книги из ГПНТБ / Ватрушин, Л. С. Оборудование для производства круглого проката [обзор]

МИНИСТЕРСТВО ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ СССР

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИИ

И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ

ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КРУГЛОГО ПРОКАТА

М О С К В А 1974

УДК 621.771.06

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КРУГЛОГО ПРОКАТА

Л.С.Ватрушин, И.Н.Головин, Л.И.Чернова

Ан н о т а ц и я

Вобзоре освещено современное оборудование для производ­ ства круглого проката: установки совмещенного литья и прокатки катанки, сортовые станы, прессовое оборудование, прошивные ста­ вы, трубопрокатное, волочильное и правильно-отделочное оборудо­ вание.

Особое внимание уделено адьюстажным системам гидравличес­ ких прессов.

@Центральный научно-исследовательский институт информации

втехнико-охономвческкх исследований цветной металлургии, 1974

ВВЕДЕНИЕ

На капиталистическом рынке повышаются требования к качест­ ву полуфабрикатов из медных, алкминиевых и специальн:"-: сплавов по чистоте поверхности, точности размеров, уровню механических свойств.

Ввиду этого ведущие зарубежные фирмы регулярно обновляют металлообрабатывающее оборудование, добиваясь при этом обеспече­ ния необходимого качества, минимальной стоимости продукции и вы­ сокой конкурентоспособности как полуфабрикатов, так и самого предприятия.

В производстве прутков и труб этим требованиям наилучшик образом отвечает прессовое оборудование, описанию которого по­ священа значительная часть обзора. Современный уровень прессостроения, надежная работа вспомогательного и адъюстакного обору­ дования, автоматизация прессовых установок в целом сделали прес­ сы основным высокопроизводительным, универсальным оборудованием, вытесняющим такие способы получения заготовок, как давно извест­ ный в производстве труб способ валковой прошивки и сравнительно новый совмещенный способ литья и прокатки. В ряде случаев на прессах можно производить практически готовую продукцию или по­ луфабрикаты, требующие минимальной дальнейшей обработки.

Стремление к объединению всех технологических процессов в единый производственный комплекс находит свое отражение в созда­ нии поточных линий., в совершенствовании всего проыекуточног.о и отделочного оборудования - станов холодной прокатки труб (ХПТ)-, линейных и барабанных волочильных станов, различных комбиниро­ ванных линий, а также совмещенных линий литья и прокатки прут­ ков и проволоки.

В обзоре показан современный уровень этого оборудования. Выбор того или иного оборудования часто диктуется уровнем

его развития по сравнению с другим оборудованием в конкретный период времени, а также определенными объемами производства,сор­ таментом и назначением полуфабрикатов. Например, применение вал-

3

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА КРУГЛОГО ПРОКАТА

Совмещенное литье и прокатка

Этими методами выпускается катанка из алюминия, меди и

цинка.

Установки для получения катанки включают четыре группы ма­

шин:

1. Плавильные печи или миксеры емкостью 5-10 т , обслужива­ ющие одно или два разливочных устройства.

2 . Разливочное устройство с автоматическим регулированием подачи металла и охлаждающей воды.

3 . Прокатный стан для прокатки металла, поступающего из разливочного устройства, состоящий из 8-15 клетей. Клети имеют три (станы Проперци) или два валка (станы "Нувель Спидем"). Каждая клеть приводится в. действие от двигателя постоянного тока с ре­ гулируемой скоростью.

4. Устройство двойной намотки с ручным или автоматическим управлением.

В состав оборудования входят также летучие ножницы, аппа­ ратура, контролирующая качество готовой продукции, электричес­ кое сопротивление и температуру, а также дефектоскопы. Иногда линию дополняет методическая печь для термообработки илд специ­ альная закалочная установка.

Для производства проволочной заготовки применяются уста­ новки фирм "СпА Континиус" (Проперци), "Спидем", АМЕКО, "Саутуайр" и др. В 1968 г . в капиталистических странах работало 52 машины Проперци, а в настоящее время их более ста |"1,2].

5

заготовок, получаемых на установках Проперци модели 14/2000, со­ ставляет 3472 мм2 , а производительность установки достигает

9,1 т/ч ас. [3 ,4 ] .

Наряду с этими установками для алюминиевой катанки приме­ няются установки фирмы "Нувель Спадем", отличие которых от установок Проперци заключается в том, что прокатка осуществляет­ ся на восьми-десятиклетевых более мощных двухвалковых станах. Производительность установок достигает 10 т/час [б] .

Для получения алюминиевой катанки используются установки фирмы"Альберт Манн иннинеринг к о ." tAMEKO), отличающиеся тем, что в состав установки входят две обжимных клети и 12-клетевой

6 установок Проперци. В 1967 г . фирма создала собственную конст­ рукцию установки совмещенного литья и прокатки алшиниевой и медной катанки. (7-8] . В состав установки введены устройства струйного водяного охлаждения разливочного колеса и ленты. Диа­ метр колеса увеличен с 1400 до 2440 мм, площадь сечения желоба - с 13,4 до 32,3 ом2 . Прокатный стан модернизирован путем замены трехвалковых клетей двухвалковыми фирмы "Морган". Установки име­

С9 - И ] .

Внастоящее время на основе установок совмещенного литья

ипрокатка строятся полностью автоматизированные цехи с примене­ нием комплекса отделочного оборудования.

