авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ульяновский государственный технический университет»

Е. М. Булыжев, В. Н. Кокорин, Ю. А. Титов, А. А. Григорьев

ПРОКАТКА ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА

Технологическое обеспечение процесса прокатки.

Новое поколение высокоэффективных систем

очистки больших объемов водных

технологических жидкостей и стоков

Часть 1 Техника и технология холодной (горячей) прокатки листового металла. Концепция и методология расчета и проектирования ресурсосберегающих и экологизированных систем очистки Учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 15020165 Ульяновск 2009 УДК 621.771 + 621.892 + 661.185 (075) ББК 34.62 я П Рецензенты: д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой ОПМ УлГТУ И. Ф. Дьяков;

канд. техн. наук, зам. ген. директора по науке ОАО «Ульяновский НИАТ» В. А. Марковцев.

Прокатка листового металла. Технологическое обеспечение П 80 процесса прокатки. Новое поколение высокоэффективных систем очистки больших объемов водных технологических жидкостей и стоков. Часть 1: Техника и технология холодной (горячей) прокатки листового металла. Концепция и методология расчета и проектирования ресурсосберегающих и экологизированных систем очистки: учебное пособие / Е. М. Булыжев, В. Н. Кокорин, Ю. А.

Титов, А. А. Григорьев. - Ульяновск : УлГТУ, 2009. - 186 с.

ISBN 978-5-9795-0591- В учебном пособии с современных позиций показаны технологии прокатного производства листовой стали. Описаны технологические схемы, изложены рекомендации по повышению эффективности процесса прокатки, улучшению качества продукции.

Обобщен отечественный и зарубежный опыт по применению масел и смазочно-охлаждающих жидкостей для прокатки. Рассмотрены вопросы технологии прокатки, связанные с применением смазки и охлаждения, технологические свойства и особенности различных типов СОТС. Приведены материалы эксплуатации СОТС в различных системах, способы подачи, очистки и восстановления их в процессе эксплуатации, а также методы регенерации и утилизации технологических отходов.

Представлена универсальная периодическая система средств очистки, которая формализует формирование массива альтернативных вариантов технологических схем систем очистки больших объемов водных технологических жидкостей от многокомпонентных гетерофазных загрязнений и выбор оптимального с одновременной фиксацией информации об эффективности выбранных средств очистки.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности «Машины и технология обработки металлов давлением», может быть использовано при изучении курса «Прокатка», «Промышленная экология», а также может быть полезно научным и инженерно-техническим работникам металлургических и машиностроительных предприятий.

УДК 621.771 + 621.892 + 661.185 (075) ББК34.62 я © Булыжев Е. М., Кокорин В. Н., Титов Ю. А., Григорьев А. А., 2009.

ISBN 978-5-9795-0591-6 © Оформление. УлГТУ, 2009.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Интенсификация производственных процессов, повышение требований к качеству готовой продукции, рост мощности агрегатов приводят к необходимости отвода большого количества тепла и обеспечения минимальных потерь на трение. Процесс трения непосредственно определяет состояние и качество обрабатываемых поверхностей. Все эти требования обеспечиваются применением различных смазок и охлаждающих средств или жидкостей, совмещающих эти функции.

Особенно большой интерес к технологическим смазочно-охлаждающим средствам проявляется в области процессов обработки металлов давлением и в первую очередь при прокатке.

Одновременно с увеличением объема производства существенно повысились требования к качеству готовой продукции. Современные высокопроизводительные агрегаты в машиностроении рассчитаны на использование металла, обладающего строго постоянными свойствами и бездефектной поверхностью.

Рост объема производства и повышение требований к качеству листа вызвали необходимость пуска новых непрерывных скоростных прокатных станов. Системы технологической смазки и охлаждения этих станов характеризуются не только большой мощностью и значительным объемом используемых жидкостей, но и гибкостью в управлении, универсальностью, совершенством средств очистки.

Анализ основного уравнения эффективности очистного средства как математической основы классификации позволяет выявить основные классификационные признаки, с помощью которых разрабатывается системная классификация средств очистки водных технологических жидкостей.

Разработанная периодическая системная классификация средств очистки водных технологических жидкостей отображает в числовой форме взаимосвязь конкретных загрязнений, их размера и свойств с выбираемыми средствами очистки и их физической сущностью. При этом учитываются механизмы очистки («ад дитивный» - независимое осаждение частиц и «синергетический» взаимосвязанное осаждение частиц) и физико-химические аспекты процессов очистки (гидратация частиц), особенно важные при тонкой очистке больших объемов водных технологических жидкостей.

Периодическая системная классификация средств очистки позволяет решать вопросы оптимизации структуры систем и параметров систем и средств очистки. Этой же цели служит системное моделирование объекта исследований (средств и систем очистки) и концепция ресурсосбережения и экологизации при проектировании систем очистки водных технологических жидкостей от механических примесей.

1. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ По способу образования поверхности процессы деформации обычно под разделяют на две группы: деформация без непосредственного контакта поверх ностей инструмента и металла - «свободная» деформация;

деформация при наличии силового контакта между поверхностями инструмента и металла «связанная» деформация. К первой группе следует отнести деформацию листо вого металла при растяжении, испытании на штампуемость по методу Эриксе на, свободной гибке, отдельных видах формовки и др.;

ко второй - процессы прокатки и дрессировки листовой стали и штамповки деталей с точно опреде ленными формой и размерами. Такое разделение условно, поскольку в боль шинстве реальных процессов обработки металлов давлением «свободные» и «связанные» поверхности образуются либо одновременно, либо поверхности, вначале «свободные», становятся «связанными», и наоборот.

14. ОБРАЗОВАНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ МЕТАЛЛА ПРИ ПРОКАТКЕ БЕЗ СМАЗКИ При гладкой поверхности полосы и шероховатой поверхности рабочего инструмента формообразование микрорельефа проката происходит путем заполнения микроуглублений на поверхности валка деформируемым металлом.

Глубина затекания металла в микровпадины поверхности валка при прохожде нии полосой очага деформации определяет величину и форму ее шероховато сти после прокатки. При малых обжатиях микровыступы поверхности валка, проникая в поверхность полосы, создают на ней углубления (рис. 1.1, а). Шеро ховатость поверхности листовой стали характеризуется тупыми микровысту пами и заостренными микровпадинами (рис. 1.1, б). С увеличением обжатия прокатываемый металл затекает в микроуглубления поверхности валков, вслед ствие чего профиль поверхности полосы все больше принимает форму микро профиля валков (рис. 1.1, в). Непрерывно меняется шероховатость - микровы ступы все более заостряются, и постепенно поверхность листового металла становится негативом поверхности валка (рис. 1.1, г).

Рис. 1.1. Схема процесса образования микрорельефа поверхности при прокатке гладкой полосы в шероховатых валках При прохождении шероховатой полосы между гладкими валками меха низм формирования микрорельефа иной - в очаге деформации происходит смя тие микровыступов исходной поверхности металла.

Принятая упрощенная схема анализа не учитывает деформации сдвига металла, неоднородность деформации, возможность появления застойных («мертвых») зон металла, влияния соседних микроуглублений и ряд других факторов. В частности, из-за значительных локальных деформаций в тонком контактном слое прокатываемого металла, возникающих при взаимодействии микронеровностей поверхностей валков и полосы, степень упрочнения этого поверхностного слоя значительно выше, чем упрочнения металла во всем объ еме [1], Необходимо иметь в виду, что пластическая деформация микронеров - ностей обусловливает дополнительное приращение температуры поверхност ного слоя по сравнению со среднеобъемной температурой металла. Этот эффект должен проявляться заметнее при прокатке с малыми обжатиями (дрес сировке). В свою очередь, изменение температуры поверхностного слоя метал ла влияет на его сопротивление деформации. Поэтому физико-механическое состояние поверхностных слоев деформируемого металла требуется описывать с помощью модели, имитирующей их реальные свойства.

В производственных условиях при прокатке тонких полос и листов их микрорельеф формируется, как правило, по схеме, сочетающей в себе процессы вдавливания микровыступов (клиньев) поверхности валков и смятия неровно стей поверхности деформируемого металла - на первой стадии (на начальном участке очага деформации) (рис. 1.2) и истечения металла в микроуглубления поверхности валка - на втором этапе.

а б Рис. 1.2. Контактирование поверхностей валков и полосы на начальной стадии процесса деформации: а - внедрение микровыступа валка в гладкую поверхность полосы;

б — смятие гладким валком микронеровностей полосы Переходя от рассмотрения формоизменений отдельных микронеровно стей к рассмотрению закономерностей деформирования всей совокупности неровностей, следует отметить эффект взаимного влияния смежных микровы ступов и микровпадин через «фундамент», на котором они расположены [2].

При значительных деформациях увеличиваются размеры основания сминаемых микровыступов, а мелкие микроуглубления, расположенные рядом с выступом, заполняются металлом. В результате наблюдается подъем материала на некон тактирующей части профиля, прилегающей к деформируемым микронеровно стям. Следовательно, взаимное влияние близлежащих микронеровностей при их совместном деформировании проявляется в том, что практически выдавли ваемый материал изменяет исходный профиль поверхности.

