Технология прокатного производства в крупносортном цехе

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ РЕЛЬСОВ И БАЛОК И РАБОТЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕЛЬСОБАЛОЧНОГО СТАНА Рельсобалочный стан «800» предназначен для прокатки рельсов от 43 до 75 кг/пог. м, длиной 12,5—25 м, двутавровых балок от № 20 до № 60, швеллеров от № 20 до № 40 и других фасонных профилей длиной от 4 до 24 м, а также круглой и квадратной заготовки длиной до 6 м. Все механическое оборудование стана располагается в семипролетном здании шириной 141,5 м, длиной 547,5 м и состоит из 11 отделений.

Все 200 машин и механизмов стана, вес которых достигает 15800/п, рассчитаны и размещены таким образом, чтобы обеспечить поточное производство рельсов, балок и про¬ката фасонных профилей. Склад заготовок расположен в двухпролетном здании, в котором производятся осмотр, вырубка пороков, складирование и транспортировка в отделение нагревательных печей при помощи мостовых электрических кранов с захватами и электромагнитами.Прокатка всего перечисленного сортамента на рельсобалочном стане «800» произ¬водится из заготовок-блумов сечением 330 X 330 мм, длиной до 5000 мм и весом до 4500 кг, из малоуглеродистых, высокоуглеродистых и легированных сталей.

Полученные с блуминга «1150» при температуре 700 -т-800° С заготовки загружаются при помощи роль¬гангов, передвижной тележки и посадочного крана в камерные печи, где подогреваются до температуры прокатки 1150-7-1250° С. Второй посадочный кран и передвижная тележка передают нагретые заготовки на подающий рольганг черновой рабочей линии «900». Для того чтобы стан мог работать независимо от блуминга «1150», предусмотрена методическая печь для нагрева холодных заготовок, оборудованная толкателями, рольган¬гами и шлепперами для загрузки заготовок.

Нагретые в этой печи заготовки также посту¬пают на подающий рольганг черновой рабочей линии «900». Цех имеет три камерные регенеративные печи для подогрева горячих (700 - 800° С) заготовок-блумов до температуры прокатки и одну методическую - для нагрева холодных заготовок до температуры 700-5-800° С. Печи оборудованы рольгангами с групповыми приводами, канатными шлепперами, толкателями, двумя передвижными тележками и двумя загрузочными кранами, обеспечи¬вающими механизированную посадку заготовок в печи и выдачу из печей, с подачей их на подводящий рольганг стана «900». ОТДЕЛЕНИЕ ГЛАВНОГО ПРОЛЕТА СТАНА С МАШИННЫМ ЗАЛОМ В отделении главного пролета стана -размещено оборудование: черновой рабо¬чей линии «900», двух передвижных салаз-ковых пил с ножницами горячей резки в линии возвратного потока, чистовой рабочей линии «800», отделочной рабочей линии «800», четырех салазковых перед¬вижных пил, штемпельной машины, Стел¬лажей качественной заготовки, гибочной машины, холодильника и электрооборудо¬вание главных приводов машинного зала. Черновая рабочая линия «900» состоит из одной реверсивной рабочей клети дуо с валками диаметром 900 х 2300 мм, оборудованной рабочими рольгангами и манипуляторами с кантователем и при¬водимой в движение через шестеренную клеть и шпиндельное соединение от элек¬тродвигателя мощностью 5000 л. с. с ре¬гулируемым числом оборотов от 50 до 120 в минуту.

В этой линии стана блумс обычно прокатывается за пять проходов в гру-бопрофилированную полосу длиной 9 - 12.м, после чего подается рольгангами к чистовой рабочей линии «800». Чистовая линия стана включает две рабочие клети трио, оборудованные с обеих сторон качающимися столами с «исчезающими» манипуляторами и канто¬вателями.

