Порівнюючи два однакових зразки зі сталі, отриманих різними способами, Не можна однозначно сказати, який з них кращий. Але з урахуванням специфіки застосування металевих виробів (чи то лист або пруток) у кожному конкретному випадку слід розуміти, які властивості набуває сплав при тій чи іншій прокатці заготовок («слябів»). Це потрібно не тільки для того, щоб зробити оптимальний вибір і не переплачувати за продукцію (особливо, якщо проводиться закупівля великої партії).

Іноді різниця між гарячекатаними та холоднокатаними виробами – принципова.

Інформація, представлена ​​в цій статті, буде цікава пересічному споживачеві і допоможе допомогти прийняти правильне рішення. Але й професіоналу не зайве ознайомитися з пропонованим матеріалом, оскільки завжди корисно періодично освіжати пам'ять.

Головна відмінність у методах прокату – у температурі, коли він виробляється обробка заготовок. При гарячому вона перевищує 920 ºС (1700 ºF). Холодний прокат проводиться в більш щадному режимі, і температура істотно нижча за значення (іноді на рівні кімнатної), при якому відбувається рекристалізація конкретного металу (сплаву).

Примітка

Рекристалізація - процес, при якому утворюються і ростуть зерна (гранули) рівноосні. Відбувається при значному підвищенні температури та змінює структуру матеріалу, який набуває інших властивостей.

Особливості прокату

Гарячий

• Метал (сплав) легше піддається обробці, тому за такого способу прокату можна отримати більш тонкі листи або пруток меншого перерізу.
• Для виготовлення виробів методом гарячого прокату переважно використовується низькосортна, дешевша сталь.
• Існує необхідність подальшої обробки виробів, тому що нерідко вони вкриті окалиною.
• Геометрія гарячекатаних зразків строгістю не відрізняється (наприклад, нерівності по кутах листів, нерівномірність товщини), оскільки неможливо точно прорахувати межі деформації при охолодженні металу.

Розрахунок маси гарячекатаного та холоднокатного листа за ГОСТ 19903-90, 19904-90:

• Армують (підсилюють).
• Несучі (фундаментні).

Холодний

• Такий спосіб прокату дозволяє точно витримати задані розміри виробів.
• Поверхня одержуваних зразків - гладкіша, рівна, тому їх подальша обробка зводиться до мінімуму (а часом і зовсім не потрібно).
• Метал холоднокатаний стає твердішим і міцнішим (на вигин, розтяг, розрив) з однорідною структурою по всій площі.
• На виробництво йде.
• Вища якість холоднокатаного прокату підвищує його вартість.

Висновок

Якщо першому місці – вартість прокату, то перевагу слід віддати гарячому. Коли ж визначальним фактором є зовнішній вигляд, міцність, якість, слід купувати холоднокатані зразки.

Прокатний стан - комплекс обладнання, в якому відбувається пластична деформація металу між валками, що обертаються. У ширшому значенні - система машин, що виконує не тільки прокатку, а й допоміжні операції: транспортування вихідної заготовки зі складу до нагрівальних печей і до валків стану, передачу матеріалу, що прокочується від одного калібру до іншого, кантівку, транспортування металу після прокатки, різання на частини , маркування або таврування, редагування, упаковку, передачу на склад готової продукції та ін.

Елементи головної лінії стану холодної прокатки (СХП)

Головна лінія листових станів холодної прокатки в загальному випадку складається з тих же елементів, що і листових станів гарячої прокатки: робоча кліть, станини, валки, шпинделі, шестеренна кліть, корінна муфта, редуктор, моторна муфта, електродвигун.

На станах холодної прокатки застосовують як індивідуальний, і груповий привід валків, причому як робочих, і опорних і проміжних, залежно від типу стану та його сортаменту. Найбільшого поширення набула схема індивідуального приводу валків. Застосування дозволяє скоротити кількість типів електродвигунів і вибрати оптимальне передатне відношення по клітинах НСХП. У разі застосування індивідуального приводу валків шестеренна кліть відсутня, а момент, що крутить, від двигуна передається через комбінований редуктор. Як правило, на комбінованих редукторах передатне число 1:1 не застосовують.

Для високошвидкісних СХП застосовують зубчасті шпиндельні з'єднання з бочкоподібним профілем зуба. Найбільший кут перекосу при повному робочому моменті, що крутить, для такого з'єднання становить 10-30° (при перевалках валків до 2°).

Також стани холодної прокатки мають шпиндельне з'єднання, що складається з двох зубчастих втулок, посаджених на кінці валів комбінованого редуктора; двох обойм, що з'єднують втулки; чотирьох втулок, посаджених на вали шпинделів; двох валів; двох напівмуфт, одягнених на кінці робочих валків; врівноважуючого пристрою (використовують лише під час перевалок робочих валків для їх фіксації).

Як головні муфти на СХП використовують зубчасті муфти з бочкоподібним зубом. Вони складаються з двох втулок та двох обойм, з'єднаних по роз'єму горизонтально розташованими болтами.

Конструкцію робочих клітей визначає, головним чином, сортамент смуг, що прокочуються, характер роботи і число валків. Для станів холодної прокатки листової продукції застосовують чотиривалкові кліті. Робочі валки встановлюють у роликових підшипниках з конічними чотирирядними роликами. Сила прокатки сприймається робочими валками, передається на бочки опорних валків, далі на шийки ГНУ. Подушки цих робочих валків не контактують з подушками опорних валків, тому пружні деформації робочих валків у вертикальній площині відбуваються за схемою балки на пружних підставах.

