Классификация прокатных станов

 

Содержание

ГлавнаяКраткая теорияТехнология прокатки- - - - - - - - - - - -Станы горячей прокаткиСтаны холодной прокаткиЗаключениеВопросы для самопроверкиПриложенияЛитератураГлоссарий

 

 

 

 

 

 

 

 

 Все прокатные станы, работающие на металлургических предприятиях, классифицируются по назначению, количеству расположению рабочих клетей и валков в рабочих клетях.

По назначению прокатные станы делятся на:

1.  Обжимные станы − блюминги и слябинги. Их относят к основным обжимным реверсивным станам. Блюминги и слябинги характеризуются диаметром рабочего валка. Различают малые блюминги с диаметром валка 859-900 мм и большие блюминги с диаметром валков 1000-1300 мм.

2.  Заготовочные станы дополнительно обжимают блюмы. Диаметр валков таких станов составляет 500-900 мм. Заготовочные станы предназначены для прокатки заготовок для сортовых, проволочных и трубных станов.

3.  Рельсобалочные станы прокатывают рельсы, двутавровые балки и швеллеры. Стан, как правило, содержит обжимную двухвалковую клеть 900. черновую трехвалковую клеть 800 и двухвалковую чистовую клеть 800.

4.  Крупно-, средне- и мелкосортовые станы. Крупносортовые станы прокатывают сталь до 150 мм.   Среднесортовые станы прокатывают сталь до 80 мм.   Мелкосорторвые станы прокатывают сталь до 40 мм. Характеристика сортовых станов в таблице 2, а примерный сортамент проката приведен в таблице 8.

5.  Проволочные станы содержат 4-5 групп клетей: черновая, две-три средних и чистовую клеть. Проволочный стан может быть полунепрерывным и непрерывным. Одной из особенностью проволочных станов является настройка стана на непрерывность намотки проволки.

6.  Листовые (толсто-, средне- и тонколистовые) станы прокатывают сталь от 1 до и более 4 мм.

7.  Станы холодной прокатки прокатывают сталь от 0,008 до 4 мм.

8.          Трубопрокатные станы.

К станам горячей прокатки относят обжимные, заготовочные, рельсобалочные, сортовые, проволочные, штрипсовые, листовые, широкополосные.

К станам холодной прокатки относят листовые, жестепрокатные и станы для прокатки тонкой ленты.

К станам специального назначения относят колесопрокатные, бандажепрокатные, для прокатки полос и профилей переменного сечения, шаров, винтов, гнутых профилей.

Основным параметром стана является диаметр валков или шестерен в шестеренной клети в мм. При наличии в стане нескольких рабочих клетей параметром стана является диаметр валков чистовой клети.

Основным параметром листовых станов является длина бочки валка в мм, которая определяет наибольшую ширину прокатываемых на стане листов или полос.

По режимам работы различают: реверсивные регулируемые, нереверсивные нерегулируемые, нереверсивные регулируемые станы. Реверсивный стан имеет одну клеть, прокатка в которой производится в обоих направлениях. Нереверсивный стан имеет несколько клетей, расположенных последовательно. Клети установлены таким образом, что прокатываемый металл одновременно находится в нескольких клетях.

По числу и расположению рабочих клетей различают: одноклетьевые, многоклетьевые линейные, последовательные, непрерывные, зигзагообразные, шахматные станы.

Одноклетьевые станы являются простейшим типом прокатного стана. К станам такой группы относят блюминги, слябинги, заготовочные и станы готового проката. Такие станы используют как заготовочные, сортовые, рельсобалочные, проволочные, листовые.

Рабочие клети в многоклетьевом линейном стане располагается в одну линию.

По количеству рабочих валков клети прокатных станов подразделяются на двухвалковые (дуо), трехвалковые (трио), четырехвалковые (кварто) и многовалковые станы. Число валков на станах может быть от 2 до 20.

 

Рисунок 3.1 – Схема расположения валков в двухвалковой клети

 

Двухвалковые клети наиболее распространены, и бывают реверсивными и нереверсивными. Прокатываемый металл проходит между валками вперед и назад нужное количество раз, а валки соответственно меняют свое направление вращения. Реверсивные двухвалковые клети применяют в обжимных, толстолистовых, сортовых и листовых станах.