1.2. ГЕНЕЗИС И МОРФОЛОГИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА, ПРОКАТЫВАЕМОГО СО СМАЗКОЙ Результирующее состояние поверхности листового металла, прокатывае мого со смазкой, зависит от его свойств и структуры, степени деформации, количества смазки в очаге деформации, контактного давления, касательных напряжений и других факторов. Выше было показано, что при растяжении лис товой стали с повышением степени деформации шероховатость поверхности, не стесненной рабочей поверхностью инструмента, возрастает. Можно считать, что в случаях, когда при прокатке с увеличением толщины слоя смазки в зоне контакта валков и полосы увеличивается площадь участков поверхности, деформируемой в «свободном» состоянии, шероховатость первоначально глад кой поверхности прокатываемого металла повышается. Подобная картина наблюдается при величинах шероховатости поверхностей валков и полосы, соизмеримых с толщиной смазочной пленки в очаге деформации (рис. 1.3, а).

При этом для одинаковых толщин слоя смазки приращение величины шерохо ватости поверхности полосы будет тем большим, чем выше степень деформа ции прокатываемого металла. Прокатка с полным разделением поверхностей валков и полосы слоем смазки на практике наблюдается редко. Поэтому при гладких валках шероховатость металла после прокатки обычно меньше, чем при свободно деформируемой поверхности.

При прокатке в условиях, когда высота микронеровностей поверхности валков или полосы существенно больше толщины смазочной пленки в очаге деформации, механизм образования шероховатости прокатываемого металла иной. Здесь решающую роль играют крупные микровыступы валков или поло сы, которые «прошивают» слой смазки (рис. 1.3, б, в). Поэтому при грубошеро ховатой поверхности валков (рис. 1.3, б) с увеличением количества смазки, поступающей в очаг деформации, глубина внедрения крупных микронеровно стей валков в гладкую поверхность полосы уменьшается и, как следствие, величина шероховатости поверхности металла после прокатки получается меньшей. Если же шероховатая полоса деформируется гладким валком, то смазка препятствует сглаживанию начальной шероховатости поверхности металла (рис. 1.3, в). В рассматриваемых случаях смазочная прослойка предо храняет поверхность прокатываемого металла от воздействия поверхности вал ков, и чем больше смазки в очаге деформации, тем меньшие изменения претерпе вает поверхность полосы.

Микрогеометрические изменения «свободной» поверхности деформи руемого металла при прокатке со смазкой и при растяжении не идентичны.

В отличие от деформации растяжением при прокатке на «свободной» поверх ности контакта прокатываемого металла со смазкой действуют нормальные и касательные напряжения. Кроме того, прокатка листов и полос проходит, как правило, без изменения их ширины. Эти факторы ограничивают свободное перемещение зерен поверхностных слоев металла, что отражается на его мик рорельефе. Поэтому шероховатость поверхности деформируемого металла в поперечном направлении изменяется меньше, чем в направлении прокатки.

Рис. 1.3. Механизм образования микрорельефа поверхности металла при прокатке со смазкой: а - шероховатость валков и полосы соизмерима с толщиной слоя смазки в очаге деформации;

б, в - толщина слоя смазки меньше высоты микронеровностей поверхности валка (б) или полосы (в);

1 - поверхность валка, 2 - поверхность полосы, 3 - смазка В соответствии со схемой на рис. 1.3, в рельеф поверхности полосы после прокатки со смазкой в гладких валках представляет совокупность микроуглуб лений, в которых замыкалась смазка, и плоских, сдавленных поверхностью валка микровыступов. В процессе деформации смазка, «запертая» в микроуг лублениях поверхности, затрудняет смятие микровыступов. Следует отметить, что под давлением микрообъемы смазки во впадинах поверхности деформи руемого металла стремятся принять форму, которой отвечает наименьшая по верхность. Вместе с тем, в процессе деформирования шероховатого слоя смазка из микроуглублений выжимается на поверхность раздела валков и полосы.

По мнению автора работы [31, при прокатке полос даже в абсолютно гладких где валках шероховатость поверхности металла Ra не может быть менее - толщина слоя смазки в очаге деформации.

Влияние вязкости смазки на микрорельеф поверхности прокатываемых полос впервые было рассмотрено И. М. Павловым и Я. С. Галлаем. Результаты их исследований подробно изложены в книге А. П. Грудева и В. Т. Тилика [5].

В литературе [6] описаны случаи, когда под влиянием технологической смазки, вдавливаемой в поверхность прокатываемого металла, может наступить даже его разрушение. Этот эффект наряду с поверхностной активностью и гидроста тическим расклинивающим действием смазки связывают с «растягивающим действием» в очаге деформации толстых смазочных слоев.

Поскольку в процессе пластической деформации микрорельеф свободной поверхности поликристалла, формируемый в результате выхода на поверхность пачек линий скольжения, поворота и перемещения зерен, зависит от строения металла и степени деформации, то при прокатке с толстыми слоями смазки характер шероховатости поверхности полосы, при прочих равных условиях, взаимосвязан со структурой и природой деформируемого металла и, в первую очередь, с размером зерен. На рис. 1.4 представлена схема образования микро рельефа поверхности полос из металлов с различной структурой путем вдавли вания смазки в поверхность прокатываемых полос. Как видно, для одинакового количества смазки 2 в очаге деформации шероховатость поверхности полосы и фактическая площадь контакта 1 поверхностей валков и металла больше при крупнозернистой структуре металла. Размеры (шаг) образующихся микроне ровностей близки к размерам зерен в поверхностных слоях прокатываемого металла. При грубой шероховатости поверхности валков или полосы структура металла в формировании его микрорельефа имеет второстепенное значение.

Рис. 1.4. Схема формирования мик рорельефа поверхности полос из ме таллов с различной структурой при прокатке с обильной смазкой:

а - крупнозернистый металл;

б - мелкозернистый Возникновение микронеровностей на первоначально гладкой поверхно сти полос при прокатке в относительно гладких валках и наличии в очаге деформации толстой разделительной смазочной прослойки обусловлено, во-первых, неодинаковой пластичностью зерен различных структурных состав ляющих поверхностного слоя металла, а во-вторых, разной кристаллографиче ской ориентировкой зерен по отношению к направлению деформирующих уси лий. Микровыступы образуются на тех участках поверхности, где расположены зерна более твердой и менее пластичной структурной составляющей и кристал литы с менее благоприятной для деформации ориентировкой. В структуре малоуглеродистых сталей, например, частицы цементита и зерна перлита име ют пониженную пластичность по сравнению с зернами феррита.

На рис. 1.5 представлена разработанная японскими исследователями модель граничной поверхности металла в очаге деформации при прокатке, позволяющая достаточно четко объяснить механизм влияния смазки на формой изменения поверхности полосы.

Рис. 1.5. Модель граничной поверхности между валком и прокатываемым металлом, предложенная Т. Мидзуно: VR, VBX, Увых - скорости валков и полосы на входе и выходе из очага деформации В точке А входной области очага деформации гидродинамическое давле ние в слое смазки достигает величины предела текучести металла и вызывает его пластическую деформацию. В результате шероховатость поверхности про катываемого металла возрастает, что приводит к разрыву смазочной пленки и возникновению непосредственного контакта между валками и полосой. Протя женность участка АС по сравнению с общей длиной дуги контакта, как прави ло, невелика, однако, геометрией, этой области в значительной степени опреде ляется количество смазки, поступающей в очаг деформации. Со своей стороны, объем смазки, внедряющейся на поверхность раздела валков, и прокатываемого металла зависит от исходного микрорельефа валков и полосы и гидродинами ческих условий течения смазки на входе в очаг деформации. Если смазка поступает в небольшом количестве, достаточном лишь для заполнения впадин исходного микропрофиля, и не внедряется в поверхность прокатываемого металла, непосредственный контакт валка и полосы наступает в точке В. За точ кой непосредственного контакта валков и металла (за точкой С или точкой В) микрорельеф полосы формируется в условиях, аналогичных технологическим условиям при других процессах обработки давлением (например, осадке):

вследствие увеличения площади поверхности металла толщина разделительно го слоя смазки уменьшается, размеры и форма микровпадин непрерывно изме няются при монотонном понижении величины микронеровностей.

Очевидно, что по этой схеме, так же как и по схеме на рис. 1.3, а, в случа ях, когда в очаг деформации при прокатке металла с крупнозернистой структу рой попадает большое количество смазки, конечная шероховатость поверхно сти полосы выше исходной. С ростом толщины слоя смазки в очаге деформа ции шероховатость металла возрастает и, если смазочная пленка будет почти полностью разделять поверхности валков и полосы, достигнет примерно такой же величины, как и при деформации растяжением.

Таким образом, при анализе характера формоизменения рельефа поверх ности прокатываемого металла, а также влияния на шероховатость поверхности полосы различных параметров процесса прокатки необходимо рассматривать условия поступления смазки в очаг деформации, определять влияние этих параметров на количество смазки в зазоре между поверхностями валков и полосы. Для этой цели можно использовать решения, полученные из рассмотре ния гидродинамики течения смазки во входной области очага деформации [5].

