Прокатный стан

Рис.2

I - склад заготовок; II - отделение нагревательных печей; III - становый пролет; IV - скрапной пролет; V - машинный зал; VI - склад готовой продукции;

1 - нагревательные печи; 2 - ножницы; 3 - черновая группа клетей;

4 - летучие аварийные ножницы; 5 - чистовая группа клетей; 6 - летучие ножницы; 7 - холодильник; 8 - участок отделки

В зависимости от назначения прокатные станы можно разделить на две группы:

1) станы для производства полупродукта;

2) станы для производства готового проката. К первой группе относят блюминги и непрерывные заготовочные станы, поставляющие полупродукт для производства сортовой стали, а также блюминги и слябинги, поставляющие полупродукт для производства листовой стали. Блюминги и слябинги -- крупные обжимные станы с валками диаметром 800-1500 мм. Основным направлением в развитии этих станов является увеличение производительности в первую очередь за счет увеличения массы слитков, которая при прокатке слябов достигает 50т. Развитие блюмингов и слябингов сопровождалось также увеличением сечения выпускаемого полупродукта, увеличением мощности главных двигателей станов, механизацией и автоматизацией вспомогательных операций. Наибольшее распространение получили одноклетевые реверсивные блюминги и слябинги с валками диаметром 1150-1300 мм.

Современным заготовочным станом является непрерывный стан, устанавливаемый за блюмингом. Ранее 12 клетей непрерывного заготовочного стана устанавливали в две группы по шесть клетей в каждой (рис. 6). Основными изменениями в технологии и оборудовании этих станов в последнее время являются отказ от кантовки полосы и увеличение размеров исходных блюмов и конечных заготовок. В связи с этим характерными особенностями современных непрерывных заготовочных станов являются чередование клетей с горизонтальными и вертикальными палками и индивидуальный привод валков каждой клети с регулированием числа оборотов. Последнее обеспечивает регулирование скорости прокатки, упрощает настройку и калибровку валков. С целью увеличения поперечного сечения блюмов, поступающих на стаи, современный непрерывный заготовочный стан состоит из 14 клетей, причем первая группа состоит из восьми, а вторая группа из шести клетей. Увеличение размеров исходных блюмов и конечных заготовок требует установки станов с валками большего диаметра и двигателями с большей суммарной мощностью.

В цехе холодной прокатки электротехнических сталей (рис. 3) чередование пролетов предусмотрено в такой последовательности: пролет травильного отделения без повышенных тепловыделений, пролет непрерывных агрегатов отжига, пролет прокатного отделения, машинные залы, пролет непрерывных агрегатов отжига и колпаковых печей, пролет отделочного отделения. Внутренние дворы этих зданий располагают либо параллельно, либо под углом 0-45 0 к направлению господствующих ветров с ориентированием открытой части двора к наветренной стороне. Для обеспечения нормальной работы аэрационного фонаря продольная ось последнего должна составлять с направлением господствующего ветра угол 60-90°. Основные источники тепловыделения располагают непосредственно под фонарем. Нагревательные устройства и печи для термической обработки металла размещают на таких расстояниях, чтобы тепловые потоки от них не перекрещались.

Рис 3.

I - травильное отделение; II - отделение агрегатов непрерывного отжига; III - отделение холодной прокатки; IV - отделение колпакопых отжигательных печей; V - отделение отделки; 1 - бойлерная; 2 - конвейер горячекатаных рулонов; 3 - склад горячекатаных рулонов; 4 - непрерывные травильные агрегаты; 5 - установка для подогрева маточных растворов; 6 - агрегат поперечной резки; 7, 9, 10, 20, 23 - стеллажи для установки рулонов; 8 - передаточная тележка; 9 - вальцешлифовальная мастерская; 12 - агрегаты продольной резки; 13 - реверсивный стан кварто; 14 - непрерывный пятиклетевой стан; 15 - отделение для приготовления покрытия; 16 - агрегаты защитного покрытия; 17 - электропечи OKB-4006; 18 - ремонтно-механическая мастерская; 19 - машинный зал №1; 21,22 - мастерская ревизии подшипников качения и жидкостного трения; 24,25 - передаточные конвейеры; 26 - электропечи ОКБ-4017; 27 - чистильно-моечные агрегаты; 28 - правильная машина; 29 - гильотинные ножницы; 31 - место для упаковки пачек; 32 - погрузочная рампа; 33 - склад готовой продукции; 34 - непрерывные агрегаты отжига и отпуска полос; 35 -двадцативалковый стан.

