Полное руководство по типам прокатных станов и процессам их производства.

В металлообрабатывающей промышленности прокатные станы являются краеугольным камнем производства стали, алюминия и специальных сплавов. Понимание различных типов прокатных станов и соответствующих им производственных процессов имеет важное значение для оптимизации эффективности, качества продукции и надежности работы. В этом руководстве представлен подробный обзор основных типов прокатных станов и принципов их функционирования.

Типы прокатных станов и производственные процессы

1. Двухвалковый прокатный стан (реверсивный стан)

Обзор:

Двухвалковый прокатный стан — один из самых простых и широко используемых прокатных станов. Он состоит из двух противоположно расположенных валков, через которые проходит металл, а затем происходит реверсирование для последующих проходов.

Технологический процесс:

Предварительный нагрев: Металлические слябы нагреваются до необходимой пластичности в печи.

Проход: Сляб проходит через верхний и нижний валы, уменьшая свою толщину.

Реверсирование: Сляб протягивается назад для дополнительных проходов до достижения целевой толщины.

Охлаждение и окончательная обработка: Прокатанный металл охлаждается и нарезается на необходимые размеры.

Применение:

Стальные листы, плиты и конструкционные балки.

Идеально подходит для мелкосерийного или малообъемного производства.

Преимущества:

Простая конструкция, легкое техническое обслуживание.

Гибкость для различных размеров материала.

Ограничения:

Низкая производительность из-за этапов реверсирования.

Ограниченная пригодность для очень тонких листов или крупносерийного производства.

2. Трехвалковый прокатный стан

Обзор:

Трехвалковый прокатный стан имеет три вертикально расположенных валка. Такая конструкция позволяет металлу проходить через два валка в одном направлении, а затем через следующую пару в противоположном направлении, что исключает необходимость реверсирования.

Технологический процесс:

Нагрев: Слябы предварительно нагреваются для обеспечения необходимой пластичности.

Первый проход: Верхний и средний валы обеспечивают начальное уменьшение толщины.

Второй проход: Средний и нижний валы дополнительно уменьшают толщину металла.

Повторные проходы: Цикл продолжается до достижения желаемой толщины.

Применение:

Длинномерные изделия, такие как прутки, стержни и конструкционные профили.

Преимущества:

Непрерывная работа без реверсирования.

Более высокая эффективность, чем у двухвалковых прокатных станов.

Ограничения:

Ограниченное уменьшение толщины за один проход по сравнению с современными многовалковыми прокатными станами.

3. Четырехвалковый прокатный стан

Обзор:

Четырехвалковые прокатные станы оснащены двумя рабочими валками малого диаметра и двумя более крупными опорными валками, обеспечивающими необходимую поддержку для высокоточной прокатки тонкого металла.

Технологический процесс:

Нагрев: Слябы или листы предварительно нагреваются (горячая прокатка) или прокатываются в холодном состоянии.

Прокатка: Материал проходит между рабочими валками; опорные валы предотвращают изгиб и поддерживают равномерную толщину.

Точное управление: Усовершенствованные системы регулируют выпуклость и натяжение для достижения точных параметров.

Обработка поверхности: Прокатанные листы охлаждаются, наматываются на рулоны или нарезаются по размеру.

Применение:

Тонкие стальные или алюминиевые листы, полосы и фольга, требующие высокого качества поверхности.

Преимущества:

Высокая точность и превосходная чистота поверхности.

Подходит как для горячей, так и для холодной прокатки.

Ограничения:

Более сложное оборудование и более высокие затраты на техническое обслуживание.

4. Кластерный прокатный стан (Сендзимир / Z-Mill)

Обзор:

Кластерные прокатные станы используют множество рабочих валков малого диаметра, поддерживаемых несколькими вспомогательными валками, предназначенных для производства чрезвычайно тонких и высокоточных металлических изделий.

Технологический процесс:

Холодная или горячая прокатка: В зависимости от материала металл может прокатываться в горячем или непосредственно холодном состоянии.

Кластерная прокатка: Металл проходит через многовалковый кластер, обеспечивая точный контроль толщины.

Заключительная обработка: Прокатанные фольги или полосы наматываются на рулоны или отправляются на дальнейшую обработку.

Области применения:

Фольга из нержавеющей стали, алюминиевая фольга и полосы из специальных сплавов.

Преимущества:

Точность толщины на уровне микрон.

Возможность прокатки очень твердых металлов и чрезвычайно тонких листов.

Ограничения:

Высокая стоимость оборудования.

Сложное техническое обслуживание и эксплуатация.

5. Станы горячей и холодной прокатки

Прокатные станы также можно классифицировать по рабочей температуре, которая напрямую влияет на свойства металла:

Станки горячей прокатки

Работают выше температуры рекристаллизации.

Облегчают формовку, требуют меньших усилий.

Производят листы, полосы, рельсы и конструкционную сталь.

Поверхность шероховатая; допуски по размерам ниже.

Станки холодной прокатки

Работают ниже температуры рекристаллизации.

Производят тонкие листы и полосы с гладкой поверхностью и высокой точностью размеров.

Часто используются в качестве финишной обработки после горячей прокатки.

Требуют больших усилий и энергии прокатки из-за закаленного металла.

6. Специализированные прокатные станы

Прокатные станы горячей прокатки: непрерывная горячая прокатка стальных рулонов, используемых для производства листов и полос.

Прокатные станы холодной прокатки: прецизионная прокатка высококачественных стальных/алюминиевых полос.

Прокатные станы листового проката: специализируются на производстве толстых стальных листов с высокой конструкционной прочностью.

Прокатные станы для производства прутков и профилей: выпускают прутки, стержни, рельсы и конструкционные профили для строительства и производства.

Сводная таблица типов прокатных станов

Заключение

Понимание типа прокатного стана и соответствующего ему производственного процесса имеет решающее значение для выбора правильного оборудования и оптимизации эффективности работы. Независимо от того, производится ли толстая листовая сталь, тонкая фольга или длинные прутки, соответствие типа стана требованиям к продукции обеспечивает более высокую производительность, лучшее качество поверхности и экономически эффективную работу.