ГНУ забезпечує більшу точність відпрацювання керуючих впливів за рахунок виключення люфтів та пружного закручування натискного гвинта при обертанні його під навантаженням, характерних для електромеханічних НУ. Крім того, ДНУ має малий знос, високу надійність та простоту обслуговування. Воно більш компактне і менш металоємне, що дозволяє зробити робочу кліть компактною і підвищити її жорсткість. ГНУ, розташоване вгорі, зручніше і на 10-15% дешевше за пристрої, розташовані під нижньою подушкою опорного валка.

\Типова посадова інструкціяВальцівника стану холодного прокату труб 3-го розряду

Посадова інструкція Вальцівника стану холодного прокату труб 3-го розряду

Посада: Вальцювальник стану холодного прокату труб 3-го розряду.
Підрозділ: _________________________

1. Загальні положення:

Підпорядкованість:
• Вальцівник стану холодного прокату труб 3-го розряду безпосередньо підпорядковується........................
• Вальцівник стану холодного прокату труб 3-го розряду виконує вказівки. .............

(вказівки цих працівників ви виконуються лише у тому випадку, якщо вони не суперечать вказівкам безпосереднього керівника).

Заміщення:

• Вальцівник стану холодного прокату труб 3-го розряду заміщає........................................ .........................................
• Вальцівника стану холодного прокату труб 3-го розряду заміщає........................................ .......................................

Прийом та звільнення з посади:
Вальцівник стану холодного прокату труб призначається на посаду та звільняється з посади керівником відділу за погодженням з керівником підрозділу.

2. Вимоги до кваліфікації:

Повинен знати:

• технологічний процес холодної прокатки труб
• будову, принцип роботи та правила технічної експлуатаціїустаткування, що обслуговується
• вимоги державних стандартівна холоднокатані труби
• марки сталі та їх властивості при прокатці
• сортамент труб
• застосовуваний прокатний інструмент
• слюсарну справу.

3. Посадові обов'язки:

• Ведення технологічного процесупрокатки труб із зовнішнім діаметром до 15 мм на одному роликовому стані холодного прокату труб.
• Управління станом.
• Перевалка змінного прокатного інструменту.
• Спостереження за якістю труб, що прокочуються, мастилом валків.
• Управління обрізним пристроєм.
• Перевалка калібрів на валкових станах холодної прокатки труб.
• Налагодження табору.
• Виконує поточний ремонт стану.

стор. 1 Посадова інструкція Вальцювальник стану холодного прокату труб
стор. 2 Посадова інструкція Вальцювальник стану холодного прокату труб

4. Права

• Вальцівник стану холодного прокату труб має право давати підлеглим йому співробітникам доручення, завдання щодо кола питань, що входять до його функціональних обов'язків.
• Вальцівник стану холодного прокату труб має право контролювати виконання виробничих завдань, своєчасне виконання окремих доручень підпорядкованими йому працівниками.
• Вальцівник стану холодного прокату труб має право запитувати та отримувати необхідні матеріали та документи, що належать до питань своєї діяльності та діяльності підлеглих йому співробітників.
• Вальцівник стану холодного прокату труб має право взаємодіяти з іншими службами підприємства з виробничих та інших питань, що входять до його функціональних обов'язків.
• Вальцювальник стану холодного прокату труб має право ознайомлюватися з проектами рішень керівництва підприємства, що стосуються діяльності Підрозділу.
• Вальцівник стану холодного прокату труб має право пропонувати на розгляд керівника пропозиції щодо вдосконалення роботи, пов'язаної з передбаченими цією Посадовою інструкцією обов'язками.
• Вальцівник стану холодного прокату труб має право виносити на розгляд керівника пропозиції про заохочення працівників, що відзначилися, накладення стягнень на порушників виробничої та трудової дисципліни.
• Вальцівник стану холодного прокату труб має право доповідати керівнику про всі виявлені порушення та недоліки у зв'язку з виконуваною роботою.

5. Відповідальність

• Вальцівник стану холодного прокату труб несе відповідальність за неналежне виконання чи невиконання своїх посадових обов'язків, передбачених цією посадовою інструкцією - у межах, визначених трудовим законодавством Російської Федерації.
• Вальцівник стану холодного прокату труб відповідає за порушення правил і положень, що регламентують діяльність підприємства.
• При переході на іншу роботу або звільнення з посади Вальцівник стану холодного прокату труб відповідальний за належне та своєчасне здавання справ особі, яка вступає на цю посаду, а у разі відсутності такої, особі, яка його замінює або безпосередньо своєму керівнику.
• Вальцівник стану холодного прокату труб несе відповідальність за правопорушення, скоєні у процесі здійснення своєї діяльності, - у межах, визначених чинним адміністративним, кримінальним та цивільним законодавством Російської Федерації.
• Вальцівник стану холодного прокату труб несе відповідальність за заподіяння матеріальних збитків - у межах, визначених чинним трудовим та цивільним законодавством Російської Федерації.
• Вальцівник стану холодного прокату труб несе відповідальність за дотримання діючих інструкцій, наказів та розпоряджень щодо збереження комерційної таємниці та конфіденційної інформації.
• Вальцівник стану холодного прокату труб несе відповідальність за виконання правил внутрішнього розпорядку, правил ТБ та протипожежної безпеки.