Начинает свою историю 8 августа 1934, с пуском в эксплуатацию среднесортного стана "500". Пуск первого прокатного стана означал, что ММК стал предприятием с законченным металлургическим циклом, поскольку на нем появился прокатный передел. 3 мая 1935 принят в эксплуатацию стан "300" №1.5 февраля 1938 пущен стан "300" № 3. В июле 1942 все три стана объединены в единый цех - сортопрокатный. Его начальником назначен инженер Лаур К., проработавший в этой должности до 1949.

В годы Великой Отечественной войны цех в основном выполнял военные заказы, особенно много производилось снарядной стали. За успешное выполнение фронтовых заказов коллектив СПЦ неоднократно удостаивался переходящего Красного знамени ГКО. В третьем квартале 1945 решением ГКО это знамя было передано коллективу цеха на вечное хранение. С началом войны на фронт из цеха были мобилизованы 130 сортопрокатчиков, 40 из них пали на полях сражений. В 1947 стан "300" № 3 стал первым в отрасли комплексно автоматизированным станом. За успешное осуществление этого крупного технического мероприятия специалистам К. Лауру и В. Синдину присуждена Государственная (Сталинская) премия.

Начиная с 1960 на всех станах цеха осуществляется программа реконструкции и модернизации оборудования. В результате ее реализации на станах заменены рольганги и правильные машины, на нагревательных печах смонтированы эксгаустеры и заменены толкатели стальных заготовок, ликвидированы подъемные столы. Устаревшие пилы для резки горячего металла и ножницы холодной резки на стане "500" заменены новыми, более производительными. Вместо старых приводов прокатных клетей установлены более мощные двигатели отечественного производства.

В СПЦ внедрены первые на ММК неуправляемые кремневые выпрямители, тиристорные преобразователи большой мощности - на 10 тыс. А для питания двигателей прокатных клетей. Разработаны и внедрены на всех станах вязальные машины для увязки пачек металлопроката. На адъюстаже цеха мостовые краны оборудованы кольцевыми захватами для транспортировки пачек металла. Осуществление всей этой программы позволило в три раза превысить проектную мощность всех трех станов СПЦ.

В 1996 стан "300" № 3 выведен из работы как морально устаревший и неэффективный. В 1999 старое оборудование демонтировано, в помещении стана смонтирован новый стан. В июле 1995 приказом генерального директора ОАО "ММК" СПЦ объединен с проволочно-штрипсовым и стал называться сортовым.

Сортопрокатный цех работает в составе среднесортного стана «450» и мелкосортного стана «320» и производит сортовой прокат круглого профиля диаметром от 11 до 110 мм, шестигранного профиля размером от 12 до 75 мм, квадратного профиля размером от 55 до 90 мм и арматурную сталь диаметром от 12 до 28 и 40 мм. Станы были введены в эксплуатацию в 1904 году.

На стане «320» в 1997 году запущен в работу реечный холодильник, что в настоящее время позволяет заводу производить арматурную и сортовую сталь длиной до 11,7 м (по длине вагона).

Сортовой стан 170, 370, 450 «Сортового цеха» ОАО ММК выпускает готовую продукцию высокого качества. Продукция сортовых станов пользуется высоким спросом на рынке. Сортамент выпускаемой продукции очень разнообразный и изменяется в зависимости от заказов и потребностей потребителей. Выпускаемая продукция соответствует всем критериям качества. Простои оборудования и увеличение времени перевалки приводят к большим материальным потерям от не произведённой продукции.

Для снижение времени, требуемого на переход с производства одного сортамента на другой, позволяет увеличить производительность станов. Для ускорения процесса настройки клетей на определённый сортамент итальянской фирмой DANIELI был разработан механизм и алгоритм автоматического позиционирования межвалкового зазора. Данная система автопозиционирования обеспечивает автоматическое выставление межвалкового зазора прокатных клетей стана в соответствии с технологическими картами прокатки, внесёнными в OWS. Помимо введения оператором требуемых величин зазоров на клетях оператор должен ввести точный диаметр валков в каждой клети в OWS. Таким образом, полностью исключить человеческий фактор при настройке зазоров не удалось, так как обслуживающему персоналу необходимо производить точное измерение диаметров валков и внесение этих данных в систему регулирования зазора, в случае неточного измерения диаметра валков в систему расчёта межвалквого зазора вносится ошибка, которая не позволит произвести точную настройку межвалковых зазоров.

Сортовой прокат применяется в различных отраслях промышленности, как в сельском хозяйстве, так и в строительстве. Без применения металлопроката невозможна полноценная работа ряда отраслей. Развитие промышленности и увеличение темпов строительства требует увеличения выпуска металлопроката. Наиболее распространённы следующие изделия сортового проката: балки и железнодорожные рельсы, швеллеры, катанки, различные металлические профили, арматура.