С ростом скорости прокатки й вязкости смазки толщина ее слоя в очаге деформации возрастает, а, следовательно, в условиях, соответствующих случаю на рис. 1.3, а, будет увеличиваться шероховатость поверхности полос (рис. 1.6), Применительно к прокатке на промышленных станах зависимость шероховато сти поверхности металла от скорости более сложная, поскольку здесь дополни тельно накладываются тепловые эффекты. Температура прокатываемых полос увеличивается прямо пропорционально скорости прокатки.

Рис. 1.6. Влияние скорости прокатки и вязкости смазки на шероховатость поверхности полос из углеродистой (1 % С) и нержавеющей (18 % CrNi) стали (шероховатость валков 0,03 мкм): a — Ra в поперечном направлении;

б-Ra в направлении прокатки.

Цифры у кривых - вязкость смазки, °Е Зависимость шероховатости поверхности и отражательной способности от скорости прокатки в пятой клети на непрерывном пятиклетевом стане (рис. 1.7) определяли при следующих условиях: толщина полосы перед пятой клетью 0,27-0,29 мм, относительное обжатие в пятой клети 30-35 %;

смазка на основе пальмового масла (25 %), температура 90 °С;

подкат - холод нокатаная полоса с глянцевой поверхностью;

валки полированные. Отража тельную способность (блеск) оценивали по интенсивности отражения света, направленного к поверхности под углом 45°. Интенсивность отражения света от зеркальной поверхности принимали за 10 единиц.

Согласно графикам (рис. 1.7), с ростом скорости прокатки шероховатость поверхности полосы вначале возрастает, при скорости, равной примерно 10-15 м/с, достигает максимума, а затем - уменьшается. Такую зависимость авторы рассматриваемых исследований объясняют следующими соображения ми. Прокатка со скоростями до 10-15 м/с проходит в режиме полужидкостного (смешанного) трения, причем с ростом скорости в этом интервале количество смазки, вовлекаемой в очаг деформации, возрастает, и протяженность участков с жидкостным трением увеличивается. В итоге растет шероховатость поверхно сти проката. При дальнейшем повышении скорости существенную роль начи нает играть температура в очаге деформации. Из-за ее повышения вязкость смазки уменьшается и, как следствие, уменьшается объем смазки, поступаю щей в контактную зону. Это приводит к понижению шероховатости прокаты ваемого металла.

Рис. 1.7. Зависимость шероховатости и отражательной способности поверхности полос от скорости прокатки в пятой клети непрерывного пятиклетевого стана при измерениях шероховатости в поперечном направлении (1);

вдоль оси прокатки (2);

отражательной способности (блеска) (3) Шероховатость поверхности полос, прокатываемых с высоковязкими смазками (машинное и турбинное масла), вначале при увеличении обжатия воз растает до определенного значения, а затем при дальнейшем повышении степе ни деформации начинает уменьшаться (рис. 1.8). Параметр шероховатости Rt на рисунке представляет расстояние между линиями выступов и впадин микро профиля. Такой характер зависимости шероховатости полос от обжатия объяс няется следующим. При небольших обжатиях, когда угол захвата мал и, следо вательно, в очаг деформации вовлекается значительный объем смазки, шерохо ватость «свободной» поверхности полосы увеличивается пропорционально сте пени деформации. Однако с увеличением обжатия и угла контакта уменьшается толщина слоя смазки [5] и в итоге уменьшается площадь участков «свободной»

поверхности. Увеличивающийся непосредственный контакт поверхности вал ков с прокатываемой полосой приводит к более гладкому микрорельефу.

Уменьшение средней толщины смазочной прослойки при увеличении относительного обжатия связано не только с увеличением угла захвата, но и с ростом площади поверхности проката (протяженности очага деформации).

В случаях прокатки со смазкой низкой вязкости даже при малых обжатиях и углах захвата количество смазки в очаге деформации не может быть большим.

Поэтому участки «свободной» поверхности практически отсутствуют и гладкие валки выравнивают микрорельеф полосы. Отметим, что при употреблении здесь и ранее выражения «толщина слоя смазки в очаге деформации» не пред полагается наличие обязательно сплошной разделительной прослойки между поверхностями валков и полосы, которая имеет место при прокатке в режиме жидкостного трения. Имеется в виду объем, количество смазки, попадающей в пластическую зону очага деформации. Характер же трения, обусловленного этой смазкой, может быть различным.

Рис. 1.8. Зависимость шероховатости поверхности полое Rt от степени деформации при прокатке и вязкости смазки (диаметр валков 300 мм;

шерохо ватость валков Rmax = 0,45 мкм;

прокатываемый материал - алюминий, толщина 1,6 мм;

скорость прокатки 0,6 м/с;

измерения шероховатости вы полнены в направлении, перпендикулярном к оси прокатки): 1 - машинное масло 120,2 - без смазки, 3 - веретенное масло 60,4 - прокатная смазка, 5 - турбинное масло 90, 6 - турбинное масло Можно утверждать, что шероховатость поверхности прокатываемого металла зависит по крайней мере от двух его характеристик ^ сопротивления деформации, так как количество смазки, поступающей в зону контакта валков и полосы, определяется величиной предела текучести металла во входном сече нии очага деформации, а также структуры и текстуры поверхностных слоев.

На шероховатость поверхности полос может влиять показатель упрочнения ме талла, поскольку прокатка более склонного к упрочнению металла проходит при более высоком контактном давлении.

Исследования, например, твердости и микротвердости поверхности толщиной 0,8 мм, меди образцов отожженной стали 08кп толщиной толщиной 2 и 0,9 мм, латуни 0,96 мм и стали XI8Н10Т толщиной 2,0 мм показали значительный разброс ве личин этого показателя свойств при измерении его в различных точках поверх ности образцов. Так, микротвердость поверхности стали 08кп изменялась от до 132 ед. при среднем значении, равном примерно 120 ед., микротвердость ла туни- в пределах 143-179 ед., меди толщиной 0,9 мм - от 74 до 98 ед., толщиной 2 мм - от 87 до 105 ед. Как видно, размах колебаний микротвердости составлял 19-28 % от средних значений. Микротвердость образцов стали 08 кп в наклепан ном состоянии после холодной прокатки с суммарным обжатием 65-70 % (перед отжигом) составляла 190-235 ед., т. е. относительный размах микротвердости, равный 21 %, был того же порядка, что и у отожженного металла.

Приведенные данные позволяют заключить, что шероховатость поверх ности металла после прокатки со смазкой зависит не только от среднего значе ния его предела текучести, но также от начальной неоднородности пластиче ских свойств и от изменения этой неоднородности в процессе деформации.

Степень начальной неравномерности предела текучести металла определяет величину шероховатости, возникающей в окрестности входного сечения очага деформации. Изменения же неравномерности свойств металла по мере упроч нения определяют трансформацию микрорельефа при движении полосы к выходному сечению. Если с увеличением обжатия неравномерность свойств металла уменьшается, то наибольшая высота микронеровностей должна наблюдаться во входной области очага деформации (см. рис. 1.5). В противном случае шероховатость металла будет непрерывно возрастать по мере продви жения его к выходу из валков, т. е. в зависимости от того, увеличивается или уменьшается разброс предела текучести металла под влиянием упрочнения и температуры в очаге деформации, шероховатость поверхности полосы от входа к выходу пластической области может не только возрастать, но и понижаться.

Формоизменение поверхности прокатываемого металла происходит также вследствие флуктуаций давления в смазке из-за начальной шероховатости поверхности полосы и валков. В местах, соответствующих пикам давления, следует ожидать появления микроуглублений в поверхности. Развитию микро рельефа поверхности способствуют и явления кавитации, которые могут наблюдаться в смазочном слое.

Строгая математическая постановка и теоретическое решение задачи воз никновения шероховатости поверхности металла, деформируемого при гидро динамическом режиме смазки, связаны со значительными трудностями из-за большой сложности механизма этого процесса. Рассматриваемая задача в конечном счете сводится к решению системы дифференциальных уравнений, описывающих нестационарное течение вязкой жидкости (смазки) в зазоре меж ду валками и полосой, баланс энергии и термодинамическое состояние смазки и деформируемого металла, характер контактных напряжений в очаге дефор мации при определенных граничных и начальных условиях. Особая трудность состоит в необходимости учета вероятностных характеристик случайного зако на изменения пластичности прокатываемого металла при переходе от зерна к зерну и стохастической природы исходной шероховатости поверхности полосы и микрорельефа валков. В общем* необходимо найти совместное решение гид родинамической, контактной и тепловой задач применительно к тонколистовой прокатке, в котором для описания предела текучести и микрорельефа поверх ностей валков и полосы использован вероятностный подход.

Роль смазки в формировании микрорельефа прокатываемого металла про является двумя путями. С одной стороны, смазка прямо воздействует на микро рельеф полос посредством разделительной прослойки между поверхностями валков и деформируемого металла, с другой, - изменяя коэффициент трения в очаге деформации, смазка влияет на величину контактных напряжений, на уси лие прокатки. По этой причине на промышленных станах при прокатке и дрес сировке полос с применением смазки в виде эмульсии, когда с ростом скорости увеличивается толщина смазочной пленки и понижается коэффициент прения, а значит, уменьшается коэффициент подпора, перенос шероховатости поверх ности валков на поверхность листовой стали ухудшается пропорционально повышению скорости.

