воскресенье, 28 июля 2013 г.

Прокатка балок с параллельными полками

Новая технология прокатки балок на крупносортном стане 600 кроме того, что существенно улучшила техникоэкономические показатели работы стана (снизила расход валков, увеличила стойкость балочных калибров, уменьшила простои и т.д.), создала все условия для перехода стана на прокатку балок с параллельными полками.

Для прокатки двутавровых балок с параллельными полками принята схема, согласно которой заготовка из непрерывной обжимной группы прокатывается в закрытых балочных калибрах клетей 7,9 и 10, после чего поступает в универсальные калибры клетей 11—13, 16; 17, образованные с помощью кассет.

Конструкция закрытых балочных калибров для прокатки двутавровой балки № 20 с параллельными полками не подвергалась существенными изменениям. Значительно изменены универсальные калибры по сравнению с калибрами, применяющимися для прокатки балок с уклоном внутренних граней полок. Вертикальные валки выполнены с коническими участками, увеличен уклон образующей конических участков рабочих буртов горизонтальных валков. В четырехвалковом калибре 13й клети осуществляется. контроль полок по высоте. Чистовой универсальный балочный калибр 17й клети, образованный с помощью кассеты имеет цилиндрические вертикальные валки без уклона торцов рабочих буртов, и служит длй отгиба полок до нормального положения. Расчетные данные калибровки приведены в табл. 16, из которой видно, что интенсивной боковой деформации подвергаются как открытые, так и закрытые фланцы. В универсальных калибрах фланцы подвергаются интенсивной деформации как по основанию, так и по вершине. Вытяжка профиля составляет 1,3 г 1,25 в черновых универсальных калибрах и уменьшается до 1,08 в предчистовых.

Уширение фланцев во всех универсальных калибрах принято равным нулю. Исключение составляет полузакрытый четырехвалковый калибр, где предусматривается осадка полок по высоте примерно на 6 мм. В целом данная калиоровка харакшрна равномерным распределением деформации по элементам универсальных двутавровых калибров и применением более интенсивных обжатий по полкам, чем во всех действующих отечественных калибровках.


Эксплуатация кассет на стане 600

С применением кассеты на бочке располагали один калибр, однако стойкость его равна 2500 т, что в 4 г 5 раз превышает кость закрытого балочного калибра. Достигнуто это применением литых чугунных профилированных отбеленных валков (отбеленный слой 30 мм). Повышение стойкости вертикальных валков — задача более сложная. В настоящее время их стойкость доведена до уровня стойкости горизонтальных валков, благодаря применению двухслойных чугунных валков.

Интересен по своему решению контрольный балочный калибр 13й клети, который представляет сочетание ручьев, смещенных друг относительно друга на 1/3 высоты профиля, что позволяет рационально использовать бочку валка.

Эксплуатация кассет на стане 600 показывает, что они надежны в работе при условии высокого качества изготовления и сборки деталей. Существенным недостатком универсальных балочных клетей является их низкая окупаемость из-за узкой специализации, поэтому при разработке проектов сортовых станов, в сортаменте которых доля двутавровых балок невелика (10 г 15 %), целесообразно предусматривать комбинированные двухвалковые клети, которые имели бы специальные кассеты с вертикальными валками, что обеспечит их быстрое переоборудование в универсальные балочные клети при переходе на прокатку двутавровых балок. В проектах сортовых станов, в сортаменте которых доля двутавровых балок превышает 40 %, целесообразно предусматривать сменные универсальные балочные клети.


среда, 24 июля 2013 г.