Стандартная длина изделий сортового проката – от 6 до 12 метров.

Также в цехе производится пустотелый прокат круглого и шестигранного сечения с круглым осевым каналом для бурового инструмента и валов погружных электродвигателей(ПЭД). Основные задачи цеха:

Выпуск сортового проката;

Выпуск подката для калибровочного цеха.

Непрерывный сортопрокатный стана предназначен для прокатки мелко- и среднесортового проката следующего сортамента:

Сталь горячекатаная круглая диаметром от 14 до 50 мм; (рис.11.,а)

Сталь горячекатаная арматурная от 8 до 32 мм; (рис.11.,б)

Сталь горячекатаная квадратная со стороной квадрата от 12 до 40 мм; (рис.11.,в)

Сталь прокатная угловая равнополочная, номера профилей от 32 до 63 мм;

Сталь прокатная угловая неравнополочная, номера профилей от 45 до 80 мм;

Полоса стальная шириной от 40 до 90 мм;

Швеллер стальной 50 мм, 65 мм, 80 мм;

Тавр стальной 50 мм, 80мм.

Исходным материалом для сортопрокатного стана является квадратная заготовка (блюм) из спокойных и полуспокойных, низколегированных и легированных марок сталей.

Прутки после прокатки в чистовой линии стана поступают в систему термообработки, где производится термоупрочнение за счёт резкого охлаждения металлопроката подаваемой под давлением водой. Имеются устройства резки проката на мерные длины и автоматизированной упаковки готовой продукции.

а. б.в.

г. д.е.

Рис.11. продукция Сортопрокатного цеха

(рис. 168) рассчитан на производительность 1 млн. т/год. В состав стана входит следующее оборудование. Для приема заготовок установлены стеллажи шлепперного типа. Нагрев заготовок осуществляют в пяти двухзонных методических печах, работающих на газовом топливе, с торцовой задачей и выдачей заготовок и с двусторонним подогревом.

Стан состоит из девяти клетей, расположенных на трех параллельных линиях: на первой линии - пять клетей, на второй - три клети, на третьей - одна чистовая клеть. После IV и перед VII, после V и перед VI, после VIII и перед IX клетями установлены передаточные швеллеры, соответственно предназначенные для перемещения, передачи раската с одной линии прокатки на другую. Перед клетями установлены кантователи. На линии отводящего рольганга имеются пять дисковых пил горячей резки салазкового типа. Для охлаждения металла за пилами установлен двусторонний холодильник цепного типа. У секций холодильника размещены ножницы холодной резки готового металла и роликовые правильные машины консольного типа. Для оформления пачек готовой продукции служат карманы и вязальные машины.

Технологический процесс прокатки профилей осуществляют следующим образом. Подготовленные заготовки после удаления поверхностных дефектов подают с помощью кранов на стеллажи (см. рис. 168), с которых шлепперами или партиями заготовки передают на подводящий печной рольганг. Далее заготовка поступает к нагревательным печам, против которых на линии рольганга установлены подъемные столы, поднимающие партию заготовок на уровень стационарных столов. Эти заготовки сталкивают толкателями на стационарные столы и подают в рабочую зону нагревательной печи.

В зависимости от марки стали придерживаются следующего диапазона температур при нагреве металла, °С:

По мере проталкивания заготовок вдоль печи последние подают на линию печного рольганга и транспортируют на первую линию расположения клетей стана.

В зависимости от схемы прокатки раскат может быть подвергнут обжатию либо в четырех клетях, либо в пяти. Затем его передают на вторую и третью линии прокатки и, таким образом, из последней клети выходит раскат готового профиля определенной длины. Скоростной режим прокатки в зависимости от профиля колеблется в пределах 3,0- 7,35 м/с; температура конца прокатки составляет 850-950 °С. После IX клети раскаты собирают в партию (5-7 раскатов). Если раскат данного профиля должен подвергаться резке на мерные длины с помощью пил горячей резки или поштучно, он подается на центральный рольганг холодильника. Дисковые пилы горячей резки устанавливают на расстоянии, соответствующем необходимой длине реза. Затем раскат партиями определенной длины подают на центральный рольганг холодильника и сдвигают на правую или левую секцию холодильника. Здесь полосы охлаждают и транспортируют к роликовым правильным машинам. После правки полосы сбрасываются в карманы. При наборе пачки соответствующей массы их увязывают с помощью машины. К каждой пачке прикрепляют специальную бирку, на которой указана марка стали, номер плавки, масса пачки, время прокатки и завод-изготовитель.

