|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Прокатний стан. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Прокатний стан - це машина для обробки металів тиском між валками, що обертаються. Після того як сталевари відлили злиток, цей величезний брусок стали потрібно перетворити на вироби - на кузов автомобіля, залізничну рейку або будівельну балку. Але для цього потрібно, щоб злиток прийняв зручну для виготовлення деталей форму - або довгого бруса з поперечним перерізом у вигляді квадрата, кола, балки, або сталевого листа або дроту і т.д. Ці різні форми злиток приймає на прокатних станах.
Прокатка в гарячому стані стала використовуватися лише на початку XVIII століття, причому спочатку цим способом готувалися більш менш тонкі залізні листи, але вже з 1769 почали подібним чином прокатувати дріт. Перший прокатний стан для залізних болванок був запропонований англійським винахідником Кортом, коли він розробляв метод пудлінгування. Корт першим здогадався, що при виготовленні деяких виробів раціональніше доручити молоту тільки віджимання шлаків, а остаточну форму надавати шляхом прокатки.
В 1783 Корт отримав патент на винайдений ним спосіб прокату фасонного заліза за допомогою особливих вальців. З пудлінгової печі криця надходила під молот, тут вона проковувалась і отримувала початкову форму, а потім пропускалася через вальці. Цей спосіб згодом став дуже поширеним. Однак лише в XIX столітті техніку прокату було поставлено на належну висоту, що багато в чому було пов'язане з інтенсивним будівництвом залізниць. Тоді були винайдені прокатні стани для рейок і вагонних коліс, а потім і для багатьох інших операцій. Облаштування прокатного стану в XIX столітті було нескладним. Валки, що обертаються в протилежні сторони, захоплювали добіла розпечену металеву смугу і, стискаючись більшою або меншою силою, проводили її між своїми поверхнями. Таким чином, метал виробу піддавався сильному обтиску при високій температурі і заготівля набувала необхідної форми. У цьому, наприклад, залізо отримувало властивості, які мали від природи. Окремі зерна металу, які до прокатки розташовувалися в його масі безладно, в процесі сильного обтиснення витягувалися і утворювали довгі волокна. М'яке і ламке залізо ставало пружним і міцним.
До кінця століття техніка прокату настільки вдосконалилася, що цим способом стали отримувати не лише суцільні, а й порожнисті вироби. 1885 року брати Меннесмани винайшли спосіб прокатки безшовних залізних труб. До цього труби доводилося виготовляти із залізного листа, – їх згинали та зварювали. Це було довго і дорого. На стані Меннесманів круглу болванку пропускали між двома косо один до одного поставленими валками, що діяли на неї подвійним чином. По-перше, внаслідок сил тертя між валками та заготівлею остання починала обертатися. По-друге, через форму валків точки середньої їх поверхні оберталися швидше за крайні. Тому, через косого розташування валків заготівля хіба що вгвинчувалась у простір з-поміж них. Якби болванка була твердою, вона не змогла б пройти. Але так як її попередньо сильно розігрівали до білого гартування, метал заготовки починав скручуватися і витягуватися, а в осьовій зоні проходило його розпушування - виникала порожнина, яка поступово поширювалася по всій заготовці. Пройшовши через валки, заготівля насаджувалась на спеціальний стрижень (оправлення), завдяки чому внутрішній порожнині вдавався правильний круглий переріз. В результаті виходила товстостінна труба.
Щоб зменшити товщину стінок, трубу пропускали через другий так званий пілігримний прокатний стан. Він мав два валки змінного профілю. При прокатуванні труби відстань між валками спочатку поступово зменшувалась, а потім робилася більше діаметра труби. Яким є пристрій сучасних прокатних станів? Злиток зазвичай проходить через кілька прокатних станів. Перший з них – блумінг чи слябінг. Це найпотужніші прокатні стани. Їх називають обтискними, тому що їхнє призначення - обтиснути злиток, перетворити його на довгий брус (блум) або пластину (сляб), з яких потім на інших станах будуть виготовлені ті чи інші вироби. Блумінги та слябінги – велетенські машини. Продуктивність сучасних блумінгів та слябінгів – близько 6 мільйонів тонн злитків на рік, а маса злитків – від 1 до 18 тонн. Перед обтиском зливки необхідно добре прогріти. Їх витримують від чотирьох до шести годин у нагрівальних колодязях за 1100-1300 градусів Цельсія. Потім зливки краном виймають і кладуть на електричний візок - електрокар, який подає їх до блумінгу або слябінгу. У блумінгу - два величезні валки. Верхній може підніматися та опускатися, зменшуючи або збільшуючи просвіт між собою та нижнім валком. Розпечений злиток, пройшовши через валки, потрапляє на рольганг - транспортер з роликів, що обертаються. Оператор безперервно змінює напрямок обертання валків блумінгу та роликів рольгангу. Тому злиток рухається через валки то вперед, то назад, і щоразу оператор дедалі більше зменшує зазор між валками, дедалі більше обтискаючи злиток. Через кожні 5-6 проходів спеціальний механізм - кантувач перевертає злиток на 90 градусів, щоб обробити його з усіх боків. Зрештою, виходить довгий брус, який по рольгангу прямує до ножиць. Тут брус ділять на шматки – блуми.