Обе клети приводятся в движение от электродвигателя мощностью 6200 л. с. с числом оборртов в минуту 0—80—160. В этих клетях полоса прокатывается в про¬филь необходимых размеров за 6—8 про-ходов. Полосы передаются из калибра в калибр при помощи «исчезающих» мани¬пуляторов и кантователей, которые, подав полосу в один калибр, опускаются ниже уровня роликов рольганга и передвигаются к другому калибру для подачи в него очередной полосы.

От одной рабочей клети к другой полосы перемещаются на раскатных рольгангах и шлепперах, рас¬положенных по обе стороны клетей.

Из чистовой линии горячая полоса поступает в отделочную линию «800», состоящую из одной рабочей клети дуо. Впереди клети смонтирован рольганг с «исчезающим» мани¬пулятором и кантователем, а сзади — отводящий рольганг, Клеть приводится в движение через шестеренную клеть и шпиндельное соединение от электродвигателя мощностью 2500 л, с 0—80—160 об/мин. Из отделочной клети окончательно профилированная полоса длиной до 60 м подается рольгангами к салазковым пилам, которые разрезают ее на мерные длины от 4 до 25 м, Одновременно вырезаются пробы и отрезаются концы, Четыре салазковые передвижные пилы, одинаковые по конструкции с пилами возвратного потока, с автоматической регу¬лировкой скорости подачи диска, приводимые во вращение от электродвигателя, обору¬дованы рольгангами, переносными зажимами, форштосом и механизмами для уборки концов и вырезки копровых и лабораторных проб. , Коробы механизма уборки концов устанавливаются в канале на тележках и при по¬мощи электропривода могут перемещаться в любое место по фронту пил. Круглые штанги удерживаются во время разрезки тремя переносными зажимами, встроенными в рольганги пил. После разрезки рельсовые полосы проходят через штемпельную машину, которая автоматически наносит на них номер плавки и номер рельса в слитке.

Затем они поступают в гибочную машину, в которой изгибаются на подошву, т.е. в сторону, противоположную естественному изгибу; из гибочной машины рельсы попадают на отводящий рольганг, на котором располагаются симметрично оси. При помощи канатных шлепперов рельсы перекладываются с рольганга на холодиль¬ник, где они охлаждаются до температуры 20—50 С. Остывшие рельсы но 3—4 шт. передаются канатными шлепперами на отводящий рольганг холодильника и далее на подводящие рольганги и шлепперы стеллажей перед роликоправильными машинами.

В большом машинном зале установлены электродвигатели главных приводов стана: для черновой реверсивной клети дуо «900» — электродвигатель постоянного тока мощ¬ностью 5000 л. с. с регулируемым числом оборотов в пределах 0—50—120 в минуту; для двух чистовых рабочих клетей «800» -— электродвигатель постоянного тока типа МП-6200-80 мощностью 6200 л. с 750 в, 6500 а, с регулируемым числом оборотов 0—80—160 в минуту; в малом зале для отделочной клети дуо «800» установлен электродвигатель постоянного тока типа МП-2500-80 мощностью 2500 л. с 750 в, 2650 а, с регулируемым числом оборотов 0 -80—160 в минуту.

Технологический процесс прокатки рельсов и балок требует снижения скоростей прокатных электродвигателей при каждом захвате металла валками и повышения их при проходе его через валки, При внезапных перегрузках прокатного двигателя во время прокатки необходимо, чтобы снижение скорости происходило автоматически и позволяло преодолеть тяжелый пропуск с большим моментом при малой скорости.

Требуемая автоматизация регулировки скорости и момента осуществлена примене¬нием схемы управления электродвигателя по системе генератор-двигатель (Леонардо) с . электромашинной автоматикой, Кроме того, в машинном зале установлены; четырехмашинный агрегат для питания электроэнергией прокатных электродвигателей по схеме генератор-двигатель; три гене¬ратора постоянного тока для питания прокатных моторов; пятимашинный возбудительный агрегат для машин главного привода клетей трио; четырехмашинный возбудительный агрегат для привода клети дуо; два пятимашинных амплидинных агрегата для управления главными машинами, а также вся Необходимая пускорегулирующая и сигнальная аппара¬тура управления механизмами стана.

РЕЛЬСООТДЕЛОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ В рельсоотделочном отделении установлено оборудование пяти стеллажей с канатными шлепперами, двух роликоправильных машин с шагом роликов 1200 мм, четырех верти¬кальных правильных прессов, рольгангов с индивидуальным приводом роликов, трех поточных автоматических отделочных линий, кантователей у правильных прессов и роли¬коправильных машин и трех инспекторских столов в составе канатного шлеппера с корот¬кой ветвью, клинкеншлеппера, кантователя рельсов, канатного шлеппера с длинной ветвью, концевого клинкеншлеппера и качающегося кармана.

Перед роликоправильными машинами рельсы укладываются на стеллажи рельсо-отделки до тех пор, пока не заполнят их. Затем при помощи шлепперов рельсы сбрасы¬ваются поштучно на подающие рольганги роликовых правильных машин.

В роликоправильной машине изогнутые рельсы выправляются за один, проход, а по выходе из нее при помощи автоматических кантователей, встроенных в отводящие рольганги, кантуются с подошвы на бок. Выправленные и установленные в нужном положении рельсы транспортируются шлепперами и рольгангами к вертикальным правильным прессам.

Аналогично рельсы укладываются на стеллажи и по заполнении их подаются на подводящие рольганги с индивидуальным приводом у правильных прессов для окон¬чательной правки.

Подъемники, вмонтированные в рольганги прессов, резко затормаживают рельсы и удерживают их под прессом в положении для правки.

За прессами предусмотрены ревер¬сивные кантователи, которые устанавливают окончательно выправленные рельсы на по¬дошву.

Кантователи могут поворачивать рельсы на 360° с автоматической остановкой через 90°. Затем рельсы подаются на пбдводящие рольганги автоматических поточных линий отделки рельсов.АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПОТОЧНАЯ ОТДЕЛОЧНАЯ ЛИНИЯ РЕЛЬСОВ На стане предусматриваются три автоматические поточные отделочные линии для фрезерования концов рельсов и сверления в них отверстий; две из них Являются одина¬ковыми по занимаемой площади и наличию оборудования, а третья имеет удвоенное коли¬чество станков и частично увеличенное другое вспомогательное оборудование.

В поточной отделочной линии устанавливаются: «исчезающий» и стационарный упоры, канатный Шлеппер, по два левых и правых центрователя, клинкеншлеппер, четыре гори¬зонтальных одношпиндельных фрезерных станка, четыре горизонтальных трехшпиндель-ных сверлильных станка с гидравлическим толкателем, двенадцать подъемников и другое вспомогательное оборудование. На линии подводящих рольгангов поточной линии вмонтированы «исчезающие» и стационарные упоры, при помощи которых достигается распределение поступающих на обработку рельсов на ту или иную поточную линию рельсоотделки.

При помощи канатных шлепперов с дозирующими тележками рельсы транспортируются с подводящих рольгангов на буферную Часть стеллажей (перед фрезерными станками) и укладываются на расстоянии 300 мм один от другого.

По пути движения рельсов размещены левый и правый центрователи, при помощи которых рельсы автоматически устанавливаются в определенном положении, соответст¬вующем величине припуска на фрезерование левогб торца рельса. Кроме того, центрователи задерживают рельсы, длина которых превышает допустимую для фрезерования, предохраняя таким путем режущий инструмент фрезерных станков от поломок.С буферной части стеллажей клинкеншлепперами первой, второй и третьей поточных линий рельсы периодически передвигаются по стеллажу, каждый раз на 500 мм, поступая поочередно к одношпиндельным фрезерным станкам и трехшпиндельным свер¬лильным станкам.

При остановке клинкеншлеппера рельсы оказываются против станков, механизмы которых в этот момент автоматически включаются. Автоматические зажимы фрезерных станков зажимают рельс, и торцы рельса фрезеру¬ются на величину заданного припуска.После того как припуск снят и все механизмы станка пришли в исходное положение, клинкеншлецпер автоматически перемещается на шаг вперед.