Резке в горячем состоянии подвергают профили круглой и квадратной сталей больших сечений; в холодном состоянии резка их сопряжена с большими усилиями. Дальнейшие технологические операции выполняют в потоке, как описано ранее.

В 60-х годах были построены линейные станы 650 конструкции ЭЗТМ на Ждановском металлургическом заводе «Азовсталь», Нижнетагильском и Орско-Халиловском металлургическом комбинатах проектной производительностью 750-1200 тыс. т/год; полунепрерывный крупносортный стан 600 на Коммунарском заводе проектной производительностью 1,6 млн. т/год конструкции Ижорского завода и др. Процесс прокатки на станах полностью механизирован: на них предусмотрены поточные линии отделки. Рассмотрим один из установленных крупносортных станов линейного типа.

Крупносортный стан 950/800 (рис. 169) состоит из трех методических нагревательных печей, четырех прокатных клетей, ножниц для обрези раската после первой клети, дисковых пил горячей резки, холодильника, роликовой правильной машины и другого оборудования, установленного для отделки готового профиля. Стан рассчитан на производительность 1,2-1,3 млн. т/год. Скорость выхода полосы из последней чистовой клети равна 5,0-10 м/с.

Перед станом работает блюминг. Поэтому в зависимости от прокатываемого профиля блюмы могут подаваться прямым потоком на стан, если качество поверхности вполне удовлетворяет условиям возможной последующей прокатки и качественным показателям готового профиля.

В случае необходимости осуществляют обработку поверхности блюмов, удаляют дефекты, после чего эти блюмы подают к нагревательным печам.

Используют трехзонные методические печи с нижним подогревом, торцовой задачей и выдачей блюмов, работающие на природном газе, характеризуемом средней теплотой сгорания 36,1 МДж/м 3 . В печи предусмотрены пять регулируемых зон. При данной калорийности топлива и производительности печи 110 т/ч расход топлива составляет 8400 м 3 /ч.
Выдаваемые из печи блюмы транспортируют к первой реверсивной двухвалковой клети с диаметром валков 950 мм. В этой клети, являющейся по существу малым блюмингом, блюм прокатывают за пять-семь проходов в раскат определенных размеров и сечения. Далее на линии рольганга установлены ножницы с усилием резания 5 мн, которые обрезают передний и задний концы раската, а при необходимости режут раскат после первой клети на мерные длины. После первой клети раскат задают последовательно в первую черновую трехвалковую клеть, где выполняют 3-5 проходов; затем во вторую черновую трехвалковую клеть, где проводят три прохода, после этого раскат задают в чистовую двухвалковую нереверсивную клеть с диаметром валков 850 мм. В этой клети осуществляют только один проход, назначение которого состоит в окончательном оформлении профиля.

Раскат готового профиля подают к дисковым пилам горячей резки, где разрезают на мерные длины и транспортируют далее к холодильникам. На этом стане применяют односторонние холодильники цепного типа. После охлаждения готового профиля его подвергают правке на правильной машине, у которой вместо роликов установлены валки с двумя опорами. Правленый профиль поступает на специальные стеллажи, с которых его снимают, укладывают в пакеты, взвешивают и складируют.

Если в потоке требуется выполнить термообработку готового профиля, его подают в специальные термические печи, установленные в общей технологической цепи расположения оборудования.

Полунепрерывный крупносортный стан 600 (рис. 170) является самым производительным в мире. Семнадцать рабочих клетей - двухвалковых с горизонтальными и вертикальными валками диаметром 850, 730 и 580 мм - расположены в трех параллельных линиях, что способствует хорошей маневренности, технологичности при прокатке и сокращению простоев стана. В первой линии стана расположены две непрерывные группы: первая из пяти рабочих клетей и вторая из трех. Остальные рабочие клети расположены последовательно.

Особенностью стана является применение рабочих клетей с вертикальными валками, приводимыми от четырех вертикально расположенных электродвигателей мощностью 300 кВт с частотой вращения 12,5-16,7 с -1 . Разработанная схема привода обеспечивает передачу мощности электродвигателей к каждому валку. Это способствует улучшению эксплуатационных качеств и уменьшению габаритов и массы рабочей клети.

Чистовая рабочая клеть 580 с горизонтальными валками имеет станины открытого типа, но с жесткими клиновыми соединениями стоек и крышки, обеспечивающими жесткость, близкую к жесткости станин закрытого типа. Рабочие валки вращаются в радиально-упорных подшипниках жидкостного трения. Уравновешивание верхнего горизонтального валка осуществляется пружинами, вмонтированными в подушки нижнего валка. Нажимной механизм верхнего валка с приводом от электродвигателя постоянного тока создает усилие на нажимные винты, рассчитанное на поджатие валка в процессе прокатки, и поддерживает скорость перемещения винтов, равную 0,8 мм/с. Для установки нижнего валка применено нажимное устройство с ручным приводом.

