Схема и сущность прокатки

Прокатка является наиболее распространенным способом ОМД благодаря лучшим экономическим показателям, непрерывности и поточности процесса, высокой производительности агрегатов и возможности получения изделий самой разнообразной формы и улучшенного качества.

Сущность процесса прокатки заключается в деформировании металла (заготовки) путем обжатия его между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего происходит изменение формы заготовки.

Первые прокатные станы появились в средние века. Вначале на них обрабатывались цветные металлы, как более мягкие и податливые. Эти станы приводили в действие вручную и только в конце XIV в. начали применять «водные двигатели» (кстати, металлурги издревле использовали воду как двигательную силу; поэтому и строили металлургические и обрабатывающие заводы вблизи водоемов). На этих более сильных станах уже можно было прокатывать и железо (вторая половина XVI в.). В 1783 г. Генри Корт предложил способ обработки железа через прокатку. Начало прокатки тяжелых полос в Англии относят к 1795-1800 гг. Первые катаные железнодорожные рельсы появились в 1825 г. Первые машины для привода прокатных станов начали использовать во второй половине XIX в., а электропривод в ХХ в. С появлением паровых машин резко увеличился спрос на фасонные профили, что стимулировало появление катанного углового и таврового железа.

Сортаментом прокатной стали называется совокупность профилей (форм поперечных сечений) и размеров металла, которые можно получить в результате прокатки его на станах.

Сортамент прокатной продукции делится на пять групп:

1. Сортовой прокат простого и сложного профиля.

2. Листовой прокат тонколистовой и толстолистовой.

3. Трубный прокат (бесшовные и сварочные трубы).

4. Периодический прокат.

5. Специальный прокат.

Качественная характеристика проката различна и определяется по химическому составу, механическим свойствам, применению и назначению дальнейшей обработки. В зависимости от исходного материала на металлургических заводах применяют две схемы производства проката (рис. 49). При использовании в качестве исходного материала слитков 1 в технологической схеме предусматривается участок нагревательных колодцев и обжимного стана – блюминга или слябинга 2, 3. При использовании в качестве исходного материала блюмов или слябов технологический процесс начинается с заготовочных станов – непрерывного заготовочного стана 4 при сортовой прокатке или широкополостного стана горячей прокатки 5 при листовой прокатке. Последующие технологические операции получения проката одинаковы для обеих схем.

При производстве сортового проката заготовка поступает на крупносортные и среднесортные 9 станы, мелкосортные, проволочные 6 и штрипсовые 7 станы. Непосредственно из блюмов производится прокатка на рельсобалочных и крупносортных станах 8. При листовом производстве заготовка поступает на одно- и многоклетьевые станы холодной прокатки 10. На толстолистовых станах в качестве исходного материала используют слитки и слябы.

Способы прокатки. При основном способе – продольной прокатке – толщина заготовки уменьшается, а длина и ширина увеличиваются.

Способом поперечной прокатки можно получить зубчатые колеса, звездочки ценных передач и другие специальные и периодические профили.

При поперечно-винтовой прокатке оси валков располагают под некоторым углом, что обеспечивает вращающейся заготовке перемещение вдоль своей оси. Этот метод применяют для получения бесшовных труб, осей, шаров и других изделий.

Плоской прокаткой изготовляют листы, ленту, фольгу, полосы, плиты, рамы и др. изделия. Листы прокатывают толщиной 0,3 - 0,5 мм, шириной 500 -3000 мм и длиной до 6000 мм.

Сортовая прокатка в основном является заготовительным переделом для последующего процесса волочения и лишь в виде редкого исключения часть катанных круглых прутков идет непосредственно потребителю для обработки на различные детали. Помимо круглой катанки, сортовой прокаткой изготавливают заготовку для волочения прямоугольной полосы для двигателей, генераторов и коллекторов динамомашин.