Подъемники с толкателями и сверлильные станки также полностью автоматизированы; после того как рельс поднят над стеллажом, он вталкивается в станок, зажимается и в нем сверлятся отверстия. Когда сверление окончено и все механизмы сверлильных станков приходят в исходное положение, клинкеншлеппер перемещается на шаг вперед.Длительность цикла автоматической поточной линии составляет от 50 до 100 сек в зависимости от типа обрабатываемого рельса.

Таким образом, клинкеншлеппер, пере¬мещаясь на шаг вперед (500 мм), передвигает все находящиеся на стеллаже рельсы на 500 мм, убирая от станков обработанные рельсы и подавая новые. После обработки концов клинкенщлепперы передвигают рельсы на подводящие роль¬ганги инспекторских столов.ИНСПЕКТОРСКИЕ СТОЛЫ На стане установлены три одинаковых инспекторских стола, предназначенных для осмотра рельсов по наружным дефектам, их отбраковки, зачистки торцов рельсов и под¬готовки годных рельсов к укладке в штабеля.

С рольгангов рельсы автоматически транспортируются на стеллажи, оборудованные канатными шлепперами с короткой ветвью перед кантователями и укладываются на подошву на расстоянии 250 мм один от другого. Уложив шесть рельсов, клинкеншлеппер Инспекторского стола передает их пачкой на кантователи, которые поворачивают их на 270° с остановкой через каждые 90° для осмотра их поверхности.Дефектные рельсы канатными шлепперами с длинной ветвью передаются на от¬браковочный рольганг для передачи их на стеллаж перед доотделочной линией, а годные — на стеллаж для покраски и маркировки. После этого рельсы канатными, а затем концевыми клинкеншлепперами сталкиваются в качающиеся карманы, в которых они кантуются на подошву и собираются по 10—12 шт. для уборки их магнитными кранами на склад готовой продукции.

Дефектные рельсы исправляются под прессом ив доотделочной линии.Испытание рельсов производится в копровом отделении, оборудованном копром и рельсолхшателем.

Вырезанные стационарной пилой копровые пробы сталкиваются в карманы, откуда при помощи крана переносятся на стеллажи для охлаждения. Остывшие пробы сталки¬ваются со стеллажа на наклонный рольганг, с которого попадают на наклонный цепной конвейер и затем по рольгангу подаются в копер для испытаний. В рельсоломатель пробы подаются по наклоняющейся плите, встроенной в рольганг за стационарной пилой, и по наклонным — желобу, рольгангу и конвейеру.Во время движения пробы по конвейеру она охлаждается водой из спрейера, установ¬ленного над конвейером. С конвейера проба попадает на рольганг и под рельеоломатель.

Использованные рельсовые пробы вывозятся в соседний пролет на тележках.БАЛКООТДЕЛОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ В балкоотделочном отделении устанавливаются; одна роликоправильная машина с шагом роликов 800 мм, два горизонтальных эксцентриковых правильных пресса, одни ножницы холодной резки, дисковая пила, стеллажи с канатными шлепперами и рольганги с индивидуальным приводом. Швеллеры, балки и другой прокат фасонных профилей после разрезки их пилами на мерные длины маркируются ,и затем, минуя гибочную машину, поступают по рольгангу на холодильник.

Охлажденные балки и швеллеры подаются по 1 - 4 шт. на стеллаж, соответствующий роликоправильной машине. После правки (за один проход) полосы передаются по рольгангам и шлепперам к горизонтальным правильным прессам.Подъемники торможения, встроенные в рольганги прессов, обеспечивают торможение и установку полосы в требуемое для правки положение.

