Что такое клеть прокатного стана
КЛЕТЬ (прокатного стана)
Смотреть что такое «КЛЕТЬ (прокатного стана)» в других словарях:
главная линия прокатного стана — Комплекс механизмов для осуществл. осн. процесса деформирования при прокатке: раб. клеть, передаточные механизмы (шпиндели, шестер. клеть, редуктор, муфты) и главный электродвигатель. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом… … Справочник технического переводчика
главная линия прокатного стана — [main mill line] комплекс механизмов для осуществления основного процесса деформирования при прокатке: рабочая клеть, передаточные механизмы (шпиндели, шестеренная клеть, редуктор, муфты) и главный электродвигатель; Смотри также: Линия линия тока … Энциклопедический словарь по металлургии
КЛЕТЬ — прокатного стана основная часть стана 2 литые станины, служащие опорой для подшипников прокатных валков (рабочая клеть) или для шестеренных валков, передающих вращение от электродвигателя к прокатным валкам (шестеренная клеть) … Большой Энциклопедический словарь
клеть — и, пред:ож. в клети и в клети; мн. род. ей; ж. 1. Особое помещение при избе или отдельная нежилая постройка для хранения имущества; клаBовая. 2. Устройство для подъёма и спуска в шахту. * * * клеть I сруб, конструкция, образуемая положенными друг … Энциклопедический словарь
КЛЕТЬ — (1) шахтная устройство для подъёма и спуска по шахтному стволу вагонеток (с полезным ископаемым или пустой породой), людей, оборудования и материалов; (2) прокатного стана основная часть стана, представляющая собой две литые станины на общем… … Большая политехническая энциклопедия
КЛЕТЬ — КЛЕТЬ, и, в клети и в клети, мн. и, ей, жен. 1. Кладовая при избе или в отдельной постройке (обл.). 2. Подъёмное устройство в шахте. Шахтная к. 3. Основная часть прокатного стана (спец.). | уменьш. клетушка, и, жен. (к 1 знач.). | прил. клетьевой … Толковый словарь Ожегова
клеть — Основной конструктивный элемент прокатного стана, состоящий из двух станин, служащий опорой для прокатных валков с подшипниками или для шестеренных валков. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN stand … Справочник технического переводчика
клеть рабочая — Основной элемент главной линии прокатного стана, включающий устройства для размещения, регулирования и закрепления прокатных валков; для деформации металла в прокатных валках. Состоит из двух массивных стальных или чугунных литых станин,… … Справочник технического переводчика
Клеть — [stand] основной конструктивный элемент прокатного стана, состоящий из двух станин, служащих опорой для прокатных валков с подшипниками или для шестеренных валков: Смотри также: шовнаправляющая клеть шестеренная клеть четырехвалковая клеть… … Энциклопедический словарь по металлургии
КЛЕТЬ РАБОЧАЯ — [(working) stand] основной элемент главной линии прокатного стана, включающий устройства для размещения, регулирования и закрепления прокатных валков; для деформации металла в прокатных валках. Состоит из двух массивных стальных или чугунных… … Металлургический словарь
Конструкции прокатных клетей
Специфической особенностью сортовых станов является наличие большого числа вариантов прокатных клетей в связи с выпуском широкого диапазона геометрической и размерной номенклатуры, марочного сортамента и последующего назначения продукции.
Предварительно напряженные клети (ПНК) (рис.18) обладают достаточно высокой радиальной жесткостью, компактностью и относительно малой металлоемкостью.
В этих клетях массивные верхние и нижние подушки на каждой стороне валков стягивают стяжными болтами с силой, значительно превышающей максимальное давление металла на валки при прокатке. Эта предварительная нагрузка устраняет зазоры меду подушками и соединительными деталями.
Давление при прокатке передается непосредственно на подушки и стяжные винты, минуя многочисленные прокладки, нажимные винты, стаканы и т.п.
Вместе с тем, предварительно напряженные клети имеют ряд существенных недостатков. Для точной регулировки раствора валков в конструкции клети применяют эксцентриковые втулки, которые значительно уменьшают наружный диаметр радиальных подшипников, затрудняют подачу смазки. Кроме того, в ПНК процесс перевалки валков характеризуется повышенной трудоемкостью. Для ЛПА с более высокой производительностью рекомендуются и примененные на заводе ГУП ЛПЗ г.Ярцево бесстанинные клети типа «Red Ring».
На рисунке 20 представлен общий вид горизонтальной рабочей клети стана.
Клеть включает в себя узел валков 1, установленный и зафиксированный откидными болтами 3 на раме 2. В нижней части рама оснащена направляющими с Т-образным пазом для обеспечения возможности перемещения клети на плитовине.
Клеть устанавливается в направляющие плитовины и фиксируется гидрозажимами. Также на раме смонтирован механизм осевой регулировки валков. Он представляет собой двойную рычажную систему при помощи которой производится совмещение ручьёв верхнего и нижнего валков. Для каждого валка собран отдельный механизм осевой регулировки, поэтому валки могут перемещаться независимо друг от друга в осевом направлении.
