или наоборот за несколько минут.

Широкое распространение на мини-заводах получили комбинированные мелкосортно-проволочные станы, в которых после чистовых клетей параллельно линии для прокатки мелкого сорта располагается проволочный блок, см. например схему прокатного оборудования (рис.3).

В ходе реконструкции была установлена дополнительная нагревательная печь, дополнительные клети черновой прокатки и новый проволочный стан, в результате чего мелкосортно-проволочный стан превратился в уникальный двухниточный с возможностью одновременной прокатки различных профилей: катанки диаметром 5,5 – 14 мм и сортового проката мерных длин-арматуры 8 – 32 мм и уголков № 2,5.

После нечетных клетей раскаты поворачивают на 90° с помощью кантующих устройств. За чистовой группой, представляющей сочетание горизонтальных (нечетных) и вертикальных (четных) клетей установлены делительные летучие ножницы для резки раската на кратную холодильнику длину.

Альтернативным вариантом производства катанки является применение отдельных специализированных проволочных станов. Так например, на Республиканском унитарном предприятии «Белорусский металлургический завод» в ходе реконструкции мелкосортно-проволочного стана 320/150 с целью увеличения производительности и повышения качества продукции был скомпонован самостоятельно работающий стан 150 (рис.4).

Такая схема позволяет осуществлять комбинированную термомеханическую обработку с контролируемыми прокаткой и охлаждением, что особенно важно для получения высокоуглеродистой кордовой стали.

Для выпуска малотоннажных партий качественной стали разработана концепция линии прокатки с многоконтурной обводной петлей, которая позволяет повысить коэффициент использования стана до значений, превышающих 90% (рис.5). Этот полностью непрерывный стан работает с использованием квадратных заготовок с максимальной стороной квадрата около 150 мм. Быстрая перенастройка стана осуществляется путем быстрой замены валков, которая осуществляется за 15-20 мин или путем замены калибровочных клетей, которая при наличии дополнительного устройства может быть произведена за 5 мин.

Главная идея концепции заключается в том, что прокатка продолжается при остановке блока клетей для замены выработавших ресурс валков (см. рис.6).

Ниже приведено описание типового мелкосортного прокатного стана "280", который предназначен для производства горячекатаного круга диаметром 12-40 мм, квадрата 12-30 мм, равнополочного уголка № 2.5 - № 4.0, стали арматурной для железобетонных конструкций класса АI -АIII №12 - №32, стали арматурной термоупрочненной АТ 400 - АТ 800 №12 - № 32. Поставка готовой продукции осуществляется в прутках длиной от 6,0 до 12,0 м.

На основании заданного технологического процесса прокатки для производства заданного сортамента выбрана схема 18-ти клетевого непрерывного однониточного мелкосортного стана, в состав которого входит следующее оборудование:

  • рольганг задающий;
  • рольганг возвратный;
  • нагревательная печь с весами;
  • окалиноломатель;
  • система гидросбива окалины;
  • черновая группа прокатных клетей.

Первые две клети (горизонтальная и вертикальная) имеют диаметр валков 560 мм, последующие четыре (две горизонтальные и две вертикальные) с диаметром валков 450 мм;

  • кривошипно-шатунные ножницы №1 для аварийной порезки и обрезки передних концов раскатов после прокатки в черновой группе клетей;
  • промежуточная группа прокатных клетей, состоящая из шести
  • горизонтальных клетей с диаметром валков 380 мм;
  • кривошипно-шатунные ножницы №2 для аварийной порезки и обрезки передних концов раскатов после прокатки в промежуточной группе клетей;
  • петлеобразователь;
  • чистовая группа прокатных клетей, состоящая из шести
  • горизонтальных клетей с диаметром валков 280 мм;
  • устройство для термоупрочнения арматуры
  • барабанные ножницы № 3 для резки проката на кратные мерные длины;
  • реечный холодильник;
  • участок резки и пакетирования проката.

Кроме этого, в состав оборудования стана входят кантователи вертикальных клетей, установочные стенды клетей, стенды для смены валков и привалковая арматура.

Бесстанинные клети типа Red Ring, используемые в стане "280". Данная конструкция клетей обладают рядом преимуществ по сравнению с клетями традиционной конструкции:

  • компактность и меньший вес;
  • простота и удобство перевалки;
  • конструкция клети позволяет разместить на ней необходимые привода и датчики, что обеспечивает быстроту и удобство настройки клети, а также автоматизировать процесс настройки стана (установка клети на ось прокатки после перевалки, переход с одного ручья калибра на другой и т.д.).

Кроме этого принятый тип конструкции клетей позволил сократить металлоемкость приблизительно в 1,5 раза по сравнению с традиционными сортовыми станами.

Черновая группа клетей стана состоит из шести чередующихся горизонтальных и вертикальных рабочих клетей. Такая компоновка клетей в пределах группы позволяет отказаться от кантователя раскатов достаточно крупных поперечных сечений (125?125 мм).

В промежуточную и чистовую группы прокатных клетей раскат входит уже с уменьшенной площадью поперечного сечения, что создает условия для успешной кантовки в промежутках этих групп. Чистовая группа прокатных клетей по своей конструкции подобна промежуточной и состоит также только из горизонтальных клетей. Такой тип компоновки заметно упрощает конструкцию группы и повышает ее технологическую надежность (особенно это важно в связи с тем, что скорости прокатки в промежуточной и чистовой группах клетей существенно выше, чем в черновой), а также позволяет организовать в них слитинг-процесс, прокатку таких типов профилей как уголок, швеллер и других фасонных профилей, прокатка которых возможна только в группах с горизонтальным расположением клетей.

Современный прокатный стан оснащается индивидуальными приводами клетей, а также средствами автоматизации, измерения и контроля. Система управления главными приводами стана построена на принципе минимального натяжения металла между клетями. Между промежуточной и чистовой группами клетей стана установлен петлерегулятор, с помощью которого возможно производить регулировку приводов чистовой группы не "качая" приводы остальных групп.

