Прокатный стан

Через сортопрокатный цех ОАО ДМЗ проходит почти вся продукция, выплавляемая в сталеплавильных цехах завода, и только небольшое количество стали проходит через литейный и кузнечный цеха. Технологический процесс получения готового профиля является завершающей стадией металлургического производства.

Для прокатки металла в сортопрокатном цехе ОАО ДМЗ установлены станы различного типа и назначения; стан 400, стан 350 и стан 250. Прокатный стан – это комплекс машин и агрегатов, предназначенных для осуществления пластической деформации в валках, дальнейшей его обработки (правки, резки и прочие) и транспортирования.

Характеристика оборудования стана 400

Стан 400 расположен в 2 линии. Одна линия – обжимная, вторая линия – чистовая.

Обжимная рабочая клеть. Станина: система клети – «трио», тип станины – открытый, материал – сталь 30Л-П, форма поперечного сечения стоек – прямоугольная, вес станины – 9000кг, высота – 4160мм, расстояние между осями станин – 1960мм.

Привод клети – электродвигатель типа АМ-175-8-12 через редуктор «Шлеманн» и шестеренную клеть.

Род тока – переменный, напряжение – 6000В, сила тока – 89А, мощность – 736кВт, число оборотов – 490 об/мин, число оборотов валков – 80 об/мин.

Шестеренная клеть.

Станина: тип - открытый, материал – чугун, вес – 7296кг. Шестеренные валки: количество – 3штуки, тип нарезки шевронный, угол подъема зуба - 27º35´40´´, число зубьев – 29, диаметр начальной окружности – 525,

материал – сталь 30Х2ГМТ.

Подъемно-качающийся стол, установленный с задней стороны обжимной клети; конструкция – сварная, длина – 5490мм, ширина – 2020мм, привод качания стола – электродвигатель типа ДП-72, 220В, 67кВт, 560об/мин.

Редуктор «Шлеманн» двухступенчатый, передаточное число – 6,125, смазка централизованная, опоры валов шестерен – баббитовые вкладыши. Скорость быстроходного вала 490 об/мин.

Чистовая линия.

Чистовая линия состоит из трех клетей, расположенных в линию. Расстояние между осями обжимной клети и чистовой линии – 16,5м. Задача полосы в клети чистовой линии с передней стороны осуществляется при помощи рольгангов, с задней стороны – при помощи «горок», рольгангов и автозадатчика. Передача раската из клети в клеть производится шлепперами.

Рабочие клети чистовой линии стана: количество рабочих клетей – 3, система рабочих клетей – «Трио», тип станины – открытый, материал станины – литая сталь, общий вес узла станин – 10000кг, форма поперечного сечения стоек – прямоугольная, диаметр и шаг нажимного винта (мм) – Уп 160 х 8, максимальный ход нижнего нажимного винта – 90мм, максимальный ход верхнего нажимного винта – 90мм, передаточное число нажимных механизмов – і = 2,52, осевая регулировка валков ± 15мм, уравновешивание верхнего валка – пружинное, расстояние между осями нажимных винтов – 1495мм.

Шестеренная клеть. Тип открытый, материал – чугун СЧ32-52, вес – 5100кг. Шестеренные валки: количество – 3шт., тип нарезки – шевронный, угол подъема зуба - 29º13´20´´, число зубьев – 21, диаметр начальной окружности – 385мм, максимальный рабочий крутящий момент – 20 тм, материал – сталь кованая.

Привод чистовой линии – электродвигатель типа – 604п-28 каскад-кремер: род тока – переменный, напряжение – 3000 В, мощность – 1180 кВт, число оборотов – 210 об/мин., сила тока – 300А, число оборотов валков – от 140 до 210 об/мин.