Рабочие валки 2 установлены в подушках 3 и 4 на четырёхрядных цилиндрических роликовых подшипниках 5. Каждая пара подушек, верхняя и нижняя, собрана на винтах 6 и 7. Винты отличаются только направлением нарезки упорной резьбы. Винты вставлены в опоры 8 и 9 и зафиксированы от осевого перемещения стаканами 10 и 11. Винты имеют свободу вращения в опорах. На винты навёрнуты нажимные гайки с левой и правой резьбой 12 и 13, на которые через сферические опоры 14 опираются подушки. Гайки от проворота относительно подушек зафиксированы специальными шайбами-фиксаторами 15.
При одновременном вращении винтов в разных направлениях гайки перемещаются вдоль винта, сводя или разводя подушки симметрично относительно уровня прокатки. Зазоры в резьбе, а так же между подушками и гайками выбираются гидроцилиндрами плунжерного типа 16, вмонтированными в опоры узла валков.
Радиальная нагрузка во время прокатки через подушки и гайки замыкается на винтах. Осевые нагрузки на каждом валке воспринимаются сдвоенными радиально-упорными
шарикоподшипниками 17, установленными в корпусе 18 со стороны обслуживания клети. Сам корпус фиксируется рычагами механизма осевой регулировки валков.
Смазка подшипников качения – пластичная централизованная. Смазка поверхностей скольжения опор винтов и резьбы – пластичная закладная. Для синхронной работы винтов на их выходных концах смонтирован механизм установки раствора валков 1.
Узел рабочих валков клети представлен на рис.21.
Конструкция валкового узла вертикальной клети аналогична узлу горизонтальной. Для обеспечения возможности вертикального перемещения клети по стойке, с одной стороны рама оснащена направляющими с Т-образным пазом. В нижней части рамы установлено четыре ролика 4, на которых клеть выкатывается по горизонтальным направляющим стойки при перевалке.
Наиболее широко используемая арматурная сталь для железобетонных конструкций является одним из видов проката, объемы производства и потребление которого возрастают наряду с требованиями к его качеству.
В связи с этим одной из основных задач современного сортопрокатного производства является обеспечение максимальной экономии металла за счет снижения отходов на переделах и уменьшения размеров допусков на размеры прокатной продукции.
Благодаря применению клетей бесстанинной конструкции, обеспечивается выпуск продукции широкого сортамента по суженным допускам. При этом себестоимость 1 тонны продукции приблизительно в 1,15 раза дешевле по сравнению с аналогичным объемом продукции, полученной традиционным способом. В данном случае на снижение себестоимости оказывают влияние не только низкие капитальные затраты, но и меньшие расходы по переделу. На заводах применяют также горизонтальные и вертикальные клети с консольной установкой валков, клети картриджного типа и трехвалковые.
Бесстанинные напряженные клети картриджного типа PRD (Prestressed Regid Design) характеризуются компактностью, прочностью и простотой обслуживания. Такие клети могут принимать различные конфигурации (рис.23).
Станины вместе с редукторами могут поворачиваться на 90°, превращая клеть из вертикальной в горизонтальную или обратно за несколько минут.
Алюминиевый лист: черновая прокатка
Первая прокатная клеть любого листового прокатного стана, в которую подают исходный алюминиевый слиток, называется черновой клетью. Это обычно отдельно стоящая четырехвалковая реверсивная клеть горячей прокатки.
Черновая прокатная клеть
Ее главная функция – «раскатать» слиток, снизить его толщину до размеров толстого листа – плиты.
Иногда черновая клеть сама может производить готовые изделия на заданную конечную толщину. Чаще – продукция черновой клети идет в качестве исходной заготовки на последующие прокатные клети (горячей или холодной прокатки) для дальнейшего понижения толщины до алюминиевой полосы или даже алюминиевой фольги (менее 0,15 мм).
Прокатные валки – рабочие и опорные
В черновой клети рабочие валки являются приводными, а опорные валки, которые их поддерживают, вращаются за счет контакта с рабочими валками. Типичная черновая клеть может иметь мощность около 3750 киловатт на каждый рабочий валок, а всего – около 7500 киловатт. Это обеспечивает возможность проталкивать слиток через зазор, в котором вдоль линии контакта возникает сжимающее усилие около 3700 тонн.
Прокатные клети обычно обозначают по длине бочки – рабочей длины – рабочего валка. Это – максимальная ширина изделия, которое они могут прокатывать. В США эту длину измеряют в дюймах, а у нас – в миллиметрах. Например, «120-ти дюймовая прокатная клеть» или «прокатный стан 3000».
