3. План расположения оборудования непрерывного заготовочного стана

Заготовочными называют станы, снабжающие заготовками сортовые, проволочные и трубопрокатные станы.

Заготовочные станы устанавливают непосредственно за блюмингом для прокатки из блюмов сечением 300х300 – 400х400 мм заготовок, а также и небольших блюмов следующих размеров:

1) непрерывные заготовочные станы с одной группой клетей (например, стан 700) - крупную сортовую квадратную заготовку сечением от 125х125 до 140х140 мм и блюмов сечением от 140х140 до 200х200 мм;

2) непрерывные заготовочные станы с двумя группами клетей (например, стан 700/500) - сортовую заготовку сечением от 60х60 до 100х100 мм (выдается из второй группы) и сечением от 120х120 до 140х140 мм и блюмов сечением от 140х140 до 200х200 (выдаются из первой группы клетей);

3) последовательные трубозаготовочные станы - круглую заготовку диаметром 75 - 300 мм для последующей прошивки и раскатки на трубопрокатных агрегатах.

Кроме того, на заводах качественных сталей для обжатия слитков небольшой массы (1 - 3 т) в заготовку сечением до 140х140 мм применяют обжимные заготовочные станы линейного типа сравнительно небольшой производительности (около 500 тыс., т/год).

Раньше непрерывные станы рассматриваемого назначения строили двух типов: с групповым приводом всех клетей каждой группы от одного электродвигателя и с индивидуальным приводом каждых двух клетей. Этим станам свойственны следующие недостатки:

а) необходимость кантовки полосы на ходу ее движения между клетями вынуждает применять так называемые винтовые (геликоидальные) проводки или дополнительные калиброванные ролики после каждой клети, в которых передний конец выходящей из валков полосы закручивается на угол 16 - 22°, и в следующую клеть полоса поступает уже скантованной на 90°. Скручивание полосы приводит к появлению больших напряжений и часто к поверхностным трещинам, а трение полосы по винтовой проводке - к поверхностным продольным царапинам;

б) жесткая кинематическая связь между клетями (через конические шестерни с постоянным передаточным числом) не позволяет регулировать скорости выхода металла из каждой клети в процессе прокатки.

На современных непрерывных заготовочных станах полосу не кантуют. Для бокового обжатия заготовки наряду с клетями с горизонтальными валками устанавливают клети с вертикальными валками.

Строительство заготовочных станов за рубежом происходит в значительно меньших масштабах, чем обжимных станов. Из непрерывных станов рассматриваемого типа наиболее совершенными являются десяти- двенадцатиклетевые станы с горизонтальными и вертикальными валками 950/750/650 производительностью до 2 - 4 млн. т в год.

Еще в СССР для прокатки квадратных заготовок сечением свыше 60х60 мм, а также соответствующих круглых, прямоугольных и плоских заготовок построены современные непрерывные заготовочные станы двух типов конструкции ВНИИметмаш - ПО «Южуралмаш»:

1) четырнадцатиклетевой стан 900/700/500, устанавливаемый непосредственно за блюмингом 1300. Производительность става соответствует производительности блюминга 1300 и составляет около 5,0 млн. т/год (по заготовке);

2) двенадцатиклетевой стан 850/700/500, устанавливаемый непосредствённо за блюмингом 1150. Производительность стана соответствует производительности блюминга 1150 и составляет около 3,5 млн. т/год (по заготовке).

Рис 3. План расположения оборудования непрерывного заготовочного стана 900/700/500 конструкции ВНИИметмаш – ЮУМЗ

I и III - пролеты стана; II - скрапной пролет; IV - машинный зал; V - помещение для трансформаторов; 1 - рольганг; 2 - черновые двухвалковые клети 900х1300; 3 - кантователь; 4,5 - первая непрерывная (черновая) группа из четырех горизонтальных и двух вертикальных клетей; 6 - упор; 7 - отводящий рольганг; 8 - боковой рольганг; 9 - шлеппер; 10 - упор; 11 - летучие маятниковые ножницы; 12 - кантователь; 13,14 - вторая непрерывная (чистовая) группа из трех вертикальных и трех горизонтальных клетей; 15-17,20,23 - рольганг; 16 - ножницы с нижним резом; 18 - летучие быстроходные ножницы; 19 - транспортер обрезков; 21 - пакетирующий рольганг; 22 - шлеппер; 24 - холодильник; 25 - тельфер; 26 - яма для окалины

Первый став предназначен для прокатки заготовок из углеродистой и легированной сталей сечением 80х80 - 200х200 мм, полученных из блюмов сечением 370х370 мм, длиной 10000 мм и массой около 9 т; Второй - для прокатки заготовок сечением 60х60 - 170х170 мм из блюмов сечением 300х300 мм, длиной 10000 мм и массой 7,2 т.