В условиях, когда смазки в очаге деформации крайне мало и она не может прямо воздействовать на поверхность проката, формирование шерохова тости поверхности металла подчиняется тем же закономерностям, что и при прокатке без смазочной среды: высокая исходная шероховатость поверхности полосы при прокатке в гладких валках уменьшается и тем интенсивнее, чем больше ее отличие от шероховатости поверхности валков. Если же отделка поверхности валков более грубая, чем у исходной полосы, то шероховатость поверхности прокатанного металла возрастает.

Относительное скольжение поверхностей валков и полосы в очаге деформации при прокатке со смазкой приводит к дополнительному изменению формы микронеровностей прокатываемого металла. В зоне отставания, вслед ствие давления смазки и более высокой скорости валков, создаются условия для выпучивания (смещения, искривления) микровыступов поверхности поло сы в направлении прокатки. В зоне опережения микронеровности поверхности деформируемого металла изгибаются в обратном направлении. Асимметрия формы микронеровностей поверхности прокатанных полос обусловлена имен но этими явлениями.

Таким образом, из сказанного следует, что, регулируя количество смазки в очаге деформации путем подбора вязкостных свойств смазки и условий про катки, можно в широких пределах изменять шероховатость поверхности полос, в частности, достигать высокой чистоты поверхности металла, и тем самым улучшать качество листовой продукции. На практике высокой гладкости поверхности листового металла достигают, применяя маловязкие смазки.

Например, при прокатке алюминия, где требуется блестящая шероховатость, в качестве смазочной среды используют маловязкие минеральные масла и керо син с противозадирными добавками. Для получения гладкой поверхности нержавеющей стали при прокатке в очаге деформации желательно иметь сма зочную пленку небольшой толщины, чтобы исключить возможность развития шероховатости путем «свободного» движения зерен поверхностного слоя ме талла. В то же время толщина и антифрикционная способность смазочной пленки должны быть достаточными, чтобы не допустить высокого трения меж ду поверхностями валков и полосы, которое приводит к отделению микрочас тиц с поверхности прокатываемого металла и ухудшению ее блеска. Таким образом, верхний предел толщины слоя смазки в очаге деформации должен определяться требованиями к шероховатости полосы, нижний — исходя из условия предупреждения чрезмерно высокого трения.

Следует отметить, что при прокатке нержавеющей стали легкие штрихи фрикционного происхождения на поверхности полос появляются из-за разру шения смазочной пленки в очаге деформации при повышении температуры.

При этом, согласно результатам работы, при использовании полированных до зеркального блеска валков создаются более благоприятные условия для «ката строфического разрушения» смазочной пленки и образования указанных по верхностных дефектов, чем в случае применения грубо шлифованных валков.

Изменение шероховатости поверхности валков изменяет их теплообмен с охлаждающей жидкостью (эмульсией). Результирующий эффект здесь будет определяться конкретными условиями. На стане холодной прокатки 1680 заво да «Запорожсталь», например, замечено, что при использовании в четвертой клети насеченных дробью валков тепло от них отводится эмульсией лучше, чем в случае более гладких шлифованных валков. Новые валки (после перевалки) с грубошероховатой поверхностью прогреваются медленнее, чем валки с гладкой поверхностью, несмотря на то, что усилие прокатки в первом случае выше.

1.3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ В РЕЖИМЕ ПОЛУЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ В общем случае процесс прокатки с технологической смазкой проходит в режиме смешанного (полужидкостного) трения, при котором величина резуль тирующей силы трения Т определяется относительной протяженностью участ ков граничного и жидкостного трения, а также участков, на которых микровы ступы поверхности валка «пропахивают» поверхность деформируемого метал ла [5]. Предельными состояниями обобщенного закона полужидкостного тре ния при прокатке являются, с одной стороны, граничное трение, когда участки с полным разделением поверхностей валков и деформируемого металла слоем смазки отсутствуют, и чисто жидкостное (гидродинамическое) трение - с дру гой стороны.

Теория процесса прокатки при граничном трении широко применяется в практике. При построении моделей и алгоритмов управления процессами про катки на промышленных станах, как правило, используют детально разрабо танные решения различных задач прокатки для этого предельного случая тре ния даже в тех случаях, когда применяется технологическая смазка и процесс проявляет гидродинамические свойства (с увеличением скорости коэффициент трения в очаге деформации уменьшается и др.).

При строгом подходе к построению теории процесса прокатки в режиме полужидкостного трения на первом этапе необходимо путем рассмотрения течения смазки во входной зоне очага деформации, с учетом влияния шерохо ватости поверхностей валков и полосы, определить количество смазки, посту пающей в пластическую зону. Далее, зная величину и характер микрорельефа поверхностей валков и полосы, а также объем смазки в очаге деформации, установить протяженность в нем участков граничного и гидродинамического трения. Величина коэффициента трения на участках граничного трения может быть принята на основании литературных данных [5] или же найдена обратным пересчетом по интегральным параметрам процесса прокатки. Подобным обра зом должны конкретизироваться и показатели свойств смазки.

При прокатке в рассмотренных условиях влияние технологической смаз ки на трение проявляется двумя путями - ограничением площади фактического контакта поверхностей инструмента и деформируемого металла и изменением касательного напряжения на участках истинного контакта. Фактическая пло щадь контакта поверхности определяется средней толщиной смазочной пленки в очаге деформации и шероховатостью поверхности металла, сформированной в процессе его обжатия. Шероховатость же поверхности зависит от структуры металла и степени деформации. Трение тем выше, чем крупнее зерно в струк туре металла, и эта тенденция усиливается при возрастании обжатия. При дав лениях, меньших критического значения, соответствующего началу разруше ния граничной смазочной пленки, касательные напряжения на участках дейст вительного контакта для конкретной смазки не зависят от величины нормаль ного давления и определяются лишь фрикционными характеристиками гранич ной смазочной пленки. При нормальном давлении, большем критической вели чины, вследствие разрушений граничной смазочной пленки и появления участ ков сухого трения коэффициент трения начинает возрастать.

Поскольку напряжение, необходимое для наступления пластического течения микровыступов поверхности, зависит от их формы, этот показатель, как и в случаях прокатки без смазки, также оказывает влияние на коэффициент трения. Форма микронеровностей и, в первую очередь, углы их склонов по отношению к общему направлению поверхности влияют на утечку смазки из микроуглублений, а следовательно, и на фактическую площадь контакта и уси лие трения. При анизотропной шероховатости поверхности вследствие того, что угол наклона микровыступов неодинаковый в различных направлениях, сила и коэффициент трения изменяются в зависимости от ориентации микро профиля по отношению к направлению скольжения.

При прокатке все рассмотренные явления неразрывно связаны с условия ми поступления смазки в очаг деформации.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Г. Схема формирования микрорельефа поверхности полосы при прокатке в шероховатых валках.

2. Механизм образования микрорельефа поверхности металла при прокатке со смазкой.

3. Влияние структуры металла на механизм образования микрорельефа по верхности полосы.

4. Влияние толщины слоя смазки на шероховатость поверхности прокатанной полосы.

5. Влияние вязкости смазки на шероховатость поверхности прокатанной поло сы.

6. Влияние скорости прокатки на шероховатость поверхности прокатанной полосы.

7. Влияние степени обжатия и угла захвата на шероховатость поверхности про катанной полосы.

8. Очаг деформации при прокатке полос в режиме полужидкостного трения.

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА 2.1. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРОКАТНОЙ ПРОДУКЦИИ В связи с быстрым ростом автотракторостроения, сооружением газонеф тепроводов, расширением производства гнутых профилей и приборов домаш него обихода в настоящее время интенсивно увеличивается выпуск листовой стали с доведением его до 60-65 % по отношению ко всему объему производи мого проката (сейчас эта цифра составляет около 40 %). То же направление преимущественного развития листопрокатного производства видно и в боль шинстве промышленно развитых зарубежных стран.

Весь сортамент прокатной продукции подразделяют на следующие пять групп:

I - сортовая сталь простых геометрических форм (круглая, квадратная, шестиугольная, полосовая и другие простые профили);

II - фасонные профили (двутавровые балки, швеллеры, рельсы, угловая, тавровая, зетовая сталь);

III - листовая сталь всех профилеразмеров, в том числе и со специальны ми покрытиями;

I V - специальные профили;

V - трубы (стальные бесшовные гладкие, нарезные, свайные, профильные и с покрытием).

Под профилем понимают геометрическую форму поперечного сечения раската, выходящего из чистовой клети прокатного стана. В отличие от проме жуточных (переходных) сечений по клетям стана готовый профиль должен отвечать требованиям государственных и отраслевых стандартов.

Сортовая сталь характеризуется размерами своих элементов, массой 1 м, площадью сечения, моментами инерции и сопротивления. Полосовая и листовая стали характеризуются в основном толщиной и шириной. Специальные профили могут иметь ряд дополнительных характеристик, отражающих их специфику.

Рост и развитие техники требуют постоянного совершенствования сорта мента проката. Ежегодно наш сортамент увеличивается на 20-50 новых профи лей. Усовершенствование применяемых профилеразмеров осуществляется с целью повышения их экономической эффективности без снижения эксплуата ционных характеристик.