Так, фирма "Вестингауэ электрик корп." (США) ввела в экс­ плуатацию цех по производству электротехнической медной и алюми­ ниевой проволоки с использованием непрерывного автоматического процесса плавки, разливки, прокатки и волочения (смен). В со­

став оборудования входит установка для зачистки поверхности пру­ тков перед волочением, система двойной фильтрации охлаждающей эмульсии для волочения, аппараты для очистки атмосферы при эма­ лировании проволоки. Получаемые прутки имеют чистую поверхность, а их физические свойства лучше, чем у прутков, изготовленных обычными методами [12-13] .

Для литья катанки из бескислородной меди, алшиния, стали и биметаллических заготовок внедряются установки "Дип-форыинг" фирмы "Дкеверал электрик" производительностью 13-18 т/час [14] .

6

Часть медной катанки изготавливают на установках "Хазе- л етт". Так, е 1978 г . на заводе фирмы "Металлуржи Хобокен-Овер- пелт" в Бельгии введена в действие линия совмещенного литья и прокатки медной катанки диаметром 8 мм. Линия включает установ­

ку "Ха8елетт-20" для непрерывного литья заготовки сечением 108х

Для изготовления медной катанки диаметром до 8 мм применя­ ются большие (производительность около 30 т/час) и малые (про­ изводительность до 10 т/час) установки фирмы "Фридрих Кокс" (Дюссельдорф, ФРГ). В таких установках используются как совме­

ны, которые могут работать с. крупными слитками, получаемыми на установках непрерывной разливки [16] .

Совмещенные процессы начинают применяться для получения полуфабрикатов из сложных сплавов (например, сплава CuZn 30) , фосфористых и цинковых бронз, свинецсодержащих латуней и ней­ зильбера (17] .

Сортовая прокатка

Наиболее производительным оборудованием дхя производства сортового проката являются блюминги, применение которых целесо­ образно в условиях крупнотоннажного выпуска.

На блюмингах прокатывают слитки титановых сплавов. Правда, в зтом случае используются установки, выпускающие в основном углеродистые и легированные слали, а само производство титано­ вых сплавов ввиду специфичности технологии, калононтзжности пар­ тий н частых перевалок является экономически невыгодным.

Из литературы известно о двух блюмингах для прокатки алю­ миниевых сплавов. Первый работает на заводе по сортовой прокат­

чительное количество алшинневых шин для цехов электролиза.

7

Производство круглого проката средних размеров осуществля­ ется на гидравлических прессах.

Мелкосортные прокатные станы чрезвычайно разнообразны по конструкциям. До сих пор применяется значительное количество пе­

прерывным. Непрерывное расположение черновых клетей позволяет достичь высокой производительности стана только путем прокатки в несколько ниток [1 8 ,2 1 -2 4 ].

В последние годы благодаря развитию автоматики начали вы­ пускаться полностью непрерывные нелкосортные станы. На них ис­ пользуется индивидуальный привод и регулируется скорость в каж­

сортамента. Более высокие требования к катанке (снижение допус­ ков, уменьшение овальности, повышение качества поверхности и уве­

астроения.

На некоторых новых станах установлены высокопроизводитель­ ные клети трио, использующие квадратную заготовку сечением до 160x160 мм или круглую диаметром 170 мм и длиной 4,5-5 м. При полной автоматизации стана использование клети трио даже при ско­ рости 0,1 м/сен оказывается экономически оправданным [26} .

В СМ установлены четыре полунепрерывных стана, каждый иэ которых состоит из черновой клети трио, промежуточной группы, обводного аппарата и чистовой группы. Такая конструкция позволя­ ет получать на черновой клети при скорости 10 м/сек любое сече­ ние подката для последующей чистовой прокатки [27] .

Фирма "Фридрих Кокс" (Дюссельдорф, ФРГ) в своих установках заменяет заготовительные клети дуо или трио машиной с качающими­

8

с?

i M F ~ < y

товки. При большом изменении сечения заготовки на замену инстру­ мента требуется незначительное время. Сокращаются объемы проек­ тирования, изготовления, монтажа, обслуживания и капиталовложе­ ний [~28j .

Дальнейшим этапом «вилось создание многоклетевых (до де­ сяти клетей) блоков, в которых используются трехвалковые клети фирмы "Кокс", "СпА Континиус" или двухвалковые клети фирм "Мор­ ган" и."Крупп", а прокатка ведется без скручивания проката.Трехвалковые клети позволяют проводить обяатио металла практически бев уширения и способствуют получению мелкозернистой структуры.

Двухвалковые клети имеют консольные валки диаметром 200300 мм и индивидуальный привод. Тщательный выбор передаточных чисел приводов в соответствии с режимом обжатий по всем клетям блока обеспечивает получение катанки с качественной поверхностью и отсутствием овальности. Консольные валки облегчают обслужива­ ние клетей и позволяют эффективно использовать для них твердо­ сплавные материалы.

На блоках клетей для уменьшения скручивания проката сосед­ ние клети изготавливаются горизонтальными и вертикальными или наклонными, но с поворотом валков друг относительно друга на

90°.

На ранее построенных линиях для смотки круглого проката использовалась моталка Гаррета. С увеличением скорости лронатки до 2S м/сек стали применяться моталки Эденборва. Дальнейшее по­ вышение скорости и веса заготовки привело к необходимости улуч­ шения укладки катанки, Эта проблема была разрешена укладкой от­

9