В трехвалковых клетях оси валков расположены в одной вертикальной плоскости и имеют постоянное направление вращения. Трехвалковые клети используют при производстве сортового проката. Прокатываемый металл движется в одну сторону между нижним и средним валками и в обратную сторону - между средним и верхним. Для подъема металла на верхний уровень устанавливают подъемно-качающиеся столы.

Рисунок 3.2 – Схема трехвалковой клети

 При производстве листа применяют трехвалковые клети, но со средним валком меньшего диаметра, чем нижний и верхний. Средний валок является неприводным и в процессе прокатки прижимается то к верхнему, то к нижнему валкам.

Наличие подъемно-качающегося стола в трехвалковых станах снижается производительность. Кроме того, валковая система обладает малой жесткостью и в последнее время применяется все реже.

Четырехвалковые клети имеют четыре валка, расположенные в одной вертикальной плоскости. Прокатка металла осуществляется только двумя внутренними, рабочими валками. Два остальных валка служат опорой для рабочих валков и предназначены для снижения упругой деформации рабочих валков и увеличения жесткости валковой системы. Приводными валками являются рабочие валки. В четырехвалковых клетях применяют рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижаются деформирующие усилия.

Рисунок 3.3 - Схема расположения четрых- и шестивалковой клети

 Многовалковые клети используют для тонколистовых прокатных станов холодной прокатки. Точная прокатка возможна лишь при относительно малых диаметрах валков. Диаметры рабочих валков в двенадцати- и двадцативалковых клетях лежат в пределах от 3 до 50 мм.

По расположению валков различают клети с горизонтальными, вертикальными, с горизонтальными и вертикальными (универсальные клети), с косыми валками.

Наиболее части используются двухвалковые станы с горизонтальным размещением валков. Клети с вертикальными валками (эджеры) применяются для бокового обжатия металла, когда нежелательна кромка.

Станы, у которых вблизи горизонтальных валков расположены вертикальные, называются универсальными. Обжатие металла осуществляется горизонтальными и вертикальными валками одновременно.

Привод прокатного стана может быть редукторным или безредукторным. Достоинством безредукторного привода является меньшая инерционность, более простая кинематическая схема, меньшие габариты.

Для станов используется групповой и индивидуальный привод. Схема прокатного стана с групповым приводом показана на рисунке 3.4. Групповой привод включает себя шестеренную клеть  редуктор. Движение от одного двигателя распределяется на два шпинделя с помощью шестеренной клети.  Это одноступенчатый редуктор, передаточное отношение которого равно единице. Шпиндели передают крутящий момент  при отклонении от соосности до 10…12 º. Групповой привод применяется в основном на мелких станах. У подобного стана меньше электрооборудование и оно менее сложно.

Рисунок 3.4 - Схема прокатного стана с групповым приводом

Наиболее предпочтительно в станах использовать индивидуальный привод (рисунок 3.5), когда каждый прокатный валок приводится в движение от своего электродвигателя. При этом возможно увеличить мощность привода каждого валка и ускорения. А требование в точном подборе валков отпадает. Индивидуальный привод позволяет регулировать скорости каждого валка  и поддерживать определенное соотношение между ними. Как правило, скорость нижнего валка выше по отношению к скорости верхнего валка, что способствует лучшему прохождению металла по рольгангам.

Рисунок 3.5 - Схема электропривода с индивидуальным приводом

Скорости прокатки весьма различны и зависят главным образом от требуемой производительности прокатного стана, сортамента прокатываемой продукции и технологического процесса. У обжимных, заготовочных, толстолистовых, крупносортных станов скорость прокатки около 2-8 м/с. Наибольшие скорости характерны для непрерывных станов: при прокатке сортового металла 10-20 м/с; полосового 25-35 м/с; проволоки 50-70 м/с; при холодной прокатке жести 40 м/с.

Режим работы станов тяжелый. Он характеризуется ударным приложением нагрузки в момент захвата металла, большими динамическими перегрузками, особенно в период разгона привода с металлом в валках.

Режим работы реверсивных станов отличается большой частотой пусков (до 1500 в час), частыми реверсами, торможением, большими перегрузками. Электропривод главной клети все время работает в динамическом режиме.