книги из ГПНТБ / Владимиров, Ю. В. Производство стальной ленты за рубежом

Из специальных лентопрокатных станов, установленных за рубежом до 1966 г . , можно отметить следующие.

Фирмой Армко стил (США) в Балтиморе в 1965 г. был установлен непрерывный стан для производства плющеной и обычной катаной узкой стальной ленты с прямоугольными кромками. В его состав входят две клети 350 с вертикальными валками и две клети 250 дуо с горизонталь­ ными валками /64/.

В 1966 г . фирмой Армко Питсбург (США) установлен в Льеже (Бель­ гия) стан для производства стальной ленты толщиной 0,1-3,5 мм, шири­ ной до 660 мм с декоративным пластмассовым или металлическим (нано­ сится электролитическим меднением) покрытием /30/. Ленту толщиной 0,5-1,25 нм выпускают с тисненым рисунком глубиной 0,075-0,125 мм, накатываемым при дрессировке полосы на дрессировочном стане. Рисунок наносят на одну сторону полосы. Лента с накатанным рисунком предназ­ начается для отделки автомобилей, радио- и телевизионных приемников

плющеную и катаную ленту из высокоуглеродистой стали толщиной 0,25-

другое оборудование (муфельная проходная печь для отжига ленты, ус­ тройство для ее мойки перед отжигом и др.). На стане 430 применили одну из первых в США систем Регаль для регулирования толщины проката с применением ЭВМ, что позволило точно воспроизводить запрограммиро­ ванный цикл прокатки данной плавки стали и сплава.

Втом же году в США введено в эксплуатацию оборудование для производства ленты на заводе Каяхога фирмы Юнайтед Стейтс стил близ Кливленда /66/. Оно включает реверсивный стан холодной прокатки, дрессировочный стан и колпаковые печи для светлого отжига рулонов. Цех выпускает на этом оборудовании ленту из углеродистой стали тол­ щиной от 0,2 до 0,47 мм, шириной 380-400 мм.

Вбольшом количестве (в 1970 г. выпущено 37 тыс.т,в том числе 24 тыс.т из нержавеющей стали) производит ленту завод фирмы Компани

61

дэ форк де Шатильон в Пон-де-Руале (Франция) /67/. Французская фирма Крезо-Луар также имеет в Ондене лентопрокатный цех мощностью 20 тыс. т/год, из них 50% - из нержавеющей стали. Небольшой цех по производ­ ству узкой ленты построен этой фирмой в Ифни.

Парком лентопрокатного оборудования располагает завод в Солеме, один из шести предприятий французской фирмы Валлурек, выпускающий ежемесячно 3,5 -4,0 тыс.т холоднокатаной ленты /68/. На этом заводе установлены реверсивный стан кварто, на котором осуществляют холодную прокатку ленты с высокими скоростями (например, ленту шириной 550 мм прокатывают со скоростью 4,2 -5,0 м/с) и два стана Сендзимир для про­ катки ленты из высоколегированных сталей и особотонкой ленты (толщи­ ной до 0,05 мм) из низколегированных сталей.

На заводе фирмы Артур Ли энд санз (Англия) в 1970 г . установлен новый стан с клетью кварто для прокатки ленты и8 углеродистой и кор­ розионностойкой стали толщиной 0,3-3,17 мм, шириной до 470 мм,в руло­ нах весом до 4т из подката толщиной до 3,65 мм. Стан имеет рабочие валки диам. 254 мм и опорные диам. 610 нм с длиной бочки до 610 мм. Скорость прокатки около 5 м/с /57/.

Наиболее современным реверсивным станом кварто для холодной прокатки ленты в настоящее время можно считать стан с опорными вал­ ками диам.216 мм и длиной бочки 520 мм завода фирмы Лиз Дж.Б энд санз в Уэст-Бромуич в Англии /39-42/ (см.табл.П ). Этим станом, из­ готовленным фирмой Леви Робертсон эндниниринг (Англия), заменили в

Стэн работает с поддержанием постоянного зазора между валками с точностью 0,00127 мм путем применения особых гидросистем для их регу­ лирования и предварительного профилирования,для чего используется счет­ но-решающее устройство. Толщина полосы контролируется непрерывно и

62

автоматически. Став ииеет тиристорный привод. Дня перевалки валков применяют специальное устройство, которое позволяет сменить весь комплект за 30 мин, а рабочие валки - за 10 мин. Особенностью стана является использование отдельной гидросистемы при работе скрапных и гильотинных ножниц и выполнении некоторых вспомогательных операций.

В последние годы в лентопрокатном производстве, как и в произ­ водстве широких полос, наблюдалась тенденция к применению станов но­ вых конструкций, обеспечивающих получение полосы (особенно тонкой)

точных размеров с поверхностью высокого качества (классе 8-12 по ГОСТ 2789-59), чему в значительной мере способствовало внедрение новых, высокоэффективных способов шлифовки и полировки бочки валков (напри­ мер, керамическими кругами).

