Прокатные станы

Прокатные и штампованные профили

В России приняты следующие основные прокатные и штампованные профили, из которых составляются элементы строительных конструкций.

1. сталь прокатная угловая равнобокая — ширина полок в от 20 до 200 мм;
2. сталь прокатная угловая неравнобокая (рис. 2, б) — ширина   полок Вхb = от 30х20 до 200х120 мм;
3. балки двутавровые (рис. 2, в) — высота профиля Н от 100 до 600 мм;
4. балки двутавровые широкополочные (рис. 2, г) — высота профиля H от 120 до 1000 мм;
5. балки двутавровые облегченные — высота профиля Н от 200 до 300 мм;
6. швеллеры (рис. 2, д) — высота профиля Н от 50 до 300 мм;
7. швеллеры облегченные — высота профиля Н —240 мм;
8. сталь полосовая — шириной b от 12 до 200 мм, толщиной от 4 до 60 мм;
9. сталь квадратная — размерами от 8х8 до 200х200 мм;
10. сталь прокатная круглая — диаметром от 5,5 до 222 мм;
11. сталь прокатная широкополосная универсальная (с обкатанными кромками)—шириной от 200 до 1050 мм и толщиной от 4 до 50 мм;
12. сталь прокатная толстолистовая — шириной от 500 до 2500 мм. и толщиной от 4 до 60 мм;
13. сталь прокатная тонколистовая шириной от 600 до 1400 мм и толщиной от 0,9 до 3,75 мм;
14. сталь листовая кровельная (обычная и оцинкованная) — основные размеры листа 710х1420 мм и 1000х2000 мм толщина листа от 0,38 до 0,82 мм;
15. сталь листовая рифленая — толщиной (с рифом) от 5 до 10 мм шириной от 710 до 1250 мм;
16. сталь листовая волнистая — толщиной от 1 до 1,75 мм;
17. сталь прокатная и штампованная специальных профилей для металлических переплетов промышленных, общественных и высотных зданий;
18. сталь горячекатанная периодического профиля (рис. 2, е) для арматуры железобетонных конструкций; номера профилей соответствуют диаметрам круглых стержней, равновеликих по площади поперечного сечения (от 12 до 80 мм);
19. сталь периодического профиля (сплющенная) холодной бработки для арматуры железобетонных конструкций из круглой стали диаметром от 8 до 28 мм; такая сталь изготовляется двумя способами:
    а) холодной прокаткой стержня круглой стали между двумя рифлеными валками, причем на стержне образуются вмятины в двух параллельных плоскостях;
    б) холодной прокаткой стержня круглой стали на специальном стане с зубчатыми валками, причем на стержне образуются вмятины в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 2, ж).
    Сталь периодического профиля имеет повышенный расчетный предел текучести 35 кг/мм2 (по сравнению с δтк=24 кг/мм2 для обычной Ст. 3), что дает большую экономию арматурной стали в железобетоне; рифленая поверхность этой стали обеспечивает надежное сцепление с бетоном.
20. сталь шпунтовая (для гидротехнических сооружений):
    а) плоская (рис. 2, з) — ширина B=400 мм;
    б) корытная (рис. 2, и) — ширина B=400 мм, высоота H=80 мм;
    в) зетовая (рис. 2, к) — ширина В =400. H = 320 мм.
21. трубы стальные разного назначения диаметром от 5 до 1420 мм

Винтовой прокат

Прокатный станок для профильной трубы также может выполнять винтовую обработку металла. При выполнении этого типа операции в валках с двойным конусом в металле создают растягивающее и касательное напряжение

Важно отметить, что радиальное напряжение заготовки может достигать довольно больших величин, что создает полость небольшого диаметра, которая обладает неровными стенками. Для того чтобы получить отверстие с требуемым диаметром и при этом избежать наличия неровностей, а сделать ровные стенки, необходимо проводить прокат на оправке

Под оправкой понимают инструмент конусообразной формы, который располагается на конце стержня между валками по пути движения заготовки из металла. Для крепления стержня с такой оправкой имеется специальный упор. Когда металл движется вперед, он прошивается этой оправой, которая проходит через отверстие, расширяя и выравнивая его.