В последние годы широко используют прокатку с разделением заготовки в чистовой группе клетей на всю длину с получением одновременно двух готовых профилей. Данная технология в настоящее время является стандартной при прокатке арматуры малых сечений. Это позволяет существенно повысить выпуск проката без увеличения количества клетей, снизить удельное энергопотребление и производственные издержки.

Типичные программы калибровки валков по такой технологии показаны на (рис.8.).

На одном из заводов в Германии успешно применяется деление заготовки на четыре нитки (рис.9).

В последнее время на мини-заводах применяют технологию бесконечной прокатки длинномерного проката и катанки осуществляемой при помощи автоматической стыковой сварки, осуществляемой в линии бесконечной прокатки-сварки (EWR – endless welding-rolling ), которая располагается на выходной стороне нагревательной печи.

Данная технология впервые применена на заводе в г.Элефсисе (Греция), производящем 500 тыс.т в год мелкосортового проката. Агрегат бесконечной сварки-прокатки включает шестиклетьевую черновую группу горизонтальных и вертикальных компактных клетей с консольными валками, а также двенадцатиклетьевую группу просежуточных и чистовых бесстанинных клетей.

Часовая производительность достигает 100 т/ч проката.

rolling-mills.ru

Прокатный стан

Прокатный стан — этот важнейший аппарат металлургических заводов, применяемый для обработки или придания однородности и формы различным металлам. Особенно важно применение прокатных станов для обработки железа, стали, меди и цинка.

Работа прокатного стана состоит в том, что сильно раскаленное железо пропускают между двух валиков, вращающихся в разные стороны. Валики или представляют гладкие цилиндры, или имеют на поверхности своей желоба, причем после каждого пропуска длина протягиваемого бруска увеличивается, тогда как поперечное сечение его уменьшается. Это двоякое изменение тесно связано как с величиной давления и температурой нагрева, так и с качеством прокатываемого металла.

Применение вращающихся цилиндров к обработке железа впервые было сделано в Арденах на заводе Лорен, в середине XVII столетия, для получения пруткового железа, на так называемом резном стане, a это, вероятно, и подало идею Генриху Корту приспособить вальцы к получению сортового железа. Привилегия на изобретение вальцов взята им в 1783 году.

Величина заводских вальцов прокатных станов чрезвычайно различна. Наименьшие вальцы имеют длину от 15 до 25 сантиметров, при диаметре от 12 до 15 сантиметров. Прокатный стан с такими вальцами требует двигателя, мощностью до 40 лошадиных сил. Наибольшие же, например бронепрокатные (для изготовления брони), доходят длиной до 4,5 метра, при диаметре 1 метр, и на работу такого стана необходим двигатель не меньше 2000 лошадиных сил. Скорость вращения вальцов должна быть такова, чтобы железо (в момент попадания в прокатный стан) имело еще температуру красного каления. Большие вальцы имеют скорость до 25 оборотов в минуту. У малых скорость доходит даже до 600 оборотов в минуту.

При прокатке или обработке в прокатных станах железо требует неоднократного нагрева. Лучшее сортовое железо приготовляется следующим образом: сырье подается из печи под молот и по обжимке пускается в первопрокатные станы. По охлаждении его режут, собирают и помещают в сварочную печь, откуда по доведении до ярко-белого каления снова выдают в прокатный стан. После обработки (прокатки) металл помещается опять в ту же сварочную печь. По доведении материала до нужной температуры их прокатывают для средних и тонких сортов в длинные четырехгранные бруски. Полученные брусья нагревают добела и в последний раз пускают через вальцы прокатного стана.

При обыкновенной прокатке (по способу Корта), обрабатываемый предмет проходит между валками перпендикулярно к их осям. По манесмановскому же — полоса двигается вдоль вальцов, или, правильнее говоря, наискосок, так как оба вальца устанавливаются не параллельно. При манесмановской прокатке из сплошного бруска железа получается труба, у которой волокна металла скручены. Если по этому способу раскатать брусок с перехватами по длине, то места не сжатые, по выходе из вальцов, окажутся полыми, тогда как места перехватов останутся сплошными, в результате получается труба с пробками.

tehnosayt.ru

Прокатный стан

 

Использование: прокатное производство. Сущность изобретения: прокатный стан содержит множество последовательно расположенных клетей. Оси валков клетей наклонены к горизонту под углом 45o и взаимно развернуты с чередованием направления их наклона. Клети опираются на общее основание. Каждая клеть выполнена в общем корпусе со своей шестеренной клетью. Корпуса прокатных клетей имеют вертикальные стенки. Входные валы шестеренных клетей связаны с трансмиссионным валом общего привода стана через раздаточнные зубчатые пары. Вертикальные стенки корпусов клетей частично взаимно перекрываются и скреплены между собой, расположены в общей вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки. Прокатные клети могут быть установлены переменно по разные стороны от оси прокатки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение в общем относится к прокатным станам и, в частности, касается усовершенствованного одноклетьевого прокатного стана блочного типа для прокатки изделий, как например, прутков, стержней и т.п. бесскручиваемым способом.