Характеристику шлепперов приведем в таблице

Таблица – Характеристика шлепперов

Ш л е п п е р а	У Ⅰ - Ⅱ	У Ⅱ -Ⅲ
Количество канатов, шт. Ход шлепперов, мм Скорость движения, м/ек.   Привод шлепперов: электродвигатель напряжение, В мощность, кВт число оборотов, об/мин.	1,56     МТ 51-8	1,56     МТ 52-8

Шлепперы с задней стороны чистовой линии стана, количесвто канатов – 6шт., ход шлепперов – 11320мм, скорость движения – 1,56 м/с. Привод шлепперов: электродвигатель – типа МТВ-511-8, род тока и напряжение – переменное, 380 В, мощность – 30 кВт, число оборотов – 725 об/мин.

Пила горячей резки стана 400: тип – салазковая, диаметр диска – 1250мм, толщина диска – 5,5мм, материал диска – 65-70Г, число оборотов диска в минуту – 1029, ход пилы – 500мм способ передачи от мотора – текстропный, мощность мотора механизма подачи диска – 12,5кВт, привод вращения диска – электромотор типа МА 206/1,8, 380В, 45кВт, 735об/мин.

Ножницы холодной резки – консольные открытые, усилие резания – 5000 КН (500т), предел прочности разрезаемого металла – до 1300 Н/мм² (130кг/мм²), длина режущей кромки ножа – 700мм, чилсо резов в минуту – 10, число ходов верхнего ножа в минуту – 18, ход верхнего ножа – 155мм. Привод от электродвигателя переменного тока типа АК-103-10, 100кВт, 580об/мин.

Холодильник стана 400: система – типовой, конструкция – реечный, длина – 18м, ширина - 12,5м, площадь – 225 м².

Привод от электродвигателя типа ДП-52,42 кВт, 970 об/мин., через цилиндрический трехступенчатый редуктор j = 76.734 и два конических редуктора j = 1.

Сортамент стана 400.

- квадрат со стороной 30-60 мм;

- круг d=40-70 мм;

- полосы (5-25) х (70-120) мм;

- спецпрофили проката (уголок, полособульбовые профили, пружинные профили и другие).

Стан 400 – стан линейного типа т.к. клети расположены в две линии:

- первая линия – обжимная, состоит из одной клети;

- вторая линия – чистовая, состоит из трех клетей.

Нагревательная методическая печь содержит три зоны нагрева: методическую, сварочную, томильную (рисунок).

Нагреваемый металл и дымовые газы движутся навстречу друг другу, т.е. образуется противоток. В методической зоне, когда металл еще холодный и его пластичность незначительная, нельзя форсировать нагрев в методической зоне. Нагретый в конце методической зоны металл поступает в сварочную зону, где он нагревается. В томильной зоне происходит выравнивание температуры по сечению, а также в местах, контактных с глисажными трубами. Температура металла на выдаче составляет 1150-1200˚.

Обжимная линия (рисунок) имеет стальные валки диаметром 500-550мм, прокатку ведут за 5-7 пропусков так, что из исходного сечения заготовки 135х135мм получают промежуточный квадрат со стороной 72-92мм. Привод валков осуществляется от электродвигателя чероез шестеренную клеть. С передней стороны клеть клеть оборудована листовым кантователем, а с задней стороны подъемно-качающимся столом.

Чистовая линия состоит из трех рабочих клетей, чугунные валки диаметром 360-400мм. В чистовой линии прокатку ведут за 5-9 пропусков. Далее металл проступает на пилу горячей резки, где обрезают передние и задние концы и при необходимости пробы. Если готовый раскат полностью не помещается на холодильнике, то его разрезают на две части, после холодильника металл режется на заказанные длины ножницами холодной резки, сбрасывается в карманы и с помощью мостового крана транспортируется на адьюстаж.

На складе готовой продукции прокат взвешивается на весах, сортируется, а если обнаружены дефекты на заготовках, то их зачищают шлифовальной машиной типа УШР-2 или напильником.

