Прокатний валок: опис, технологія виробництва і заводи

Відео: ІНТЕРПАЙП СТАЛЬ - сучасне сталеплавильне виробництво

Металургія - одна з основних галузей сучасного виробництва. Саме завдяки їй в бюджет держави йдуть колосальні фінансові надходження, адже сталевий та чавунний продукція, як правило, йде на експорт і формує валютну виручку як самого комбінату або заводу, так і країни. Існують різні металургійні підприємства, робочий цикл яких може бути як повним, так і неповним. Але в будь-якому випадку фінальним етапом металургійного циклу буде прокатка металу з метою отримання необхідного для споживача профілю. Саме в прокатних цехах виробляють балки, швелери, рейки та інше. Основними елементами будь-якого прокатного стану є прокатні валки. Заводи металургійного комплексу без них просто немислимі, тому про валках поговоримо докладно в цій статті.

Загальний опис

Прокат металу - операція досить складна, енергозатратна і вимагає наявності спеціальних навичок і знань від персоналу. Обтиснення матеріалу, яке виробляє прокатний валок, дозволяє досягти певних розмірів оброблюваного профілю. Важливо знати, що валки в процесі своєї роботи беруть на себе значну зусилля, яке виникає безпосередньо в процесі роботи всієї прокатної лінії. Саме тому прокатний валок - найбільш зношуються частина будь-якого прокатного стану.

Складові частини і характеристики

Всі прокатні валки мають три основних компоненти, в числі яких:

• Бочка валка. Саме вона знаходиться в безпосередньому контакті з розпеченим і піддають обробці металом. У бочки є два головних лінійних параметра - довжина (L) і діаметр ( D).
• Шейки (опорні частини) - розташовані з боків від бочки і спираються на підшипники валка. Також характеризуються довжиною і діаметром.
• Приводний кінець.

Для погано-сортового стану головними показниками вважаються: номінальний діаметр, діаметр буртов і робочий діаметр. У тих випадках, коли прокатний валок служить для обертання за допомогою шпинделя універсального типу, його приводний кінець матиме форму лопаті або циліндра. Вид хрестовини приводний кінець матиме, якщо передбачено обертання валка за допомогою трефа (обов`язкова наявність проміжної муфти).

Валки для листового прокату

Листові прокатні валки, виготовлення яких - досить трудомісткий процес, виконують прокатку стрічки, смуг. Бочка у таких валків гладка, виконана в циліндричній формі.

Валки сортопрокатні використовуються для виготовлення фасонного матеріалу, який може мати як кругле, так і квадратний перетин (Двотаврові балки, куточки).

Бочки прокатних валків роблять трохи опуклими, якщо вони призначені для холодної прокатки тонколистового прокату. В інших випадках для гарячої прокатки бочці валка надають увігнуту форму. Це робиться тому, що в момент руху металу по валку бочка його буде нагріватися і випростатися.

Відео: Верстат ручний для виробництва профнастилу (гофролист)

Валки для сортового прокату

Бочка таких валків має спеціальні поглиблення (струмки), які повторюють профіль прокочується згодом металу. Струмки пари валків при з`єднанні між собою утворюють калібр. Довжина бочки сортових валків залежить від ширини прокочується заготовки і умов калібрування.

Сортові валки характеризуються номінальним діаметром і довжиною бочки. Якщо ж стан має багато клітей і різні по діаметру валки, то домінуючим буде діаметр валків чистової кліті.

За призначенням сортові валки поділяються наступним чином:

• Для важких обтискних станів.
• Для крупносортових і рельсобалочного стану.
• Для среднесортового прокату.
• Для мелкосортового прокату.
• Для дротяних станів.
• Для штріпосвих станів.

відцентрове лиття

Сучасне виробництво прокатних валків в якості одного з основних методів передбачає спосіб відцентрового лиття. Цей метод є досить дорогим, проте він в повній мірі дозволяє по максимуму ущільнити структуру металу зовнішньої поверхні, яка і є робочою у валка. Такий підхід дозволяє в значній мірі збільшити термін служби виробу.

Для даного способу застосовують спеціальну машину, що має горизонтальну вісь обертання форми відцентрового лиття. Сама форма встановлена на опорні ролики. Приводні ролики змонтовані таким чином, що в повній мірі забезпечують синхронізацію процесу обертання. Розташований вгорі страхувальний ролик має зазор щодо обода катання самої форми. Для поглинання вібрації між роликами і маточиною є демпфирующие прокладки. Зниження рівня вібрації і коливання форми зводить до нуля ймовірність отримання шлюбу.

Лиття валків відцентровим методом здійснюють з високолегованого чавуну. У обертався навколо своєї вертикальної осі кокіль заливають метал, обсяг якого знаходиться в межах 95% від всього обсягу робочого шару прокатного валка.

Незаперечними перевагами відцентрового лиття є:

• Забезпечення високої щільності валка.
• Підвищення зносостійкості валка.
• Відсутність раковин, пустот, неметалевих включень, шлаку.