Конструкция прокатной клети
Оператор черновой клети, который находится в помещении над клетью за пультом управления, поднимает верхние валки от их последней установки и устанавливает зазор для первого прохода – где-то на 50-70 мм меньше толщины слитка.
Для того, чтобы обжать толстый исходный слиток толщиной, например, 760 мм, черновая клеть должна иметь большую и мощную конструкцию. Ее нижние валки – рабочий и опорный – находятся в фиксированном положении. Верхние валки – рабочий и опорный – могут подниматься или опускаться на винтовых или гидравлических приводах, которые установлены на боковых колоннах клети. Поэтому оператор может постепенно изменять зазор между рабочими валками.
Зазор между рабочими валками является только одним из многих параметров прокатки, которые необходимо обеспечивать для получения продукции с заданными свойствами. Валки должны иметь соответствующий диаметр и поверхность. Ускорение валков и их скорость должны рассчитываться по свойствам алюминиевого сплава, а также заданному обжатию. На современных прокатных станах управлением прокатки занимаются компьютеры.
Смазка и охлаждение рабочих валков
Исходная заготовка – слиток – входит в черновую клеть при строго заданной температуре. Процесс прокатки – последовательное уменьшение толщины слитка – сам по себе генерирует дополнительное тепло: от трения между слитком и рабочими валками, а также от интенсивной деформации металла – по существу, внутреннего трения.
Это дополнительное тепло необходимо отводить, чтобы поддерживать оптимальную температуру прокатки. Это нужно не только для того, чтобы предотвратить чрезмерное термическое искривление рабочих прокатных валков, но и для того, чтобы контролировать состояние алюминиевого сплава – структуру и механические свойства – в ходе прокатки.
Кроме того, рабочие валки нужно смазывать, чтобы предотвратить налипание горячего алюминия на валки и повреждение поверхности листа. Количество и способ нанесения смазки строго контролируют. Типичная схема смазки валков черновой прокатной клети показана на рисунке.
Рисунок – Черновая клеть горячей прокатки алюминиевого листа
Смазку обычно отключают при задаче слитка в зазор прокатной клети, чтобы обеспечить хорошее трение при «закусывании» слитка рабочими валками, а когда прокатка начинается, ее снова включают. Смазки должно быть достаточно много, чтобы предотвращать налипание, но не слишком много. И слишком мало, и слишком много смазки неблагоприятно сказывается на качестве поверхности листа.
Обе эти функции – отвод тепла и смазка – осуществляются на черновой прокатной клети подачей одной жидкости, обычно водной эмульсии с пятью процентами масла. Эту жидкость постоянно фильтруют и рециркулируют.
Процесс черновой прокатки листов
Слиток подается к рабочим валкам по подающему рольгангу с помощью конвейерных валков, которые подразделяются на правые и левые. Каждый из них имеет независимый привод и управление. Путем управления скоростью правых или левых валков оператор может выравнивать слиток или даже разворачивать его.
Валки подающего рольганга приводят слиток в контакт в рабочими валками, а рабочие валки сами «закусывают» слиток за счет трения и прогоняют слиток через зазор между ними.
За несколько проходов через клеть слиток уменьшается по толщине до нескольких сантиметров. Например, слиток толщиной 380 мм может быть обжат за один проход до 330 мм. Затем зазор между рабочими валками переустанавливается и слиток снова прогоняется через клеть с обжатием, например, до 280 мм. Зазор между рабочими валками постепенно сужается после каждого прохода, пока не будет достигнута толщина черновой прокатки листа.
Толщина листа – в длину листа
Когда слиток прокатывают в обычном продольном направлении, то уменьшение его толщины почти полностью компенсируется увеличением его длины. Трения вдоль линии контакта между рабочими валками и слитком обычно бывает достаточно, чтобы предотвратить значительное расширение слитка.
Для предотвращения уширения слитка, а также растрескивания его кромок, часто применяют прокатку кромок слитка валками с вертикальной осью вращения.
КЛЕТЬ КВАРТО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2005 года по МПК B21B31/00
Что такое прокатка
Рис. 1. Виды прокатки: а — продольная; б — поперечная; в — поперечно-винтовая
Блюмы поступают на заготовочные станы, производящие заготовку — квадрат со скругленными углами, идущий на сортовой горячекатаный прокат (рис 2) простой формы: квадратный (а) со стороной до 200 мм, круглый (б) диаметром до 250 мм, полосовой (в) прямоугольного сечения размерами до 200 х 60 мм, шестигранный (г) и др. — и фасонный: угольники (д), тавры (е), двутавры (ж), швеллеры (з), рельсы (и) и др. Точность поперечного размера сортового горячекатаного проката соответствует 13-17-му квалитету.
Рис. 2. Профили сортовой стали: а — квадратный; б — круглый; в — полосовой; г — шестигранный; д — угольник; е — тавр; ж — двутавр; з — швеллер; и — рельс
Периодический прокат (рис. 3, а) имеет переменную по длине площадь поперечного сечения и является заготовкой для массового и крупносерийного производства.