Ця посадова інструкція розроблена відповідно до (найменування, номер та дата документа)

Керівник структурного

безперервні стани з числом клітей 4-5-6.

Одноклітинні багатовалкові реверсивні стани

Ці стани використовують для прокатки невеликих партій листів широкого сортаменту, особливо з марок сталей, що важко деформуються. Стани прості в налаштуванні, прокатку можна проводити з будь-яким числом проходів. У чорній металургії найчастіше використовують стани кварто та 20-ти валкові.

На одноклітинних станах застосовують два способи прокатки:

Полистну прокаткуведуть у кліті кварто. Вихідною заготовкою є гарячекатаний лист товщиною 3-10,5 мм; кінцева товщина листів, що прокочуються, до 1,5 мм.

Прокат рулонної смуги.Прокатку ведуть у 20-ти валкових станах з діаметром робочих валків D p = 3-150 мм, довжиною бочки Lб = 60-1700 мм.

У сортамент таких станів входять тонкі смуги завтовшки 0,57-0,60 ммшириною до 1700 мм. Вихідною заготовкою є травлена ​​гарячекатана рулонна смуга завтовшки 3-4 мм. При прокатуванні стрічок завтовшки 0,002-0,10 ммвихідною заготовкою є холоднокатана смуга завтовшки 0,03-1,0 мм, що пройшла "світлий" відпал.

Одноклітинні реверсивні стани обладнані з передньої та задньої сторони моталками. Прокатку ведуть за кілька проходів, перемотуючи смугу з однієї моталки на іншу, з великими натягами смуги між моталками та робочою кліттю з обов'язковим застосуванням технологічних мастил для зниження впливу сил тертя на силу прокатки. На рис. 33 наведена схема двадцятивалкового стану холодної прокатки смуг.

Мал. 33. Схема двадцятивалкового стану холодної прокатки:

1 - Робочі валки; 2 і 3 – проміжні та опорні валки; 4 - Вимірювач товщини смуги; 5 і 7 - Натяжні пристрої; 6 - Смуга; 8 – барабани моталок

Стан має лише два робочих валка, що деформують смугу. Інші валки опорні та призначені для зменшення вигину робочих валків.

Безперервні стани холодної прокатки тонких смуг

Безперервні стани застосовують при значних обсягах виробництва порівняно вузького сортаменту смуг. Сучасні безперервні стани складаються з 5-6 нереверсивних клітей кварто, смуга одночасно знаходиться у всіх клітях. У кожній кліті проводиться лише один прохід. Безперервні стани забезпечені з переднього боку розмотувачем, із задньої – моталкою.

Підкатом для безперервних станів холодної прокатки є гарячекатані попередньо тручені рулони зі змащеною поверхнею. Гарячекатану рулонну смугу отримують з безперервних широкосмугових станів гарячої прокатки. Товщина підкату становить залежно від товщини готової продукції 2-6 мм.

При холодній прокатці виникають великі тиску металу на валки через зміцнення металу в процесі деформації та великого впливу сил зовнішнього тертя. Холодну прокатку рулонної смуги ведуть зі значним натягом смуги між клітями та між останньою кліткою та моталкою з обов'язковим застосуванням технологічних мастил. Натяг смуги забезпечує значне зменшення тиску металу на валки, що дозволяє прокочувати смугу з високими обтисканнями за кожен прохід і сприяє щільному змотування смуги на моталку та стійкому положенню її між валками, смуга не зміщується вздовж бочки валка. Застосування технологічних мастил призводить до зниження впливу сил тертя, зменшення тиску металу на валки.

На 5-ти кліткових безперервних станах прокочують смуги завтовшки 0,2-3,5 мм, на 6-ти кліткових завтовшки 0,18-1,0 мм. Ширина смуг, що прокочуються на цих станах - до 1200 мм.

На безперервних станах застосовують два способи прокатки:

Порулонна прокатка смуг.Кожен рулон прокочується окремо.

Нескінченну прокатку рулонної смуги.Суміжні рулони перед прокаткою зварюють у стик.

Схеми безперервних станів порулонної прокатки та нескінченної прокатки наведені на рис. 34.

Мал. 34. Схеми безперервних станів порулонної ( а) та

нескінченною ( б) прокатки:

1 - Розмотувачі; 2 - Робочі кліті; 3 - Моталки; 4 - Ножиці; 5 - Стикосварювальна машина; 6 - Петлеутворюючий пристрій; 7 – летючі ножиці

При порулонній прокатці (рис. 34, а) тручені гарячекатані рулони зі складу подають краном на транспортер перед станом холодної прокатки, з якого по одному подають до розмотувача. Потім опускається важіль з електромагнітом, магніт притягує кінець рулону, піднімає його і подає в ролики, що задають. Ці ролики подають смугу далі у вступну проводку, яка затискає і задає її у валки першої кліті.

