Металл приобретает форму


Виды валков сортопрокатных станов.
Виды валков сортопрокатных станов.

Мы на последнем этапе путешествия по металлургическому заводу. Дальнейший путь блюмов и слябов зависит от назначения стали: нужно ли получить тонкий стальной лист, чтобы сделать из него кузов автомобиля, корпус холодильника, или нужны трубы для газопровода, рельсы для новой железной дороги; а может быть, нужен металл простой геометрической формы, который окончательно будет обработан на станках. На одних заводах делают стальные листы, на других — трубы, на третьих — рельсы, сортовой прокат, т. е. изделия относительно простых геометрических форм: квадрат, круг, полоса, угол, балка, рельсы и т. п. Из стальной заготовки получают также колеса и изделия более сложной конфигурации.

Чтобы превратить заготовку (блюм или сляб) в полосу или лист, ее пропускают между гладкими валками. Иным способом изготовляют сталь более сложных форм. В нижнем и верхнем валках делают вырезы необходимой формы. Сблизив валки так, чтобы один вырез точно пришелся над другим, получают ручей, или, как его называют металлурги, калибр. Если бы сталь была такой же пластичной, как, скажем, воск или глина, дело обстояло бы совсем просто. Достаточно было бы пропустить металл через ручей нужной формы — и задача решена. Но сталь менее пластична, и сразу получить металл нужной формы нельзя. Это делают постепенно, пропуская его через ряд все более приближающихся к окончательной форме калибров. Иной раз приходится пропускать металл через 10-20 калибров. Расчет постепенных обжатий — калибровка — требует больших знаний.

Валки — очень важная часть всякого прокатного стана. Они установлены в подшипниках, закрепляемых на станине. В некоторых случаях удобнее иметь не два, а три и даже четыре валка. При трех валках металл сначала обжимается нижним и средним валками, а при обратном движении — средним и верхним.

Станину с укрепленными в ней валками и устройством для регулирования зазоров называют рабочей клетью. Металл самых разнообразных форм из различных марок стали делают на сортопрокатных станах. Они обычно имеют несколько трехвалковых клетей, располагаемых в две или три линии. Нагретую заготовку сначала пропускают между нижним и средним валками. Потом она попадает на подъемный стол, поднимается на «верхний этаж» и пропускается через калибр между средним и верхним валками. Переходя из калибра в калибр, из клети в клеть, заготовка меняет форму. Чем ближе к концу, тем быстрее идет прокатка.

Готовый прокат, т. е. металл, прошедший через прокатные станы, поступает на пилы или ножницы. Его разрезают на куски нужной длины и отправляют на холодильник для охлаждения.

Планетарный стан (схема действия)
Планетарный стан (схема действия).

Очень мощные и высокопроизводительные станы применяются для прокатки балок и рельсов. На Уралмашзаводе в г. Свердловске построен рельсобалочный стан с автоматической поточной линией для отделки рельсов. Весь процесс протекает без применения тяжелого физического труда. Стан этот состоит из 240 отдельных машин общим весом свыше 15 тыс. Т. Удобны и высокопроизводительны непрерывные станы. На станах, с которыми мы уже познакомились, заготовка движется то вперед, то назад. Ее путешествие отнимает больше времени, чем само обжатие. В непрерывном стане клети устанавливаются последовательно одна за другой. Число их равно количеству требуемых проходов металла между валками. Выйдя из одной клети, полоса автоматически попадает во вторую, затем в третью. Прокатка идет без пауз, сразу в нескольких клетях. Надо только, чтобы все клети работали с совершенно одинаковой скоростью. Если одна из них будет чуть отставать, то между ними накопится лишний металл. А если клеть начнет работать чуть быстрее других, то металл чересчур натянется, на нем образуются трещины.

Непрерывные станы очень удобны для прокатки широких тонких стальных листов. На таких станах катают лист толщиной от 6 до 2 мм и даже тоньше. Есть такие тонколистовые станы, которые выпускают более 2 млн. Т листа в год.

Толщина прокатываемого листа контролируется на ходу рентгеновскими или радиоактивными лучами. Прокатанный лист свертывается в рулон и идет на дальнейшую прокатку уже в холодном виде.

Совсем по-новому расположены валки в планетарных станах. Название этих станов раскрывает замысел конструктора. Планетарный стан состоит из одной клети и поэтому занимает мало места. Он имеет два опорных валка с самостоятельными моторами. А вокруг каждого валка установлен ряд рабочих, или планетарных, валков. Они вращаются вокруг своей оси. За один проход в рабочей клети можно получить до 20 обжатий.

Валки стана для прокатки бесшовных труб (момент прошивки болванки).
Валки стана для прокатки бесшовных труб (момент прошивки болванки)

Из специальных станов чаще всего встречаются трубные. Существуют два способа получения труб. По первому способу стальную заготовку круглого сечения продырявливают (прошивают). Получается короткая гильза, которую потом раскатывают в длинную трубу. Она без шва, ив этом ее достоинство. Другой способ — стальной лист сворачивают и сваривают. В последние годы появились станы спиральных труб. Их делают не из листа, а из узкой стальной ленты, которую сворачивают по спирали.

Имеются станы для прокатки шаров подшипников и шаровых мельниц. Сконструированы станы для прокатки наиболее распространенных деталей машин, например осей автомобиля «Москвич» и др.

Скорость прокатки беспрерывно возрастает. Так, горячие стальные листы катают со скоростью до 40 км/час. Холодная прокатка стального листа совершается со скоростью свыше 100 км/час, прокатка проволоки — 120 км/час. Горячий лист двигается со скоростью пассажирского поезда, а горячая проволока со скоростью курьерского поезда. Стоишь у стана, и перед глазами молниеносно проносятся красные нити, которые свертываются в бунты.

Девять раз по экватору

В течение семилетки будет введено в строй 50 новых прокатных станов. А знаешь ли ты, что представляет собой современный прокатный стан?

Вот описание одного из них, изготовляемого Ново-Краматорским машиностроительным заводом. Стан состоит из 300 отдельных узлов, для установки которых понадобится построить цех длиной в 1 км. Стальная полоса будет двигаться, между валами стана со скоростью в 12 м/сек — за ней с трудом «угонится» поезд. Если весь металл, прокатанный на стане за год, сложить в одну стальную полосу, то она 9 раз окружит земной шар по экватору.

Сотни тысяч станков обрабатывают металл. А прокатных станов, поставляющих «пищу» станкам, существует на всю страну самое большее несколько сотен. Зато каждый из них обладает огромной мощностью и производительностью.