При прокатке профилей должны соблюдаться определенные допуски по размерам их элементов согласно соответствующим стандартамам.

В настоящее время в стране проводятся широкие мероприятия по суже нию полей допусков на размеры профилей и прокатке профилей с минусовыми допусками, дающими большую экономию металла.

2.2. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ Высокий технический уровень прокатного производства является следст вием его специализации. Именно специализация обеспечивает высокие произ водительность и качество продукции. Благодаря специализации в настоящее время прокатное производство подразделяется по видам выпускаемой продук ции на следующие производства:

полупродукта (блюмов, слябов, заготовок);

рельсо-балочной продукции;

крупносортной стали;

среднесортной стали;

мелкосортной стали;

катанки;

тонколистовой стали горячей прокаткой;

тонколистовой стали;

тонколистовой стали холодной прокаткой;

труб;

специальных профилей.

Соответственно подразделяются по назначению и прокатные станы.

Состав их оборудования многообразен, он зависит от технологических процес сов, которые осуществляются на станах.

Наряду со специализацией прокатного производства внутри страны в настоящее время проводится большая работа по международной специализации производства в черной металлургии.

Основными технологическими операциями при горячей прокатке профи лей являются следующие:

1) подготовка исходных слитков или заготовок к прокатке;

2) нагрев металла перед прокаткой;

3) собственно прокатка;

4) охлаждение, термическая обработка и отделка готовой продукции.

В результате проведения технологических операций происходит измене ние свойств металла, геометрической формы и размеров.

Однако не всегда осуществляются все перечисленные технологические операции. Их перечень зависит от вида производства.

Совместное рассмотрение технологических операций и оборудования, на котором или при помощи которого эти операции осуществляются, и составляет предмет курса технологии прокатки.

2.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ И ОБЩИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА Прокатные станы классифицируют по назначению и расположению рабо чих клетей.

По назначению прокатные станы делятся на:

- блюминги и слябинги - обжимные станы с диаметром валков 800-1500 мм, которые служат для прокатки из слитков большой массы и сече ния полупродукта - блюмов и слябов;

- заготовочные - станы с диаметром валков 500-900 мм, предназначен ные для прокатки заготовок для сортовых, проволочных и трубных станов;

- рельсобалочные - станы с диаметром валков 750-950 мм, предназна ченные для прокатки железнодорожных рельсов нормальной колеи, балок и швеллеров № 18-20 и больше и других профилей больших размеров;

- сортовые - крупносортные станы с диаметром валков 500-750 мм, слу жащие для прокатки продукции диаметром 80-150 мм (по круглой стали);

среднесортные с диаметром валков 300-500 мм, на которых прокатывают про дукцию диаметром 20-80 мм;

мелкосортные, с диаметром валков 250-290 мм для прокатки продукции диаметром 8-20 мм;

- проволочные — станы с диаметром валков обычно 250 мм, предназна ченные для прокатки катанки (заготовки для проволоки) диаметром 5-9 мм;

- листопрокатные - горячей прокатки, прокатывающие листы толщиной 1,2-Д60 мм, шириной до 3200 мм;

холодной прокатки, прокатывающие листы толщиной 0,2-4 мм, шириной до 1850 мм;

- трубные - станы, предназначенные для производства бесшовных и сварных труб разного диаметра и с различной толщиной стенки;

- станы специальной конструкции - колесопрокатные, бандажепрокат ные, кольцепрокатные, шаропрокатные, станы для прокатки профилей пере менного сечения.

За основной размер, характеризующий сортовые станы, обычно прини мают номинальный диаметр (расстояние между осями не переточенных валков с учетом нормального зазора) рабочих валков чистовой клети или диаметр начальной окружности шестеренных валков. Например, стан 500 означает, что номинальный диаметр рабочих или расстояние между осями по диаметру шес теренных валков чистовой клети равен 500 мм.

Основным размером, характеризующим листовые станы, является длина бочки рабочих валков, по которой определяется максимальная ширина прока тываемых на стане листов. Например, стан 2000 означает, что длина бочки рабочих валков равна 2000 мм и на них можно прокатывать листы шириной около 1700-1750 мм.

Трубные станы характеризуются размерами диаметров выпускаемых труб. Однако они также характеризуются составом основного оборудования и способом производства труб.

В зависимости от расположения рабочих клетей прокатные станы разде ляются на следующие группы: одноклетевые, линейные многоклетевые, после довательные, полунепрерывные, непрерывные.

Наиболее простыми являются одноклетевые станы. К этой группе отно сятся блюминги, слябинги, толстолистовые двухвалковые, трехвалковые и четырехвалковые станы, универсальные станы.

Многие профилеразмеры по ряду причин невозможно получить в валках одной клети. Поэтому гораздо чаще применяются многоклетевые станы, кото рые строят с последовательным, а иногда и с линейным расположением клетей.

Рабочие клети линейных станов располагают в одну, две, три и более линий, каждая из которых обычно приводится от отдельного электродвигателя.

Линейные станы нереверсивные, их применяют как заготовочные, рельсоба лочные, сортовые и проволочные;

Существенным недостатком этих станов является одинаковая частота вращения валков во всех клетях отдельной линии, что препятствует увеличению скорости прокатки по мере роста длины раска тов. Это приводит к потере температуры металла, ограничивает массу заготов ки и производительность станов.

Значительного увеличения производительности прокатных станов можно достичь при последовательном расположении клетей, число которых равно числу проходов при обжатии заготовки с доведением ее до готового профиля.

С целью сокращения длины цеха и лучшего использования его площади клети располагают в несколько параллельных линий. На станах с последовательным расположением клетей раскат одновременно находится только в одной клети.

В связи с этим расстояние между клетями увеличивается от первой к послед ней, так как длина раската увеличивается. Соответственно увеличивается и час тота вращения валков. Станы данной группы широко применяют для прокатки сортовых профилей.

Полунепрерывные станы состоят из двух групп клетей: непрерывной и линейной. Полунепрерывные станы применяют для: прокатки мелкосортной стали и катанки (черновая группа клетей - непрерывная, чистовая — линейного типа и прокатка в ней может осуществляться только при наличии петли между клетями);

прокатки широких полос (черновая клеть - реверсивная, чистовая группа клетей - непрерывная).

Непрерывные станы являются дальнейшим развитием полунепрерывных станов и отличаются высокими технико-экономическими показателями. На этих станах клети расположены последовательно, в каждой клети осуществляется один проход и раскат одновременно находится в нескольких клетях. Непрерыв ные станы применяют как заготовочные, листовые (горячей и холодной про катки), сортовые и проволочные. Привод валков непрерывных станов может быть групповым или индивидуальным, что значительно лучше.

Общие схемы производства в современных прокатных цехах предусмат ривают прокатку слитков в полупродукт, а затем полупродукта в готовые про фили. Там, где нет разливки слитков по изложницам, полупродукт получают на машинах непрерывного литья заготовок (MHЛ3). Соответственно последова тельность обработки и состав оборудования прокатных цехов по заводам могут быть следующими:

а) блюминг - рельсобалочный стан, крупносортный стан, толстолистовой стан;

б) блюминг - непрерывный заготовочный стан - сортопрокатные станы;

в) слябинг - листопрокатные станы;

г) MHЛ3 - станы окончательной прокатки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Сортамент прокатной продукции.

2. Схема реализации прокатного производства.

3. Основные технологические операции прокатки.

4. Классификация прокатных станов.

5. Одно- и многоклетьевые прокатные станы. Основные сведения.

6. Полу- и непрерывные прокатные станы. Основные сведения.

7. Общие схемы прокатного производства.

3. ПРОИЗВОДСТВО ЛИСТОВОЙ СТАЛИ Листовой прокат, особенно холоднокатаный, является одним из самых экономичных видов металлопродукции. Из него можно изготовлять разнооб разные штампованные и сварные конструкции и изделия, отличающиеся мень шей массой по сравнению с литыми. Так, сварные трубы для газо нефтепроводов и другие профили, изготовляемые из листового проката, имеют стенки тоньше, чем горячекатаные, и поэтому их использование снижает рас ход металла на 10-15 %.

Доля листового проката в общем объеме прокатного производства в про мышленно развитых странах постоянно возрастает, что объясняется быстрым развитием капитального строительства, автомобильной, авиационной, электро технической, консервной и других отраслей промышленности. В настоящее время доля листового проката в общем производстве проката составляет несколько более 40 %.

Производство листа в общем выпуске проката будет неуклонно возрас тать, в связи с чем будет продолжено строительство новых высокопроизводи тельных листопрокатных станов.


Листовая сталь подразделяется на толстолистовую, тонколистовую горя чей и холодной прокатки и универсальную. Определяющей в этой классифика ции является толщина. Так, по отечественным стандартам листы толщиной от до 160 мм относят к толстым;

листы толщиной до 3,9 мм (включительно) отно сят к тонким. Универсальная сталь - горячекатаная сталь прямоугольного сече ния шириной от 160 до 1050 мм и толщиной от 4 до 60 мм - прокатывается на универсальных станах, клети которых имеют вертикальные валки, обрабаты вающие боковые кромки. При этом кромки получаются после прокатки гото выми. У толсто- и тонколистовой стали боковые кромки в большинстве случаев получаются готовыми только после резки на ножницах.

