Классификация прокатных станов по виду выпускаемой продукции.

Прокатные станы можно классифицировать по следующим основным признакам:

1) по назначению - по роду выпускаемой продукции или сортамента; 2) по расположению, количеству и характеру вращения валков в рабочей клети; 3) по расположению рабочих клетей в общей схеме стана. 1). В зависимости от вида продукции, выпускаемой различают: обжимные станы (блюминги, слябинги); заготовочные; рейкобалковые; сортовые (крупносортные, средне-и мелкосортные); проволочные (для изготовления катанки); листопрокатные (для толстых, средних и тонких листов); трубопрокатные; колесо-и бандажепрокатные; станы для специальных видов проката. Размер блюмингов, заготовочных, рельсобалочный и сортовых станов, характеризуется диаметром валков; размер слябингов и листовых станов характеризуется длиной гладкой рабочей части валков, а размер трубопрокатных агрегатов характеризуется внешним диаметром труб, прокатчики.

Рисунок. 3.15. Схема расположения валков в двухвалковом и трехвалковом стане 2). По расположению валков в рабочей клети различают станы: с горизонтальными валками и с вертикальными валками, с горизонтальными и с вертикальными валками и с криво расположенными валками. В зависимости от количества валков в рабочей клети агрегатов и характер их вращения, они разделяются на несколько типов. Двухвалковые станы (дуо-станы) имеют в каждой клети по два валка (рис. 3.15). В зависимости от характера вращения валков они могут быть нереверсивными (3.15, а) - с вращением валков в одном направлении - и реверсивные (3.15, б) - с изменением направления вращения для осуществления прокатки в обе стороны. Реверсивные двухвалковые станы применяются для прокатки крупных профилей и толстых листов, производимых на блюмингах, слябингах, рельсобалочных, толстолистовых и других агрегатах. Нереверсивные дуо-станы применяются для непрерывной прокатки заготовок и сортового металла, тонких листов и лент, а также для прокатки труб.

Рисунок. 3.16. Схема расположения валков в многовалковых станах Трехвалковые станы (трио-станы) имеют в каждой рабочей клети по три валка (рис. 3.15, е, г) с постоянным направлением вращения. Заготовка, прокатывается в одну сторону, проходит между средним и нижним валком, а в обратную сторону - между верхним и средним. Для подъема заготовки в верхнюю пару валков на агрегатах есть особые устройства - подъемные столы. Эти агрегаты служат для прокатки средне-и мелкосортового металла. Станы с неприводным средним валком (рис. 3.15, г), применяются для прокатки толстых листов.

Многовалковые станы, к которым относятся четырехвалковые (кварто-станы - рис. 3.16, а), шестивалковые (Секст-станы - б) двенадцати валковые (б) и двадцативалковые (г), имеют два работающих валка, а другие являются поддерживающими - опорными, вращающимися от трения. В четырех-и шестивалкових агрегатах приводными являются лишь рабочие валки, в других многовалковых агрегатах приводными являются опорные валки. Такие конструкции позволяют применять рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижается давление металла на валках. Четырехвалковые станы используются для горячей и холодной прокатки листов, широких полос и лент, все же остальные - исключительно для холодной прокатки тонких листов и лент. Кроме указанных агрегатов применяются универсальные, в которых кроме горизонтальных валков является также и вертикальные, расположенные с одной или с обеих сторон горизонтальных валков. Дополнительные вертикальные валки оказывают боковое давление, обеспечивают получение прямоугольного профиля с равными и чистыми кромками. Изменяя расстояние между валками, можно получить на агрегате любой прямоугольный профиль, вследствие чего указанные агрегаты и получили название универсальных. Они применяются для прокатки листовой заготовки - слябов и широких длинных полос (шириной более 200 мм), а также для прокатки широкополочных двутавровых балок высотой от 300 до 1200 мм. 3). Обычно станы состоят из нескольких рабочих клетей, которые в зависимости от выполняемой в них работы разделяются на: обжимные; черновые; чистовые. В случае прокатки с небольших блюмов обжимные клети в агрегатах отсутствуют. Черновые и чистовые клети в сотовых станах основную работу производят при прокатке профиля (полосы), а чистовую - уже после придания ему окончательной формы. В зависимости от размеров и формы профиля (полосы) черновые чистовые клети располагаются в том или ином порядке, можно, свести к нескольким группам агрегатов: периодические, непрерывные, полунепрерывные тандем-станы (для листового проката).