метод кування

Це найдорожчий метод виробництва прокатних валків, який тим не менш дає можливість максимально зміцнити повністю все тіло валка. Завдяки цьому істотно підвищуються надійність і довговічність.

Сама ж кування виконується на спеціальних автоматизованих комплексах, розроблених і виготовлених з використанням передових технологій. Потужність цих агрегатів може становити до 150 МН.

Отримані таким способом валки найчастіше застосовують на блюмінгах і слябінгах, а також сортових станах. Ці сталеві валки мають підвищений коефіцієнтом тертя в момент зіткнення з прокочується заготівлею. Такий нюанс дуже важливий для клітей з високим ступенем обтиску.

Сама по собі кування передбачає наступні операції:

• Біллетіровку злитка.
• Осадку.
• Протяжку.
• Ковку на розмір поковки.

Обробка прокатних валків після кування передбачає складну термічну обробку, заключним етапом якої неодмінно є поверхневе загартування і відпустку.

Титан виробництва

Сьогодні Росія входить до числа тих країн, які регулюють світовий ринок сталі і сплавів. Тому створення комплектуючих і деталей для металургії в країні приділено найпильнішу увагу. Зокрема, Магнітогорський завод прокатних валків - один з лідерів з випуску даної продукції.

У липні 2016 року у цьому підприємстві були запущені нові високопродуктивні тигельні індукційні печі. Ці високотехнологічні агрегати дозволять випускати сложнолегірованние сплави, знизити кількість споживаних феросплавів і шихти. При цьому зниження споживання електроенергії складе близько 10%. Режим плавлення можна буде здійснювати з частотою 250 Гц, а доведення і перемішування - з частотою 125 Гц. Важливо й дотримання екологічних вимог: зниження шкідливих викидів на цих печах відбудеться в 2,6 рази.

В цілому уральське підприємство регулярно постачає ринок прокатних валків своєю продукцією і є активно розвиваються підприємством.

Свердловський гігант

Не можна також обійти увагою і Кушвінского завод прокатних валків. Його продукцією є всі види валків, бандажі для них. На підприємстві валки прокатних станів виробляються із застосуванням таких матеріалів для робочого шару, як:

• Індефініт.
• Індефініт, покращений спеціальними карбидами.
• Високохромистого чавуну.
• Високохромиста сталь.
• Швидкорізальна сталь.

Шийки і серцевина листопрокатних валів випускаються з особливо міцного чавуну.

Валки для сортопрокатних станів виробляються на основі бейнітне і перлитових легованих чавунів з кулястої або пластинчастої формою графіту.

українські виробники

В Україні існують три основних підприємства з виробництва прокатних валків: Дніпропетровський, Лутугинський і Новокраматорський заводи прокатних валків.

Відео: HANKOOK - токарний верстат з ЧПУ для обробки валків прокатних станів, R-серія

Дніпровський комбінат має найширшу номенклатуру виробництва валків, причому не тільки для металургії, а й для інших галузей. Дуже часто підприємство працює для конкретного замовника, підключаючи своїх висококваліфікованих фахівців з технічного відділу для створення різноманітних креслень і нових моделей валків.

До початку бойових дій на Донбасі в 2014 році в когорту кращих стабільно входив і Лутугинський завод прокатних валків. Його продукція поставлялася не тільки на всі металургійні підприємства України, а й до багатьох країн ближнього зарубіжжя та Європи. Однак військовий конфлікт привів до того, що завод був зупинений. Постраждали і основні фонди підприємства. Але все ж у 2015 році вдалося знову запустити підприємство, а в наші дні воно почало отримувати замовлення з Російської Федерації.

Контроль над якістю валків

В процесі виробництва абсолютно кожен прокатний валок в обов`язковому порядку проходить процедуру технічного контролю якості його виготовлення. Особлива увага приділяється:

Відео: Безперервний прокатний стан. Продуктивність 500 000 тонн

• Хімічним складом вихідного матеріалу.
• Аналізу структури матеріалу вироби (валка).
• Аналізу центричності і геометричних розмірів.
• Контролю ступеня твердості робочого шару валка.
• Контролю ступеня шорсткості робочої поверхні.
• Аналізу структури металу поверхневого шару.

упаковка

Всі прокатні валки (заводи, що виробляють їх, мають відповідні сертифікати якості) поставляються до споживача в спеціальній упаковці. Ця тара найчастіше представляє собою дерев`яні ящики з перегородками, всередині яких укладаються валки і надійно закріплюються стяжними елементами. Пакувального контейнера виробники приділяють також пильну увагу, адже погане кріплення валків і відсутність належного захисту робочої і посадкової поверхонь промислового вироби цілком можуть привести до негативних наслідків в питанні якості валків.

висновок

Прокатні валки, технологія виробництва яких була детально розглянута вище, істотно впливають на одержувану в результаті з їх допомогою продукцію. Тому провідні світові виробники прокату приділяють особливо пильну увагу цьому елементу. Кожен керівник металургійного підприємства прекрасно розуміє, що від технічного стану прокатного стану в цілому і прокатних валків зокрема буде багато в чому залежати підсумкова рентабельність всього виробництва.