Для кантовки раската профиля установлен универсальный кантователь с кантующей втулкой, позволяющий осуществлять поворот раската на любой угол в пределах 90° как без смещения, так и со смещением его по ширине рольганга.

Новая система резки, состоящая из 10 дисковых пил, позволяет совместить во времени транспортирование и резку, в результате чего стала возможной резка по одному раскату длиной 96 м при ритме резки, равном 12 с.

На крупносортном стане 600 предусмотрены три отдельных участка: доотделки сортового проката на правильном прессе и пиле холодной резки; отделки рельсов; отделки круглого проката. Этот стан представляет собой сочетание двух станов: заготовочного и сортового. Это объясняется тем, что на металлургическом заводе, где этот стан установлен, блюминг не имеет непрерывного заготовочного стана. Прокатывать слитки в заготовку (блюмы) только на блюминге крайне нецелесообразно, тем более в условиях, когда блюминг должен прокатывать еще и слябы. Поэтому для получения необходимой заготовки заготовочный стан установлен перед сортовым и, таким образом, в рассматриваемом сочетании оба они представляют собой единую систему, а в целом - цех.

Заготовочный стан, состоящий из шести клетей, имеет отдельно установленную первую клеть, а остальные пять клетей составляют непрерывную группу. Такое расположение первой клети обеспечивает свободный выход раската и его кантовку перед задачей в последующую непрерывную пятиклетьевую группу заготовочного стана. Верхняя горизонтальная грань переходит в боковую вертикальную и, таким образом, в процессе прокатки от нее свободно отделяется окалина.

Дальнейшая прокатка на сортовом стане заготовки необходимых размеров, полученной после заготовочного стана, требует повышения температуры. Для этой цели установлена проходная подогревательная печь длиной 107 м. После подогревательной печи расположена клеть с горизонтальным расположением валков. Это решение связано со следующими технологическими соображениями. В сортамент стана входит много фасонных профилей, прокат которых требует разрезной заготовки (двутавровых балок, швеллеров, рельсов и др.). Разрезную заготовку на заготовочном стане получить нельзя, поскольку он предназначен только для уменьшения сечения заготовки, поступающей с блюминга. Более того, для широкого сортамента фасонных профилей требуется и несколько размеров разрезных заготовок. Вот почему технологически необходимо отделение первой клети: в ней получают разрезную заготовку при свободном уширении или в калибрах. В данном случае важно, чтобы эта заготовка имела максимальные требуемые размеры; это и. обеспечивается первой клетью.

Далее установлена трехклетьевая непрерывная группа; первая клеть с вертикальным расположением валков обеспечивает максимальную технологичность стана в целом. При получении разрезной заготовки любой ширины, выходящей из первой клети, необходимая ширина обеспечивается боковым обжатием вертикальными валками; создается- известная универсальность стана. Расположение клетей на трех параллельных линиях с распределением клетей на каждой линии и соединением линии шлепперами позволяет рационально использовать основное оборудование.

В состав крупносортного стана 600 входит уникальное оборудование по отделке готовой продукции с учетом всего прокатываемого сортамента. Рассмотренный стан с линейным расположением клетей является одним из группы станов такого типа, в том числе и специализированных.

(рис. 171) конструкции ВНИИметмаша, ЭЗТМ и УЗТМ проектной производительностью 1,5 млн. т/год установлен на Западно-Сибирском металлургическом заводе. По составу оборудования, расположению клетей и технологическому процессу данный стан является единственным в мировой практике. Используют исходную заготовку’ квадратного и прямоугольного сечений размером 150×150; 135×200, 150×200; 160×270 мм; длина заготовки массой 0,7-4,7 т находится в пределах 4-12 м.

На стане установлены две нагревательные печи. Черновые клети образуют три группы, по три клети в каждой, из которых крайние с горизонтальным расположением валков, а средняя (комбинированная) может работать с установкой валков как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Перед первой трехклетьевой непрерывной группой установлены ножницы для резки заготовки на определенную длину. Усилие резания ножниц составляет 400 т. Перед каждой трехклетьевой непрерывной черновой группой предусмотрены кантователи.

Чистовая непрерывная группа состоит из семи клетей. Клети здесь также различны по своему конструктивному исполнению и назначению соответственно расположению валков: I, IV и VI - комбинированные (К), остальные клети с горизонтальным расположением валков и универсальные (Г, У). В них осуществляют обжатие полок двутавровых балок и швеллеров с обеспечением параллельности граней. Перед чистовой группой клетей установлены летучие ножницы с усилием резания 1,30 МН после чистовой группы - с усилием резания 0,63 МН.

