Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Прокатный стан — комплекс технологического оборудования для обработки металла давлением между вращающимися валками с целью получения проката заданной формы и размеров. Применяется в металлургии для производства листов, полос, профилей, труб и других изделий из стали и цветных металлов.
Прокатный стан представляет собой совокупность взаимосвязанных машин и агрегатов, обеспечивающих непрерывный процесс деформирования заготовки. Основу составляют рабочие клети с валками, между которыми проходит металл. Дополнительно в состав входят нагревательные печи, транспортные рольганги, намоточные устройства, ножницы и правильные машины.
Согласно теории обработки металлов давлением, прокатка относится к непрерывным процессам пластического деформирования. Металл захватывается валками благодаря силам трения и обжимается по высоте, удлиняясь в продольном направлении. Степень обжатия за один проход составляет, как правило, 10–40% от исходной толщины заготовки.
Современные непрерывные станы горячей прокатки широких полос выходят на скорость прокатки 20–25 м/с в чистовых клетях, а проволочные станы — до 60–70 м/с. Станы холодной прокатки жести достигают скоростей до 40 м/с.
Рабочая клеть — главный узел стана, в котором происходит деформирование металла. Она включает станину, валки с подшипниковыми узлами, нажимное устройство и уравновешивающий механизм. Станины воспринимают значительные усилия прокатки, достигающие на мощных листовых станах шириной 2–2,5 м 30–60 МН.
Рабочие валки листовых станов изготавливают из легированных инструментальных сталей марок 9Х, 9Х2МФ и аналогичных. Диаметр рабочих валков листовых станов — от 400 до 1000 мм; длина бочки у широкополосных станов достигает 2000–2500 мм. Твёрдость рабочей поверхности валков для горячей прокатки составляет 60–80 HSD (по Шору), для холодной прокатки — 90–102 HSD.
Нажимное устройство регулирует расстояние между валками и, следовательно, конечную толщину проката. Различают электромеханические и гидравлические нажимные устройства. Современные гидравлические системы (ГНУ) обеспечивают точность регулирования зазора в пределах ±0,01–0,05 мм, что критично для производства тонкого листа.
Главная линия прокатного стана состоит из рабочей клети, шпинделей, шестерённой клети, редуктора, муфт и главного электродвигателя. Шестерённая клеть распределяет крутящий момент между двумя и более валками, обеспечивая их синхронное вращение. Мощность главных приводов на крупных широкополосных станах достигает 10–20 МВт.
Прокатные станы классифицируют по характеру выпускаемой продукции, температурному режиму прокатки и конструктивным особенностям рабочих клетей.
Блюминги обрабатывают стальные слитки массой до 12–16 т, получая блюмы сечением от 140×140 до 450×450 мм (всего 18 стандартных размеров). Слябинги обжимают более крупные слитки — массой до 30–40 т — в плоские заготовки (слябы) толщиной 50–350 мм и шириной до 2000 мм, служащие исходным материалом для листовой прокатки. Слябинг имеет две пары валков: горизонтальные и вертикальные, что позволяет обжимать заготовку сразу в двух направлениях без кантовки.
На сортовых станах выпускают широкую номенклатуру профилей: круглый прокат по ГОСТ 2590-2006 диаметром 5–270 мм, угловую сталь, двутавровые балки, швеллеры, рельсы. По размеру профиля станы делят на крупносортные (заготовка свыше 80 мм), среднесортные и мелкосортные, а также рельсобалочные и проволочные.
Толстолистовые станы (по ГОСТ 14637-89) прокатывают лист толщиной 4–160 мм. Широкополосные непрерывные станы горячей прокатки производят рулонный прокат толщиной 0,8–16 мм согласно ГОСТ 19903-2015 из слябов массой 5–40 т. Станы холодной прокатки обеспечивают конечную толщину листа до 0,35 мм с высокой точностью поверхности. Нержавеющий тонколистовой прокат регламентируется ГОСТ 5582-75.
Конструкция рабочей клети определяет силовые и технологические возможности прокатного стана. Каждая схема имеет чёткую область применения.
Прокат — один из основных видов металлопродукции в машиностроении и строительстве. По форме поперечного сечения и технологии производства выделяют несколько групп.
Включает простые профили (круг, квадрат, шестигранник, полоса) и фасонные (угловой, швеллерный, двутавровый). Арматурный прокат для железобетонных конструкций производится диаметром 6–80 мм. Рельсы для железных дорог прокатывают длиной до 100 м с последующим дифференцированным термическим упрочнением.
Толстый лист (свыше 4 мм) применяется в судостроении, мостостроении, производстве сосудов давления. Тонкий лист (до 4 мм) и холоднокатаная полоса используются в автомобилестроении и производстве бытовой техники. Нержавеющий тонколистовой прокат из коррозионностойких сталей регламентируется ГОСТ 5582-75.
Бесшовные трубы производятся на трубопрокатных агрегатах, включающих прошивной и раскатной станы, а также калибровочные клети. Диаметр бесшовных труб — 16–650 мм, толщина стенки — 2–75 мм. Трубы применяются в нефтегазовой промышленности, энергетике и машиностроении.
Периодический прокат (оси, ступенчатые валы), бандажный прокат для железнодорожных колёс, стальные шары для мельниц. Шаропрокатные станы производят шары диаметром 20–125 мм из непрерывной заготовки методом поперечно-винтовой (косовалковой) прокатки.
Металл нагревают выше температуры рекристаллизации: для углеродистых и низколегированных сталей — 1050–1250 °C, для алюминиевых сплавов — 350–500 °C. При горячей прокатке сопротивление деформированию снижается в 8–15 раз по сравнению с холодным состоянием. Это позволяет получать большие обжатия за проход и обрабатывать крупные заготовки.
На широкополосных станах горячей прокатки из слябов получают рулонный прокат толщиной 0,8–16 мм и шириной до 2500 мм. Температура конца прокатки в чистовых клетях поддерживается в диапазоне 820–900 °C, температура смотки в рулон — 540–720 °C в зависимости от марки стали и требуемых свойств.
Проводится без предварительного нагрева, что обеспечивает высокую точность размеров (допуск по толщине ±0,01–0,05 мм) и низкую шероховатость поверхности. Из-за наклёпа прочность металла возрастает на 20–50%, а пластичность снижается, поэтому после холодной прокатки нередко проводят рекристаллизационный отжиг при температуре 670–720 °C.
Суммарное обжатие при холодной прокатке между отжигами составляет 50–90% в зависимости от марки стали и схемы деформирования. Применяется для производства тонкого листа, ленты и фольги.
Прокатный стан — сложный комплекс оборудования, основу которого составляет рабочая клеть с валками. Конструкция стана определяется типом выпускаемой продукции: для листа применяют клети кварто и многовалковые схемы, для сортового проката — дуо и универсальные клети, для первичного обжатия слитков — мощные реверсивные блюминги и слябинги.
Правильный выбор типа стана, схемы клети и режима обжатий обеспечивает соответствие продукции требованиям действующих стандартов — ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 14637-89, ГОСТ 19903-2015 и других. Знание устройства и принципов работы прокатного стана необходимо для грамотного выбора оборудования и обеспечения стабильного качества металлопроката.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.