Специальный прокат, так же как и периодический, предназначен для изготовления конкретной детали, например колеса железнодорожного транспорта (рис. 3, б).
Рис. 3. Прокатка: а — периодическая; б — специальная
Круглые слитки поступают на прошивные станы продольновинтовой прокатки (рис. 4, а), где в заготовке 2 при обжатии ее в валках 1 вскрывается полость, выглаживаемая пробкой 3. Между основными валками заготовка удерживается с помощью поддерживающих валков 4. В результате получается бесшовная гильза, которая затем на автоматических (рис. 4, б) или на пилигримовых станах (рис. 4, в) прокатывается в бесшовные трубы.
Рис. 4. Прокатка бесшовных труб
Агрегаты обжимных станов
В обжимных станах слитки нагревают в специальных колодцевых печах и затем клещевыми кранами подают на кольцевую слиткоподачу. Далее слитки попадают на приемный рольганг, оборудованный весовым устройством, и задаются в универсальную рабочую клеть слябинга 1250.
При необходимости получения слябов правильной прямоугольной формы в универсальной клети слябинга установлены вертикальные валки. У блюмингов, как правило, вертикальные валки отсутствуют. Для управления положением слитка при прокатке используют манипулятор и кантователь. После прокатки поверхность сляба зачищают машиной огневой зачистки и режут его на мерные длины на ножницах горячей резки с усилием 28 МН. Для уборки отходов имеется конвейер обрези. Там же установлены контрольные весы, клеймитель и устройство для транспортировки слябов на склад или для передачи их к непрерывному широкополосному стану 2000 горячей прокатки.
Основное оборудование прокатного производства
Основное оборудование прокатного производства — это прокатные станы и валки. Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатки), дальнейшей его обработки, отделки (правки, обрезки кромок, резки на мерные изделия и пр ) и транспортировки.
Рис. 5. Схема прокатки двумя валками
Прокатные валки (рис. 5) являются основной частью прокатного стана: они обжимают металл 1 и придают ему требуемую форму. Прокатный валок состоит из бочки 4 (гладкой или с ручьями), шеек 3, расположенных с обеих сторон бочки и опирающихся на подшипник валка, трефов 2, предназначенных для соединения валка со шпинделем. Концы валков могут быть плоскими или цилиндрическими (со шлицами или шпоночными канавками)
Валки изготовляют из отбеленного чугуна или легированной стали (хромоникелевой и хромомолибденовой) и тщательно шлифуют; стальные валки калят. Валки имеют твердость от 150 до 800 НВ по Бринеллю. Стальные валки бывают литые или кованые. Кованые валки прочнее литых Применяют предварительно напряженные составные валки В настоящее время появились твердосплавные валки небольших размеров (например, из сплавов ВК6, ВК8 и др. ). Валки бывают диаметром от 3 до 1500 мм имеют длину бочки до 5000 мм.
Шейки прокатных валков вращаются во вкладышах из текстолита, пластифицированной древесины подшипников скольжения или в роликовых подшипниках качения, устанавливаемых в подушках клетей. Текстолитовые вкладыши смазывают и охлаждают водой.
Устройства, обеспечивающие деформацию металла в валках, называют основным оборудованием, а оборудование для остальных технологических операций — вспомогательным оборудованием.
К основному оборудованию относятся:
Кинематическая схема прокатного стана представлена на рис. 6. В рабочей клети между валками 1, расположенными в подушках с подшипниками, прокатывается заготовка 2 Вращательное движение валкам передается от главного электродвигателя 8 через редуктор 7 с маховиками 6, муфты 5, шестеренную клеть 4 и шпиндели 3
Рис. 6. Кинематическая схема трехвалкового прокатного стана
Рис. 7. Классификация рабочих клетей прокатных станов: а — дуо; б — трио сортовые; в — трио листовые; г — кварто листовые; д — кварто для прокатки рулонов; е — многовалковая (шестивалковая); ж — многовалковая (двадцативалковая); з — универсальная; и — специальная
Клети трио (трехвалковые) чаще всего нереверсивные. Прокатка на таких станах ведется вперед между нижним и средним валками и назад — между верхним и средним.
Клети кварто (четырехвалковые) имеют четыре валка (рис. 8), расположенных друг над другом, из них два рабочих валка меньшего диаметра и два опорных — большего диаметра.
Многовалковые клети имеют пять и более валков.
Рис. 8. Стан кварто для холодной прокатки ленты: 1 — привод подающей моталки; 2 — прокатываемая лента; 3 — электродвигатель привода валков; 4 — редуктор; 5 — шпиндели; 6 — поддерживающие валки; 7 — рабочие валки; 8 — барабан приемной моталки
Рис. 9. Непрерывный рельсобалочный стан на (КНР)
В зависимости от расположения рабочих клетей прокатные станы подразделяются на одноклетьевые, линейные, последовательные, полунепрерывные и непрерывные (рис. 9). Непрерывные станы являются наиболее совершенными. Благодаря автоматизации скорость прокатки может достигать 60 м/с.