Типичные примеры обычных одноклетьевых прокатных станов блочного типа показаны в патентах США N Ре 28.107 (Вильсон и др.) и US, 3 610 014 (Вебер). В этих станах последовательные рабочие клети, каждая из которых включает в себя станину с коническими зубчатыми колесами, несущую съемный рабочий узел, расположены на общей стороне линии прокатки. Это вызывает необходимость в довольно сложном и тяжелом основании, что повышает общую стоимость прокатного стана. В других конструкциях прокатных станов, как например, описанных в патенте ДЕ N 970102, 1958 кл. B 21 B и в "Iron und Steel Engineer", 1958, сентябрь, стр. 65-67, выбрано иное, X-образное расположение, при котором последовательные клети прокатного стана попеременно расположены на противоположных сторонах линии прокатки. В этих станах рабочие клети установлены на наклонных поверхностях опорного основания в виде перевернутой буквы "V". При использовании конструкции основания этого типа может быть достигнута экономия в стоимости стана. Однако другие проблемы, в том числе отсутствие компактности в вертикальном и продольном направлениях, отсутствие достаточной конструкционной жесткости и высокий уровень шума, связанный с отражением звука в замкнутом пространстве, расположенным под опорным основанием, исключают экономию в стоимости прокатного стана, что делает эти конструкции непригодными для большинства случаев промышленного применения. Известен прокатный стан, описанный в патенте US N 4537055 (Вудроу и др.) кл. B 21 B 13/12. В данном случае шестеренчатые станины опираются на основание, содержащее сварную конструкцию, изготовленную из плоского, стоящего на ребре конструкционного элемента и соединенную с надлежащей опорной плитой с образованием конфигурации "1". Конструкционный элемент расположен под линией прокатки и параллельно ей. Вдоль противоположных сторон конструкционного элемента отходят вбок ребра жесткости, расположенные с интервалом. Ребра по краю присоединены как к конструкционному элементу, так и к опорной плите и имеют верхние опорные края, на которых закрепляются шестеренчатые клети. Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения является многоклетьевой непрерывный прокатный стан блочного типа, описанный в заявке DЕ N 12 18385, кл. B 21 B 1/18, 1966. Известный стан содержит несколько последовательно расположенных клетей, оси валков которых наклонены к горизонту под углом 45o и взаимно развернуты с чередованием направления их наклона, при этом клети опираются на общее плоское основание в виде горизонтальной плиты. Каждая прокатная клеть выполнена в общем корпусе со своей шестеренной клетью, и эти корпуса имеют вертикальные стенки, а входные валы шестеренных клетей связаны с трансмиссионным валом общего привода стана через раздаточные зубчатые пары. Целью изобретения является создание одноклетьевого прокатного стана блочного типа, имеющего усовершенствованное основание, которое проще по конструкции по сравнению с основаниями вышеописанных обычных прокатных станов. Другой целью изобретения является создание основания, которое при механической взаимосвязи совместно действует с шестеренными станинами прокатного стана, причем станины имеют дополнительную совместно действующую механическую взаимосвязь одна с другой с образованием жесткой конструкции, способной выдерживать высокие напряжения, наблюдающиеся при прокатке. Вышеуказанные требования реализуются согласно изобретению в конструкции прокатного стана, содержащего множество последовательно расположенных клетей, оси валков которых наклонены к горизонту под углом 45o и взаимно развернуты с чередованием направлений наклона, при этом клети опираются на общее плоское основание. Каждая прокатная клеть выполнена в общем корпусе со своей шестеренной клетью. Корпуса имеют вертикальные стенки, расположенные в общей вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки. Входные валы шестеренных клетей связаны с трансмиссонным валом общего привода через раздаточные зубчатые пары. Прокатные клети также установлены попеременно по разные стороны от оси прокатки. Отличием изобретения от ближайшего аналога является следующее: вертикальные стенки корпусов соседних клетей частично взаимно перекрываются и скреплены между собой. Благодаря такому монтажу достигается жесткая конструкция, даже если основание имеет сравнительно низкую первоначальную жесткость до ее сборки со станинами прокатного стана. На фиг.1 изображен одноклетьевой прокатный стан блочного типа в соответствии с изобретением, вид сверху; на фиг.2 то же, поперечный разрез 2-2 в увеличенном масштабе на фиг.1; на фиг.3 разрез 3-3 на фиг.2; на фиг.4 разрез 4-4 на фиг.3; на фиг.5 разрез 5-5 на фиг.2. На фиг.1 прокатный стан 10 через обычный шестеренчатый мультипликатор 12 соединен с главным приводным двигателем 14. На фиг. 2 и 3 показан прокатный стан 10, который имеет последовательные пары рабочих валков 16, расположенные вдоль линии прокатки 18. Оси валков в последовательных парах валков наклонены к горизонту под углом 45o и взаимно развернуты с чередованием направления их наклона. Прокатный стан включает в себя общее плоское основание, которое предпочтительно содержит плиту 20, расположенную под линией прокатки 18 и параллельно ей. Плита 20 имеет прямоугольное поперечное сечение с плоской механически обработанной верхней поверхностью 22 и нижней стороной, заделанной в нижерасположенный бетонный фундамент 24. Фундамент 24 может иметь углубления в соответствующх местах для размещения труб квадратного сечения 26 для подачи смазки, приваренных к нижней стороне плиты 20. Трубы для подачи смазки в местах 28 сообщаются с расположенными соответствующим образом соединительными отверстиями 30 в опорной плите 20, назначения которых будет описано позже. Прокатный стан 10 включает в себя множество клетей, выполненных в общих корпусах 32 со своей шестеренной клетью. Прокатные клети в корпусах 32 расположены последовательно вдоль линии прокатки 18. Каждый корпус 32 имеет механически обработанную вертикальную стенку 32а, совпадающую с базовой плоскостью (P), проходящей через ось прокатки 18, и механически обработанную горизонтальную нижнюю поверхность 32в, опирающуюся на механически обработанную верхнюю поверхность плиты 20. Корпуса 32 последовательно расположены вдоль линии прокатки 18 и попеременно на противоположных сторонах от нее с взаимно частично перекрывающимися вертикальными стенками, стыкующимися одна с другой граничащими поверхностями, лежащими в базовой плоскости P. Перекрывающие вертикальные стенки корпусов скреплены одна с другой болтами 33а, а корпуса дополнительно прикреплены болтами 33в к нижележащей опорной плите 20. Понятно, что хотя опорная плита 20 имеет низкую первоначальную жесткость, при ее объединении в общую конструкцию с взаимосоединенными корпусами 32, получающаяся конструкция обладает достаточной прочностью и жесткостью. Каждая шестеренная клеть в корпусе 32 связана с главным трансмиссонным валом 34 общего привода стан. Ведущая коническая шестерня 36 вала 34 находится в зацеплении с ведомой конической шестерней 38 на одном из двух входных валов 40 шестеренной клети, которые несут на себе шестерни 42, находящиеся во взаимном зацеплении. На корпуса 32 опираются рабочие узлы 44. Предпочтительно, чтобы рабочие узлы, по крайней мере, частично находились внутри верхних частей корпуса 32. Каждый рабочий узел имеет пару валов 46, на которых установлены рабочие валки 16. Оба вала 46 несут на себе шестерни 48, которые отделены одна от другой и которые в отдельности входят в зацепление с взаимно сцепленными шестернями 42 на входных валах 40 шестеренной клети (фиг.4). Части главного трансмиссионного вала 34 соединены между собой муфтами 50. Соединенные между собой части главного трансмиссионного вала имеют привод от главного приводного двигателя 14 через мультипликатор 12. Отверстия 30 в опорной плите 20 могут быть удобным образом соединены с предварительно уложенными внутренними трубами для смазки 52, благодаря чему облегчается задача монтажа прокатного стана. В свете вышеизложенного следует отметить, что перекрывающие одна другую взаимосвязанные вертикальные стенки корпусов совместно действуют с нижележащей плоскостной опорной конструкцией, обеспечивая общую жесткость, по крайней мере равную жесткости известных конструкций, при этом одновременно становится возможным достижение существенной экономии в общих расходах.