Сортамент сортопрокатного стана 400 приведено в таблице №

Таблица- Таблица сортамента сортопрокатного стана 400

Наименование профилей	Стан 400	ГОСТ, ТУ
Квадратные	35 - 60	ГОСТ 2591 - 88
Круглые	37 - 72	ГОСТ 2590 - 88
Полосовые шириной толщиной	50 - 160 6 - 36	ГОСТ 103 - 76
Полособульб несимметричный	№ 8, 9, 10	ГОСТ 21937 -76
Полособульб симметричный	№ 935, 1035	ГОСТ 9235 - 76
Полоса Рессорная Желобчатая	76 х 10; 13 89 х 13 120 х 6	ГОСТ 7519 - 90
Полоса рессорная	76 х 10 90 х 9 - 18 120 х 16 102 х 10,5 - 16	ГОСТ 7419 - 90
Полоса рессорная Т - образна	90 х 63 х 18 х 7,2 100 х 70 х 16 х 6,4	ТУ 14 - 2 - 1205 - 98
Профиль для ножа грейдера	155 х 12	ГОСТ 17152 - 89
Профиль для лемехов	105С, 105СУ	ТУ 14 - 2 - 336 - 78
Шестигранные	36 - 53	ГОСТ 2879 - 88
Балка двутавровая специальная	80 х 35 х 6	ТУ 14 - 234 - 81 - 94
Уголок равнополочный	63 х 63 х 6 75 х 75 х 7; 6	ГОСТ 8509 - 93
Полоса для свеклорежущего ножа	97 х 8,8	ТУ У322 – 234 – 94 - 98
Полоса для скребка конвейера	60 х 35 х 12	ТУ 14 -234 – 75 - 92

Валковая арматура и настойка стана 400

Для осуществления правильного процесса прокатки металла в валках и получения продукции высокого качества рабочие клети сортовых станов обычно оснащают комплектом технологических устройств и деталей, имеющих общее название – валковая арматура.

Валковая арматура сортовых станов предназначена для осуществления следующих основных технологических операций:

· Направления прокатываемой полосы в необходимом положении к нужному месту на бочке рабочего валка;

· Удержания полосы в валках в процессе прокатки в необходимом месте и положении, предусмотренных схемой обжатий и калибровкой профиля;

· Снятия с валков переднего конца прокатываемой полосы и направления ее в необходимом положении для дальнейших операций.

По расположению в рабочей клети различают вводную и выводную валковую арматуру. Вводная арматура располагается в прокатной клети со стороны входа прокатываемого металла в рабочие валки, а выводная – со стороны выхода его из валков.

Наиболее распространенной на современных сортовых станах является вводная и выводная арматура, основанная на скольжении прокатываемой полосы по рабочим поверхностям ее деталей. На смену этой арматуре в настоящее время на современных сортовых станах приходит вводная и выводная роликовая арматура, обеспечивающая более высокие по сравнению с арматурой трения скольжения эксплуатационные характеристики и качество готового проката.

Для направления полосы в определенное место на бочке рабочего валка в калибр в необходимом положении применяют вводные столы и линейки. Эти детали вводной арматуры предназначены также для ограничения в определенных пределах перемещений полосы вдоль бочки рабочего валка в процессе прокатки металла. Для более точного направления полосы в валки и удержания ее в них в процессе прокатки в положении, предусмотренном схемой обжатий и калибровкой профиля, применяют вводные регулируемые коробки с пропусками. В связи с этими функциями вводной арматуры ее часто подразделяют на направляющую и удерживающую.

Основными деталями выводной арматуры являются проводки, которые предназначены для снятия с валков переднего конца прокатываемой полосы и управления ее изгибом в плоскости установки проводок. Для направления движения выходящей из валков полосы и управления ее изгибом в плоскости перпендикулярной плоскости установки проводок применяют выводные линейки.

Выводные проводки в некоторых случаях используют также для кантовки прокатываемой полосы путем скручивания проходящего через них металла. Для этой цели широко применяются роликовые проводки и диски.

Валки обжимной клети: диаметр 560-510мм, длина бочки 1690мм, материал – полутвердый легированный или отбеленный чугун, привод от 1180-кВт электродвигателя переменного тока типа 604П-28 (210 об/мин) через шестеренную клеть с диаметром начальной окружности шестеренных валков

385мм, максимальный рабочий крутящий момент на ведущем валу шестеренной клети 200 кН·м, частота вращения рабочих валков 210-140 об/мин. Соответственно скорость прокатки в клетях чистовой линии 4,4-2,9 м/с.

