1. Определение прокатного стана 2. Место и назначение прокатного цеха на металлургическом заводе 3. Классификация прокатных станов 3.1. Классификация прокатных станов по назначению 3.2. Классификация прокатных станов по числу и расположению валков 3.3. Классификация прокатных станов по расположению рабочих клетей 3.4. Классификация прокатных станов по режиму работы
Прокатным станом называют комплекс машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатки), дальнейшей его обработки (правки, резки и пр.) и транспортирования. Кроме того, в прокатных цехах установлены нагревательные печи и колодцы, печи для отжига и нормализации, устройства для очистки поверхности, лужения и оцинкования полосы, станки для шлифования и нарезки калибров валков и т. д. Все это, а также подъемные краны и другое оборудование не входят в понятие «прокатный стан», однако они необходимы для обеспечения работы прокатного цеха и выпуска готовой продукции требуемого качества.
Оборудование прокатного стана делят на две группы: оборудование, входящее в линии рабочих клетей, и прочее оборудование для транспортировки и отделки металла.
Современный металлургический завод с полным металлургическим циклом объединяют три основных производства: доменное, сталеплавильное и прокатное. Последнее включает обычно несколько самостоятельных цехов, выпускающих различную продукцию по сортаменту.
Чугун, получаемый в доменных цехах, перерабатывают в конверторах, мартеновских или электрических печах в сталь. Запас жидкого чугуна, обеспечивающий бесперебойную работу сталеплавильных цехов, содержится в отапливаемых хранилищах (миксерах).
Полученные в сталеплавильных цехах слитки поступают в стрипперное отделение, где их извлекают из изложниц и направляют в прокатные цехи.
Технологический процесс производства проката состоит из двух стадий: прокатки слитка в полупродукт и прокатки полупродукта в готовое изделие.
На рис. 42 представлен план расположения основных цехов металлургического завода с полным циклом.
Классификация прокатных станов
Прокатные станы можно классифицировать по различным признакам: назначению, числу и расположению валков, расположению рабочих клетей, режиму работы.
Классификация прокатных станов по назначению
Блюминг— обжимной стан для переработки стальных слитков сечением более 125×125 мм. Слябинг— обжимной универсальный стан для переработки крупных стальных слитков в слябы шириной более 700 мм и толщиной более 75 мы. Блюминг-слябинг— обжимной универсальный стан для переработки стальных слитков в блюмы и слябы, отличающийся высоким подъемом верхнего валка (до 1200 мм), с целью осуществления ребрового прохода при обжатии боковых кромок слябов. Непрерывный заготовочный стан, характеризуемый последовательным расположением клетей, предназначен для непрерывной прокатки из блюмов заготовок квадратного и прямоугольного сечений от 50×50 до 150×150 мм. Трубозаготовочный станпредназначен для прокатки из блюмов заготовок сплошного круглого сечения диаметром 70—350 мм, необходимых для производства бесшовных труб, а также квадратных заготовок толщиной 75—125 мм. Рельсобалочный (сортовой) станс валками диаметром 500—950 мм предназначен для производства круглого профиля диаметром 80—300 мм, двутавровых балок до № 60, швеллеров до № 40, рельсов до № 18 и других профилей. Крупносортный станс валками диаметром 500—750 мм — для производства квадратных и круглых профилей размером 80—200 мм, двутавровых балок швеллеров до № 30 и др. Среднесортный станс валками диаметром 300—500 мм — для производства квадратных и круглых профилен 30—100 мм, швеллеров до № 12; используют также для прокатки профилей простого сечения из других металлов и сплавов. Мелкосортный станс валками диаметром 250—350 мм —для производства круглых профилей диаметром до 20 мм, квадратных профилей со стороной до 18 мм, полос толщиной до 25 мм и уголков до № 5. Проволочный стан— для прокатки катанки диаметром от 5 до 10 мм. Полосовой (штрипсовый) стан— для производства полосовой стали толщиной до 1,5—12 мм и шириной до 400 мм. Универсальный балочный стан— стан с одной парой горизонтальных и одной парой вертикальных валков, расположенных в одной плоскости. Толстолистовой стан— для производства листов толщиной до 40—50 мм и шириной до 3000—4500 мм. Листовые станы горячей прокаткидля производства листов толщиной 1,5—12 мм и шириной 1000—2350 мм (масса рулона до 10 т). Листовые станы холодной прокатки—для производства листов толщиной 0,5—2,5 мм. Трубопрокатный стан — для выполнения всех основных технологических операций при производстве цельнокатаных (бесшовных) труб (состоит из системы машин). Прошивной (трубопрокатный) стан— для производства гильз из сплошных заготовок или слитков. Пилигримовый (трубопрокатный) стан— для горячей прокатки на цилиндрической оправке толстостенной гильзы в тонкостенную