Формула изобретения

1. Прокатный стан, содержащий множество последовательно расположенных клетей, оси валков которых наклонены к горизонту под углом 45o и взаимно развернуты с чередованием направления их наклона, при этом клети опираются на общее плоское основание, каждая прокатная клеть выполнена в общем корпусе со своей шестеренной клетью и эти корпуса имеют вертикальные стенки, а входные валы шестеренных клетей связаны с трансмиссионным валом общего привода стана через раздаточные зубчатые пары, отличающийся тем, что вертикальные стенки корпусов соседних клетей частично взаимно перекрываются и скреплены между собой. 2. Стан по п. 1, отличающийся тем, что вертикальные стенки корпусов расположены в общей вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки. 3. Стан по п.1, отличающийся тем, что клети установлены попеременно по разные стороны от оси прокатки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Прокатный стан

 

Использование: в прокатном производстве. Сущность изобретения: непрерывный прокатный стан для производства прутиков содержит блок двухвалковых клетей, приводимых от общего продольного трансмиссионного привода в виде двух валов, каждый из которых обслуживает соответственно четные или нечетные клети. Последние две клети имеют общий привод благодаря связи трансмиссионных валов поперечным валом, и могут поочередно включаться механизмом включения. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к прокатным станам, в частности касается усовершенствования одножильных блоков чистовой обработки, используемых для прокатки бруса, прута и другой подобной продукции без вращения.