Процес прокатки починається на малій заправній швидкості 0,5-1,0 м/з. Смуга задається в першу кліть, пропускається через валки всіх клітей і прямує на барабан моталки. При утворенні на барабані моталки 2-3 витків рулону стан розганяють до робочої швидкості 30-40 м/з. При проходженні через валки заднього кінця смуги швидкість знову знижують. Оскільки більшість смуги прокочується зі змінною швидкістю, це призводить до зміни умов прокатки, сили прокатки, пружної деформації кліті, а зрештою до зміни товщини смуги за її довжиною.

Значне поліпшення якості смуги досягається на станах нескінченної прокатки (рис. 34, б), на яких у потоці перед станом кінці рулонів, підготовлених для прокатки, зварюються. В результаті скорочуються операції заправки переднього кінця, швидкість прокатки знижується тільки при проходженні через валки зварних швів відповідно підвищується продуктивність і скорочується витратний коефіцієнт металу. Безперервність процесу в момент зварювання кінців суміжних рулонів, що вимагають зупинки смуг, забезпечується наявністю петлевого накопичувача 6 . Коли процес зварювання рулонів закінчується, знову створюється петльове накопичення смуги, після виходу з останньої кліті смуга розрізається летючими ножицями. 7 і змотується на моталках 3 .

Прокатний стан є комплексом обладнання, призначеного для здійснення пластичної деформації металу у валках (власне прокатки), а також транспортних і допоміжних операцій. До складу прокатних цехів або відділень у загальному випадку входить обладнання головної лінії прокатного стану у складі чорнових, проміжних і чистових робочих клітей та передавальних механізмів, а також нагрівальні печі, системи для гідрозбиву окалини, обладнання для транспортування, різання, термообробки, обробки, правки, змотування, маркування, пакування прокату і т.д.

Основними завданнями прокатного виробництва є одержання готового прокату заданих розмірів та форми у потрібній кількості, з мінімально можливими витратами, з високим рівнем фізико-механічних властивостей та якості поверхні.

Сортові прокатні стани поділяються на одно- та багатониткові.

За розташуванням валків кліті поділяються на горизонтальні, вертикальні та універсальні, але напрямку прокатки - на безперервні та реверсивні.

Залежно від параметрів продукції сортові прокатні стани поділяються наступним чином.

· Середньосортові Коло до ?75 мм;

Фасонні профілі зі стороною до 90 мм.

· Мілкосортні Коло до ?30 мм;

Фасонні профілі зі стороною до 40 мм.

· Дротові Катанка? 6-10 мм

У сучасному прокатному виробництві підвищені вимоги пред'являються до одержання продукції з необхідними властивостями, забезпечення компактності, універсальності, економічності, ремонтопридатності та енергоємності обладнання.

Поряд із підвищенням вимог до розмірної точності прокату та якості його обробки велика увага приділяється виробничій гнучкості обладнання, можливості оперативного переналаштування на інший сортамент, скорочення простоїв, пов'язаних з ремонтом та обслуговуванням.

Існує тенденція лиття заготовок з формою і розмірами, наближеними до параметрів готової продукції, що вносить суттєві зміни в процес прокатки: зменшується кількість необхідних проходів і прокатних клітей з відповідним спрощенням конструкції, зменшенням габаритів і питомих витрат енергоносіїв, проте зменшення коефіцієнта витяжки структурі одержуваного прокату і зумовлює необхідність широкого застосування термічної обробки.

Тенденції сучасного ринку металопродукції проявляються у зменшенні спектра розмірів готового прокату та у більшому розмаїтті марок сталі. У будь-якому випадку для отримання найбільшої продуктивності необхідно забезпечити мінімальну тривалість процесу переналагодження під час переходу на прокатку іншого типорозміру, профілю або марки сталі, а також скоротити тривалість простоїв, пов'язаних з обслуговуванням обладнання.

Основними видами продукції є будівельна арматура, катанка, дріт, куточки, шестигранники тощо.

Стани для розкочування смуг із чорних та кольорових металів методом холодної прокатки

Стани для розкочування смуг з чорних і кольорових металів методом холодної прокатки є обладнанням для прокатки матеріалу в холодному вигляді методом холодної деформації. Це означає, що перед прокаткою вихідний матеріал не нагрівається в печі.

До цього методу прокатки звертаються з метою отримання тонкої смуги або стрічки з мінімальними значеннями по товщині, з рівною блискучою площиною, прецизійними розмірами перерізу і високою гомогенністю властивостей матеріалу. Під час прокатки холодним способом є можливість зміни механічних властивостей металу, що обробляється, вибираючи необхідні параметри обтискань і температурних впливів. Прокатка матеріалів у холодному стані методом холодної деформації поширена, а холоднокатана продукція знаходить сьогодні широке застосування майже у всіх сферах нашої промисловості.

При отриманні готового продукту іноді використовують повністю отримані при холодній прокатці властивості як прецизійність розмірів смуги товщиною до макс. 0,002 мм, покращену під час прокатки міцність. Іноді при наклепі товстих смуг прагнуть отримання поліпшених механічних властивостей отриманої при прокатці смуги. Сучасні розробки станів холодної прокатки сьогодні набагато досконаліші, що стосується швидкості прокатки або підвищення здатності переносити осьове або радіальне навантаження у підшипників різного роду опорних і робочих валків, а також термін їхньої служби. Також з'явилися нові системи вимірювання та регулювання натягу смуг, що прокочуються, створюваного між клітями, автоматичне регулюваннятовщини смуги та виключення різнотовщинності.