Скорость прокатки на стане равна 4-12 м/с; средняя производительность в зависимости от профиля составляет 180-300 т/ч.

Для охлаждения раскатов готового профиля установлен двусторонний холодильник, при этом каждая секция (сторона) холодильника может работать самостоятельно. С каждой стороны холодильника находятся по две линии отводящих рольгангов, на каждой из них установлено по два однотипных агрегата: две роликовые правильные машины (одна в работе, другая в резерве), двое ножниц холодной резки (одни в работе, другие в резерве). Для дополнительной обработки готового профиля служат ножницы холодной резки, собирательные карманы, решетки, машины для увязки пакетов и другое вспомогательное оборудование.

Рассмотрим работу оборудования крупносортного стана 450 по ходу технологического процесса прокатки. Заготовка на стан может подаваться в холодном состоянии или предварительно подогретой в печах до 300-800 °С. Затем она передается через холодильник шлепперами к методическим нагревательным печам. Нагрев металла осуществляют в трехзонных методических печах, работающих на газовом топливе с торцовой задачей и выдачей заготовок. Подина снабжена шагающими балками. Печь может загружаться в два ряда (при длине заготовки от 4 до 6 м) и в один (при длине заготовки свыше 6 м). Садка печи при расположении заготовок на подине с шагом 400 мм составляет примерно 68 заготовок массой 320 т. Нагретую заготовку выдают из печи с помощью машины, укладывают на подпечной рольганг и транспортируют к первой непрерывной группе черновых клетей.

Если обнаруживается брак переднего или заднего концов заготовки, возникает необходимость в порезке ее на части, при этом включаются в работу ножницы.

В черновых непрерывных группах клетей комбинированные клети могут работать и при горизонтальном расположении валков. В чистовой группе универсальные клети включаются в работу при прокатке фасонных профилей; при прокатке других профилей они могут работать как обычные клети с горизонтальным расположением валков.

Раскат, выходящий из чистовой клети, подвергают резке на мерную длину соответственно рациональному раскрою ножницами, установленными за последней чистовой клетью.

Раскаты поступают на двусторонний холодильник длиной 120 м с регулируемым шагом перекладывания охлаждаемых полос и устройством, обеспечивающим выдачу на любой из двух отводящих рольгангов одновременно по две полосы с заданными расстояниями между ними, что позволяет разделить единый до холодильника поток металла на четыре параллельные потока отделки готового проката. После охлаждения на холодильнике раскаты проходят технологические операции: правку, резку на мерные длины, пакетирование, увязку пакетов, взвешивание и складирование.

Установленные восемь правильных машин для правки фасонных и круглых профилей работают в режиме запуска: входная скорость 1,4 м/с, скорость правки регулируется в пределах 2-6 м/с. Четверо ножниц холодной резки с усилием резания 6,30 МПа при длине ножа 1000 мм и его ходе 240 мм рассчитаны на 360 резов в 1 ч при нормальном цикле между резами 10 с.

В отделочном оборудовании в потоке предусмотрены два инспекторских стеллажа для полосы длиной до 25 м и два - для полос малой длины. Эти стеллажи предназначены для дополнительного осмотра отдельных полос, на которых заметны признаки брака. Установлено восемь пакетирующих устройств, в числе которых две секции длиной по 12 м, рассчитанные на полосы длиной 6-12-24 м. Диаметр пакета равен 250-500 мм. Для увязки пакетов установлены 32 пакетовязальные машины; взвешивание осуществляют на 16 весах, рассчитанных на полосы длиной 12-24 и 6-12 м. Цена деления на весах 10 кг; цикл взвешивания 10 с.

Кроме того, стан обслуживают установки для продольной правки отдельных полос и для правки и порезки профилей больших сечений с точностью правки 1 мм/м. Работа оборудования и выполнение технологических операций максимально автоматизированы, что исключает применение ручного труда, стабилизирует ритм работы всего стана.

Непрерывный крупносортный стан 450 конструкции ВНИИметмаша, ЭЗТМ и УЗТМ проектной производительностью 1,5 млн. т/год впервые установлен и успешно работает с 1975 г. на Западно-Сибирском металлургическом заводе.

По составу оборудования, расположению клетей и технологическому процессу прокатный стан 450 является единственным в мировой практике.