Известен одножильный блок чистовой обработки (патент США N 4537055). В таком типе блока чистовой обработки последовательные прокатные стенды имеют противоположно наклоненные пары консольных рабочих валков с канавками. Блок приводится в действие общим приводом, соединенным посредством повышающей скорость зубчатой передачи к паре линейных валов, проходящих параллельно линии проката. Следующие друг за другом пары валков поочередно соединяются посредством промежуточных компонентов привода к одному или другому линейному валу. Промежуточные компоненты привода включают в себя сцепленные шестерни, обеспечивающие фиксированные межстендовые отношения скоростей, предназначенные для обеспечения увеличивающейся скорости продукта по мере проката через блок. Поперечное сечение продукта, выходящего из традиционного блока чистовой обработки, обычно находится в пределах допусков, приемлемых для некоторых, но не для всех целей. Например, правильно прокатанный круг диаметром 5,5 мм будет иметь допуск, равный или чуть не доходящий до предела 0,15 мм, что соответствует стандарту ASTM-А29. Такая продукция может использоваться такой, как она есть в большинстве применений, включая, например, проволочную сетку и т.д. Однако для таких применений, как холодная клепка, стали для пружин и клапанов необходимы более жесткие допусти, соответствующие стандарту 1/4 ASTM. Такую продукцию часто называют "прецезионным круглым прокатом". Ранее этот уровень точности достигался либо отдельной машинной обработкой продукции после окончания операции прокатки, либо непрерывной прокаткой продукции через дополнительные отдельно приводимые в действие так называемые стенды размерной обработки. Последние обычно располагаются последовательно для прокатки продукции с последовательностью круг-круг и относительно небольшим уменьшением размера при каждом проходе, например, 3,0-13,5% по сравнению с уменьшением порядка 20% на стенд для обычной прокатки. Стенды размерной обработки могут быть организованы в отдельно приводимом в действие блоке, установленном после блока чистовой обработки по ходу процесса или они могут являться частью блока чистовой обработки. Стенды размерной обработки с отдельным приводом значительно увеличивают общую стоимость стана, а в некоторых случаях такая конструкция может оказаться неприемлемой за счет физических пространственных ограничений. Включение стендов размерной обработки в блок чистовой обработки снижает указанные недостатки. Однако в прошлом фиксированные межстендовые отношения скоростей, имеющие место между последовательными стендами традиционных блоков чистовой обработки накладывали ограничения на протяженность, до которой могли использоваться стенды размерной обработки, входящие в состав блока чистовой обработки. Например, если два последних стенда десятистендового блока чистовой обработки приспособлены для работы в качестве стендов размерной обработки, они могут нормально калибровать круглый профиль, имеющий конкретный диаметр и прокатываемый с конкретной скоростью, после того, как он будет выходить из предыдущего восьмого стенда. Если бы график прокатки требовал последовательно большего диаметра круглого профиля, обычной практикой было бы использовать холостой ход (оставлять неработающим) одну или более последовательных пар стендов в блоке чистовой обработки с тем, чтобы получить требуемую продукцию большего диаметра. Однако, поскольку два последних стенда работают с одинаковой постоянной скоростью, то они не могут принять движущуюся медленней продукцию большего диаметра. Следовательно, они также должны работать вхолостую, что не позволяет калибровать продукцию большего диаметра. Целью изобретения является расширение диапазона продукции, которую можно прокатывать на стендах размерной обработки, входящих в состав блока чистовой обработки. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, подробно описанном ниже, эта и другие цели и преимущества реализуются блоком чистовой обработки, имеющим рабочие пары валков, расположенных вдоль линии прокатки для прокатки одножильной продукции без вращения. Рабочие пары валков приводятся в действие общим приводом стана через цепь привода, состоящую из первого и второго линейных валов, проходящих вдоль линии прокатки параллельно. Два последовательных прокатных стенда, предпочтительно два последних в блоке чистовой обработки, приспособлены для работы в качестве стендов размерной обработки. Стенды размерной обработки механически соединены друг с другом промежуточными компонентами привода, включающими в себя поперечный вал, проходящий перпендикулярно между первым и вторым линейными валами. Первый и второй набор конических шестерен имеют различные коэффициенты передачи. Следовательно, стенды размерной обработки будут приводиться в действие с различными скоростями, зависящими от того, с каким линейным валом связан соответствующий набор шестерен, приводящий в действие поперечный вал. На фиг. 1 представлен блок чистовой обработки, вид в плане; на фиг. 2 компоненты, используемые для привода валков типичных прокатных стендов, расположенных вблизи стендов размерной обработки в блоке чистовой обработки; на фиг. 3 вид компонентов привода валков стендов размерной обработки блока чистовой обработки; на фиг. 4 разрез по А-А на фиг. 1. Блок чистовой обработки, обозначен в целом цифрой 10. Блок включает в себя множество прокатных стендов ST1-ST10, каждый из которых имеет соответствующую пару рабочих валков ST1-ST8, предназначены один для обычного уменьшения диаметра, порядка 20% в последовательности овал круг. Рабочие пары валков стендов ST9 и ST10 расположены ближе друг к другу, чем предыдущие стенды, и приспособлены для размерной обработки продукции в последовательности круг круг. Входные и выходные направляющие (не показаны) служат для направления продукции вдоль линии прокатки Х от первого валка до последнего в направлении, обозначенном цифрой 16 на фиг. 1. На фиг. 2 показана типичная конструкция промежуточных компонентов привода для любых двух последовательных пар валков снижения диаметра в стендах последовательности ST1-ST8. Рабочие валки 12 консольно установлены на парах прокатных валов 14, несущих на себе шестерни 18. Шестерни отделены друг от друга и находятся в сцеплении с соответствующими сцепленными друг с другом зубчатыми колесами 20, которые находятся на парах промежуточных приводных валов 22. Один из промежуточных приводных валов каждой пары несет на себе ведомую коническую шестерню 24, которая сцеплена с ведущей конической шестерней 26 на одном из двух частично показанных линейных валов 28а и 28b, проходящих параллельно линии прокатки Х. Коэффициенты передачи сцепленных конических шестерен 24, 26 выбраны так, чтобы обеспечить последовательно возрастающую скорость продукта по мере прокатки через блок, в то же самое время обеспечивая небольшое натяжение продукта по мере его прохождения от одной пары валков к другой. Хоть и не показано, но должно быть вполне понятно, что механизмы снабжены симметричной настройкой валов 14 и рабочих валков 12, находящихся на них, по отношению к линии прокатки Х. Частично показанные линейные валы 28а и 28b соединены с увеличивающей скорость зубчатой передачей 32, которая в свою очередь приводится в действие общим приводом стана, в данном случае, электромотором с переменной скоростью 34. Сказанное выше относится к ныне хорошо известным традиционным конструкциям, широко используемым специалистами в данной области техники. Настоящее изобретение, которое привлекает внимание к двум последним прокатным стендам ST9 и ST10, описано ниже со ссылками на фиг. 3 и 4. Фиг. 3 является иллюстративной, и следует понимать, что конструкция компонентов может быть изменена специалистами в данной области техники с тем, чтобы удовлетворить различным требованиям и условиям работы. Должно быть видно, что пары валков 12 размерной обработки стендов ST9, ST10 также установлены консольно на валах 14, несущих на себе шестерни 18. Шестерни 18 сцеплены соответственно с прямозубыми колесами 20, насаженными на промежуточные приводные валы 22. Одно из сцепленных друг с другом прямозубых колес 20 дополнительно сцеплено с третьим прямозубым колесом 36, насаженным на третий промежуточный ведущий вал 38. Третьи промежуточные ведущие валы дополнительно несут на себе промежуточные ведомые конические шестерни 40, которые сцеплены с промежуточными ведущими коническими шестернями 42, насаженными и поворотно фиксированными относительно поперечного вала 44, проходящего перпендикулярно между двумя частично показанными линейными валами 28а, 28b. Поперечный вал 42 имеет ведомые конические шестерни 46а, 46b, поворотно установленные на нем посредством подшипников 40. Конические шестерни 46а, 46b сцеплены соответственно с ведущими коническими шестернями 50а, 50b, насаженными на частично показанные линейные валы 28а, 28b. Каждая из ведомых конических шестерен 46а, 46b имеет зубчатую внешнюю грань 52, приспособленную для зацепления с зубчатой внутренней гранью 54 соответствующей муфтой сцепления 56а, 56b. Муфты сцепления 56а, 56b поворотно фиксированы на поперечном валу 44 ключами 58, которые позволяют муфтам скользить относительно оси назад и вперед с тем, чтобы сцепляться и расцепляться их зубчатым внутренним граням 54 с зубчатыми внешними гранями 52 соответствующих конических шестерен 46а, 46b. Как показано на фиг. 4, муфты сцепления 56а, 56и имеют круговые внешние канавки 60, сцепленные вилками 62, насаженными на общий направляющий стержень 64, приводимый в действие любым известным механизмом таким, например, как поршне-цилиндровый блок 66, показанный на фиг.4. Промежуток вилок 62 таков, что когда одна муфта сцепления сцеплена, другая муфта сцепления расцеплена. Коэффициенты передачи сцепленных наборов шестерен 46а, 50а и 46b, 50b отличаются друг от друга, причем набор шестерен 46а, 50а сообщает большую скорость поперечному валу 44 по сравнению со скоростью привода шестерен 46b, 50b. В свете вышесказанного теперь должно быть понятно, что настоящее изобретение предоставляет возможность значительного расширения диапазона продукции, которую можно прокатывать в стендах размерной обработки ST9, ST10. Например, при типичной прокатке блок чистовой обработки 10 будет прокатывать круглый прокат диаметром 14 мм. По мере продвижения продукта по прокатным стендам ST1-ST8 его поперечное сечение будет последовательно уменьшаться стендами ST2, S4, ST6 и ST8 соответственно до 11,5, 9,0, 7,0 и 5,5 мм. При направляющем стержне 64, настроенном на положение, показанное на фиг.4, стенды размерной обработки ST9, ST10 будут приводиться в действие с большой скоростью линейным валом 28а через сцепленные конические шестерни 46а, 50а. Эта скорость позволит стендам ST9, ST10 провести размерную обработку самого маленького диаметра 5,5 мм круглого проката, выходящего из стенда ST8. Если требуется получить прецезионный круглый прокат большего диаметра, стенды ST1 и ST2 или стенды ST7 и ST8 могут работать на холостом ходу так, чтобы в стенды ST9, ST10 поступал круглый прокат диаметра 7,0 мм. В таком случае направляющий стержень 64 будет смещен в другое положение, связывающее поперечный вал 44 с линейным валом 28b через сцепленные конические шестерни 46b, 50b. Стенды размерной обработки ST9, ST10 будут приводиться в действие с меньшей скоростью, соответствующей более медленному продукту с диаметром 7,00 мм.