Вищеназвані розробки можна частково реалізувати на вже працюючих агрегатах холодної прокатки, внаслідок чого буде збільшено продуктивність вузлів стану, що вже працюють, без особливих фінансових витрат.

Поняття «стрічка» має зв'язок із товщиною смуги, бо до певного моменту були складності із прокаткою широкої смуги завтовшки? 0,2 мм, у зв'язку з цим рулони, які потрібно було прокатати в смугу завтовшки? 0,2 мм, потрібно перед прокатуванням піддати розпуску, тобто. поздовжньому поділу на кілька смуг. Після чого поздовжньо розрізані смуги прокочувалися на станах із валками меншого діаметра та меншої бочки.

Сьогодні при існуванні багатовалкових прокатних ліній, де кількість валків може сягати 20, у поздовжньому розпуску рулону немає сенсу, тому що на багатовалковому агрегаті є можливість прокатки тонших і ширших смуг. Потрібно думати, що в найближчому майбутньому прокатці підлягатимуть смуги шириною мін. 1000 мм та товщиною 0,05 мм. І тільки після цього смуга піде на розпуск, де подовжньо буде ділитися на смужки потрібної ширини. Проте зовсім тонкі смуги, спеціальні сплави та матеріали підлягатимуть прокатці на вузькосмугових станах.

У зв'язку з виробництвом надмірно тонких смуг сильно посилилися вимоги до сталості товщини, тобто. до її рівномірності. Поняття профілю смуги взаємопов'язане з поняттям про різнотовщинність, де мають на увазі в середньому різниця між товщиною смуги в її центрі та товщиною в межах певного віддалення від краю смуги або її кромки.

Мається на увазі, що профіль холоднокатаної лінії залежить від площинності вихідного підкату з лінії гарячої прокатки. Наприклад, опуклий профіль холоднокатаного продукту майже повністю повторює профіль вихідного матеріалу з гарячекатаного виробництва.

Температурні дії на смугу, швидкість процесу деформації, постійний зазор в осередку деформації та параметр натягу смуги відповідним чином впливають на різнотовщинність металу по всій довжині смуги. Цим вплив на різнотовщинність не обмежується, тому що при цьому важлива прецизійність шліфування бочки опорних валків. Від конструктивного виконання опорного вузла та конфігурації цапфи валка (у вигляді циліндра або конуса) залежить, який метод контролю віддають перевагу при визначенні точності розмірів, що досягаються при шліфуванні.

Є ряд інших чинників на відмінності в товщині металу по всій довжині смуги. Очевидно, що коливання товщини матеріалу можуть бути викликані зміною швидкості при прокатці. А цього уникнути просто неможливо, особливо під час гальмування або розгону агрегату.

Створюваний між валками і матеріалом, що прокочується, коефіцієнт тертя змінюється, викликаючи тим самим коливання товщини. Постійність у режимі прокатки в великого ступенясприяє стабільності показань товщини смуги. Рулони повинні подаватися на табір з мінімальними перервами. Тоді створюється майже безперервний процес прокатки, що тягне за собою встановлення необхідного температурного режиму, що впливає на профіль валків. Значні перерви між рулонами сприяють порушенню режимів, потрібне їх коригування, і параметри готової смуги залишають бажати кращого. Різнотовщинність холоднокатаного прокату може бути викликана поганою якістю опорних валків на стані. При шліфуванні бочок валків необхідне дотримання точності шліфування, що також призводить до параметрів різнотовщинності до мінімуму. Биття валків у кліті також може сприяти присутності різнотовщинності по всій довжині смуги.

Товщина матеріалу, що прокочується, і точність прокатки допускають певну ексцентричність валків і їх биття.

До різнотовщини ведуть також невидимі дефекти валків, приховані всередині. Внаслідок цього валок може досить сильно прогинатися під великим навантаженням. На наявність внутрішніх дефектів валок перевіряється ультразвуком дефектоскопа.

Створення достатньої жорсткості у кліті також сприяє зменшенню різнотовщинності холоднокатаного прокату. Жорсткість можна збільшити, створивши попередню напругу в кліті, оснащуючи кліть великою кількістю валків, валків із твердих матеріалів та сплавів із маленьким діаметром.

З метою зменшення різнотовщинності матеріалу, що прокочується стани холодної прокатки оснащують регуляторами товщини, що працюють в режимі автоматики, що згодом коригує і профіль смуги. Надається вплив на ГНУ, на вигин та негативний вигин валків, натяг смуги, на способи охолодження валків та швидкість прокатки.

Склад обладнання прокатного виробництва та метод процесу прокатки визначають тип стану.

Це або нереверсивний, або, навпаки, реверсивний або безперервний агрегат прокатки.

До нереверсивного стану можна віднести табір з однією кліттю (одноклітьової), схематично представлений на рис.1. Напрямок обертання валків не змінюється. Смуга, що прокочується, подається завжди з боку моталки, і на виході завжди транспортується від розмотувача. Таке обладнання використовують для прокатки листового матеріалу або смуги в рулонах, коли прокатка може здійснюватись в один прохід. Це характерно для прокатки алюмінієвої фольги або для прокатки на стані дресирування (рис.2).

До реверсивного стану можна віднести також стан з однією клітиною (одноклітьової), схематично представлений на рис.3. Напрямок обертання валків змінюється. Смуга прокочується спочатку в одному напрямку, потім в іншому, роблячи кілька проходів, які визначають отримання кінцевих параметрів готового прокату.