Отзывы о прокатном станке для профильной трубы собрать довольно проблематично, так как такие агрегаты используются в основном только большими предприятиями. Однако здесь само использование именно этих агрегатов уже говорит о том, что работают они стабильно и хорошо. Другими словами, выводы можно сделать на основании того, что огромный промежуток времени все металлообрабатывающие фабрики используют такие станки. А это значит, что наличие автоматического режима и огромная производительность делают свое дело. К минусам можно отнести то, что габариты таких приспособлений довольно большие, а их остановка и новый запуск — это очень проблематично.

Общие сведения

На сегодняшний день металл — это наиболее распространенный материал, из которого изготавливается огромное количество разнообразных вещей, начиная с небольших бытовых деталей и заканчивая большими промышленными объектами. Однако есть очень важный пункт, о котором знают не все. Просто выплавить металл, а после превратить его в слиток недостаточно. После формирование слитка любой металл передается в прокатный цех. Единственное оборудование, которое имеется в таких цехах, — это прокатные станки. Именно эти устройства и придают нужную форму, которая подойдет для последующего применения металла. Стоит отметить, что это оборудование является одним из самых старых на сегодняшний день. Однако за года его применения станок зарекомендовал себя с настолько хорошей стороны, обладает настолько хорошими характеристиками и показателем продуктивности, что его используют и по сей день.

Титан производства

Сегодня Россия входит в число тех стран, которые регулируют мировой рынок стали и сплавов

Поэтому созданию комплектующих и деталей для металлургии в стране уделено самое пристальное внимание. В частности, Магнитогорский завод прокатных валков – один из лидеров по выпуску данной продукции

В июле 2016 года на этом предприятии были запущены новые высокопроизводительные тигельные индукционные печи. Эти высокотехнологичные агрегаты позволят выпускать сложнолегированные сплавы, снизить количество потребляемых ферросплавов и шихты. При этом снижение потребления электроэнергии составит порядка 10 %. Режим плавления можно будет осуществлять с частотой 250 Гц, а доводку и перемешивание – с частотой 125 Гц

Немаловажно и соблюдение экологических требований: снижение вредных выбросов на этих печах произойдет в 2,6 раза

В целом уральское предприятие регулярно снабжает рынок прокатных валков своей продукцией и является активно развивающимся предприятием.

Валки для сортового проката

Бочка таких валков имеет специальные углубления (ручьи), которые повторяют профиль прокатываемого впоследствии металла. Ручьи пары валков при соединении между собой образовывают калибр. Длина бочки сортовых валков находится в зависимости от ширины прокатываемой заготовки и условий калибровки.

Сортовые валки характеризуются номинальным диаметром и длиной бочки. Если же стан имеет много клетей и различные по диаметру валки, то доминирующим будет диаметр валков чистовой клети.

По назначению сортовые валки разделяются следующим образом:

• Для тяжёлых обжимных станов.
• Для крупносортовых и рельсобалочных станов.
• Для среднесортового проката.
• Для мелкосортового проката.
• Для проволочных станов.
• Для штрипосвых станов.

2 Какие могут быть виды прокатных станов?

Виды прокатных станов можно разделить по назначению в зависимости от типа выпускаемого продукта. Так существуют заготовочные и обжимные станы, к последним относятся слябинги и блюминги. Это своего рода черновое оборудование, в их функции входит переработка большого слитка металла в заготовку, поступающую в дальнейшем на прокатку в другие цеха, продукция на разных типах этих станков различается геометрической формой. После них материал идет на сортовые, трубные либо же проволочные машины, где происходит более специализированный прокат.