Типы универсальных балочных калибров и их совершенствование

Опыт применения универсальных балочных калибров относится к середине XIX в. Уже в то время была принята традиционная конструкция универсальных балочных калибров: рабочая поверхность калибра образована приводными горизонтальными и неприводными вертикальными валками, причем оси обеих пар валков лежат в одной плоскости. Однако при всех известных преимуществах универсальных калибров перед закрытыми балочными они являются открытыми и не обеспечивают контроля высоты полок. Для решения этой задачи была использована балочная клеть с универсальными калибрами, у которых рабочая часть вертикальных валков фиксируется буртами горизонтальных валкое, но они обладали весьма низкой работоспособностью. 
Типы универсальных балочных калибров и их совершенствование

Результатом дальнейшей работы в направлении обеспечения контроля полок является установка дополнительной универсальной клети, что позволило чередовать закрытый и открытый универсальные калибры. Спрямление полок осуществилось в чистовом универсальном калибре. Однако недостатки, присущие закрытому калибру (низкая эффективность, высокий износ), ограничивают применение таких универсальных калибров в промышленности. Дальнейшее совершенствование универсальных калибров заключалось в том, что в состав стана включилась чистовая двухвалковая клеть, где заканчивалась прокатка балки и осуществлялся контроль. Это освобождало универсальный калибр от несвойственной ему функции контроля полок и существенно расширяло возможности универсального калибра, в частности становилась возможной прокатка в одних и тех же валках балок одинаковой высоты, но с различной шириной полок. Однако применение чистовой двухвалковой клети для контроля полок оказалось мало эффективным.


В конструкции универсального калибра наибольшую сложность решения представляет узел вертикального валка. С точки зрения создания компактной и жесткой конструкции клети желательно иметь минимальный диаметр вертикальных валков. Из соображения повышения работоспособности подшипниковых узлов вертикальных валков, наоборот, целесообразно максимально увеличить диаметр вертикальных валков. Попыткой разрешить это противоречие является предложение снабдить каждый неприводной горизонтальный валок 1 двумя опорными неприводными валками. В современном прокатном производстве универсальные балочные калибры с опорными вертикальными валками также не применяются из-за быстрого износа рабочих вертикальных валков, диаметр которых сведен к минимуму. После установки за универсальной балочной клетью двухвалковой для обжатия полок по высоте сложилась окончательная схема прокатки двутавровых балок: всестороннее обжатие двутаврового раската в открытом четырехвалковом калибре и осуществление обжатия высоты полок в контрольном калибре двухвалковой клети.


Прокатка рельсов

Прокатка рельсов не может производиться таким образом, так как этот профиль является несимметричным. Установка валков для отдельных проходов должна изменяться по особому плану с учетом формы и размеров головки и подошвы рельса.

Здесь рассмотрена только прокатка шахтных рельсов за 3 прохода с целью получения точного профиля мелкого рельса. При прокатке рельсов более РЗО необходимо не меньше четырех универсальных калибров, чтобы получить хорошую макроструктуру и высокую точность получаемых полуфабрикатов.
Прокатка рельсов

До настоящего времени на высоко нагруженных участках железных дорог Франции проложено примерно 2000 т рельсов, полученных в универсальных калибрах. Вторая партия (2000 т) прокатана в 1967 г. для государственных дорог в Нидерландах. Однако еще нет специальных универсальных станов для прокатки рельсов. Универсальная прокатная линия, сданная в эксплуатацию в 1963 г., была предназначена не для прокатки рельсов, а для изготовления балок с параллельными полками. Она так перегружена, что пришлось отказаться от прокатки на ней рельсов.

Рельсы, изготовленные на универсальных станах, отличаются значительно меньшей величиной зерна в головке и подошве рельса, полностью разрушенной дендритной структурой и повышенными механическими свойствами.


Прокатный стан

По новому способу калибры построены так, чтобы в ходе всего процесса прокатки постоянно сохранялась выпуклая форма головки и ее боковых граней, а деформация их осуществлялась всегда под прямым давлением. Первый проход производится в универсальной клети с четырьмя валками. Вретикальная ножка рельса профилируется горизонтальными валками. На боковых гранях головки рельса возникает уширение. После выхода из универсальной клети черновой профиль поступает в вертикальную двухвалковую клеть, которая обрабатывает его, устраняя уширение, возникающее при предыдущей прокатке.
Прокатный стан

Черновой подкат, требуемый для первого прохода по рассматриваемому способу, прокатывается по классической калибровке за 4—5 проходов на реверсивной двухвалковой клети или трехвалковой, которая установлена перед универсальными клетями. Чистовой проход производится в клети, в которой головка и вертикальная ножка рельса деформируются между горизонтальными валками, тогда как подошва рельса обжимается вертикальными валками, расположенными сбоку.