Деление листов на толстые и тонкие является условным. Эта условность становится все большей по мере развития непрерывной прокатки, так как на современных непрерывных листовых станах прокатывают широкий сортамент, включающий как тонкие, так и толстые листы.

3.1. ГОРЯЧАЯ ПРОКАТКА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ 3.1.1. СОРТАМЕНТ Как уже отмечалось, повышение доли листовой продукции в выпуске проката является одним из основных направлений в развитии современного отечественного и зарубежного прокатного производства. В связи с этим за последние годы резко возросли объем и сортамент горячекатаной листовой стали.

Приведем в качестве примера некоторые размеры горячекатаной листовой стали:

- по ГОСТ 1577-70 производится горячекатаная толстолистовая качест венная углеродистая и легированная конструкционная сталь толщиной от 4 до 160 мм. Ширина толстых листов 600-3800 мм, длина 2-12 м. Сталь, прокатан ная на непрерывных станах, может поставляться в рулонах;

согласно ГОСТ 5520-69 производится толстолистовая горячекатаная углеродистая и низколегированная сталь, пригодная для сварки и предназна ченная для изготовления деталей и частей паровых котлов и сосудов, работаю щих под давлением при нормальной, повышенной и минусовой температурах.

Размеры листов: толщина 4-60 и ширина 600-3800 мм, длина 2-12 м. Сталь, прокатанная на непрерывных станах, может поставляться в рулонах;

- по ГОСТ 5521-76 производится свариваемая углеродистая и низколеги рованная толстолистовая и тонколистовая сталь, предназначенная для изготов ления сварных конструкций для судостроения. Размеры толстых листов: толщи на 4-160 и ширина 600-3800 мм, длина 2-12 м. Размеры тонких листов: толщина 0,5-3,9 (4,0) и ширина 600-1400 мм длина 1,2-4 м. Толсто- и тонколистовая сталь, прокатанная на непрерывных станах, может поставляться в рулонах;

- ГОСТ 82-70 распространяется на горячекатаную сталь прямоугольного сечения (полосовую) шириной от 160 до 1050 и толщиной от 4 до 60 мм, прока тываемую на универсальных станах. Полосы поставляются длиной от 5 до 18 м;

- сталь листовая горячекатаная по ГОСТ 19903-74 изготовляется в листах и рулонах толщиной от 0,5 до 160 и от 1,2 до 12 мм соответственно. Длина лис тов при ширине 600-3800 мм составляет 1,2-12 м. Ширина стали, поставляемой в рулонах, равна 500-2200 мм;

согласно ГОСТ 6009-74, имеет толщину 1,2-5,0 и ширину 20-220 мм. Лента получается горячей прокаткой или продольной резкой горячекатаной листовой рулонной стали и поставляется в рулонах.

- Согласно ГОСТ 16523-70, горячекатаную и холоднокатаную углероди стую сталь толщиной до 3,9 мм включительно и шириной не менее 500 мм классифицируют по: 1) видам продукции при поставке (на листы и рулоны);

2) нормируемым характеристикам (на категории 1-5);

3) качеству отделки поверхности (на группы: I - особо высокой отделки, II - высокой отделки;

III - повышенной отделки, IV - обычной отделки);

4) способности к вытяжке (сталь категорий 1 и 5, на глубокую Г, кроме стали марки ВСт1, и нормальную Н);

5) методам испытаний (с контролем механических свойств, вытяжки и мик роструктуры или без контроля).

3.1.2. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ МЕТАЛЛА ПЕРЕД ПРОКАТКОЙ Исходным материалом для производства горячекатаной листовой стали на современных станах, как правило, являются слябы. Однако в ряде случаев применяются и слитки, если нет возможности обеспечить стан слябами или требуется прокатка листов специального назначения: большой ширины, тол щины и длины. Технологические операции при применении слитков нами в общем виде рассмотрены.

На отечественных толстолистовых станах используют слитки прямо угольного сечения массой от 6-8 до 120 т. Однако основной объем проката получают из слитков массой 22-25 т, большая их масса определяется уже спе циальным назначением листа. Размеры и соотношение сторон слитков, предна значенных для производства слябов и профилей толстолистовой стали, приве дены в разделе о производстве полупродукта. Однако следует указать, что при определении толщины слитка надо исходить не только из условий кристалли зации жидкой стали, структуры зерен литой стали и последующих условий ее деформации, но и учитывать такое суммарное обжатие, которое обеспечило бы получение готовой листовой стали требуемого качества. В зависимости от тол щины h прокатываемого листа минимальную толщину Н слитка рекомендуется принимать в следующих пределах:

Толщина листа h, мм 8-20, 20-40, 50-100, 120-205.

Минимальная толщина слитка Н, мм (18-20)/z, (12-18)h, (7-12)h, (4-7)h Как правило, слитки большой массы, предназначенные для производства листовой стали, отливают в изложницы, уширенные кверху и снабженные уте пляющими надставками. Конусность слитков должна быть минимальной. В настоящее время конусность слитка на одну сторону принята 1,5-2,5 %;

чем больше масса слитка, тем больше конусность. Качество поверхности слитков и слябов определяет и качество готовой листовой стали. Поэтому их подготовке к нагреву и прокатке уделяют особое внимание.

Поверхностными дефектами и признаками неподготовленности слитка к нагреву и прокатке являются плены, продольные и поперечные трещины, нали чие прибыльной части, усадочной раковины и выступов на нижней части от выработки поддонов. Происхождение этих дефектов рассмотрено в первой час ти - при производстве полупродукта.

Прокатка толстолистовой стали из слитков требует особой и обязатель ной подготовки по следующим основным технологическим положениям.

Необходимо осуществить обрез верхней и нижней частей слитка перед посадкой в печь. В усадочной раковине концентрируются различные ликваты, легкоплавкие соединения, которые при нагреве в печи превращаются в жидкую фазу и заливают подину печи или проникают на подину зон нижнего подогре ва. Но удаление прибыльной (верхней) части слитка приводит к преждевремен ному, в ряде случаев довольно часто повторяющемуся выходу нагревательной печи из строя, что связано с ее остановками, ремонтом и потерей производи тельности стана. Кроме того, ненужные верхнюю и нижнюю части слитка, составляющие почти 20 % от его общей массы, нагревать в печи, расходуя для этого топливо, нерационально. Кроме того, после обрези верхней и нижней частей слиток оформляется в более удобную и рациональную форму, что бла гоприятно отражается на его продвижении вдоль подины печи и на собственно процессе прокатки.

Поверхностные трещины и плены удаляются с помощью огневой пневма тической или наждачной зачистки.

На поверхности сляба могут проявляться следующие дефекты: продоль ные и поперечные трещины, плены. Возможно, что все эти дефекты наследст венные и образовываются при прокатке слитков на слябинге. Происхождение продольных и поперечных трещин на поверхности сляба также бывает связано с температурным режимом нагрева или охлаждения. Поверхностные плены образовываются еще при прокатке слитка, подкорковые пузыри которого рас полагаются близко к поверхности (малая толщина внешней стенки слитка до подкорковых пузырей) и при высотной деформации смещаются к ней, проявля ясь в виде дефекта.

На современных листовых станах имеются механизированные установки для удаления поверхностных дефектов. Слябы, получаемые на современных блюмингах или слябингах в настоящее время, как правило, обрабатываются в потоке на машинах огневой зачистки и на станы подаются качественными.

Прокатка листовой стали из слябов более рациональна, так как при этом повы шается качество листовой стали и расходный коэффициент металла получается минимальным.

Размеры и массу слябов при прокатке толстых листов на линейных станах принимают в зависимости от размеров листов. В этом случае более подходя щими являются те слябы, которые имеют наименьшую толщину и наибольшую ширину, что уменьшает число проходов, тем самым оптимизируя технологиче ские операции и увеличивая производительность стана. Длина слябов при про катке листов на линейных станах часто ограничивается длиной бочки валков, так как слябы больше этой длины не могут прокатываться в поперечном направлении для получения необходимой ширины (увеличения ширины листа).

Что же касается применения слябов на непрерывных тонколистовых станах, то следует отметить, чем меньше их толщина, тем меньше требуется клетей и времени прокатки. Однако при определении размеров слябов следует учиты вать, что одним из главных факторов, повышающих производительность непрерывных листовых станов, является возрастание массы слябов. Это дости гается за счет увеличения их толщины, ширины и длины. На действующих непрерывных станах длина слябов ограничивается размерами нагревательных печей, скоростью прокатки, расстоянием между черновыми клетями и может достигать 10-12 м.

Слябы являются исходным материалом и при прокатке универсальной стали. Ширина слябов в этом случае принимается больше ширины готовой полосы (листа) на 30-50 мм, а толщина и длина определяются исходя из длины прокатываемой полосы, а также размеров нагревательных печей. Универсаль ная листовая сталь прокатывается на одноклетевых универсальных станах и поэтому чем меньше толщина слябов, тем больше производительность станов.

Для нагрева слябов и слитков в настоящее время применяют главным образом устройства двух типов: методические печи и нагревательные колодцы.