Сортовые станы имеют достаточно разнообразные возможности. Так, на них изготавливаются многие виды швеллеров, балки, уголки, разные типы профилей, рельсы и широкополосная сталь. Типы этих машин делятся в зависимости от заданной программы, так существуют крупносортные, среднесортные, рельсопрокатные, а также установка MPS для изготовления профилей. Листовые агрегаты могут быть как горячей, так и холодной прокатки. Выпускаемая продукция делится в зависимости от габаритов на плиты толщиной от 50 до 350 мм, 3–50 миллиметровые листы и полосы (1,2–20 мм). Последние, как правило, сматывают в рулоны весом до 50 тонн.

С трубопрокатным оборудованием все ясно уже из его названия, оно необходимо для получения бесшовных труб различного диаметра. Так производят следующие изделия:

• на непрерывно удлинительном стане выходит продукция сечением до 110 мм;
• на короткоправочном – 60–450 мм,
• трехвалковый стан выпускает толстостенные трубы с пониженной разностенностью, диаметр которых составляет 35–200 мм;
• для получения бесшовных труб довольно большого диаметра (400–700 мм) нашли свое применение пилигримовые агрегаты.

Последний тип прокатного оборудования – специальное (деталепрокатное), на котором осуществляется производство труб и профилей длиной не более трех метров, а также шаров, винтов, гнутых профилей, ребристых труб, зубчатых колес и т. д. Далее эти заготовки дорабатываются уже непосредственно в автомобильной, мебельной либо иной промышленности.

Украинские производители

В Украине существуют три основных предприятия по производству прокатных валков: Днепропетровский, Лутугинский и Новокраматорский заводы прокатных валков.

Днепровский комбинат имеет широчайшую номенклатуру производства валков, причем не только для металлургии, но и для других отраслей. Очень часто предприятие работает для конкретного заказчика, подключая своих высококвалифицированных специалистов из технического отдела для создания разнообразных чертежей и новых моделей валков.

До начала боевых действий на Донбассе в 2014 году в когорту лучших стабильно входил и Лутугинский завод прокатных валков. Его продукция поставлялась не только на все металлургические предприятия Украины, но и во многие страны ближнего зарубежья и Европы. Однако военный конфликт привёл к тому, что завод был остановлен. Пострадали и основные фонды предприятия. Но все же в 2015 году удалось вновь запустить предприятие, а в наши дни оно начало получать заказы из Российской Федерации.

Прокатные станы: классификация

Прокатный стан — это целый комплекс оборудования, обеспечивающий деформацию металлов меж вращающимися валками.

По предназначению прокатные станы делят на обжимные, заготовочные, сортовые, полосовые, проволочные, листовые, трубопрокатные и станы специального предназначения.

У термина «обжимной» прокатный стан есть и другие значения. К обжимным прокатным станам относятся блюминги и слябинги с поперечником валков от 800 до 1500 мм заготовки больших размеров (блюмы и слябы). Блюминг – это большой и тяжёлый обжимной стан для подготовительного обжимания металлоизделий. Блюминги, обычно, станы с 2-мя валками, да и есть и с 3-мя. Окончательная продукция блюминга – это блюмсы и заготовки, которые потом отправляются на последующую обработку в другие виды станов.

Блюминги и слябинги — это одноклетевые реверсивные двойные станы. В слябингах имеются горизонтальные и вертикальные валки. В слябингах имеются как вертикальные так и горизонтальные валки, также их относят к универсальным станам. Заготовочные станы имеют валки поперечником 450—850 мм. На этих станах валки обрабатывают в заготовки еще более наименьших размеров.

Заготовочные прокатные станы служат для дополнительной обжимки блюмов.Что такое блюм? Это полуфабрикат металлургического производства, который представляет собой специальную заготовку квадратного сечения со стороной выше 140 мм. Блюмы предусмотрены конкретно для производства сортового проката.

Сортовые прокатные станы условно можно поделить на три вида: крупносортные, среднесортные и мелкосортные. Рельсо-балочные прокатные станы служат для прокатки жд рельсов, балок, швеллеров и других сложных профилей. Сортовые прокатные станы также как и обжимные являются дуо- либо трио-станами с линейным расположением клетей. Сортовые станы характеризуются по поперечнику валков в последней клети.