До безперервного стану відноситься стан з безліччю клітей (багатоклітьової), схематично представлений на рис.4. Клітини на стані йдуть один за одним, процес прокатки йде безперервно, відразу по всіх клітинах. Виробництво холодного прокату може складатися з 6 клітей (для жерсті та тонких смуг) або може мати до 20 клітей при прокатуванні дрібносортного прокату спеціальних сталей. Напрямок обертання валків не змінюється. Смуга, що прокочується, подається завжди з боку моталки, і на виході завжди транспортується від розмотувача.

Сьогодні всі холодні стани безперервної прокатки оснащені регуляторами процесу прокатки, що працюють в режимі автоматики і дозволяють безперервно вести процес, без зупинки агрегату. У момент видалення готового рулону на виході на вході відбувається заправка наступного рулону (рис. 5).

Вхідна частина таких станів оснащена групою розмотувачів, що складається з 2-х розмотують пристроїв, правильно-розтяжною машиною 2, ножицями 3, зварювальною машиною 4, петлевими накопичувачами 5, необхідними агрегату в момент виконання зварного шва при повільній швидкості, натяжними S-роликами 6. На виході безперервного стану 7 стоять леткі ножиці 8 та дві моталки 9.

При досягненні рулонів заданої довжини летючі ножиці, що працюють за принципом гільйотини, відрізають смугу, і кінець рулону слідує на другу моталку. Під час роботи ножиць швидкість прокатки становить 5 м/сек.

Сьогодні великої уваги заслуговують комбіновані лінії, що складаються з лінії травлення та стану холодної прокатки.

Лінія травлення має швидкість, узгоджену з високою швидкістю обробки матеріалу лінії холодної прокатки. На лінії тралення та стані працює якісна система відсмоктування парів кислоти та емульсії, що щадним чином позначається на обладнанні обох ліній. Накопичувач смуги може бути вертикальним, що зменшує довжину комбінованої лінії загалом.

Комбіновані лінії мають свої переваги:

• · Скорочення загального складу обладнання;
• · Один склад рулонів;
• · Скорочення чисельності персоналу.

Конструкція прокатних станів

Робочі кліті стрічкопрокатного стану.

Вимоги до холоднокатаної смуги постійно посилюються. Це відноситься і до прецизійних параметрів товщини, планшетності смуги та чистоти її поверхні. Ці вимоги становлять основу конструктивного виконання обладнання прокатних клітей, входу та виходу табору та іншого побічного обладнання.

Конструктивні зміни стосуються прокатних клітей табору. Для створення попередньої напруги в кліті використовуються вищі зусилля прокатки, натискні пристрої стали гідравлічними, ПЖТ стали більш досконалими і т.д. Система вигину та протизгинання робочих і опорних валків покращує показники планшетності смуги та збільшує термін служби валка між перешліфуванням.

На допомогу контролю планшетності лінії на прокатних агрегатах встановлюють вимірювачі натягу, що вимірюють натяг смуги в межах її ширини. Система ГНУ плюс система вигину та протизгинання робочих та опорних валків, осьове зсувування також сприяють досягненню точності у показниках товщини стрічки або смуги.

Двухвалкові стани

Прокатна кліть оснащується певною кількістю валків, яка згодом визначає назву прокатного агрегату. Для прокатки сортового профільного матеріалу, вузьких смуг та стрічок, для розплющування дроту, для процесів дресирування підходять двовалкові кліті. Технологія цих процесів потребує певного конструктивного оснащення кліті із двома валками. Навантаження, що припадає на валки, та швидкість процесу прокатки визначають вибір підшипників для оснащення кліті: кочення, ковзання, роликопідшипників тощо. Вони постійно конструктивно змінюються, щоб довше служити та скоротити теплові втрати при терті.

Двухвалкові стани можуть бути нереверсивними, реверсивними, безперервними. На безперервних двовалкових станах прокочують фольгу і розплющують дріт. Приклад такого стану зображений на рис. 6. Склад обладнання досить простий: пристрій, що розмотує, кліть для прокатки матеріалу і моталка.

Кліть для прокатки матеріалу відображена на рис. 7. Кліть встановлюється на підставі 3. Подушки валків, нижні вказані під поз. 5 та верхні під поз. 4 фіксуються разом з валками таким чином, що подушки з боку обслуговування зафіксовані по осі основи. За допомогою планок, які, як правило, фіксуються болтами на станині, розташованій праворуч. На подушках валків є виїмки, які встановлюються планки. Така конструкція міцно фіксує подушку, запобігаючи таким чином її зміщення по осі і надаючи кліті в цілому додаткову жорсткість.

Подушка, як єдине ціле, змонтована разом із підшипниками, дистанційною втулкою, кришкою підшипника, гідравлічним затискним кільцем, натягується на цапфу валка. З боку приводу подушки називають плаваючими, так вони не залишаються незафіксованими. Процедура перевалки валків цим здійснюється швидше, оскільки демонтаж планок і кріпильних елементів доводиться робити лише з боку обслуговування. В процесі прокатки, особливо на великій швидкості, відбувається збільшення температурного балансу, внаслідок чого валок подовжується, і кріплення його з двох боків могло б призводити до заклинювання валка. Така ситуація, у свою чергу, могла б призвести до навантаження підшипників. Подушки нижніх валків встановлюються не безпосередньо на станині, а на прокладки з розжареною поверхнею 6. Нижня частина подушки спирається на площину прокладки, і при згинанні валка відбувається самоустановка підшипника в подушці.