Формула изобретения

1. ПРОКАТНЫЙ СТАН, включающий ряд последовательно установленных в блоке прокатных клетей продольной однониточной прокатки, каждая из которых содержит пару валков, образующих один калибр, а также общий привод клетей в виде двух трансмиссионных валов, параллельных оси проката и соединенных с клетями посредством конического и цилиндрического зубчатых зацеплений и расцепных муфт, отличающийся тем, что трансмиссионные валы в зоне привода двух последовательных клетей стана соединены между собой механической связью через зубчатые пары с различным передаточным отношением, расцепные муфты установлены на указанной связи и снабжены общим механизмом включения-выключения для поочередного соединения и рассоединения указанных зубчатых пар с механической связью. 2. Стан по п.1, отличающийся тем, что механическая связь выполнена в виде поперечного вала. 3. Стан по п.2, отличающийся тем, что зубчатые пары содержат каждая ведущую коническую шестерню на трансмиссионном валу и ведомую коническую шестерню на конце поперечного вала. 4. Стан по п.3, отличающийся тем, что расцепные муфты выполнены в виде установленных на поперечном валу с возможностью осевого смещения и угловой фиксацией относительно него полумуфт кулачкового типа, а ответные полумуфты выполнены на ведомых шестернях конических зубчатых пар.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Линейный стан продольной прокатки

 

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к линейным сортовым станам. Задача настоящего изобретения состоит в создании линейного стана продольной прокатки, позволяющего улучшить качество продукции, увеличить производительность стана, снизить энергозатраты на тонну мелкосортной продукции и сократить производственные площади. Это достигается за счет того, что линейный стан продольной прокатки снабжен расположенными между каждой клетью и трансмиссией главного привода редукторами с постепенно уменьшающимися по ходу прокатки передаточными отношениями. Линейный стан продольной прокатки состоит из группы клетей, содержащих подушки с рабочими валками и нажимными устройствами. Рабочие валки клетей соединены посредством шпинделей с индивидуальными редукторами. Редукторы через общую трансмиссию соединены с групповым электроприводом. Металл направляется в валки первой клети, в которой происходит прокатка с заранее заданной скоростью. Скорость прокатки определяется передаточным отношением индивидуального редуктора и числом оборотов группового привода. Затем прокатанный в первой клети металл направляется в следующую клеть, скорость прокатки в которой выше, чем в предыдущей клети. Изобретение обеспечивает постепенное нарастание скорости движения металла. 2 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к линейным сортовым станам.

