Классификация и виды прокатных станов

Оборудование, на котором прокатывается металл, называется прокатным станом.
К прокатному стану относятся также вспомогательные машины и механизмы, выполняющие подсобные операции
по резке, отделке и транспортировке прокатываемого металла.
На рисунке приведен общий вид обжимного стана.

Прокатные станы классифицируются по трем основным признакам:
1. Числу и расположению валков в каждой рабочей клети,
2. Взаимному расположению рабочих клетей,
3. Роду выпускаемой продукции.

По первому признаку различают следующие группы станов:
* дуо-станы — с двумя валками в каждой клети, имеющие либо постоянное направление вращения (нереверсивные станы), либо направление вращения, которое можно менять и, следовательно, пропускать обрабатываемый металл в обе стороны (реверсивные станы);
* трио-станы — с тремя валками в каждой рабочей клети;
* двойные дуо-станы — с двумя парами валков в клети;
* многовалковые станы — с четырьмя, с шестью и более валками;
* универсальные станы, имеющие не только горизонтальные, но и вертикальные валки;
* станы с косо расположенными валками — двух- и трехвалковые.
Иногда вертикальные валки располагают между шейками горизонтальных.

По взаиморасположению рабочих клетей станы подразделяются:
* линейные станы,
[Линейные станы с расположением рабочих клетей в одну линию применяются у рельсобалочных и крупносортовых станов.]
* ступенчатые станы с двумя и большим числом ступеней,
[Ступенчатые станы с расположением рабочих клетей в нескольких линиях применяют у сортовых станов.]
* станы непрерывной и полунепрерывной прокатки.
[В непрерывных станах прокатываемый металл движется прямолинейно и деформируется одновременно в нескольких клетях, эти станы применяются для прокатки заготовок, листов, лент, а также мелкосортных профилей. Непрерывные станы обеспечивают высокую производительность.]

Все прокатные станы характеризуются размером диаметра рабочего валка последней клети.
Например, рельсобалочный стан с диаметром валков 800 мм называется рельсобалочным станом 800.
Исключение имеют листопрокатные станы, которые характеризуются длиной бочки рабочего валка,
[стан с длиной бочки 2800 мм называется стан 2800].

По роду выпускаемой продукции прокатные станы делятся на:
* обжимные станы,
* заготовочные станы,
* рельсобалочные станы,
* сортовые станы,
* проволочные станы,
* листовые станы,
* трубопрокатные станы,
* станы специального назначения.

Обжимные станы предназначены для обжатия стальных слитков весом до 25 т в крупные заготовки (блюмы и слябы).
К обжимным станам относятся блюминги и слябинги. На блюмингах получают квадратную заготовку — блюм, подвергаемую дальнейшей прокатке для получения сортовых профилей.
На слябингах производят прямоугольный прокат — слябы, представляющие собой заготовки для листа.
Блюминг представляет собой мощный реверсивный дуо-стан, а слябинг — мощный универсальный реверсивный двухклетьевой стан (первая клеть имеет вертикальные валки, а второй — горизонтальные).

Заготовочные станы предназначены для прокатки блюмов и слябов в сортовую квадратную заготовку сечением до 200X200 и плоскую заготовку — сутунку сечением меньшим, чем слябы, предназначаемую для последующей прокатки в мелкие листы и ленты.
Современные заготовочные станы являются станами непрерывной прокатки.

Рельсобалочные станы предназначены для прокатки из блюмов рельсов широкой колеи, крупных балок, швеллеров и других профилей.
Рельсобалочные станы бывают двух типов:
- рельсобалочные станы ступенчатого типа, состоящие из двух или большего числа линий;
- рельсобалочные станы последовательно возвратного типа.
Наибольшим распространением пользуются рельсобалочные станы ступенчатого типа.

Сортовые станы предназначены для получения сортового проката:
круглой и квадратной стали от 8 до 150 мм,
балок и швеллеров высотой от 50 ÷ 200 мм,
угловой стали от 20X20 до 200X200 мм др.
Эти станы делятся на крупно-, средне- и мелкосортные.