Валки калиброванной клети калиброваны по двум монтажным схемам. Одна используется для получения подката для прокатки на чистовой линии стана полосовых и фасонных профилей шириной 100, 110 и 120мм и «квадратов» 55 и 60 мм, другая – для полосовых и фасонных профилей шириной 130, 140, 150 и

160 мм. Калибры левой половины бочки валков по обеим монтажным схемам одинаковы и предназначены для получения подката квадратного сечения при прокатке на стане всех остальных профилей.

Для улучшения захвата металла разрешается нарезка лунок в ручьях 1, Ш, V нижнего валка обжимной клети, а также на среднем валке в первом фасонном ручье на валках для прокатки полособульбовых профилей. Валки охлаждаются водой под давлением 150 кПа.

Перед укладкой валков шейки они должны быть очищены от ржавчины и грязи. Поверхность шеек должна быть чистой без рисок, задиров и других дефектов.

Работать с установкой валков без просвета между ними запрещается, так как это может привести к поломке валков.

В процессе нормальной работе стана для проверки правильности настройки необходимо в течение всей смены производить замеры готового профиля.

В промежуточных клетях чистовой линии необходимо производить осмотр поверхности профиля не реже, чем через два часа; в первой клети чистовой линии (бушере) – не менее двух раз в смену.

Во время работы стана необходимо периодически проверять надежность крепления валков боковыми подвесными болтами и нажимными винтами.

В случае получения неправильного профиля проверку и настойку стана следует вести последовательно от чистовой к обжимной клети.

Вводные линейки должны быть установлены по буртам калибров и шире задаваемого раската на 5-7мм на сторону, если раскат застревает в линейках, необходимо линейки поставить шире.

При кручении раската необходимо боковыми болтами правильно установить валки в осевом направлении.

С целью предотвращения пробуксовки металла в валках при прокатке в установленном режиме следует строго соблюдать настройку клети и режим нагрева металла всех марок стали, особенно кремнистых.

Во всех клетях чистовой линии должно быть верхнее давление 2-5мм, что позволяет работать без верхних проводок.

Основным узким местом стана 400 является рабочие клети, которые имеют значительную упругую деформацию. Поэтому для улучшения условий прокатки экономичных, точных профилей необходимо модернизировать существующее оборудование. Замена устаревших предчистовых и чистовых клетей новыми с большей жесткостью позволит повысить точность прокатки.

Одним из главных требований, предъявляемых к конструкции прокатных станов, является повышенная жесткость рабочих клетей, необходимая для того, чтобы изменение нагрузки на валки при прокатке вызывало минимальную дополнительную деформацию и у наименьшего числа деталей (напряженные клети).

Из многочисленных разработанных конструкций напряженных клетей наиболее эффективными оказались те, у которых подшипниковые опоры или непосредственно валки прижаты один к другому гидравлическими цилиндрами с усилием, превышающим наибольшее усилие при прокатке. При этом межвалковое расстояние регулируется специальным механизмом, распирающим подшипниковые опоры-подушки,а если валки сжаты, то применяют переточку калибров. В этой конструкции усилия в станинах постоянны, они зависят от усилий гидравлических цилиндров, которыми сжаты подшипниковые опоры, и не изменяются от усилий на валки при прокатке. Следовательно, деформации станины исключается, а жесткость клети будет определяться лишь изгибом валков и изменением упругой деформации сжатых элементов.

Жесткость рабочих клетей сортовых станов необходима не только между центрами валков, но и в осевом направлении. Это было подтверждено исследованиями, которые показали, что осевые зазоры в подшипниках валков, а также упругая деформация элементов клети, удерживающих валки от осевых смещений, значительно снижает точность прокатки многих профилей, в том числе и круглых. В связи с этим для повышения точности прокатки рекомендуется валок в одном из подшипников закреплять без осевого зазора, а установочное приспособление в осевом направлении делать более жестким. Клети этой конструкции находят широкое применение и названы объемно-напряженными (ОНК).

Дата добавления: 2015-07-25