ПРОКАТКА ИА ЗАГОТОВОЧНЫХ СТАНАХ
Типы непрерывно-заготовочных станов
Прокатанные на блюминге блюмы направляются на заготовочные станы. Наиболее распространены непрерывные заготовочные станы (НЗС), которые расположены на одной линии прокатки с блюмингом. На рис. 11.1 и 11.2 представлены упрощенные схемы расположения оборудования типовых НЗС.
Станы первого типа содержат горизонтальные и вертикальные клети, поэтому кантовка полосы при прокатке не требуется. Станы второго типа не имеют вертикальных валков.
Рассмотрим схему расположения основного оборудования НЗС 1000/730/530 первого типа (рис. 11.3), состоящего из 14 клетей дуо, который установлен после блюминга-слябинга на заводе ОАО “Северсталь”. Такого типа НЗС установлены также на Челябинском, Криворожском металлургических комбинатах, а также на металлургических заводах некоторых зарубежных стран. В отличие от них на рассматриваемом стане после второй клети 1000 расположена МОЗ, которая на большинстве заводов устанавливается перед ножницами блюминга.
Первую группу составляют две отдельно стоящие черновые клети А и Б 1000, за которыми следует черновая, а затем чистовая непрерывные группы клетей с валками диаметром соответственно 730 мм (клети 1—6) и 530 мм (клети 7~12). Прокатка на НЗС осуществляется в нереверсивном режиме, т. е. клети всегда вращаются в одну сторону, и заготовка проходит последовательно через стан, находясь одновременно в нескольких клетях одной группы. Между группами клетей расстояние таково, что заготовка целиком умещается между ними, и возможна кантовка заготовки.
Рис. 11.1. Схема расположения клетей НЗС с вертикальными валками
Рис. 11.2. Схема расположения клетей НЗС без вертикальных валков
Рис. 11.3. Непрерывно-заготовочный стан ОАО “Северсталь”:
1 — клеймовочная машина в составе блюминга-слябинга 1300; 2— рабочие клети А и Б 1000; 3— машина огневой зачистки (МОЗ); 4 — горизонтальные клети 730 черновой группы; 5— вертикальные клети 730 черновой группы; 6 — передаточный шлеппер для крупной заготовки; 7— горизонтальные клети 530 чистовой группы; 8— вертикальные клети 530 чистовой группы; 9— аварийные ножницы; 10 — шайбовый кантователь; 11— летучие ножницы; 12— клеймигель; 13— холодильник; 14— передача слябов к листовому стану 2800/1700
Каждая из горизонтальных клетей черновой и чистовой клетей производит квадратного сечения заготовку, которая может быть направлена на сортовой стан. Указанный стан может производить квадратную заготовку размерами по стороне от 200 до 80 мм. На рис. 11.1 приведены размеры наиболее распространенной заготовки, выпускаемой на станах такого типа. Как видно, разнообразием выпускаемой продукции стан не отличается. На некоторых НЗС выпускают также круглую трубную заготовку примерно тех же диаметров. Производительность стана — до 6 млн. т проката в год. Прослеживается еще одна закономерность, свойственная всему прокатному производству: чем выше производительность стана, тем уже сортамент выпускаемой продукции.
Представленный стан признан лучшим в мире по многим критериям прокатки, прежде всего по производительности. Однако он имеет существенный недостаток. Обычно на каждом валке нарезают четыре-пять одинаковых калибров, таким образом, образуется четыре-пять линий прокатки. После прокатки определенного количества металла все калибры первой линии изнашиваются, и стан перестраивается на вторую линию калибров. Если для горизонтальных калибров переход осуществляется достаточно просто — путем простого переключения входной стрелки на следующий калибр первой клети, то для вертикальных валков эта процедура сложна: валок перемещается сразу в двух плоскостях, а положение его относительно линии прокатки необходимо контролировать соответствующими датчиками.
В этом смысле более удобен НЗС второго типа, установленный на Магнитогорском металлургическом комбинате (см. рис. 11.2) и не имеющий вертикальных клетей. Некоторые разновидности станов такого типа имеются на ряде других отечественных и зарубежных заводов. На таких станах на следующую линию прокатки можно переходить путем переключения стрелки в паузе между двумя заготовками без остановки и настройки клетей. Сбоя в ритме прокатки не происходит. Кантовка полосы внутри непрерывной группы осуществляется с помощью неприводных валков, образующих калибр, повернутый на угол а к горизонтали (рис. 11.4). Этот угол рассчитан таким образом, чтобы выходящий из клети стана передний конец полосы при подходе к следующей клети повернулся на 90°. Полоса скручивается, что не опасно, пока полоса массивная и имеет высокую температуру. Однако возможно, что готовый прокат будет скрученным, и нет средств для устранения этого вида брака, который именуется “штопор”. При хорошей настройке стана скручивание полосы происходит редко.
Следует отметить, что существующие НЗС кон- Рис- П.4. Кантующая структивно могут значительно отличаться друг от клеть
друга. Количество клетей изменяется от 4 до 14 (но всегда четное). По типу привода прослеживается история его совершенствования по мере накопления опыта. Более старые станы имеют дешевый групповой привод, при котором все клети приводятся от одного двигателя, вращающегося с постоянной скоростью, через редукторы, передаточное отношение которых рассчитывается из условия постоянства секундного объема металла, проходящего через каждую /-ю клеть:
где Г) —линейная скорость прокатки, м/с; //. — площадь поперечного сечения полосы после /'-го пропуска.
Однако в связи с износом калибров и неточностями в настройке стана условие постоянства секундного объема не выполняется абсолютно точно, оно всегда изменяется в каких-то пределах, поэтому полоса при прокатке испытывает со стороны соседних клетей либо подпор, либо натяжение. С подпором катать нельзя, потому что через заготовку /-я клеть будет дополнительно проворачивать следующую клеть. В этом случае момент прокатки в /-й клети возрастает почти вдвое, а в следующей клети он падает почти до 0. На НЗС катают всегда с небольшим натяжением, поэтому каждая следующая клеть имеет скорость на 1—2 % больше, чем требует условие постоянства секундного объема:
Появилась потребность в индивидуальном регулируемом приводе с более дорогим двигателем постоянного тока, который позволяет плавно и точно регулировать скорости. На всех современных НЗС установлены такие приводы.