На этих станах из указанных блюмов можно также прокатывать круглые трубные заготовки, а из прямоугольных блюмов - прямоугольные и плоские заготовки.

Непрерывный заготовочный стан 900/700/500 состоит из 14 двух валковых клетей, расположенных в трех группах: первой из двух клетей с номинальным диаметром валков 900 мм (по межосевому расстоянию шестеренной клети), второй - непрерывной (черновой) из шести клетей (одна клеть 900 и пять клетей 700) и третьей - непрерывной (чистовой) из шести клетей с номинальным диаметром валков 500 мм (рис. 3).

Основная отличительная особенность этого стана - чередование клетей с вертикальными и горизонтальными валками в не прерывных группах.

После резки на мерные длины горячие блюмы сечением 370х370 мм поступают по рольгангу 1 (без дополнительного подогрева) со скоростью около 0,2 м/с в первую клеть 900. При необходимости можно блюм повернуть на 180° в горизонтальной плоскости для задачи его в клеть 900 концом, в котором нет признаков усадочной рыхлости.

Первые две клети с валками 900х1300 мм 2 установлены отдельно; расстояние от второй клети этой группы до первой клети второй группы позволяет осуществлять свободную кантовку блюма при помощи кантователя 3, расположенного на рольганге между этими группами клетей.

Первая непрерывная группа состоит из двух клетей 900х1300 (аналогичной конструкции с клетями первой группы) и четырех клетей с валками 730х1300 мм; из этих четырех клетей в первой и третьей (пятой и седьмой по порядку клетях стана) предусмотрены вертикальные валки. При прокатке во второй группе можно получать заготовки сечением 200х200, 170х170 и 150 мм (соответственно из четвертой, шестой и восьмой клети). Крупные заготовки сечением более 150х150 мм с отводящего рольганга 7 при помощи поперечного транспортера 9 направляются на боковой рольганг 8 с концевым стационарным упором 6; далее эти за готовки рольгангом 15 подаются к ножницам 16 с нижним резом усилием 10МН, разрезаются на мерные длины в пределах 6 - 8 м и по рольгангам 17 и 23 направляются на холодильники 24. Заготовки сечением 150х150 мм, выходящие со скоростью до 2,3 м/с, по рольгангу 7 направляются ко второй непрерывной группе для дальнейшей прокатки.

Вторая непрерывная группа состоит из шести чередующихся клетей 530х900 мм с вертикальными 13 и горизонтальными 14 валками. При прокатке в этой группе можно получать заготовки сечением 120х120, 100х100 и 80х80 мм (соответственно из 10, 12 и 14-й клети). Для того чтобы в девятую клеть задавать заготовку с постоянной температурой, на промежуточном рольганге заготовку останавливают поднимающимся упором 10 и выдерживают некоторое время на рольганге. Передний неровный конец заготовки обрезают маятниковыми летучими ножницами 11 усилием 1,5МН. В случае необходимости (по условиям калибровки валков) заготовка кантуется кантователем 12.

По выходе из последней клети заготовку сечением до 80х80 мм разрезают летучими планетарными ножницами 18 на мерные длины 8 - 12 м; разрезанные заготовки собираются в пачки на пакетирующем рольганге 21 и по рольгангам 23 направляются на холодильники 24.

Из второй непрерывной группы выдаются заготовки сечением: из 10-й клети - 120х120 мм со скоростью 3,5 м/с, из 12-й клети - 100х100 мм со скоростью около 5 м/с и из 14-й клети - 80х80 мм со скоростью около 7 м/с. Летучие планетарные ножницы усилием 1,5МН разрезают заготовки, движущиеся с указанными скоростями. Здесь же осуществляется их клеймение.

Все технологические операции па стане механизированы и автоматизированы. На стане применены:

1) механизмы для комплект вой смены валков и передвижения горизонтальных и вертикальных клетей (при переходе на прокатку в соседнем калибре);

2) универсальные шпиндели с шарнирами на подшипниках качения;

3) механизированная скиповая уборка обрезков от ножниц;

4) месдозы для измерения усилия прокатки и натяжения заготовки при прокатке;

5) водоохлаждаемые ролики рольгангов с приводом от двигателей с полым валом;

6) автоматическое клеймение заготовки;

7) ЭВМ для управления работой стана.