Методические печи используют для нагрева слябов и слитков сравнительно небольшой массы (обычно не более 6 т), колодцы - для нагрева слитков боль ших размеров и массы.

Нагрев слябов осуществляется в методических многозонных печах с тор цовой посадкой и выдачей, двусторонним подогревом, работающих на газовом топливе. Подогрев газа и воздуха осуществляется примерно до 800 и 400 °С соответственно. Как правило, методические печи отапливаются смесью домен ного и коксового газов или природным газом. Часовая производительность методических печей, установленных на современных высокопроизводительных станах, при холодном всаде - до 150 т, при горячем - до 250 т.

При горячей прокатке листовой стали происходит значительное снижение температуры металла. Чтобы заканчивать прокатку при необходимой темпера туре, обеспечивающей структуру металла готового листа, давление его на валки и др., слябы надо нагревать как можно больше. Однако при этом следует учи тывать недопустимость чрезмерного роста зерна, перегрев, пережог, поверхно стное обезуглероживание и большое окисление металла. Температура нагрева слябов определяется химическим составом стали и допускается в пределах 1150-1250 °С;

максимальной величиной следует считать 1280 °С, так как выше этой температуры будет происходить нежелательный процесс перегрева метал ла, способствующий появлению пережога. Продолжительность нагрева металла зависит от температуры слябов при посаде, их толщины и главным образом химического состава.

При прокатке листовой стали на непрерывных станах широко применяется горячий всад слябов в нагревательные печи. Слябы, прошедшие через машину огневой зачистки в потоке обжимных станов и резку на мерные длины, сразу же поступают в нагревательные печи листопрокатных станов. Количество горячих слябов обычной стали поступающих в нагревательные печи листопрокатных станов достигает 90 % и выше от общего объема проката. При этом на склады полупродукта поступает лишь небольшое количество слябов, требующих охла ждения и дополнительной зачистки поверхностных дефектов. Благодаря боль шой поточности горячего металла на участках слябинг - листопрокатные станы значительно сокращаются площади складов полупродукта, увеличивается произ водительность нагревательных печей, снижается расход топлива.

3.2. ХОЛОДНАЯ ПРОКАТКА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ Прокатку металлов осуществляют преимущественно при высоких темпе ратурах, используя при этом снижение сопротивления деформации. Вместе с тем необходима прокатка и в холодном состоянии, которая целесообразна при малой толщине прокатываемого продукта, когда из-за большого отношения поверхности к объему быстрое охлаждение металла не дает возможность обес печить высокую температуру в деформационной зоне (прокатка тонких лис тов). Холодная прокатка придает изделиям высокие точность размеров и каче ство поверхности, что невозможно при горячей прокатке, а также особые физи ческие, в частности магнитные свойства.

В последние годы производство холоднокатаного листа, жести и ленты все более увеличивается. Это связано с тем, что во многих отраслях народного хозяйства постоянно растет потребность в тонколистовой стали с высокими механическими свойствами, точными размерами, хорошим качеством поверх ности. Холодная прокатка в сочетании с термической обработкой дает возмож ность изготовлять тонколистовую сталь, удовлетворяющую этим требованиям.

Современным способом холодной прокатки листовой стали является рулонный, при котором металл в виде длинных полос сматывается в рулоны большой массы. Для прокатки тонколистовой стали в рулонах применяются главным образом непрерывные станы, а при небольшом объеме производства одноклетевые реверсивные станы с четырехвалковой клетью и многовалковые.

Рулонная прокатка на непрерывных и одноклетевых станах происходит с натя жением полосы. Значительно реже используют полистную холодную прокатку на одноклетевых реверсивных станах (без натяжения).

- Совершенствование технологии холодной прокатки идет по пути повы шения точности готовой продукции за счет: жесткости рабочих клетей;

приме нения средств упругого противоизгиба прокатных валков;

повышения качества валков и оснащения станов системами автоматического регулирования толщи ны листа в процессе прокатки. Жесткость рабочих клетей определяется в основном упругой деформацией валков и станин. Увеличение диаметра рабо чих и опорных валков снижает их износ, повышает точность проката за счет уменьшения прогиба и увеличивает теплоотдачу. Упругая деформация станины в вертикальном направлении на современных станах холодной прокатки составляет 0,3-0,5 мм;

уменьшение этой деформации достигается увеличением сечения стоек и поперечин.

3.2.1. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И ПОДГОТОВКА ЕГО К ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ Исходным материалом для холодной прокатки являются горячекатаные листы толщиной 1,5-5,0 мм. Первой операцией в цехе холодной прокатки явля ется очистка поверхности листов от окалины, чтобы она не вдавливалась при холодной прокатке в металл и валки. Применяют химический и механический способы удаления окалины. Химический способ наиболее распространен, так как он способствует получению чистой поверхности листов, пригодной в даль нейшем для качественного нанесения защитных покрытий. При химическом способе применяют агрегаты непрерывного и периодического действия для травления углеродистой стали в растворах серной или соляной кислот. Непре рывное травление обеспечивает высокую производительность, максимальную автоматизацию процесса и минимальный расход кислоты. Для обеспечения непрерывности травления задний конец предыдущего рулона сваривают стыко сварочной машиной с передним концом последующего. При этом увеличивает ся масса рулона, что значительно повышает производительность станов холод ной прокатки. Когда стали плохо свариваются, для осуществления непрерывно го травления устанавливают машины механической сшивки концов рулонов.

Места механической сшивки (двойной толщины) не прокатываются, а после травления вырезаются, что увеличивает отходы металла.

Большое положительное значение для повышения производительности травильных агрегатов имеет разрушение поверхностной окалины перед тра вильными ваннами в дрессировочных двухвалковых или четырехвалковых кле тях, обеспечивающих обжатие до 5 %. Способ травления - каскадный. Концен трация свежего раствора серной кислоты достигает 20-22 %;

температура кислотного раствора составляет 60-80 °С;

скорость движения полосы через тра вильные ванны 3-5 м/с. Длина травильных агрегатов достигает нескольких десятков метров. После травления полоса промывается в ваннах с холодной и горячей водой и сушится горячим воздухом. Затем на дисковых ножницах обрезаются боковые кромки, а для предотвращения коррозии при хранении полоса промасливается и свертывается в рулоны требуемой массы.

В последнее время для травления горячекатаных полос углеродистой ста ли вместо раствора серной кислоты стали применять раствор соляной кислоты.

Травление в горячем растворе соляной кислоты концентрацией около 20 % обеспечивает одинаковое удаление всех окислов железа (высших и низших), в то время как сернокислотный раствор хорошо травит только низшие окислы.

Продукты соляно-кислотного травления лучше растворяются в воде, а само травление происходит примерно в два раза быстрее, чем сернокислотное;

поверхность листов при соляно-кислотном травлении получается более ровной, что способствует их качественному покрытию другими металлами и составами.

Для очистки от окалины горячекатаных полос из легированных сталей используют дробеметную обработку. Этот вид механической обработки вместо травления применяют при очистке сталей, окалина которых очень тверда.

Чугунная или стальная дробь, ударяясь о лист с большой скоростью, разрыхля ет и разбивает окалину. К подготовительным операциям перед холодной про каткой для удаления поверхностных дефектов на горячекатаных рулонах неко торых специальных сталей относится шлифовка.

3.2.2. ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА ХОЛОДНОЙ ПРОКА ТКИ НА СВОЙСТВА СТАЛИ При холодной прокатке стали с увеличением степени деформации повы шаются все характеристики прочности: предел текучести, предел прочности, твердость. Прочность особенно возрастает на начальных стадиях деформации (до 20-30 %), при дальнейшем повышении степени деформаций интенсивность упрочнения уменьшается. Способность металлов упрочняться зависит от типа их кристаллической решетки. Известно, что металлы и сплавы с гранецентри рованной кубической решеткой обычно упрочняются сильнее, чем с объемно центрированной кубической. При холодной прокатке происходят межзеренные и внутризеренные разрушения, появляются микроскопические трещины, кото рые с ростом степени деформации увеличиваются, что приводит к понижению пластичности металла. Наибольшее понижение пластичности происходит на начальных стадиях холодной деформации, т.е. когда резко возрастает упрочне ние. По мере роста деформации (до 50-70 %) металл становится очень прочным и хрупким. Дальнейшая его прокатка без промежуточного отжига затрудни тельна. При холодной прокатке форма зерна металла изменяется в соответствии с общей схемой деформации;

они вытягиваются в направлении прокатки и уменьшают свои размеры по высоте (сжимаются). Металл получает волокни стое строение, что приводит к неодинаковым свойствам его в разных направле ниях. Разница в свойствах наклепанного металла, обусловленная волокнистым строением, называется механической анизотропией.

При холодной прокатке металла вместе с изменением формы зерен про исходит изменение ориентировки их пространственной кристаллической решетки в результате направленности скольжения (сдвигов) по определенным плоскостям и направлениям в этих плоскостях;

образуется текстура деформа ции (при обжатиях примерно 50 %), что играет важную роль в холодной про катку тонких листов, где степень деформации достигает больших значений.