Листовые и полосовые прокатные станы жаркой прокатки созданы для производства плит различной толщины (50—350 мм, 3—50 мм либо 1,2—20 мм). Для прокатки полос более нужны широкополосовые непрерывные либо полунепрерывные станы, состоящие более чем из 10 клетей кварто, также нескольких клетей с вертикальными валками. Весь прокатываемый материал сматывается в особые рулоны. Эти станы числятся более производительными, в отличии от толстолистовых, потому они употребляются также и для прокатки толстых листов, которые изготовляются при разматывании рулонов и следующей разрезки.

Для производства проволоки из дюралевых и медных сплавов употребляются литейно-прокатные станы. При помощи данного вида прокатных станов вероятен непрерывный процесс получения проволоки из водянистого металла. Современные проволочные станы делают непрерывными при работе, потому.

Трубопрокатные агрегаты обычно состоят из 3 станов. В первом стане винтообразная прокатка делает прошивку отверстия в заготовке. 2-ой прокатный стан нужен для вытяжки прошитой заготовки в трубу, а 3-ий – для уменьшения поперечника прокатанной трубы. Конструкция трубопрокатных агрегатов определяется приемущественно избранным технологическим процессом второго стана, т. е. вытяжного.

Путь: Автоматизированный электропривод > Материалы > Водоснабжение > Прокатные станы: классификация

§ 11. Вальцовщик стана горячей прокатки 6-го разряда

Характеристика работ. Ведение технологического процесса прокатки
горячего металла разных марок стали, профилей и сечений на чистовых клетях или
чистовых группах клетей непрерывных заготовочных и трубозаготовочных станов,
непрерывных, полунепрерывных и последовательного типа сортопрокатных и
штрипсовых станов, линейных крупносортных станов, линейных проволочных станов
при прокатке металла до 5 нитей; на чистовой линии крупносортных станов 650; на
чистовой группе клетей среднесортных и мелкосортных станов с сортаментом
проката 20 и более профилеразмеров или сортаментом из качественных марок стали;
на чистовой и предчистовой клетях рельсобалочных станов; на черновой и
предчистовой группах клетей непрерывных и полунепрерывных листовых станов; на
обжимной, черновой и предчистовой группах клетей проволочных станов; на клетях
трио и кварто толстолистовых станов тандем; у передней стороны толстолистовых
трио и дуо-реверсивных станов, универсальных станов дуо, тонколистовых
дуо-нереверсивных станов при прокатке электротехнической и других качественных
марок стали, кровли закрытым пакетом с применением припыла или опилок.
Руководство разборкой и сборкой клетей, перевалкой клетей и наладкой валков,
заменой вышедшей из строя арматуры и подшипников, установкой обводок, проводок
и пропусков. Наблюдение за работой оборудования и контрольно-измерительной
аппаратуры стана и обеспечение сохранности и бесперебойности их работы. Участие
в приемке стана после ремонта. Руководство бригадой вальцовщиков и подручных
вальцовщика.

Должен знать: основы теории прокатки металла и калибровки
валков; характеристику двигателей прокатных станов; устройство, принцип работы,
правила наладки и технической эксплуатации обслуживаемых станов.

Классификация процессов прокатки

Процессы прокатки классифицируют по следующим признакам:

• по температуре проведения процесса прокатку делят на горячую (температура металла при реализации процесса выше температуры рекристаллизации) и холодную (температура металла ниже температуры рекристаллизации). Также имеет место так называемая теплая прокатка — обработка в области промежуточных температур;
• по взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную (ось прокатываемой полосы перпендикулярная осям валков), поперечную (ось прокатываемой полосы параллельна осям валков) и поперечно-винтовую или «косую» прокатку (оси валков находятся под некоторым углом друг к другу и к оси прокатываемой полосы;
• по характеру воздействия валков на полосу и условиям деформации прокатка бывает симметричной и несимметричной. Симметричной прокаткой называют процесс при котором воздействие каждого из валков на прокатываемую полосу является идентичным. Если это условие нарушается процесс следует отнести к несимметричному;
• по наличию или отсутствию внешних сил приложенных к концам полосы выделяют свободную и несвободную прокатку. Прокатка называется свободной если на полосу действуют только силы, приложенные со стороны валков. Несвободная прокатка осуществляется с натяжением или подпором концов полосы.