Многовалковые станы. Широкое распространение получают многовалко­ вые станы с числом валков от б до 20, из которых наибольшее применение находят двадцативалковые станы типа Сендзимир /28/ и Зундвиг /51;69/ (см.табл.11). Для станов первого типа характерно наличие цельнолитой станины, второго - составной станины в виде опрокидывающейся рамы (станы Рона-Зундвиг) или четырехколонной конструкции.

Преимуществом многовалковых прокатных отвнов является возмож­ ность прокатки р повышенными обжатиями благодаря большой жесткости велковой системы и осуществления деформации с сокращением числа опера­ ций промежуточной термической обработки. Например, на станах Сендзимир итальянской фирмы Инноченти (см .табл.I), на которых можно прокатывать ленту с минимальной толщиной 0,01 мм, обжатие за проход для низкоуг­

достигать 97% /49/. При этом допуски по толщине ленты могут быть сле­ дующими:

Клети станов оборудованы гидравлическим устройством для устра­ нения прогиба опорных валков. С целью уменьшения разнотолщинности полосы использован гидравлический механизм продольного перемещения промежуточных валков. Рабочие валки изготовлены из высоколегирован­ ной инструментальной стали или из твердого сплава с карбидом вольфра­ ма.

На станах Сендзимир завода фирмы Присижн металз дивижн (Гамиль­ тон Ватч) в США ленту из нержавеющих сталей шириной до 300 мм полу­ чают холодной прокаткой со следующими допусками по толщине /70/:

6*

Станы Сендзимир в настоящее время являются основным типом многовалковых станов, используемых для производства тонкой и особотонкой ленты, особенно из коррозионностойких сталей /27/. На этих станах можно прокатывать полосы, ширина которых значительно больше максимальной ширины ленты (630 мм). Число станов Сендзимир (впер­ вые они были установлены в 1937 г . ) в 1969 г . во всем мире дос­ тигло 289 /71/, причем только для прокатки.полос из коррозионностойкой стали шириной более 600 мм их использовали в Японии (21),

вкапиталистических странах Западной Европы (33), в США и Канаде

(30). По данным фирмы Сендзимир (США), 96J6 холоднокатаной полосы из коррозионностойкой стали в мире прокатывают на многовалковых станах /72/. В 1969 г. для прокатки стальной полосы шириной до 650 мм на металлургических заводах США применяли 12 станов Сендзи­

мир с длиной бочки валков до 800 мм, В настоящее время максимальная скорость прокатки на станах Сендзимир составляет 7,5 м/с.

Недостатками многовалковых станов является слабый отвод тепла от валков и малая эффективность использования водно-масляной эмуль­ сии в качестве технологической смазки. В связи с этим за рубежом

валки смазывают и охлаждают жидкими минеральными маслами вязкостью I ,2-1,6 Е при 38°С. Количество необходимой смазки составляет I50-- 180 л/ч на I кВт установленной мощности /23;73/.

Продолжительность операции по перевалке на многовалковых ста­ нах значительно сократили благодаря применению кассетного способа установки валков /74/* Для намотки прокатанной ленты на многовалко­ вых станах Западной Европы используют барабанные моталки. Ряд ста­ нов имеет автоматическое управление с применением ЭВМ /75; 76/.

Станы МКВ. К станам нового типа, которые обеспечивают высокую точность размеров узкой и особенно широкой холоднокатаной полосы, относятся станы МКВ (.Mehrwalzen-Kalt-W*lzwerk - многовалковый стан холодной прокатки) фирмы Шлёманн (ФРГ), достаточно подробно описанные в литературе /26; 38; 61; 62/. Одной из первых(в 1964 г.) применила такие станы для прокатки ленты минимальной толщиной 0,1 мм и максимальной шириной 610 мм английская фирма Ланкашир корби стил в Корби /50/.

64

0> CTs

Рис.З. Схема четырехклетевогв непрерывного стана МКВ на заводе фирмы Хём, ФРГ /45; 54/*

Рис.4 .Схемы расположения валков в пятивалковой (а) и шестивалко­ вой {б) клетях стана Тейлора (заштрихованы оси1приводных вал-

___________ков)_________________

a S

гателя. На стане Тейлора для повышения точности размеров лени пол­ ностью использован принцип смещения рабочего валка к середине клети. В отличие от традиционных станов кварто размотка и намотка полосы на стане Тейлора производятся с меньшим натяжением, чтобы валки мог­ ли свободно прогибаться в зависимости от крутящего момента. При этом устраняется опасность разрыва полосы, и оператор стана может контролировать выкатку ленты. Усилие, прилагаемое к каждому И8 вал­ ков, изменяется в больших пределах. Положение рабочих валков регули­

руется по ходу прокатки, что обеспечивает прокатку полосы с минималь­ ной разнотолщинвостью по длине и ширине. Отпадает необходимость в дрессировке. Благодаря большим обжатиям возможна прокатка особотон­ кой ленты без промежуточного.отжига. На стане Тейлора прокатывают , ленту преимущественно из низкоуглеродистых сталей толщиной до 0,10 мм. Диаметр первого рабочего валка шестивалкового стана Тейлора ра­ вен 100 мм, второго рабочего валка 178 мм, промежуточных валков 252 мм, опорных валков 710 мм; длина бочки 710 мм; скорость прокатки до 15 м/с. На этом стане получают также ленту из высоколегированной стали шириной 670 мм, толщиной до 0,05 мм. За прокатным станом уста­ новлен прибор, измеряющий натяжение ленты.