Прокатный стан, применяемый для получения рельсов по рассматриваемому способу, состоит из обычных механизмов, используемых во многих известных прокатных станах. Его специфичность заключается в характере расположения и управления отдельными единицами оборудования. На этом стане можно изготовлять рельсы с широкой подошвой, желобчатые рельсы, балки с параллельными полками, стандартные балки, асимметричные профили. В начале линии располагаются две двухвалковые реверсивные клети или трехвалковые обычной конструкции, на которых изготовляются черновые профили для непрерывной прокатки на универсальных клетях.

К этой прокатной линии принадлежат сменные универсальные клети с четырьмя валками и двухвалковые клети. Универсальные клети приводятся от нереверсивных электродвигателей постоянного тока с регулируемой скоростью прокатки. Валки двухвалковых клетей неприводные, они вращаются через заготовку, выходящую из приводных универсальных клетей. Так как в этих клетях предусматриваются очень малые обжатия, специальный привод для них не требуется. Чистова клеть отличается от универсальных клетей только тем, что она установлена на поворотном диске. После износа чистовой калибр меняется путем поворота всей клети на 180°. При прокатке симметричного балочного профиля заготовка пропускается несколько раз между валками, зазор между которыми все уменьшается пока не будет получен окончательный профиль с наклонными полками. В последней клети производится только чистовой пропуск с малым обжатием, при этом полки снова выпрямляются, что позволяет получить точный окончательный профиль.


среда, 17 июля 2013 г.

Получение высококачественного перлита

Основными технологическими факторами, обусловливающими получение высококачественного перлита, являются: содержание воды в сырье, величина кусков сырья, скорость и температура термической обработки.

Оптимальное содержание воды, обеспечивающее получение минимального объемного веса вспученного перлита, составляет чаше всего 1—3%• Остальная вода в перлите в ряде случаев оказывает отрицательное влияние на процесс вспучивания, вызывая образование трещин.
Получение высококачественного перлита

Поэтому перед вспучиванием пород, содержащих воды больше указанного количества, необходимо проводить предварительную термическую обработку их при температуре 300—600°, чтобы удалить избыточную воду.

Величина зерен перлита влияет на его объемный вес после обжига. Чем мельче зерна перлита, тем большего объемного веса получается перлит. Лучшие результаты получаются при обжиге зерен размером от 5 до 15 мм. Наличие кристаллических вкраплений снижает коэффициент вспучивания. Содержание их может быть допущено в пределах от 10 до 15%- Окончательная оценка пригодно-сти перлитовой породы для производства легких заполнителей да: ется после всестороннего технологического опробования сырья на производственной или полупромышленной установке.

Важнейшей технологической операцией при производстве вспученного перлита является его обжиг. Режим обжига оказывает решающее влияние на качество, структуру и важнейшие свойства готового продукта.

Для различных перлитов максимальная температура обжига колеблется от 700 до 1300°. Для некоторых разновидностей сырья минимальный объемный вес может быть получен в широком интервале температур, для других — в узком. Минимальный объемный вес при обжиге богопольекого зеленого перлита может быть получен в интервале температур от 950 до 1250°, а при обжиге перлита Сергеевского месторождения кривой имеется минимум, после которого при увеличении температуры обжига объемный вес перлита начинает возрастать.

Вспучивание перлита при максимальных температурах происходит очень быстро. Для фракции 3—5 мм минимальный объемный вес достигается при 15-секундном обжиге, а при обжиге фракции 7—10 мм оптимальная продолжительность вспучивания составляет 30—45 сек. Общая продолжительность обжига обычно составляет 3—5 мин, а при обжиге во взвешенном состоянии — несколько секунд, так как сырье сразу попадает в зону максимальной температуры. В зависимости от свойств сырья производство вспученного перлита можно вести как с предварительной термообработкой при температуре 250—400°, так и без нее.