Смуга заходить у кліть по проводковому столу 7. Стіл оснащений бічними напрямними, встановленими на ролики 9. Напрямні можуть налаштовуватися в залежності від ширини смуги або стрічки, на вужчу або ширшу стрічку. При транспортуванні смуга стосується не самих напрямних, а роликів, що запобігає зносу напрямних внаслідок постійного контакту зі смугою. На проводковому столі закріплено притискний пристрій 10, яке фіксує смугу або стрічку між промасленими прокладками з фетру та дерева. Відбувається чищення смуги. Перед перевалкою валків гвинт 11 відгвинчується, і проводковий стіл вільно висувається за межі отвору станини, щоб не ускладнювати демонтаж валка та подушки зі станини.

Щоб на матеріал, що прокочується, не потрапляв бруд, валки очищає брусок, або шабер 12, який притиснутий до валку, збираючи з нього бруд.

З кліті смуга транспортується до виходу агрегату, потрапляючи спочатку на приймальний стіл 13, і при підтримці роликом притискним 14 направляється до моталки агрегату. Щоб підняти валки, готуючись до перевалки, гвинтовий механізм використовують 2.

Натискні пристрої будь-якого прокатного агрегату служать для прецизійного регулювання товщини матеріалу, що прокатується. Вони можуть бути електричними або гідравлічними. Оскільки гідронатиски двовалкових та чотиривалкових прокатних агрегатів конструктивно виконуються майже однаково, ми торкнемося опису їх при ознайомленні з чотиривалковою кліттю.

Всі однакові для 2-х та 4-хвалкових клітей ділянки обладнання ми розглянемо при описі 4-хвалкового стану.

Чотирихвалкові стани

На сьогодні чотиривалкові стани є найбільш поширеним прокатним обладнанням для виробництва холоднокатаного матеріалу. У кліті 4-хвалкового стану розташовані 4 валка: два робочі і два опорні. Процес прокатки йде між робочими валками, а опорні посилюють жорсткість у кліті, чому сприяють різні види встановлення робочих валків. Зазвичай опорні валки більшого діаметра ніж робочі. Завдяки цьому усувається прогин робочих валків. На чотиривалкових агрегатах зазвичай лише робочі валки є приводними.

Щоб робочий валок при нереверсивному режимі прокатки притискався до опорного, що позбавляє робочий валок від прогину, робочі валки мають трохи попереду опорних. Валки можуть розташовуватися без осьового зміщення, але тоді опорні мають двостороннє розташування. Як можна розташувати валки у кліті, можна побачити на рис. 8.

На вибір, залежно від технології, ті та інші валки на чотиривалковому прокатному агрегаті можуть бути керованими. Краще робити опорні валки приводними, ніж робітники. Якщо співвідношення довжини валка та діаметра > 5: 1, то вибираються опорні валки як приводні. На таких клітях прокочують тонкий матеріал, де вміст С або Si високий, нержавіюча сталь, тобто. де необхідно створити велике зусилля прокатки. Стан, на якому приводні опорні валки, ми бачимо на рис.9. У його клітях прокочують тонкий матеріал з високим вмістом С або Si, нержавіючу сталь, сплави високого легування, а товщина смуги, що прокатується, може бути до 0,2 мм.

У процесі прокатки м'якшого матеріалу з приводними опорними валками можна досягти більш високого обтиснення.

Станина прокатної кліті несе основні навантаження, присутні під час прокатки. Станини виготовляються із сталевого лиття. Фундаментні плити під станини виготовляються зі сталі. Спеціальні стяжні механізми з'єднують станини і надають їм додаткової жорсткості. У прорізи станин встановлюють опорні валки.

До станин кріпляться вставки, завдяки яким встановлюється позиція подушок робочих валків та ДНУ. Валки при кожному шліфуванні втрачають у діаметрі. Тому внизу під подушками опорних валків розташовані механізми, які регулюють позицію валка з новим діаметром після шліфування щодо лінії прокатки.

Верхні подушки опорних валків оснащуються вимірниками зусилля прокатки. ДНУ регулюють зазор між робочими валками в осередку деформації.

Підшипники прокатних валків витримують величезні навантаження. Вони розташовуються у величезних подушках, які встановлюються в отвір станини. У подушках опорних валків знаходяться підшипники рідинного тертя (ПШТ). Подушки робочих валків працюють на роликопідшипниках (циліндричних).

Залежно від навантаження на опорні валки та швидкості процесу прокатки для опорних валків підбирають підшипники. На високопродуктивних станах прокатки рулонного матеріалу з високою швидкістю процесу (10-15 м/с) підшипники кочення прослужать недовго. Тому збільшують діаметри опорних валків, щоб використовувати стандартні роликопідшипники або ПШТ. ПШТ кращі:

• · Вони невеликого розміру,
• · Діаметр цапфи можна збільшити до 0,75 діаметра опорного валка,
• · Не вимагають ретельного обслуговування, як роликопідшипники.