Конструкции сортовых и проволочных станов, разработанных за последние 25 лет как в России, так и за рубежом, создавались главным образом с учетом требований достижения максимальной производительности, широкого сортамента и оптимизации технологических показателей качества. Сооружение таких агрегатов связано со значительными капитальными затратами, что требует высокой степени экономичности производства. Вместе с этим как в России, так и за рубежом на ряде предприятий еще находятся в эксплуатации линейные станы небольшой производительности, обслуживающие небольшие регионы мелкосортной продукцией. Как правило, оборудование таких станов уже морально и физически устарело и требует замены. Строительство современных непрерывных станов для таких предприятий экономически не по силам, в то же время уровень качества продукции с линейных станов, как правило, не удовлетворяет потребностям рынка. В данной заявке предлагается вариант реконструкции линейных групп мелкосортного стана с установкой на тех же площадях петлевой полунепрерывной группы клетей. Известен линейный стан продольной прокатки (см. Целиков А.И., Смирнов В. В. Прокатные станы.- М.: Металлургиздат.- 1958, с. 18, рис. 10г), содержащий несколько последовательно расположенных групп клетей с индивидуальными приводами каждой из них. Недостатком таких станов является большая установленная мощность электродвигателей главных приводов и сложность настройки стана, связанная с необходимостью согласования скоростей прокатки в разных группах. Из известных станов продольной прокатки наиболее близким по технической сущности является линейный стан, описанный в пат. РФ N 2033868, B 21 B 1/08, 1995. Этот линейный стан содержит группу двухвалковых клетей, соединенных между собой последовательно посредством шпинделей, и групповой электропривод. Такой стан отличается простотой настройки. Кроме того, он имеет малую установленную мощность, обусловленную использованием одного двигателя для привода всех клетей. Недостаток известной конструкции линейного стана заключается в том, что одинаковое число оборотов валков клетей линейной группы приводит к неоправданно завышенным скоростям прокатки в первых проходах промежуточной или чистовой клетей, что приводит к повышенному сопротивлению деформации металла в этих клетях и соответственно к повышенным усилиям и моментам прокатки по сравнению с непрерывным станом. Значительный набор петли на петлевых столах в линейной группе требует пониженного развеса заготовки и приводит к значительному остыванию полосы между проходами, особенно в последних клетях, что в свою очередь также ведет к повышенному сопротивлению деформации при прокатке заднего конца раската. Все это вместе ведет к повышенному расходу электроэнергии на тонну готовой продукции. Высокая нестабильность температурного режима прокатки по длине полосы (в отдельных случаях разность температур переднего и заднего конца раската достигает 150-200oC) приводит к большой разнице геометрических характеристик проката от переднего конца раската к заднему. Структура металла также претерпевает серьезные изменения по длине полосы. Полученная на линейных станах высокая нестабильность как геометрических, так и структурных характеристик металлопроката приводит в конечном итоге к снижению конкурентоспособного мелкосортной продукции таких агрегатов. Задача настоящего изобретения состоит в создании линейного стана продольной прокатки, позволяющего улучшить качество продукции, за счет получения высокой стабильности по длине раската как по геометрическим, так и по структурным характеристикам металлопроката, увеличить производительность стана за счет увеличения скорости на выходе из группы клетей, снизить энергозатраты на тонну мелкосортной продукции за счет более стабильного температурного режима прокатки и, кроме того, сократить производственные площади. Поставленная задача достигается тем, что линейный стан продольной прокатки, содержащий группу двухвалковых клетей, соединенных с главным приводом посредством трансмиссии, согласно изобретению, снабжен расположенными между каждой клетью и трансмиссией главного привода редукторами с постепенно уменьшающимися по ходу прокатки передаточными отношениями, обеспечивающими скорость входа металла в каждую из последующих клетей ниже скорости выхода металла из предыдущей клети на 1-10%. Такое конструктивное выполнение линейного стана продольной прокатки обеспечит плавное повышение скоростей прокатки от одной клети к другой, что значительно отличается от традиционного линейного стана, где разница снижения скоростей достигает 25-40%. Соотношение скоростей входа и выхода металла для прокатной клети определено соотношением: vвых= vвх, где Vвых, Vвх - скорость соответственно входа и выхода металла, - коэффициент вытяжки, составляющий в станах линейного типа 1,25... 1,4. Поэтому в традиционных линейных станах, клети которых последовательно связаны друг с другом и приводом общей трансмиссией без дополнительных редукторов, при равных диаметрах валков клетей разница снижения скоростей достигает 25-40%. Уменьшение скорости входа металла в каждую из последующих клетей по отношению к скорости ее выхода из предыдущей необходимо для нарастания петли в процессе прокатки и исключения возможности ее сокращения при нарушении соотношения этих скоростей вследствие изменения условий прокатки из-за колебания геометрических размеров проката. Величина уменьшения устанавливается в зависимости от конкретных условий проектируемого стана - марочного и размерного сортамента прокатываемого металла, точности выполнения и настройки калибров и допустимой степени их износа. При минимальном однопроцентном снижении скоростей достигается повышение качества, наибольшее увеличение производительности и снижение энергозатрат, а также наибольшая экономия производственных площадей, но требования к точности выполнения и настройке калибров, стойкости материала валков значительно повышаются, а маневренность стана по размерному и марочному сортаменту снижается. Дальнейшее уменьшение скорости входа металла в каждую из последующих клетей может привести к образованию натяжек и обрыву петли. Наибольшее десятипроцентное снижение скорости соответствует требованиям к указанным критериям, предъявляемым на эксплуатируемых в настоящее время линейных станахЮ и обеспечивает улучшение качества проката по геометрическим и структурным характеристикам, увеличение производительности, снижение энергозатрат и трех- четырехкратное уменьшение длины петли и соответствующее уменьшение производственной площади. При дальнейшем увеличении рассогласования скоростей эффект будет незначительный. Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 изображен план расположения оборудования линейного стана продольной прокатки; на фиг. 2 - вид сбоку на линию рабочей клети. Линейный стан продольной прокатки состоит из группы клетей 1, содержащих подушки 2 с рабочими валками 3 и нажимными устройствами 4. Рабочие валки 3 клетей соединены посредством шпинделей 5 с индивидуальными редукторами 6, 7, 8, 9, 10. Редукторы 6-10 через общую трансмиссию 11 соединены с групповым электроприводом 12. Передаточные отношения индивидуальных редукторов U6 - U10 подобраны таким образом, что скорость входа металла в каждую из последующих клетей ниже скорости выхода металла из предыдущей клети на 1-10% (U6 > U7 > U8 > U9 > U10), что обеспечивает прокатку без натяжения с минимальным накоплением металла в межклетьевых промежутках и с постепенным нарастанием скорости прокатки. Линией "а" на фиг. 1 показано положение петли в момент захвата металла последующей клетью, линией "б" - положение петли при выходе металла из предыдущей клети. Стан работает следующим образом. Металл направляется в валки первой клети 1, в которой происходит прокатка с заранее заданной скоростью. Скорость прокатки определяется передаточным отношением U6 индивидуального редуктора 6 и числом оборотов группового электропривода 12. Затем прокатанный в первой клети металл направляется в следующую клеть, скорость прокатки в которой выставлена заведомо выше, чем в предыдущей клети. Более высокая скорость прокатки обусловлена пониженным передаточным отношением U7 индивидуального редуктора 7 второй клети по сравнению с предыдущей клетью при условии, что указанный редуктор 7 запитывается от того же группового электропривода 12. Дальнейший процесс прокатки происходит аналогично до последней клети с постепенным нарастанием скорости движения металла. Предложенный линейный стан по сравнению с известными позволяет на существующих при минимальных капитальных затратах с возможностью сохранения существующего электропривода получить технологический поток, близкий к прокатке на непрерывном стане, что, в свою очередь, позволит повысить конкурентоспособность продукции.