Рабочая клеть является основным узлом прокатного стана. В клети осуществляется прокатка металла. Она состоит (рис 10) из двух станин 5 с приливами (лапами) 2, плитовин 1, на которые опираются станины, установочных труб 9, соединяющих станины, крышки 3, прокатных валков 10, подушек нижнего 7, среднего 6 и верхнего 4 валков и подшипников для них, механизма 8 для установки валков в вертикальной плоскости и в осевом направлении и устройства 11 для уравновешивания нижнего валка. Кроме этого есть валковая арматура (линейки, проводки, пропуски и пр. ), устройства для смазки, охлаждения или нагрева валков.
В опорах (подушках) находятся вкладыши скольжения или подшипники качения для шеек валков. Станины изготовляют двух типов — закрытые и открытые (с крышкой). Закрытые станины лучше обеспечивают точность прокатываемого профиля, но у такого стана затруднена замена валков Но есть конструкции открытых станин с клиновым креплением крышки (рис 1 61), имеющие высокую надежность и по жесткости приближающие открытую станину к станинам закрытого типа.
Рис. 10. Общий вид клети трио крупносортного стана 500
Рис. 11. Клиновое крепление крышки станины
Помимо прокатных клетей с горизонтально расположенными валками, широкое применение находят клети, в которых одновременно имеются горизонтальные и вертикальные валки для обжатия проката со всех сторон без кантования.
Для прокатных станов применяют двигатели постоянного или переменного тока (асинхронные и синхронные). Поскольку число оборотов быстроходных двигателей обычно не соответствует числу оборотов валков в прокатных клетях, между двигателями и клетями устанавливают редукторы. В прокатных клетях вращающий момент двигателя необходимо распределить между несколькими валками. Для этого применяют шестеренные клети. Крутящий момент от двигателя к валкам передается при помощи шпинделей и муфт.
Агрегаты заготовочных станов
Заготовочные станы поставляют заготовки на сортовые, проволочные и трубопрокатные станы.
Непрерывные заготовочные станы с одной группой клетей (например, стан 700) катают блюмы сечением от 140 х 140 до 200 х 200 мм или крупные заготовки размером от 125 х 125 до 140 х 140 мм. Непрерывные заготовочные станы с двумя группами клетей (например, стан 700/500) выдают из первой группы блюмы сечением от 140 х 140 до 200 х 200 мм и заготовки размером от 120 х 120 до 140 х 140 мм. Из второй группы клетей получают готовую заготовку размером от 60 х 60 до 100 х 100 мм. На трубозаготовочных последовательных станах получают круглую заготовку диаметром 75-300 мм для прошивных станов.
Рассмотрим компановку агрегатов непрерывного заготовочного стана 900/700/500, состоящего из 14 двухвалковых клетей, установленных в трех группах. Первая группа состоит из двух клетей с диаметром валков 900 мм, вторая черновая группа включает шесть клетей — 900/1300 в первой и второй клетях и 730/1300 в остальных. Чистовая третья непрерывная группа состоит из шести клетей с диаметром валков 530/900 мм. Предусмотрено чередование горизонтальных и вертикальных валков, начиная с 5-ой клети.
После резки на мерные длины горячие блюмы по рольгангу поступают в первую группу, установленную отдельно от второй группы. Расстояние между первой и второй группами позволяет установить кантователь на рольганге для свободной кантовки блюмов.
Вторая группа позволяет получать из 4-ой, 6-ой и 8-ой клетей заготовки с соответствующими размерами 200 х 200, 170 х 170 и 150 х 150 мм.
Готовые заготовки отводятся поперечными транспортерами на боковой рольганг, где они ножницами с усилием 10 МН режутся на мерные длины и отправляются на холодильник. Заготовки 150 х 150 мм по рольгангу перемещаются к чистовой группе.
Здесь также можно на выходе из 10-ой, 12-ой и 14-ой клетей получать заготовки сечением соответственно 120 х 120, 100 х 100 и 80 х 80 мм. Для установления постоянной температуры у раската перед девятой клетью заготовки с помощью упоров некоторое время выдерживаются. В системе подачи установлены кантователи. Для обрезки неровных концов используют ножницы, после чего заготовки направляют на холодильник.
Вспомогательное и транспортное оборудование прокатных станов
Прокатанный на стане металл подвергают отделке: обрезают концы, разрезают на куски требуемой длины, правят, свертывают катанку в бунты, сматывают широкополосную сталь в рулоны и т. п. Операции отделки проката механизированы: их производят вспомогательные машины и механизмы К ним относят ножницы стационарные и летучие, дисковые пилы, правильные прессы, моталки, холодильники и т д.