трубу в валках с периодическим калибром. Редукционный (трубопрокатный) стан — для уменьшения диаметра труб вследствие увеличения длины без изменения толщины стенки труб. Расширительный (трубопрокатный) стан — для увеличения диаметра трубы с уменьшением толщины ее стенки. Раскатной (трубопрокатный) стан— для уменьшения разностенности труб, устранения местных утолщений и сглаживания наружной и внутренней поверхностей. Калибровочный (трубопрокатный) стан— для окончательной калибровки труб по наружному диаметру (без оправки) и устранения эллипсности, получающейся на раскатном стане. Лентопрокатный стан— для холодной прокатки ленты (полос) шириной до 250 мм. Фольгопрокатный стан— для холодной прокатки фольги толщиной до нескольких микрон (из стали и цветных металлов). Плющильный стан— для холодной прокатки специальной узкой ленты из круглой проволоки. Дрессировочный стан— для холодной прокатки листов и полос в рулоны с малыми обжатиями с целью упрочнения поверхности проката. Колесопрокатный стан— для производства цельнокатаных железнодорожных колес и дисков. Кольцепрокатный стан— для горячей прокатки колец подшипников качения и других заготовок в форме кольца. Шаропрокатный стан— для поперечной прокатки шаров и других коротких тел вращения в винтовых калибрах. Стан поперечно-винтовой прокатки— трехвалковый стан для поперечной прокатки периодических профилей. Стан для прокатки зубчатых колес— специальный стан для горячей прокатки прямозубых, шевронных цилиндрических и конических шестерен с модулем 4—10.
Классификация прокатных станов по числу и расположению валков
Двухвалковый стан (дуо) — рабочая клеть имеет два горизонтально расположенных рабочих валках. Двойной двухвалковый стан— попарное расположение четырех горизонтальных рабочих валков в двух вертикальных плоскостях. Двухвалковый стан с косым расположением валков— один приводной валок и один верхний холостой валок. Двухвалковый стан с верхним холостым валком— одни приводной валок и верхний холостой валок. Трехвалковый стан (трио) с горизонтальным расположением валков— рабочая клеть имеет три горизонтально расположенных рабочих валка. Трехвалковый стан с расположением валков под углом— сортовой стан, прокатные валки которого расположены в одной вертикальной плоскости под углом 120° друг к другу. Четырехвалковый стан (кварто)— рабочая клеть имеет четыре горизонтальных валка, расположенных одни над другим, из которых два средних с консольным расположением являются рабочими, два других опорными. Многовалковые станы(шести-, двенадцати-, и двадцативалковые) для холодной прокатки тонких полос и ленты в рулонах. Эти клети имеют большую жесткость и малый прогиб валков. В состав универсальных клетей входят горизонтальные и вертикальные валки, которые обеспечивают обжатие металла с четырех сторон: по толщине — горизонтальными валками и по ширине — вертикальными. Применяют универсальные клети для прокатки слябов, толстых листов, широкополочных балок высотой 600—1000 мм с параллельными полками. Клети специальной конструкции используют для прокатки бандажей, колес, шаров, колец, винтов, шестерен и пр.
Классификация прокатных станов по расположению рабочих клетей
Одноклетьевой стансостоит из одной клети, многоклетьевой стан— из нескольких рабочих клетей. Линейный стан— многоклетьевой стан, оси клетей которого расположены в одну линию; клети имеют обычно привод от одного общего двигателя. Многолинейный— многоклетьевой стан, оси которого расположены в две или большее число линий, размещенных параллельно одна другой. Сдвоенный стан(тандем) состоит из двух рабочих клетей, расположенных последовательно в две линии. Непрерывный стан— многоклетьевой стан, клети которого расположены последовательно в направлении движения прокатываемого металла, в клетях металл прокатывается только в одном направлении. Полунепрерывный стан— многоклетьевой стан, в одной или нескольких рабочих клетях которого можно вести прокатку в обоих направлениях (считая по ходу металла в цехе), а в других клетях обеспечивается непрерывная прокатка металла в одном направлении. Последовательный стан— клети расположены последовательно; прокатываемая полоса делает только один проход в каждой клети. Зигзагообразный стан— многоклетьевой стан, клети которого расположены по нескольким параллельным линиям прокатки; металл с одной линии прокатки передается на другую по косым рольгангам, т. е. обеспечивается зигзагообразное движение металла. Шахматный стан— многоклетьевой стан, аналогичный зигзагообразному, но с передачей металла шлепперами перпендикулярно оси прокатки.
Классификация прокатных станов по режиму работы
По режиму работы прокатные станы классифицируют на реверсивные(движение полосы изменяется после каждого прохода металла через валки) и нереверсивные(полоса движется по линии прокатки только в одном направлении).