Стан Тейлора можно использовать в качестве последней (чистовой) клети на многоклетевом стане. В этом случае нет необходимости в ус­ тановке правильных или правильно-растяжных машин. На стане Тейлора прокатывают ленту для телевизионных телескопов, при этом не должно быть коробоватости и волнистости. Стан имеет электронную систему регулирования валков. Изготовителями станов Тейлора являются фирмы Блисс хэви эквипнент (США) и Шмитц (ФРГ).

Станы КБС. Для прокатки ленты может быть использован одноклете­ вой стан КБС __ (Contact-Bend-Stretch. - контакт-изгиб-натяжение)

с плавающим валком, разработанный фирмой Дженерал электрик в Скенек-

67

из углеродистых и легированных сталей и сплавов. Максимальная ширина прокатываемой полосы 305 мы.

Прокатка ведется с натяжением, осуществляемым намоточно-натяж­ ными барабанами I . Особенностью конструкции стана является примене­ ние холостого плавающего валка 2,диаметр которого значительно мень­ ше, чем рабочих валков 3, вращающихся в одном направлении. При диа­ метре рабочих валков 150 мм диаметр плавающего валка равен 4,8 мм; при 35 мм—I ,6 мм. Наличие опорных валков 4 большого диаметра придает стану большую жесткость.

В процессе прокатки полоса, кроме обжатия и натяжения, подвер­ гается пластическому изгибу, проходя вокруг “плавающего" валка,что позволяет вести прокатку с меньшим давлением металла на валки и с большим суммарным обжатием, которое при прокатке полосы на стане ти­ па КБС без промежуточной термической обработки может достигать 98$. Например, полосу из коррозионностойкой стали 301 можно обжимать с толщины 2,3 до 0,3 мм за четыре прохода.

Вес нового стана и габариты его оборудования значительно мень­ ше, чем у обычных многоклетевых станов, прокатывающих полосу с таким же обжатием.

Станы с предварительно напряженной бесстанинной клетью. Точность прокатки ленты достигается путем применения станов с предварительно напряженной жесткой бесстанинной клетью. Изготовителями таких станов являются,например, фирмы Норлинд (Швеция), Мюллер унд Нойнанн и Йозеф Фрёлинг (ФРГ)/43; 61/. В клети этих станов роль станин выполняют мас­ сивные подушки нижнего и верхнего опорных валков, стянутые под боль­ шим усилием с двух сторон болтами при помощи гидравлической системы. Эти болты воспринимают давление металла на валки. Рабочие валки рас­ положены между обоими опорными валками. Такая конструкция обеспечи­ вает большую жесткость (до 650 т/мм) клети благодаря меиьией длине траектории главных нормальных напряжений по сравнению с обычной клетью (рис.6). Кроме того, при этом сокращается число необходимых деталей в клети.

68

Рио.6 .Траектория главных ворыаявных напря­ жений в предварительно напряженней бесстаиннной (а) н обычной (б) прокатных клетях: I - соединение, создающее предварительное напряжение;'^ - нейтральная линия (траек­ тория) главных нормальных напряжений;

3 - направление прокатки

Успешно применяется оригинальный стан кварто 130x500x400 с предварительно напряженной бесстанинной клетью, изготовленной в последнее время. Этот стан фирмы Йозеф Фрёлинг был установлен в 1970 г. на заводе английской фирмы Фёрс Кливленд стиЛ стрип в Типто­ не (сн.табл.П) /43;78/. Две массивные литые стальные подушки опор­ ных валков стана плотно прижаты друг к другу при помощи двух верти­ кально расположенных над кжетьв гидравлических цилиндров с усилием, составляющим 190$ максимального давления на валки. Опорные валки с шейками большого диаметра смонтировали на подшипниках жидкостного трения с эксцентричными муфтами. При их повороте от реечной переда­ чи, который осуществляется элевтрогидравлическин способом при помо­ щи двух установленных в верхних подушках горизонтальных гидравличе­ ских цилиндров, достигается регулирование зазора между рабочими валками. При этом система регулирования может перемещать валки вверх или вниз со скоростью от 0 до б мм/нин. Реакция этой системы являатоя очень высокой (0,03 о ), в результата чего упрощается авто*

магическое регулирование толщины прокатываемой ленты, осуществляемое с больней точностью при использовании быстродействующего (за 0,07 с) электронного летучего Микрометр* Велльнере.

Подушки рабочих валков расположены в выемке подушек нижних опор­ ных валков, что обеспечивает весьма высокую жесткость клети, так как при этом значительно сокращается, как видно из рис.6, длина траекто-

69