Формула изобретения

Линейный стан продольной прокатки, содержащий группу двухвалковых клетей, соединенных с главным приводом посредством трансмиссии, отличающийся тем, что он снабжен расположенными между каждой клетью и трансмиссией главного привода редукторами с постепенно уменьшающимися по ходу прокатки передаточными отношениями, обеспечивающими скорость входа металла в каждую из последующих клетей ниже скорости выхода металла из предыдущей клети на 1 - 10%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Прокатный стан — WiKi

С развитием железнодорожного транспорта значительно увеличилась потребность в прокатной продукции. Первые рельсы были чугунными, однако в начале XIX века в Англии перешли на производство железных рельсов. В 1828 году появился первый прокатный стан для прокатки рельсов из пудлингового железа, а с 1825 года начали прокатывать рельсы из бессемеровской стали, впервые отлитой через 30 лет. Рельсы были главным продуктом прокатного производства. Помимо рельсов надо было производить различные детали паровозов, броня требовалась и для развития флота, в котором деревянные корабли заменялись металлическими бронированными. Первый броневой прокатный стан был сконструирован в 1859 году русским механиком В. С. Пятовым. До этого броневые листы получали сковывая между собой более тонкие листы. Все эти станы были довольно примитивными: валки станков приводились во вращение от водяного колеса, а позднее- паровой машины. Перемещение горячего металла к стану и от него осуществлялось вручную. В одном из музеев старого уральского завода имеется картина: по железному горячему настилу с помощью крючков бригада рабочих передает раскаленную болванку к стану. Труд прокатчика был самым тяжелым на заводе[1].

Первые станки

Считается, что первый прокатный стан (с деревянными валками) был сконструирован еще Леонардо да Винчи. Первые прокатные станы появились в конце XVI века По своему устройству они были весьма просты и представляли собой деревянные станки с двумя железными валками. Верхний валок насаживался на четырехгранную ось. На один конец этой оси надевалась большая крестовина. Между двумя валками вставляли одним концом нагретую до высокой температуры металлическую болванку, а затем начинали вращать крестовиной верхний валок. Болванка проходила между валками и сплющивалась. На таких станах прокатывали сначала свинцовые листы, идущие на изготовление органных труб, а затем стали прокатывать серебро и золото для чеканки монет[2].

Долгое время было распространено мнение,будто железо прокатывать нельзя. Нагретое железо быстро остывало от соприкосновения с валками при медленной работе. Остывшее же железо не поддавалось раскатке, его можно было только сгибать и резать.[2] Первые прокатные станы для производства полосового железа и мелкого сорта были изготовлены в XVIII в. Они приводились во вращение от водяных колес.

Дуо и Трио-станы

Дуо-станы

Прокатка в таких станках происходила следующим образом. Стальные слитки или болванки нагревались до высокой температуры в особых печах и затем подавались во вращающиеся валки. Теперь вращались уже оба валка: и верхний и нижний. Металл затягивался в щель силой трения. Это достигалось вращением валков в разные стороны. Прокатать толстую болванку в тонкий лист нельзя в один раз. Поэтому прошедшую через валик полосу передавали обратно «вхолостую» через верхний валок, поджимали тем временем друг к кругу валки и вновь пропускали полосу, но уж в более узкую щель. Повторяя эту операцию несколько раз, получали уже полосу необходимой толщины.Чтобы избежать необходимости прижимать верхний валок к нижнему, в некоторых прокатных станах на валках вытачивали борозды или ручьи (калибры). Слиток подавался сначала в больший калибр, затем в меньший и так далее. Благодаря этому не надо было каждый раз регулировать расстояние между валками[2].

Трио-станы

Чтобы увеличить производительность прокатных станов, начали делать не два валка, а три. Такой стан назывался трехвалковым или станом «трио». Теперь полосу не надо было передавать обратно «вхолостую». Ее пропускали в обратную сторону между средним валком и третьим, верхним. Верхний валок вращается в ту же сторону, что и самый нижний, но в противоположную сторону по сравнению со средним валком. Для подачи металла между средним и верхним валком в прокатных цехах устанавливалось особое приспособление, называемое «подъемным столом». Подъемный стол представлял собой платформу, на которую попадала болванка, выходя между нижними и средним валками. Рабочий, управлявший подъемным столам, пускал воду или пар в цилиндры, на которых покоилась платформа. Воздух или пар двигали поршень в цилиндре и поднимали стол на уровень щели между средним и верхним валками[2].

Блюминг

Основная часть блюминга—это две станины, в которые вложены два стальных вала. Верхний вал может приподниматься и опускаться. Прокатные валы блюминга приводятся во вращение электромотором. Слиток подъезжает на роликах к валам. Как только он коснется поверхности валов, они захватывают его в зев, сжимают, вытягивают, делают тоньше и выталкивают на другую сторону. Далее разъем между валами делается меньше. Затем двигатель, вращающий валы, делает «реверс», то есть начинает вращаться в обратную сторону. Слиток на роликах снова подкатывается к валам, но уже с другой стороны, валы снова захватывают его,снова сжимают, делают еще тоньше и еще длиннее. Чтобы избежать получения длинного листа вместо болванки, после нескольких пропусков, слиток при помощи особого, так называемого кантовального аппарата, поворачивается на 90°. Кантовальный аппарат имеет рычаги с крючками на концах. Этими крючками слиток, вышедший из валков, подхватывается сбоку, под нижнюю сторону. Рычаги поворачиваются, как на шарнире, и переворачивают своими крючками слиток на 90°(кантуют)[2].

ru-wiki.org

Классификация и типы прокатных станов :: Технология металлов

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 шестеренной 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 3000 мм, при этом на стане прокатывают толстый лист шириной до 2700—2800 мм.

 

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

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 образец как загото­вочные, сортовые, рельсобалочные, проволочные и листовые.

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

 

Последовательные станыхарактеризуются 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 на­холиться 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).

Двухвалковые клети наиболее распространены, и бывают реверсивные и нереверсивные. В реверсивных клетях валки имеют переменное направление вращения.

 

Рис2. Схема расположения валков в рабочих клетях:

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

 

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 диа­метр 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 1 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  в таких многовалковых клетях назначительны и лежат в пределах от 3 до 50 мм. 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 1000 мм, 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 размешены 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. 

Источник:Зотов В.Ф. Производство проката – М. : Интермет Инжиниринг, 2000

markmet.ru