Прокатываемые полосы необходимо перемещать от одного устройства к другому Для этого предусмотрено специальное транспортное оборудование: пластинчатые, роликовые и скребковые конвейеры, рольганги, транспортеры, манипуляторы, толкатели, выталкиватели и сталкиватели.
Валки прокатных станов своими шейками опираются на вкладыши из пластмасс или древесных пластиков или подшипники качения, как правило, четырехрядные, устанавливаемые в подушках прокатных клетей.
Для изменения и фиксации положения валков в вертикальном и осевом направлениях и удержания их в нужном положении применяют различные механизмы:
В горизонтальных клетях зазор между валками устанавливается перемещением верхнего валка, а в клетях с вертикальными валками — их одновременным перемещением.
На различных станах применяются различного вида нажимное и уравновешивающее устройства. Нажимные устройства состоят из нажимной гайки и нажимного винта. В целом конструкция нажимного устройства определяется такими параметрами, как скорость, величина и число перемещений в час. Так, скорость перемещения валка у разных станов бывает от 0,05 до 250 мм/с, а число перемещений в час — до 700.
Нажимные устройства изготовляют следующих типов:
У клетей с ручным нажимным устройством при малых перемещениях уравновешивание верхнего валка выполняется тягами с пружинами, опирающимися на верхнюю поперечину При значительных перемещениях валка применяют грузовое или гидравлическое устройство.
Устройства осевой установки валков на станах позволяют перемещать и фиксировать валки не только в вертикальной плоскости, но и в направлении оси валка. Осевую регулировку осуществляют перемещением с помощью болтов кассеты с вкладышем (рис. 12). Сами подушки в данном случае фиксируются в проеме станины припорными планками, прикрепленными болтами к станине.
Рис. 12. Устройство для осевой установки валков: 1 — подушка; 2 — болт; 3 — кассета; 4 — валок; 5 — вкладыш
На сортовых станах валки в осевом направлении регулируют, перемещая подушки поджатием боковых болтов, которые проходят через станину и фланцы подушек или через планки, опирающиеся одним концом в подушку, а другим в станину Существуют и другие способы перемещения и фиксирования валков в осевом направлении.
Валковая арматура — это все виды устройств и приспособлений, которые необходимы для направления и удержания в нужном положении прокатываемой полосы как при подаче к валкам, так и при выходе из валков:
К валковой арматуре, устанавливаемой с передней стороны клети, относятся, в частности, направляющие вводные линейки, которые являются неподвижным продолжением буртов калибра Вводные линейки обеспечивают направленную подачу полосы в валки.
При прокатке, например, овала в круглом калибре полосу приходится непрерывно удерживать от сваливания и скручивания Линейки при этом имеют соответствующий профиль, причем их очень тщательно устанавливают по калибру в приемной коробке Такие профилированные линейки называют пропусками. В данном случае наблюдаются особо тяжелые условия службы направляющей арматуры, так как пропуски в процессе работы соприкасаются с горячим металлом и испытывают высокие скорости скольжения. Все это приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей пропусков.
Линейки заменяют роликовыми пропусками, что вызывает не трение скольжения, а трение качения. На рис. 13 приводится конструкция коробки с роликовыми пропусками, применяемыми при прокатке круга.
Вследствие неодинаковости диаметров рабочих валков и их окружных скоростей (число их оборотов равно) прокатываемая полоса по выходе из валков изгибается в сторону валка меньшего диаметра. Для предотвращения этого служит выводная арматура.
Рис. 13. Роликовая вводная коробка для подачи овальной полосы в круглый калибр стана 450
Для того чтобы полоса при выходе металла из валков не загибалась в вертикальной или горизонтальной плоскости и не закручивалась вокруг своей оси, на проводковых брусьях устанавливают, как и с передней стороны, линейки, а также нижнюю и, где необходимо, верхнюю проводки.
Кантовка полос после выхода из одной клети перед подачей в следующую выполняется автоматически кантующими проводками Для снижения нагрузок проводки заменяют кантующими валками
Агрегаты широкополосных станов
Широкополосный стан 2000 предназначен для прокатки полос толщиной до 16 мм и шириной що 1850 мм в рулонах с массой 36 т из слябов толщиной от 150 мм.
В состав стана входят нагревательные печи, черновая группа клетей, промежуточный рольганг, чистовая группа клетей, отводящий рольганг, моталки и вспомогательное оборудование. Нагретые слябы после осмотра и зачистки поступают на приемный рольганг черновой группы стана. Черновая группа представляет двухвалковые вертикальные клети с диаметром валков 1200 мм и длиной бочки 650 мм и предназначена для обжатия боковых граней слябов с разрушением окалины. За ней следует двухвалковая горизонтальная клеть с валками 1400 х 2000 мм и затем четыре универсальные четырехвалковые клети с горизонтальными валками 1180/1600 х 2000 мм. За каждый проход обжатие составляет до 60 мм. В черновую группу входят также агрегаты для гидравлического сбива окалины, рольганги, линейки, сбрасыватели раскатов в случае понижения их температуры.