Сортамент стана: сталь круглая диаметром 32-60 мм; квадратная 30-53 мм; угловая равнополочная (75Х Х75) - (125X125) мм, угловая неравнополочная эквивалентного сечения; прокатываемые профили по особым ТУ: двутавровые балки облегченные (тонкостенные) № 16- 30; двутавровые балки нормальные с параллельными гранями полок № 16-30; швеллеры нормальные с параллельными гранями полок № 16-30; прокатываемые профили по ГОСТ 8239-72 и ГОСТ 8240-72 балки двутавровые и швеллеры нормальные № 10-18; сталь полосовая (9-22) X (125-299) мм.

Исходной заготовкой квадратного и прямоугольного сечений являются: 150X150; 135X200; 150X200; 160Х Х270 мм; длина заготовки в пределах 4-12 м, масса 0,7-4,7 т.

На стане установлены две нагревательные печи, оставлено место для третьей печи. Черновая группа клетей состоит из трех групп, по три клети в каждой, из которых: крайние с горизонтальным расположением валков, средняя (так называемая комбинированная) может работать с установкой валков как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Расстояние между непрерывными группами клетей принято дифференцированно, с учетом максимальной длины раската из всего сортамента прокатываемых профилей, чтобы полоса свободно выходила и находилась между непрерывными группами клетей. Перед первой трехклетевой непрерывной группой установлены ножницы для резки заготовки на определенную длину. Усилие резания ножниц 400 тс. Перед каждой трехклетевой непрерывной черновой группой предусмотрены кантователи.

Чистовая непрерывная группа состоит из семи клетей. Клети здесь также различны по своему конструктивному исполнению и назначению, соответственно расположению валков: I, IV и VI-комбинированные (К), остальные клети с горизонтальным расположением валков и универсальные (Г, У). В них осуществляется обжатие полок двутавровых балок и швеллеров и обеспечивается параллельность граней. Перед чистовой группой клетей установлены летучие ножницы с усилием резания 130 тс, после чистовой группы - с усилием резания 63 тс.

Для охлаждения раскатов готового профиля установлен двусторонний холодильник, при этом каждая секция (сторона) холодильника может работать самостоятельно.

Скорость прокатки на стане 4-12 м/с; средняя производительность в зависимости от профиля 180-300 т/ч.

Столь высокие скорость прокатки и производительность, сложный сортамент стана определили состав вспомогательного оборудования после холодильника. С каждой стороны холодильника находится по две линии отводящих рольгангов, на каждой из них установлено по два однотипных агрегата: две роликовые правильные машины (одна -в работе, другая -в резерве), двое ножниц холодной резки (одни в работе, другие - в резерве).

Для дополнительной обработки готового профиля служат ножницы холодной резки, собирательные карманы, решетки, машины для увязки пакетов" и другое вспомогательное оборудование.

Рассмотрим работу оборудования крупносортного стана 450 по ходу технологического процесса прокатки и его характеристику.

Заготовка на стан может подаваться в холодном состоянии или предварительно подогретой, что определяется маркой стали. Если необходимо прокатывать данный профиль из легированной или высокоуглеродистой стали, то заготовку предварительно медленно нагревают в подогревательных печах до 300-800° С. Затем она передается через холодильник 1 передающими шлепперами к методическим нагревательным печам. Далее заготовку можно нагревать в методических печах интенсивно, не опасаясь возникновения больших внутренних напряжений, до необходимой температуры выдачи. Если заготовка подвергнута обработке (удалены поверхностные дефекты и она охлаждена), ее укладывают на загрузочные стеллажи, а далее транспортируют к нагревательным печам. Предусмотрено взвешивание поступающей партии заготовок и каждой заготовки отдельно.

Нагрев металла осуществляется в трехзонных методических печах, работающих на газовом топливе с торцовой задачей и выдачей заготовок. Подина - с шагающими балками. Печь может работать как двурядная (при длине заготовки от 4 до 6 м) и как однорядная (при длине заготовки свыше 6 м). Садка печи при расположении заготовок на подине с шагом 400 мм составляет примерно 68 заготовок массой 320 т.

Нагретая заготовка поштучно соответственно ритму прокатки выдается из печи с помощью машины, укладывается на подпечной рольганг и траспортируется к первой непрерывной группе черновых клетей.

Если обнаруживается брак переднего или заднего концов заготовки, возникает необходимость в порезке ее на части, включаются в работу ножницы.

В черновых непрерывных группах клетей комбинированные клети могут работать и при горизонтальном расположении валков, что определяется калибровкой и схемой прокатки данного профиля.

В чистовой группе клетей универсальные клети включаются в работу при прокатке фасонных профилей; при прокатке других профилей они могут работать как обычные клети с горизонтальным расположением валков.