Окончательно выправленные полосы проходят инспекторский осмотр и затем поступают на склад готовой продукции. Полосы длиной меньше 12 м подаются к ножницам холодной резки профильного металла, которые режут их на длины от 4 до 8 м. , Короткие полосы также проходят осмотр и приемку, после чего транспортируются на склад готовой продукции.В конце отделения балкоотделочной линии установлена пила холодной резки, пред¬назначенная для вырезки бракованных участков проката; отсюда балки после осмотра также транспортируются на склад готовой продукции.

ДООТДЕЛОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ В доотделочном отделении установлено оборудование подводящего рольганга, стеллажа с канатным шлеппером и дозирующими тележками, клинкеншлеппера, качающихся роликов с индивидуальным приводом, двух фрезерных и двух сверлильных станков, концевого канатного шлеппера и другое вспомогательное оборудование.Для окончательной обработки рельсов нестандартной длины в холодном состоянии их правят на правильном прессе и при помощи подводящего рольганга подают на доот-делочную линию.

Затем рельсы по одной штуке стаскиваются с помощью канатного шлеппера с роль¬ганга на стеллажи и автоматически укладываются на них с интервалом 300 мм друг от друга. Дальнейшее передвижение рельсов к фрезерному станку производится клиикен-шлеппером.Обработка концов каждого рельса на доотделочной линии производится неодновременно. После обработки одного торца рельса на станке фрезерная головка отводится в исход¬ное положение, гидравлический прижим поднимается и клинкеншлеппер передвигает рельс вперед на 500 мм на рольганг. 1. ОБОРУДОВАНИЕ ГЛАВНОГО ПРОЛЕТА СТАНА 114101. РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ДУО БЛУМИНГА «900» Рабочая дуореверсивная клеть блуминга «900» предназначена для прокатки квадратной заготовки сечением 100 X 100, 125 X 125 мм и круглой заготовки диаметром 330 мм, а также профилированной заготовки для чистовой линии стана «800» из бпумов сечением 350 X 350 мм, поступающих от бпуминга «1150». Рабочая клеть стана состоит из двух станин, комплекта подушек и валков, нажимного и уравно¬вешивающего устройств.

Станины клети, закрытой конструкции со стойками двутаврового сечения, изгото¬вляются из стального литья.

Крепление станин между собой осуществляется стальными литыми траверзами и болтами. Подушки рабочих валков изготовляются из стального литья и оборудованы текстолито¬выми вкладышами в кассетах. Рабочие валки — кованые, стальные.Нажимное устройство состоит из двух винтов с червячно-винтовой передачей, смонтиро¬ванной в отдельных коробках.

Привод нажимных винтов осуществлен от двух электро¬двигателей мощностью по 100 кет каждый. Для более гибкой настройки винтов на приводном валу предусматривается расцепная муфта для раздельного регулирования правого или левого нажимного винта. Уравновешивание верхнего валка для более надежной работы клети — грузовое.Перестановка верхнего рабочего валка производится по двушкальному указателю раствора валков, установленному наверху клети и действующему от привода нажимного устройства.

Перевалка валков производится комплектно специальным механизмом смены валков цепного типа, приводимым в движение электродвигателем и устанавливаемым На фундаменте с неприводной стороны клети. С передней и задней сторон рабочей клети в станину вмонтированы станинные ролики, служащие для подачи блумов вывалки и приема выходящей из валков полосы.Ролики приводятся во вращение индивидуальными электродвигателями через шарнир¬ные шпиндели и установлены на самоустанавливающихся подшипниках с пружинными амортизаторами.

Привод рабочей клети осуществлен через шестеренную клеть, промежуточные уни¬версальные шпиндели и главную муфту от реверсивного электродвигателя постоянного тока мощностью 5000 л. с О—50—120 об/мин. Шестеренная клеть имеет две шестерни с фрезерованными зубьями и служит для передачи мощности двум шарнирным шпинделям.Промежуточные шарнирные шпиндели служат для передачи вращения от шестеренной клети к рабочим валкам клети.