Перед чистовой группой клетей расположены летучие ножницы для обрезки концов подката и двухвалковый окалиноломатель. Между чистовыми клетьми располагаются петледержатели, гидросбивы окалины, линейки, проводки, моталки. После прокатки полоса поступает на рольганг, где ее снизу и сверху специальными душирующими установками охлаждают, после чего сматывают в рулоны для передачи в цех холодной прокатки или в отделение горячекатаных рулонов.
Шестеренные клети и редукторы
В тех случаях, когда каждый прокатный валок приводится во вращение индивидуальным двигателем (современные блюминги, слябинги и толстолистовые станы кварто), не требуется никаких зубчатых передач. Все остальные прокатные станы должны иметь зубчатые передачи в шестеренных клетях и редукторах.
Шестеренная клеть состоит из главных шестерен, станины, подшипников для главных шестерен (подушки, залитые баббитом, подшипники качения) и системы сопел и трубопроводов, обеспечивающих подачу обильной смазки трущимся деталям.
Главные шестерни имеют зубчатый венец, шейки (цапфы) и трефы, изготовленные как одно целое из стали 40, 45 или 40Х с поверхностной закалкой зубьев. Шестерни работают при больших нагрузках (часто динамических) и высоких скоростях. Число зубьев принимается от z = 18 до z = 29, нарезка шевронная.
Редукторы между шестеренной клетью и электродвигателем применяют в том случае, если их установка и затраты на эксплуатацию оправдывают разницу в стоимости и эксплуатационных расходах тихоходного и быстроходного двигателей В зависимости от передаточного числа редукторы, используемые в прокатных станах, бывают одно-, двух-, а иногда и трехступенчатыми.
Соединительные устройства, передающие крутящий момент от двигателя через редуктор и шестеренную клеть к валкам, представлены муфтами и шпинделями различной конструкции.
Ведущая шестерня шестеренной клети соединяется с ведомым валом редуктора или с валом двигателя (если редуктор отсутствует) посредством муфты, которую обычно называют главной. Наибольшее распространение получили зубчатые, а также эластичные или упругие муфты.
Поскольку шпиндели при длине в десятки метров имеют значительный вес, их уравновешивают с помощью грузов или пружин.
Агрегаты толстолистовых станов
Стан 3600 предназначен для горячей прокатки листов толщиной до 50 мм, шириной до 3200 мм и длиной от 6 до 28 м из слябов и плит толщиной до 200 мм, шириной до 3200 мм и длиной до 12 м.
После нагрева слябов в методических печах или слитков в колодцах заготовки по рольгангу подаются к стану.
Стан состоит из вертикальной двухвалковой клети 900 х 1400 и двух реверсивных четырехвалковых клетей: черновой 1130/1800 х 3600-3400 и чистовой 1030/1800 х 3600-3400.
В вертикальной клети сляб калибруют по ширине и сбивают окалину. После чего подкат кантуют на 90° и направляют в черновую клеть. При реверсивной прокатке в черновой четырехвалковой клети получают раскат ( при этом используют вертикальные клети) толщиной от 20 до 75 мм, который по рольгангам подается к чистовой четырехвалковой клети. Здесь полоса раскатывается до толщины 5-50 мм за несколько реверсивных проходов. Особенностью клетей является индивидуальный электродвигатель для каждого валка.
В черновой и чистовой группах стана усилие прокатки составляет 46 МН. Для обрезки переднего и заднего концов готового проката на отходящем рольганге установлены ножницы усилием 19 МН. Эти же ножницы используют для порезки проката на мерные длины. После ножниц прокат направляют по одному из следующих маршрутов:
После обработки листы подлежат дефектоскопии, зачистке и термообработке. Затем идет тщательный контроль и клеймение, укладка листов в пакеты на столе штабелирующего устройства и передача пакетов на участок резки и охлаждения.
Агрегаты проволочных станов
Непрерывный стан 250 предназначен для горячей прокатки алюминиевой катанки диаметром 7—11 мм. Исходной заготовкой служит литая заготовка сечением 300 х 300 мм и длиной до 3 м. Стан состоит из 20 рабочих клетей, разбитых на три группы: черновая группа имеет шесть клетей 400 х 700 и две клети 350 х 700 (рисунок 3), две промежуточные группы — две рабочие клети 300 х 700 и две чистовые группы — четыре последовательно расположенные вертикальные клети 250 х 400 (рисунок 4).
Рисунок 3 – Главная рабочая линия клетей 350×700 стана 250
Прокатку в черновой и двух промежуточных группах осуществляют в две нитки, в чистовой — в одну нитку.