Выходящий раскат из чистовой клети подвергается резке на мерную длину соответственно рациональному раскрою и длине холодильника ножницами, установленными за последней чистовой клетью. В том случае, когда раскат следует резать на мерные длины сразу после чистовой клети, ножницы включают на повышенный режим работы, и полосы определенной длины поступают сразу же в предусмотренные для этого карманы.

Раскаты поступают на двусторонний холодильник длиной 120 м с регулируемым шагом перекладывания охлаждаемых полос и устройством, обеспечивающим выдачу на любой из двух отводящих рольгангов одновременно по две полосы с заданными расстояниями межДу ними, что позволяет разделить единый до холодильника поток металла на четыре параллельные потока отделки готового проката.

После охлаждения на холодильнике раскаты проходят технологические операции: правку, резку на мерные длины, пакетирование, увязку пакетов, взвешивание и складирование.

Оборудование спроектировано на повышенные механические свойства металла. Так, прочность металла, подвергаемого правке в холодном состоянии, принята равной 100 кгс/мм2.

Установленные восемь правильных машин 7X630 для правки фасонных и круглых профилей работают в режиме запуска: входная скорость 1,4 м/с, скорость правки регулируется в пределах 2-6 м/с.

Четверо ножниц холодной резки с усилием реза 630 тс при длине ножа 1000 мм и ходе ножа 240 мм рассчитаны на 360 резов в час при нормальном цикле между резами 10 с.

В отделочном оборудовании в потоке предусмотрены два инспекторских стеллажа для полосы длиной до 25 м и два - для полос малой длины. Эти стеллажи предназначены для дополнительного выделения и осмотра отдельных полос, на которых заметны признаки брака.

Установлено восемь пакетировочных устройств, в числе которых две секции длиной по 12 м, рассчитанные на полосы длиной 6-12-24 м. Диаметр пакета 250- 500 мм. Для увязки пакетов установлены 32 пакетовя- зальные машины; взвешивание осуществляется на 16 весах, рассчитанных на полосы длиной: 12-24 и 6-12 м. Цена деления на весах 10 кг. Цикл взвешивания 10 с.

Кроме того, стан обслуживают установки для продольной правки отдельных полос и для правки и порезки профилей больших сечений с точностью правки 1 мм/м.

Работа оборудования и выполнение технологических операций максимально автоматизированы, что исключает применение ручного труда, стабилизирует ритм работы всего стана.

Если на работающих сортовых станах «узким» местом обычно являются отделочно-адъюстажные операции, то на стане 450 они максимально механизированы. При этом агрегаты уборки бракованного металла удаляют отбракованные полосы из потока, не нарушая основного ритма передвижения металла. Высокопроизводительные агрегаты для пакетирования сортовых профилей проката в потоке обеспечивают выравнивание торцов перед сбрасыванием каждой полосы в карман, осуществляют формовку и увязку пакетов при непрерывной подаче металла. Кантователи фасонного проката обеспечивают подачу полосы на стол укладчика в строго ориентированном положении, а также переменную ориентацию угловой стали с укладкой полос в«замок». Укладчики фасонного проката создают возможность пакетирования полос без пауз в подаче металла и увязки машинами готовых пакетов. Предусмотрены транспортировщики пакетов готового проката, работающие по автоматическому циклу и обеспечивающие подачу пакетов на весы и накопительные устройства без кранов. Работают отдельно установленные агрегаты поштучной сортировки металла, агрегаты резки и наждачной зачистки полос.

На этом стане масса технологического оборудования с запасными смежными частями собственно стана, включая и оборудование нагревательных печей, составляет 13282 т; на участке отделки и уборки металла масса установленного оборудования 9829 т. Мощность главных приводов стана 32000 кВт.

Площадь всего цеха состоит из площади собственно стана (39792 м2) и участка отделки и уборки металла (62280 м2). Площадь для складирования металла 6600 м2, с учетом возможного трехсуточного запаса в цехе готовой продукции. Стан обслуживают 854 человека, из них 778 рабочих. При производительности стана 1,5 млн. т/год выработка на одного рабочего составит 1928 т/чел в год.

Производительность стана по принятому сортаменту рассчитана на загруженность оборудования на 81%. Разумеется, более полное освоение установленного уникального оборудования позволит повысить производительность стана и довести ее до 1,6-1,7 млн. т/год.

В составе технико-экономических показателей следует выделить сокращение расходного коэффициента по установленному сортаменту от 1,040 до 1,028 (стан

Стан 450 был спроектирован как стан бесконечной прокатки предусматривалась сварка заготовок в потоке. Однако надежно работающих подвижных стыкосварочных машин пока еще нет, поэтому стан 450 работает с раздельной прокаткой заготовок.