Сущность процесса и продукция прокатного производства

• Технология прокатного производства и калибровка валков
• Оборудование прокатных цехов

Прокатка — способ обработки металлов давлением, при которой заготовка обжимается вращающимися валками прокатного стана. Различают три основных вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую.

При продольной прокатке валки вращаются в различных направлениях, захватывают заготовку, деформируют ее и перемещают перпендикулярно своим осям (рис. 3.2,а). Продольной прокаткой получают листовой и сортовой прокат.

Поперечная прокатка осуществляется параллельными однонаправленно вращающимися валками, когда заготовка деформируется и перемещается вдоль осей валков (рис. 3.2,6). Прокатка этого вида используется для получения круглых профилей.

При поперечно-винтовой прокатке валки вращаются в одном направлении, но расположены под углом один к другому. Заготовка получает вращательно-поступательное движение по винтовой линии. Поперечно-винтовую прокатку применяют при получении труб и изделий с переменным по длине сечением (рис. 3.2,в).

Схему деформирования металла рассмотрим на примере продольной прокатки (рис. 3.2,с). Деформирование металла происходит на небольшом участке ABB1A1 который называется зоной деформации. Дуга АВ называется дугой захвата, а угол а, отвечающий этой дуге,— углом захвата. В зоне деформации значительны обжатие заготовки и увеличение ее длины. Относительное обжатие ε= (h0 — h1)/h0 называется степенью деформации, которая изменяется в пределах 0,2—0,5. Отношение длины заготовки после прокатки l1 к исходной длине l0, практически равное отношению площадей начального поперечного сечения F0 и конечного F1, называется коэффициентом вытяжки μ = l1/l0 = F0/F1 Величина этой главной характеристики процесса прокатки за один проход составляет от 1,1 до 2,0.

В момент захвата металла валки давят на него с некоторой силой N, под действием которой возникают касательные силы трения Т, стремящиеся втянуть металл в валки. Сила захвата тем больше, чем больше горизонтальная составляющая Тх = Т cos α у каждого валка. Из схемы действия сил следует, что для захвата металла валками необходимо и достаточно соотношение 2 Т cos α >2 N sin α, т. е. чтобы втягивающие силы валков превышали захватывающие.

Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы: сортовой металл, листовой металл, трубы и специальные виды проката. Совокупность форм и размеров профилей, которые можно получить прокаткой на данном стане, называется сортаментом прокатного стана.

В зависимости от назначения сортовой металл можно разделить на профили общего и специального назначения. К профилям общего назначения относят круглую, квадратную и полосовую сталь, угловую сталь, швеллеры, двутавровые балки и т. д. К профилям специального назначения относят рельсы и профили, применяемые в судостроении, автотракторостроении, строительстве, вагоностроении и других отраслях народного хозяйства. В судостроении, например, широко применяют полособульбовую сталь.