Изготовление прокатного стана своими руками

Если вам необходим маломощный прокатный стан для использования в домашней мастерской, то его вполне возможно сделать своими руками. Использовать такое оборудование, несмотря на простоту его конструкции, можно для выполнения различных видов работ. Так, с его помощью получится самостоятельно изготавливать проволоку различного диаметра, рихтовать или резать листовой металл, толщина которого не превышает 0,5 мм.

Для того чтобы изготовить такое прокатное оборудование, понадобятся следующие конструкционные элементы: две мощные стойки, стальной прут диаметром 5 см, верхняя плита, болты с гайками (М10), две шестерни и зубчатое колесо, бронзовые втулки и подшипники, пружины и упоры.

Собирается конструкция такого самодельного прокатного стана в следующей последовательности:

• из стоек и стальной плиты путем их соединения при помощи болтов и гаек создается подобие клети;
• на стойках монтируют два рабочих вала, которые предварительно вытачивают из стального прутка и закаляют для придания им повышенной твердости;
• нижний вал устанавливается между стоек при помощи втулок с подшипниками, а верхний вал, являющийся подвижным, монтируется на специальные ползуны, движение которых вверх ограничивается упорами;
• постоянное сжатие двух рабочих валов обеспечат пружины, которые следует закрепить одновременно на плите-основании и верхнем валу.

Вариант исполнения ручного прокатного стана

Для того чтобы такой прокатный стан работал, необходимо обеспечить синхронное вращение рабочих валов. Решается эта задача за счет зубчатой передачи, которая передает крутящий момент от шестерни, закрепленной на нижнем валу, к шестеренке, установленной на одной оси с верхним валом. Чтобы привести в движение весь механизм, необходимо прокрутить рукоятку, жестко соединенную с нижней шестерней. Что удобно, зазор между рабочими валами такого стана можно регулировать.

Универсальность такого оборудования обеспечивается за счет установки на него валов разной конструкции. Так, использование валов в виде дисковых ножей дает возможность резать листовой металл, а рабочие элементы с канавками требуемого размера позволяют производить проволоку. Можно использовать такое несложное оборудование и для того, чтобы формировать ребра жесткости на заготовке. Для этого необходимо установить на него рабочие валы, которые будут соприкасаться своими поверхностями по принципу «паз-гребень».

С развитием металлургии сильно возросли требования и к используемому в данной области оборудованию, так что современный высокопроизводительный прокатный стан отличается от своих предшественников.

Прокатка

Прокатный станок для металла выполняет еще одну очень важную функцию. Он не просто придает форму листа. При прохождении слитка через эту машину металл становится более однородным и более плотным по своей структуре. Это происходит из-за того, что вальцы полностью затирают или замыкают все трещины или пустые пространства, которые вполне могли быть образованы на слитке.

Еще один важный момент — процесс превращения или прокатки металла в листовую форму проходит в несколько этапов и при участии нескольких типов машин. Первичной прокаткой занимаются блюминговые и слябинговые устройства. Стоит отметить, что прежде чем отправить слиток в прокатку на эти станки, его необходимо немного подогреть. Повышение температуры металла позволит увеличить пластичность материала при его прокатке. Если говорить о производительности таких машин, то она огромна. Один станок способен произвести около 6 млн т. металла за год. Это с учетом того, что вес слитков, поступающих в прокат, может находиться в районе от 1 до 18 тонн.