В трех проходных печах заготовки нагревают до заданной температуры и затем поочередно задают в правый и левый калибры черновой группы клетей, где их прокатывают до квадрата сечением 22 х 22 мм. Конструктивно черновые клети оформляются как все станы горячей прокатки. От электродвигателя 6 вращение передается через редуктор 5, зубчатую муфту 4, шестеренную клеть 3, универсальные шпиндели 2 на валки 1 клети 9. Для поддержания шпинделей установлены специальные поддерживающие устройства 7. Клеть, шпиндели и шестеренная клеть смонтированы на жесткой плитавине 8. Примерно такая конструкция у всех горизонтальных клетей черновой группы. За последней черновой группой установлены летучие ножницы для обрезки на ходу переднего конца проката перед задачей его в чистовые группы. Между промежуточными группами клетей и между последней промежуточной и чистовой группой предусмотрены специальные петлеобразователи, служащие для поддержания непрерывной работы агрегата при не согласовании скоростей соседних клетей.
Рисунок 4 – Чистовая клеть с вертикальными валками стана 250
На рисунки 4 представлена чистовая клеть с вертикальными валками стана 250. Она состоит из вертикальных валков 2, установленных в подушках 1. В калибрах 3 валков формируется катанка. На выходе из последней чистовой клети катанка сматывается в бунты на одной из двух моталок. Затем сформированный бунт толкателем сталкивается на транспортер и перемещается для связки к пакетировщику, а затем на склад готовой продукции.
Агрегаты рельсобалочных станов
На рельсобалочном стане 950/800 линейного типа производят железнодорожные рельсы массой до 75 кг/м, двутавровые балки крупного сечения высотой до 600 мм, швеллеры высотой до 400мм, уголковую сталь с шириной полки до 250 мм и круглую заготовку диаметром до 350 мм и длиной до 8м. В качестве исходной заготовки применяют блюмы сечением до 350 х 350мм и длиной до 6 м.
От блюминга 1150 блюмы шлеппером подаются к нагревательным печам и после контроля и зачистки поступают на первую линию стана, которая состоит из реверсивной двухвалковой клети 950 х 2350. Здесь, как правило, за пять пропусков получают грубо профилированную полосу длиной до 12м. Затем рольгангами полосу передают к первой рабочей трехвалковой клети 800 х 1900 черновой линии. На этой линии полосе придается более точный профиль и она за четыре пропуска раскатывается на длину до 30 м. Во вторую трехвалковую клеть этой же линии полосу задают с помощью рольгангов и цепного шлеппера. Здесь полосе с помощью калибровок придается за 3-4 пропуска надлежащий профиль и она раскатывается до 100м.
Полуфабрикат передается в чистовую двухвалковую клеть 850 х 1200 рольгангами и цепными шлепперами, где за один пропуск полуфабрикату придается окончательный профиль.
Далее в зависимости от назначения проводится доработка полосы на следующих агрегатах.
При прокатке рельсов полосу из чистовой клети 850 х 1200 рольгангами передают к пилам горячей резки для разрезки на мерные заготовки длиной 25 м. Затем полуфабрикат проходит контроль, маркируется и направляется для правки в правильную машину. После правки рельсы рольгангами и шлепперами перемещают на холодильник для охлаждения.
Охлажденные рельсы направляют в печи изотермической выдержки и нормализации.
Затем их правят в роликоправильных машинах по нижнему основанию; окончательная правка в другой плоскости осуществляется на вертикальных правильных прессах. После этого рельсы попадают на автоматические линии, где фрезеруют их торцы, сверлят монтажные отверстия и проводят закалку поверхности головок. После автоматических линий рельсы поступают на контрольный стол, где проводится всесторонняя проверка их качества и исправление дефектов. Готовая продукция поступает на склад.
При прокатке двухтавровых и тавровых балок, швеллеров и угловой стали прокатанный полуфабрикат из чистовой клети 850 х 1300 рольгангом задают на участок резки, где его режут на мерные длины по 25 м. Затем полуфабрикат маркируют и направляют на холодильник, который имеет кантователь для поворота полуфабриката с тем, чтобы охлаждение проводилось более равномерно. Охлажденный полуфабрикат рольгангами передается на правильный участок, где его правят в однойплоскости роликоправильными машинами и после кантования в другой плоскости — правильным прессом. Выправленный прокат направляется на участок разбраковки с последующей передачей на склад готовой продукции.
Бракованные участки подлежат обрезке с помощью пилы холодной резки. Для повышения точности проката вместо чистовой клети используют универсальную клеть с вертикальными и горизонтальными валками.
Агрегаты для прокатки круглых профилей включают нагревательное оборудование, рольганги, шлеппера и две группы клетей: черновую, состоящую из одной двухвалковой клети 950 х 2350 и двух трехвалковых клетей 800 х 1900, и чистовую — двухвалковая клеть 850 х 1200. После маркирования и контроля круглый прокат рольгангами подают к пилам для резки на мерные длины, затем на холодильник и на склад готовой продукции.