Так само відбувається прокатка і на слябінгу, з тією лише різницею, що у слябінгу 4 валка - 2 горизонтальні і 2 вертикальні, які обробляють злиток відразу з усіх боків. Потім отриману довгу пластину ріжуть на плоскі заготовки - сляби. Блумінги та слябінги використовуються тільки на тих заводах, де розливання сталі проводиться старим способом – у виливниці. Там, де працюють установки безперервного розливання сталі (УНРС), одержують уже готові блуми чи сляби. Готові блуми та сляби йдуть в інші прокатні цехи, де на спеціальних прокатних станах з них роблять, як кажуть металурги, профілі, або профільний метал, тобто заготовки певної товщини, форми, профілю. Листові стани, що прокочують сляби в лист, мають гладкі валки. На таких валках не можна прокатати рейку чи інший виріб складного профілю. У валках, наприклад, рельсомолочних станів робляться вирізи тієї форми, яка необхідна для отримання виробу. У кожному валку вирізується половина профілю майбутнього виробу. Коли валки зближуються один з одним, виходить, як кажуть металурги, струмок або калібр. На кожній парі таких валків калібрів кілька. Перший має форму, тільки віддалено схожу на форму виробу, наступні все більше наближаються до неї, і, нарешті, останній калібр точно відповідає тим розмірам і формі виробу, які треба отримати. Сталь неподатлива, і її доводиться деформувати поступово, пропускаючи через усі калібри по черзі. Саме тому більшість станів має не одну пару валків, а кілька. Станини з валками (їх називають кліті) встановлюють паралельно або ряд, або шаховому порядку. Розпечена заготівля мчить по рольгангам із кліті в кліть, та ще в кожній кліті рухається то вперед, то назад, проходячи через усі калібри.
Зараз все більшого поширення набувають високопродуктивні стани безперервної прокатки. Тут кліті стоять послідовно одна одною. Минувши одну кліть, заготівля попадає в другу, в третю, в четверту і т. д. Після кожного обтиснення заготовка витягується, і кожна наступна кліть повинна за той же проміжок часу пропустити через себе заготівлю все більшої довжини. Деякі безперервні стани прокочують метал зі швидкістю 80 метрів на секунду (290 кілометрів на годину), а рік вони обробляють кілька мільйонів тонн. Наприклад, продуктивність листового широкосмугового безперервного стану "2000", що працює на Новолипецькому металургійному заводі, сягає 6 мільйонів тонн. У СРСР у Всесоюзному науково-дослідному інституті металургійного машинобудування було створено принципово нові стани ливарно-прокатні. Вони процеси безперервного лиття поєднані в єдиний потік з безперервною прокаткою. Сьогодні десятки таких станів працюють у нашій країні для прокатки сталевого, алюмінієвого та мідного дроту. Потреба в трубах для транспортування нафти і газу на далекі відстані викликала необхідність створити трубні стани. Діаметр нафтових та газових труб збільшився. Перші трубопроводи були діаметром 0,2 метри, потім почали випускати труби великих діаметрів – аж до 1,4 метра. Застосовуються дві різні технології виробництва труб. Перший спосіб: заготівлю нагрівають до 1200-1300 градусів Цельсія, а потім на спеціальному стані в ній роблять отвір (її прошивають) - виходить коротка труба (гільза) з товстими стінками. Потім гільзу розкочують у довгу трубу. Так одержують безшовні труби. Другий спосіб: сталевий лист або стрічку згортають у трубу і зварюють по прямій лінії або спіралі. Велику продуктивність мають безперервні агрегати шовно-стикового зварювання труб. Це комплекс із десятків машин та механізмів, що працюють в одній технологічній лінії. Тут усе автоматизовано: частку оператора, управляючого комплексом, залишається лише натискати кнопки на пульті управління. Починається процес з нагрівання безперервної сталевої стрічки. Потім машини згортають її в трубу, зварюють по шву, витягують у довжину, зменшують у діаметрі, калібрують, розрізають на частини, нарізають різьблення. 500 метрів труб щохвилини – така продуктивність комплексу. В останні роки з'явився новий напрямок: на прокатних станах виготовляють не заготовки, а одразу готові деталі машин. На таких станах прокочують автомобільні та тракторні півосі, шпинделі текстильних веретен, деталі тракторів, електродвигунів, бурових машин. Тут прокатка витіснила трудомісткі операції: кування, штампування, пресування та механічну обробку на різних металорізальних верстатах - токарних, фрезерних, стругальних, свердлильних та ін.
До цього напряму відносяться і отримали профілегибочные стани, що виготовляють гнуті профілі, і стани, що прокочують фасонні профілі високої точності. Перші стани вигинають вироби складної форми із сталевого листа, другі - прокочують складні вироби з дуже точними розмірами. І в тому і в іншому випадку вироби не потребують подальшої обробки на верстатах. Їх ріжуть на частини потрібної довжини і використовують у машинах, механізмах та будівельних конструкціях. Автор: Муський С.А.
▪ Прискорювач заряджених частинок ▪ Двигун газовий та бензиновий
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ SAMSUNG випустила мобільник із вінчестером ▪ Бездротова мікрофонна система Sennheiser Evolution Wireless D1 ▪ Генетичний кардіостимулятор працює від світла ▪ Спогади змушують нас забувати
▪ розділ сайту Інструкції з експлуатації. Добірка статей ▪ стаття Весна! Виставляється перша рама. Крилатий вислів ▪ стаття Механік дільниці. Посадова інструкція ▪ стаття Електронна звукова приманка для риби Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Цвях, брусок і грамплатівка. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page