Сортамент

Массовым видом прокатной продукции являются сортовые профили. Сортовую сталь подразделяют на крупно-, средне- и мелкосортную. Соответственно и прокатные станы делят на крупно-, средне- и мелкосортные. В табл. 14 приведен сортамент профилей сортовых станов.

Сортамент сортовых станов

Исходный материал

Исходным материалом на сортовых станах являются блюмы и заготовки различных сечений и длины. Размеры и масса исходного материала зависят от размеров конечного продукта и от оборудования, на котором осуществляют прокатку. Чем длиннее готовый раскат, тем больше машинное время прокатки и выше производительность стана и тем меньше потери металла на обрезь. С ростом длины раскатов стабильнее становится технологический процесс прокатки, точнее размеры профиля и однороднее свойства готовой продукции. Поэтому во всех отношениях выгоднее применять блюмы и заготовки большой массы. Длина готовых раскатов зависит от длины холодильника, размеров нагревательных печей, расстояния между чистовой клетью стана и ножницами или пилами.

На металлургических заводах размеры блюмов и заготовок для прокатки сортовой стали следующие: блюмов — до 300×300 мм и длиной, 6 м, заготовок — от 80×80 до 170×170 мм, длиной до 12 м. Типовые размеры заготовок современных проволочных станов составляют 60×60÷80×80 мм, длиной до 12 м. Число типоразмеров заготовок сортовых и проволочных станов на отечественных заводах небольшое (обычно не больше двух-трех), что способствует однотипности оборудования, универсальности калибровок и облегчению технологического процесса прокатки в целом.

Нагревательные устройства

На сортовых станах для нагрева заготовок применяют рекуперативные методические печи, работающие на смеси доменного и коксового газов с теплотой сгорания 8,4 МДж/м3. В качестве топлива используют также природный газ. Печи оборудованы керамическими рекуператорами для подогрева воздуха до 400—600 °С и металлическими трубчатыми рекуператорами для подогрева газовой смеси примерно до 300 °С. Производительность печей достигает 200 т/ч.

Применяют нагревательные печи с торцовой и с боковой посадкой и выдачей заготовок. Ширина пода с торцовой посадкой и выдачей достигает 7 м в соответствии с обычной длиной заготовок до 6 м. Такие печи служат для нагрева заготовок сечением более 100×100 мм и оборудованы загрузочными рольгангами, толкателями. В печах с боковой посадкой и выдачей с подом шириной 13 м нагревают заготовки длиной до 12 м, сечением менее 100×100 мм. Заготовки подают в печь через боковое окно тележкой или втягивающими роликами, а выдают из печи выталкивателем. Проталкивание заготовок вдоль печи осуществляют толкателями.

В последнее время как в СССР, так и за рубежом для нагрева металла стали применять печи с шагающим подом. Заготовки в этих печах не соприкасаются друг с другом, поэтому исключены внешние дефекты, а нагрев происходит значительно быстрее и равномернее, чем в печах с толкателями. При этом они меньше находятся при высоких температурах, вследствие чего снижается угар и обезуглероживание металла.

Сортовые станы

При прокатке любого профиля по принятой на стане схеме необходимо обеспечение устойчивого технологического процесса прокатки, соответствие точности размеров заданным условиям с использованием поля минусовых допусков согласно ГОСТа, со сдачей профилей проката по теоретической массе.

Устойчивость технологического процесса прокатки характеризуется постоянством размеров профиля во время прокатки. Оптимальной схемой прокатки предусмотрена простота настройки стана на получение данного графика высокой точности. При этом валковая арматура также должна быть максимально простой и взаимозаменяемой. Эти требования обусловливаются калибровкой профилей и валков, определяющей оптимальность схемы прокатки. Схема прокатки групп профилей или отдельных их видов, входящих в сортамент стана, также основана на максимальном упрощении обслуживания стана.

Производство сортового проката характеризуется расширением сортамента и повышением качества продукции. Сортовые станы классифицируют по следующим признакам: диаметру прокатных валков чистовой клети, расположению клетей, сортаменту прокатываемых профилей, спецификации стана, принципу ведения технологического процесса прокатки.

По расположению клетей станы подразделяют на линейные, применяемые обычно в тех случаях, когда нет достаточных площадей для их размещения; с последовательным расположением клетей на нескольких параллельных линиях; с последовательным расположением клетей на одной линии.

Сортовые станы подразделяют на станы со свободной прокаткой и непрерывные. Станами со свободной прокаткой называют такие, у которых раскат в процессе прокатки находится только в одной клети, при этом в одной можно одновременно прокатывать две полосы, например в черновых трехвалковых клетях крупносортных и рельсобалочных станов.

Непрерывными называют такие станы, у которых при последовательном расположении клетей в процессе прокатки полоса одновременно находится в нескольких клетях (не менее чем в двух). На современных непрерывных станах предусматривают индивидуальные электродвигатели, наличие которых упрощает настройку стана из-за возможности изменения константы варьированием частоты вращения валков в любом случае. Это приводит к уменьшению парка валков.

Для классификации сортовых станов условно принимают профили круглой и квадратной стали, а затем соответственно их площадям поперечного сечения принимают другие профили, в числе которых могут быть и фасонные.