Главная муфта предназначена для передачи крутящего момента к шестеренной клети. Впереди и за рабочей клетью «900» расположены рабочие рольганги, которые пред¬назначены для транспортировки блума в процессе его прокатки в обжимной клети.Рабочие рольганги оборудованы манипуляторами и кантователем, предназначенными для направления прокатываемого блума в нужный калибр рабочих валков, направления выходящего из рабочих валков блума, правки раската в случае его искривления в про¬цессе прокатки и кантовки блума на 90°. Смазка червячного зацепления редуктора нажимного устройства — жидкая, залив¬ная, картерная; смазка подшипников ра¬бочих валков производится технической водой.

ОБЪЕМ ПОСТАВКИ Механическое оборудование рабочей клети дуо блуминга «900» поставляется ком¬плектно с электрооборудованием, трубопроводами, проводковой арматурой, анкерными болтами, смазочной аппаратурой в пределах клети и другими материалами, согласно опи¬санию и спецификации. 114102. РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ТРИО «800» Рабочая клеть трио «800» предназначена для чистовой прокатки рельсов от 43 до 75 кг/пог. м, швеллеров от № 20 до № 40, двутавровых балок от № 20 до № 60, круглой заготовки диаметром до 200 мм, квадратной заготовки до 200 X 200 мм и полосы шириной до 300 мм из профилированных заготовок, получаемых с обжимной линии ста¬на «900». Рабочая клеть трио состоит из двух станин, крышки, комплекта подушек и валков, нажимных устройств для верхнего и нижнего рабочих валков и уравновешивающего устройства. Станины — клети открытой конструкции со стойками прямоугольного сечения, из стального литья. . Крышка клети стального литья крепится к станинам при помощи специального клино¬вого соединения.

Подушки рабочих валков —из стального литья, с вмонтированными в них текстолито¬выми вкладышами.

Рабочие валки — кованые, стальные.Нажимное устройство для верхнего, валка, состоящее из двух винтов с цилиндрической зубчатой передачей, смонтированной в коробке крышки клети, обеспечивает вертикальную установку валка от ручного привода.

Нажимное устройство для нижнего валка также состоит из двух винтов и .цилиндрической зубчатой передачи, смонтированной в станине клети, и обеспечивает вертикальную установку нижнего валка от ручного привода. Установка валков в осевом направлении производится при помощи прижима, закре¬пленного на станине болтами.Прижимы упираются в подушки, а в хвостовой своей части имеют регулировочный винт, который, в свою очередь, упирается через вставку в тело станины. Средний валок - неподвижный, он упирается своими подушками в выступы станин и крышку клети.

Уравновешивающее устройство верхнего валка — пружинное, через тяги, проходящие через крышку клети и закрепляемые с помощью клиньев в бугелях.Перевалка валков производится комплектно клетью, которая снимается краном за проушины крышки клети с рабочей линии стана на стенд, откуда подготовленная клеть с валками, подушками и проводковой арматурой устанавливается мостовым электрическим краном на рабочую линию стана. Рабочая клеть трио «800» установлена в чистовой линии стана в количестве Двух комплектов и расположена в одну линию.

Привод обеих рабочих клетей осуществлен через шестеренную клеть трио «800», промежуточные шпиндели и главную муфту от электродвигателя постоянного тока мощ¬ностью 6000 л. с. с регулируемым числом оборотов 0—70—140 об/мин. Шестеренная клеть, промежуточные шпиндели и главная муфта предназначены для передачи вращения от электродвигателя к рабочим валкам клети.

Рабочие клети чистовой линии стана с обеих сторон оборудованы качающимися столами с «исчезающими» манипуляторами и кантователями, предназначенными для задачи по¬лосы в рабочие валки клетей, приема ее после прокатки и производства манипуляций кантовки на них. Кроме того, обе клети оборудованы с обеих сторон раскатными рольгангами и шлеп-перами для перемещения полосы от одной рабочей клети к другой.Смазка зубчатого зацепления нажимных устройств — густая, закладная, а других трущихся соединений — ручная, через пружинные масленки.

Смазка шеек валков и их охлаждение производятся.