Шестивалкові стани

На рис. 10 показана схема розташування валків шестивалкового стану з фрикційним приводом валків типу СР. Привідними у цьому стані є проміжні валки. Кінці проміжних валків мають конусне шліфування: один валок має конус з боку приводу, інший - з боку оператора.

Проміжні валки мають можливість зміщення осі щодо кромок смуги, що сприяє поліпшенню планшетності смуги. Проміжні валки обертаються у різних напрямках. При високій швидкості прокатки коефіцієнт тертя стає нижчим. Поперечна різнотовщинність стрічки або смуги зі стану типу СР також значно менша, ніж на чотиривалкових клітях.

прокатні стани

На рис. 11а знаходяться позиції валків у шестивалковій кліті. Перевага шестивалкових станів перед чотиривалковими в тому, що положення робочих валків більш фіксоване. Так як подушки здебільшого ковзають, то і перевалка робочих валків протікає з найменшими витратами за часом.

Недоліки:

• · кількість валків у кліті (опорних, робочих, проміжних) робить їх огляд менш доступним, що позбавляє можливості ретельно провести візуальний огляд їхньої поверхні;
• · Різниця в діаметрі опорного валка та робітника становить співвідношення 2,5:1;
• · Чим більше опорних валків у кліті, тим складніше обслуговувати кліть, бо опорні валки повинні бути паралельними для нормального режиму роботи прокатного агрегату;
• · Пристрої для встановлення валків переміщують у шестивалкових станах чотири натискні гвинти

Щоб гвинти встановити правильно, є клинові пристрої, які служать для їх встановлення та встановлення подушок. Це забезпечує досягнення необхідної паралельності між опорними валками, розташованими зверху та знизу.

При встановленні валків дуже важлива висока прецизійність, бо вона забезпечує технологічно нормальний режим роботи стану. Поява осьових зусиль дає збої у функціонуванні основних вузлів прокатного агрегату. Управляючими в шестивалковій кліті є робочі валки.

Мал. 11. б показує нам одну з можливих конструкцій опорних валків: виконання може бути суцільним або набірним. В даному випадку як опорні валки на вісь насаджені окремі ролики (4 - 8 штук) з опорами.

Багатовалкові стани

Багатовалкові прокатні агрегати отримують у Останнім часомНайбільш широке поширення, що з зміною попиту ринку металопродукції. Збільшився попит на тонку високовуглецеву стрічку та стрічку з нержавіючої сталі та спеціальних сталей. На звичайних станах ці замовлення виконати не так просто: потрібна велика кількість проходів та проміжних термообробок.

Завдяки використанню великої кількостівалків малого діаметра отримано можливість прокатки стрічки або смуги з мінімальною товщиною.

З інвестиціями в багатовалкові стани пов'язано багато переваг:

• · Зменшення вагової характеристики прокатного обладнання;
• · Економія металу;
• · Здешевлення вартості обладнання;
• · цехові крани меншої вантажопідйомності, що обслуговують багатовалкові стани;
• · Зменшення при спорудженні цеху висоти самої будівлі;
• · Значне зниження інвестицій, вкладених при спорудженні цеху під виробництво холодного прокату в цілому.

І основна перевага багатовалкових станів полягає в отриманні високоякісної смуги або стрічки, так як на матеріалі практично відсутня або присутня мало поперечної різнотовщинності.

Ці кліті може бути як нереверсивними, тобто. валки постійно обертаються як в одному напрямку, так і реверсивними. Тут приводними є два робочих валка з невеликим діаметром, всі інші валки з великим діаметром служать як опорні і є в процесі прокатки холостими. Стрічки або смуги, що прокочуються на таких станах, мають досить велику довжину і змотуються в бунти або рулони.

Для зменшення допуску за товщиною та поліпшення параметрів площинності поверхні в кліті застосовують різні пристроїз метою регулювання профілю валків:

• · шляхом нагрівання бочки валків;
• · Протизгинання робочих і опорних валків;
• · Подачі мастила по всій ширині матеріалу, що прокочується в сам вогнище деформації;
• · Диференційованої подачі емульсії.

Товщина кромки смуги завжди відрізняється від товщини смуги у середині. На станах дуо або кварто, де використовуються валки великого діаметра, і обладнання створює підвищену жорсткість у кліті, легко дотримуються суворих допусків по товщині продукту.

На багатовалкових станах, наприклад, прокочують стрічку або смугу шириною 1220 мм при товщині 0,125 мм з допуском на товщину ±3%. При цьому довжина смуги в рулоні або стрічки в бунті становить близько 10 000 м або більше.

Однак багатовалкові стани, особливо де кількість валків досягає 20 і більше, мають ряд недоліків у порівнянні зі станами дуо або кварто, на яких застосовуються валки більшого діаметру. Недоліки полягають у наступному:

• · Низькі показники зусилля прокатки в осередку деформації;
• · Обмежена швидкість прокатки і пов'язана з цим низька продуктивність;
• · висока температурапри прокатці та складність відведення тепла з кліті;
• · Підвищена складність в експлуатації стану;
• · Складне налаштування;
• · Потрібна прецизійність при підготовці валків, зокрема, при їх шліфуванні;
• · Великі витрати з електроенергії, пов'язані з роботою приводних систем.

Однак вибір типу прокатного агрегату та його подальше проектування залежить безпосередньо від потреб та попиту ринку та задоволення запитів покупців.