Прокатный стан
Прока́тный стан — комплекс оборудования, в котором происходит пластическая деформация металла при сдавливании его между вращающимися валками. В результате металлическая заготовка меняет свою форму и внутреннюю структуру.
История
С развитием железнодорожного транспорта значительно увеличилась потребность в прокатной продукции. Первые
Первые станки
Считается, что первый прокатный стан (с деревянными валками) был сконструирован ещё
Долгое время было распространено мнение, будто железо прокатывать нельзя. Нагретое железо быстро остывало от соприкосновения с валками при медленной работе. Остывшее же железо не поддавалось раскатке, его можно было только сгибать и резать[3]. Первые прокатные станы для производства полосового железа и мелкого сорта были изготовлены в XVIII в. Они приводились во вращение от водяных колес.
Дуо и Трио-станы
Дуо-станы
Прокатка в таких станках происходила следующим образом. Стальные слитки или болванки нагревались до высокой температуры в особых печах и затем подавались во вращающиеся валки. Теперь вращались уже оба валка: и верхний и нижний. Металл затягивался в щель силой трения, это достигалось вращением валков в разные стороны. Прокатать толстую болванку в тонкий лист в один раз не удавалось, поэтому прошедшую через валик полосу передавали обратно «вхолостую» через верхний валок, поджимали тем временем друг к другу валки и вновь пропускали полосу, но уж в более узкую щель. Повторяя эту операцию несколько раз, получали уже полосу необходимой толщины. Чтобы избежать необходимости прижимать верхний валок к нижнему, в некоторых прокатных станах на валках вытачивали борозды или ручьи (калибры). Слиток подавался сначала в больший калибр, затем в меньший и так далее, благодаря этому не надо было каждый раз регулировать расстояние между валками[3].
Трио-станы
Чтобы увеличить производительность прокатных станов, начали делать не два валка, а три. Такой стан назывался трёхвалковым или станом «трио». Теперь полосу не надо было передавать обратно «вхолостую». Её пропускали в обратную сторону между средним валком и третьим, верхним. Верхний валок вращается в ту же сторону, что и самый нижний, но в противоположную сторону по сравнению со средним валком. Для подачи металла между средним и верхним валком в прокатных цехах устанавливалось особое приспособление, называемое «подъемным столом». Подъемный стол представлял собой платформу, на которую попадала болванка, выходя между нижними и средним валками. Рабочий, управлявший подъемным столам, пускал воду или пар в цилиндры, на которых покоилась платформа. Воздух или пар двигали поршень в цилиндре и поднимали стол на уровень щели между средним и верхним валками[3].
Блюминг
Основная часть блюминга — это две станины, в которые вложены два стальных вала. Верхний вал может приподниматься и опускаться. Прокатные валы блюминга приводятся во вращение электромотором. Слиток подъезжает на роликах к валам. Как только он коснется поверхности валов, они захватывают его в зев, сжимают, вытягивают, делают тоньше и выталкивают на другую сторону. Далее разъем между валами делается меньше. Затем двигатель, вращающий валы, делает «реверс», то есть начинает вращаться в обратную сторону. Слиток на роликах снова подкатывается к валам, но уже с другой стороны, валы снова захватывают его, снова сжимают, делают ещё тоньше и ещё длиннее. Чтобы избежать получения длинного листа вместо болванки, после нескольких пропусков, слиток при помощи особого, так называемого кантовального аппарата, поворачивается на 90°. Кантовальный аппарат имеет рычаги с крючками на концах. Этими крючками слиток, вышедший из валков, подхватывается сбоку, под нижнюю сторону. Рычаги поворачиваются, как на шарнире, и переворачивают своими крючками слиток на 90°(кантуют)[3].
Классификация и устройство прокатных станов
Главный признак, определяющий устройство — его назначение в зависимости от ассортимента продукции или выполняемого технологического процесса.
По сортаменту продукции станы разделяют на:
- заготовочные, в том числе станы для прокатки слябов и блюмов, — служат для прокатки слитков и производства полупродукта;
- листовые, полосовые и ленточные;
- сортовые, в том числе балочные, штрипсовые и проволочные;
- трубопрокатные, в том числе для производства бесшовных и сварных труб;
- деталепрокатные (бандажи, колёса, оси и т. д.).[4]
По технологическому процессу делят на следующие группы:
- литейно-прокатные (агрегаты),
- обжимные (для обжатия слитков), в том числе слябинги и блюминги,
- реверсивные одноклетевые,
- тандемы,
- многоклетевые,
- непрерывные,
- холодной прокатки.
По количеству валков:
- двухвалковые (дуо);
- трехвалковые (трио);
- четырёхвалковые (кварто);
- многовалковые;
- планетарные.
Примечания
- ↑ Walsh. The history of railway rails. — University of Illinois, 1909. — С. 15. Архивировано 2 апреля 2022 года.
- ↑ Обработка металлов давлением В. А. Лунев, 1975.
- ↑ 1 2 3 4 5 Журавский А. Прокат // Техника молодежи : журнал. — 1934. — Май (№ 5). — С. 17—23.
- ↑ А.П. Грудев, Л.Ф. Машкин, М.И. Ханин. Технология прокатного производства / под ред. Т.А. Дьяконова. — М.: Металлургия, 1994. — С. 13—14. — 656 с. — 2500 экз. — ISBN 5-7287-0088-8. — ISBN 5-229-00838-5. Архивировано 18 июня 2022 года.