Тип текстуры определяется главным образом типом кристаллической решетки металла и схемой деформации и почти не зависит от схемы напряженного состояния. Металлы, у которых большинство зерен имеют одинаковую ориен тировку, приобретают свойства, близкие к свойствам монокристалла, становят ся кристаллически анизотропными. Это обстоятельство имеет весьма важное значение, например, при производстве трансформаторной стали. Таким обра зом, необходимо различать кристаллическую и механическую анизотропии, первая обусловлена структурой, вторая - внешней формой зерен. При относи тельно малых обжатиях преобладает механическая анизотропия, при больших оба вида. Механическая анизотропия обычно устраняется при рекристаллиза ции;

кристаллическая анизотропия (текстура) может сохраняться, изменяться или исчезать, что зависит от температуры отжига.

Плотность металла при холодной прокатке обычно уменьшается. Это объясняется тем, что при деформации образуются межзеренные пустоты и тре щины, уменьшающие плотность и увеличивающие объем металла. Однако эти изменения весьма невелики (максимум 0,1-0,2 %), что позволяет использовать условие постоянства объема в расчетах технологических параметров холодной прокатки.

При холодной прокатке металла обычно понижаются его электропровод ность и коррозионная стойкость. Наклеп углеродистой стали приводит к уменьшению ее магнитной проницаемости и повышению коэрцитивной силы, так как в результате внутризеренных искажений и остаточных напряжений затрудняются намагничивание и размагничивание.

Большое значение при холодной прокатке имеет повышение температуры деформируемого металла, доходящее в отдельных случаях до сотен градусов.

Чем ниже температура прокатываемого металла и выше его сопротивление деформации, тем больше выход тепла. Разогрев деформируемого металла сни жает его жесткость, повышает пластичность и может способствовать протека нию фазовых превращений (выделению новых фаз).

При нагревании наклепанного металла до сравнительно невысокой тем пературы (примерно до 0,3 Тпл) происходит его частичное разупрочнение, сни жается прочность и повышается пластичность, но текстура и другие свойства, характерные для деформированного состояния, остаются неизменными. При дальнейшем повышении температуры наклепанного металла наступает рекри сталлизация. Температура начала рекристаллизации зависит от степени пред шествующей деформации. Чем больше деформация и искажение кристалличе ской решетки, тем легче и при более низких температурах происходит рекри сталлизация. Обычно температура начала рекристаллизации металлов, по дан ным А. А. Бочвара, составляет 0,4 Тпл, где Тпл - абсолютная температура плав ления стали. При рекристаллизации наклепанный металл полностью разупроч няется, его пластичность повышается до значений, соответствующих ненакле панному состоянию.

Теория дислокаций объясняет разупрочнение наклепанного металла исчезновением дислокаций, вызванных холодной прокаткой. При рекристалли зации происходит зарождение и рост новых равноосных зерен;

волокнистое строение и связанная с ним механическая анизотропия исчезают. Размер зерен ко времени окончания рекристаллизации зависит от ее температуры и длитель ности, а также от степени предшествующей деформации и величины зерен до холодной прокатки. Чем выше температура и больше длительность отжига, тем крупнее зерна. Большое влияние на величину зерен в рекристаллизационном металле оказывает степень предварительной деформации. Так, при критической степени деформации (5-15 %) в процессе рекристаллизации наклепанного металла возникают аномально крупные зерна. Чем крупнее зерна в исходном состоянии до холодной прокатки, тем они крупнее и после рекристаллизации.

Общее обжатие на современных станах холодной прокатки составляет 70-90 %, что способствует повышению механических свойств и обеспечивает лучшее качество поверхности листовой стали. Величина общего обжатия зави сит от химического состава стали и может ограничиваться прочностью валков, мощностью двигателей и невысокой пластичностью металла. С ростом упроч нения стали сопротивление деформации значительно увеличивается и может достичь такого значения, что дальнейшая прокатка станет затруднительной, тогда применяется промежуточный отжиг. Величина обжатия может ограничи ваться также твердостью валков. При недостаточной твердости валков прокатка сильно наклепанной стали вызывает их большое упругое смятие. Обжатия так же зависят от натяжения раската между клетями и от качества смазки поверх ности листа, т. е. ее способности не выдавливаться в зоне деформации.

Обжатие за проход обычно не превышает 40-50 %. При больших обжати ях возникает значительная упругая деформация клети и, как следствие, значи тельная неравномерность деформации полосы. Заметим, что рост удельного и полного давления металла на валки по проходам увеличивается не только вследствие наклепа, но и в связи с уменьшением толщины полосы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Характеристика производства листового проката.

2. Сортамент горячекатаной стали.

3. Классификация исходного материала при горячей прокатке листа.

4. Классификация исходного материала при холодной прокатке листа.

5. Основные технологические схемы подготовки металла перед горячей прокаткой листа.

6. Основные технологические схемы подготовки металла перед холодной прокаткой листа.

7. Влияние процесса холодной прокатки на физико-механические свойства стали.

4. ОБОРУДОВАНИЕ ЛИСТОВОЙ ПРОКАТКИ 4.1. СТАНЫ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ 4.1.1. НЕПРЕРЫВНЫЕ И ПОЛУНЕПРЕРЫВНЫЕ СТАНЫ Большинство непрерывных и полунепрерывных станов первого поколе ния предназначалось для прокатки широкого сортамента сталей, включая нержавеющие, легированные и высокопрочные. Современные тенденции кон струирования таких станов основаны на необходимости строгой специализации по сортаменту. В связи с этим в станах второго, третьего и особенно четвертого поколений широко применяют клети с предварительно напряженными стани нами, системы противоизгиба валков, автоматическое регулирование и про граммное управление процессом прокатки, непрерывную подачу смазки и т. д.

Станы старой конструкции подвергают коренной реконструкции с целью обеспечения высокого качества готовой продукции и максимальной производи тельности. На рис. 4.1 приведена схема расположения оборудования непрерыв ного широкополосного стана горячей прокатки.

Рис. 4Л. Схемарасположения оборудования непрерывного тонколистового стана 1680:

1 - загрузочное устройство, 2 — нагревательные печи, 3 - черновой окалиноломатель, 4 - черновые четырехвалковые клети, 5 - клеть с вертикальными валками, 6 - летучие нож ницы для обрезки концов полосы, 7 - чистовой окалиноломатель, 8 - чистовые четырехвал ковые клети, 9 - устройство для измерения толщины и ширины, 10—моталки, 11 - конвейер для горячекатаных рулонов, 12 - правильная машина, 13 - вальцешлифовальная мастерская, 14 - летучие ножницы: 15 - правильная машина;

16 - непрерывная нормализационная ма шина, 17 - травильная машина, 18 - дрессировочная машина, 19 - закалочная печь, 20 - линия периодического травления листов, 21 - моечный агрегат, 22 - мостовой кран Основное оборудование размещено в центральном становом пролете, двигатели - в параллельном становому пролете. Во вспомогательных пролетах размещаются термические печи, разделочные агрегаты, дрессировочный стан, травильные установки и мастерские. В состав стана входят компрессорная, насосная высокого давления, установка для подогрева валков токами промыш ленной частоты (рис. 4.2) и другие вспомогательные установки.

Рис. 4.2. Индуктор (а) и схема установки (б) для подогрева валков токами промышленной частоты: 1 - станина, 2 - нижние индукторы, 3 - валки, 4 - верхний индуктор Склад слябов с оборудованием для стружки и правки слябов расположен перпендикулярно становому пролету. Холодные слябы со склада подают на загрузочный рольганг методических печей сталкивателем, горячие слябы поступают на стан прямо с отводящего рольганга ножниц слябинга.

Четырехвалковые рабочие клети обеспечивают прокатку с минимальной разнотолщинностью. Все клети выполняют одного размера для унификации узлов и деталей. Валки имеют привод через универсальные шпиндели или непосредственно от двигателей (безредукторный). Валки черновой группы при водятся от двигателей переменного, а валки чистовой группы - от двигателей постоянного тока, что обеспечивает регулировку скоростей в широких пределах.

Уравновешивание верхних рабочего и опорного валков - гидравлическое, установку их осуществляют электрическими нажимными механизмами, этими же механизмами настраивают и регулируют валки. Для бокового обжатия в черновой группе устанавливают клети с вертикальными валками, которые могут размещаться на одной станине с горизонтальными или самостоятельно с приводом через редуктор.

Постоянное натяжение между клетями обеспечивают электрическими, гидравлическими или пневматическими петледержателями, которые поддержи вают петлю и предотвращают ее складывание. С передней и задней сторон кле тей устанавливают проводки для центрирования полосы относительно оси про катки. Линейки с передней стороны клети облегчают вход полосы в валки.

Смотку в рулон производят многороликовыми моталками (3-6 шт.), рас полагаемыми ниже уровня пола на продолжении центрального рольганга.

Многороликовая моталка подпольного типа (рис. 4.3) позволяет вести смотку горячекатаной полосы в рулон массой 15-30 т при температуре 500-800 °С.

Толщина сматываемой полосы 1,5-6 мм, наиболее мощные моталки могут сма тывать полосу толщиной 8-11 мм. Перед моталкой устанавливают два подаю щих ролика (рис. 4.3), верхний из которых имеет значительно больший диа метр, поэтому полоса все время стремится загибаться вниз, благодаря чему обеспечивается высокое качество смотки.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.