Рисунок 3.17. Схемы станов с расположением рабочих клетей в одну и в четыре линии: 1 - мотор; 2 - шестеренные клеть; 3 - рабочие клети. I-черновая линия с D = 550 мм и n = 120; II - черновая линия D = 350 мм и n = 160; III - первая чистовая линия D = 250 мм и n = 550; IV - вторая чистовая линяя с D = 250 мм и n = 600

В периодических станах клети расположены в одну (рис. 3.17, а) или несколько линий; в каждой, линии все валки связаны соединительными шпинделями и вращаются с одной скоростью. Заготовка периодически пропускается в одну клеть, потом в другую и т. д., Подобное расположение клетей представляет большое неудобство, так как черновые клети, выполняющих подготовительное обжатия толстых и коротких заготовок, требуют меньшего скорости вращения, чем беловые клети придающие тонкой и вытянутой в длину заготовке окончательный профиль. Поэтому в современных станах рабочие клети располагаются в несколько линий. Например, в крупносортовых станах рабочие клети располагаются обычно в две, три или, четыре линии (рис. 3.17, б). Черновая, клеть при таком расположении выделена в отдельную линию. Каждая линия имеет самостоятельный привод с числом оборотов валков, соответствующим заготовке. Непрерывные станы. Непрерывный стан состоит из нескольких дуо-клетей, расположенных последовательно друг за другом, в которых металл при прокатке идет в одном направлении и деформируется одновременно в двух или нескольких клетях (рис. 3.18, а).

Число рабочих клетей соответствует необходимому числу приходов металла между валками. Непрерывные станы выполняются с групповым (рис. 3.18, а) или индивидуальным приводом (рис. 3.18, б). В первом случае все рабочие клети получают свое вращение от общего электродвигателя 1 с помощью конических зубчатых передач 2 (рис. 3.18, а). В противном случае каждая клеть имеет свой отдельный двигатель (рис. 3.18. б). Число оборотов валков возрастает от одной клети к другой в соответствии с увеличением длины полосы по мере ее прохода в валках последовательно расположенных клетей. Для обеспечения нормальной прокатки в указанных станах диаметр валков и число их оборотов подбираются так, чтобы во всех клетях соблюдалось соотношение: (3.33) где Fn - площадь поперечного сечения заготовки при, выходе из данной клети; vn - скорость выхода заготовки из той же клети. При несоблюдении указанного соотношения металл между клетями будет разрываться. Непрерывные станы позволяют получить наиболее высокую производительность, поскольку в них одновременно работают все клети, в то время как в периодических станах работает только одна, а другие - вхолостую. Полунепрерывные станы. У полунепрерывных станов черновые клети расположены непрерывно, а чистовые клети - в линию или в другом порядке (рис. 3.18, б). Есть несколько разновидностей таких агрегатов: петлевые; зигзагообразные; шахматные. Полунепрерывное расположения клетей облегчает настройку агрегата, упрощает наблюдение за работой чистовых клетей и сокращает длину цеха, необходимое для размещения стана. Эти станы применяются для прокатки мелкого сортового металла и проволоки.

Обжимные станы. Такие станы предназначены для обжатия стальных слитков в крупную заготовку. Основными типами обжимных станов является блюминги и слябинги. Блюминг - крупный обжимной стан, предназначенный для проката из слитков весом от 2,5 до 20 т заготовок-блюмов, используемых в качестве исходного материала для сортовых станов или как заготовки под ковку и штамповку.

Блюминги могут быть одно-и двухклетьевыми дуореверсивного вида. Диаметр валков в блюмингов 800-1400 мм, длина бочки 2000-2800 мм, число оборотов валков 40-140 в минуту, мощность электродвигателя 5000-5500 кВт. В последние годы все большее распространение получают станы с индивидуальным приводом каждого валка от отдельного электродвигателя мощностью около 3500 кВт, благодаря чему исключается шестеренная клеть и упрощается весь передаточный механизм, состоящий из одних только шпинделей и муфт (рис. 3.18). Скорость прокатки (окружная скорость валков) у блюминга доходит до 7 м/с; производительность его составляет 2,0 -2,5 млн. т. проката в год, или 300-350 т/ч.

Рисунок 3.17. Схемы станов с расположением рабочих клетей в одну и в четыре линии: 1 - мотор; 2 - шестеренные клеть; 3 - рабочие клети. I-черновая линия с D = 550 мм и n = 120; II - черновая линия D = 350 мм и n = 160; III - первая чистовая линия D = 250 мм и n = 550; IV - вторая чистовая линяя с D = 250 мм и n = 600 Слябинг - крупный обжимной стан, предназначеный для прокатки из слитков весом от 8 до 32 т и более заготовок - слябов толщиной от 60 до 300 мм и шириной от 600 до 1800 мм. Слябинг состоит из двух дуо-реверсивных клетей: одна с горизонтальными гладкими валками диаметром 1100 мм и длиной бочки 2000 мм; другая с вертикальными гладкими валками диаметром 700 мм и длиной бочки 1200 мм. Клети расположены в непосредственной близости друг от друга. Наличие вертикальных валков позволяет осуществлять обжатия боковых кромок слитков без их кантовки. Скорость прокатки на слябинге доходит до 6 м/с. Производительность слябинга составляет более 2,0-2,5 млн, т в год.