Проволочные станы предназначены для прокатки проволоки диаметром 5 — 10 мм.
Меньшего диаметра проволока получается волочением.
Проволочные станы бывают ступенчатые, полунепрерывные и непрерывные.

Листопрокатныe станы делятся на толстолистовые и тонколистовые.
Толстые листы катают из слябов, тонкие — из легких слябов, или сутунки.
Листопрокатные станы для горячей прокатки листов чаще всего бывают следующих трех типов:
- толстолистовые станы, предназначенные для прокатки листов толщиной от 4 мм и более, шириной от 1000 до 5000 мм;
они бывают одноклетьевые, двухклетьевые и иногда многоклетьевые;
- листовые широкополосовые непрерывные или полунепрерывные станы, служащие для прокатки листов в виде длинных широких полос шириной от 500 до 2500 мм и более, толщиной от 1,5 до 10 мм и более;
- листовые широкополосовые с моталками, расположенными в нагревательных печах, служащие так же, как и станы предыдущего типа, для прокатки листов в виде длинных полос толщиной от 1,5 до 6 мм.

Трубопрокатные станы применяются для производства:
- бесшовных труб,
- сварных труб.
Процесс прокатки бесшовных труб делится на две стадии:
получение пустотелой гильзы из слитка или круглого проката и получение из пустотелой гильзы готовой трубы.
Пустотелые гильзы получаются чаще на прошивном стане.
Для труб большого диаметра полую заготовку можно получить центробежным литьем.

Процесс получения полой гильзы на прошивном стане характерен для поперечно-винтовой прокатки, которая обусловлена тенденцией к образованию полости в заготовке.
После прошивки заготовку передают на периодический нереверсивный дуо-стан. Заготовка надетая на оправку, подается в фасонный калибр переменного сечения.
Работа на этом стане осуществляется прерывно-периодически.
После раскатки трубы обрабатываются на специальной машине для устранения овальности и разностенности и затем подвергаются прокатке на калибровочном стане для получения окончательных размеров.
Для производства труб существуют непрерывные трубопрокатные станы, характеризующиеся высокой производительностью.

При производстве сварных труб исходным материалом служит плоская прокатанная заготовка (штрипс), в виде полосы (чаще свернутой в рулон).
Процесс изготовления сварной трубы состоит из следующих основных операций:
- свертывания заготовки,
- сварки свернутой заготовки,
- отделки трубы.
Для сварки применяют печную, электрическую и автогенную сварки.

Трубы из малоуглеродистой стали производят чаще с применением печной сварки с помощью непрерывного стана.
По этой схеме трубная заготовка в виде рулона сначала разматывается, затем правится на правильной машине, а потом передний конец заготовки отрезается и в сварочном аппарате сваривается с концом предыдущей заготовки, который предварительно был также обрезан ножницами, и далее заготовка в виде ленты поступаете в длинную (до 40 м) газовую печь.
Нагретая в печи лента до температуры ~ 1350°, направляется в непрерывный трубный стан, имеющий шесть пар валков с соответствующими калибрами, при помощи которых лента постепенно свертывается в трубу, а затем путем нажатия одной кромки на другую осуществляется сварка кромок ленты.
Непрерывно выходящие из стана трубы разрезают пилой, а затем нарезанные длиной по 6 — 8 м калибруют на калибровочном стане.

Применение электросварки позволяет получать трубы с более тонкой стенкой, а также трубы из стали с повышенным содержанием углерода и даже из легированных сталей.
На специальных станах методом прокатки получают отдельные детали и всевозможные заготовки.
Бандажепрокатный стана близок к cxeмe станов для получения железнодорожных колес, колец дли крупных шарикоподшипников и венцов для зубчатых колес.

Во всех перечисленных случаях исходной, заготовкой служит плоская предварительно прошитая заготовка.