Рельсобалочный стан

 
Рельсо-балочные станы

Рельсо-балочный стан имеет наибольшее распространение на наших заводах. Двухвалковая реверсивная обжимная клеть стана расположена в самостоятельной линии, валки этой клети имеют диаметр 900 мм, длину бочки 2300 мм и приводятся реверсивным электродвигателем мощностью 8000+8700 кВт с частотой вращения 0—50— 120 об/мин. Вторая линия рельсо-балочного стана состоит из двух черновых трехвалковых клетей 2 и одной чистовой двухвалковой клети о. Черновые клети имеют валки диаметром 800 мм с длиной бочки 2000 мм, которые приводятся во вращение электродвигателем мощностью 8000 кВт с частотой вращения 0—80— 180 об/мин. В чистовой двухвалковой клети установлены валки также диаметром 800 мм, но с длиной бочки 1100—1200 мм. Валки чистовой клети приводятся электродвигателем мощностью до 3000 кВт с частотой вращения 80—160 об/мин.

При прокатке двутавровых балок на современных рельсо-балочных и крупносортных станахиспользуется сменная универсальная клеть, устанавливаемая на месте чистовой двухвалковой клети. Кроме горизонтальных приводных валков, обрабатывающих стенку и внутренние поверхности полок, в этой клети установлены вертикальные .неприводные валки, расположенные в одной плоскости с горизонтальными и обрабатывающие полки с внешних сторон. Диаметр горизонтальных валков 1000 мм, длина бочки 600 мм, валки вращаются в текстолитовых вкладышах. Шейки горизонтальных валков небольшого диаметра (~360 мм), что позволяет между их подушками расположить подушки вертикальных неприводных валков. Диаметр вертикальных валков 800 мм, длина бочки 300 мм, валки вращаются в конических роликовых подшипниках. Применение универсальной клети в качестве чистовой позволяет снизить внутренний уклон полок до 8% (по ГОСТ 8239—72 этот уклон >12%) и повысить точность двутаврового профиля.

Валки в трехвалковых клетях соединены между собой трефовыми шпинделями и муфтами. Перевалка валков трехвалковых клетей и двухвалковой чистовой осуществляется заменой клетей целиком. В рабочих трехвалковых и двухвалковых клетях конструкции УЗТМ применено весьма жесткое соединение стоек станин с крышками при помощи боковых клиньев, работающих на срез. 

Обжимные двухвалковые реверсивные  клети рельсо-балочных станов имеют манипуляторы и кантователи, во многом аналогичные, установленным на блюмингах. В отличие от блюмингов кантователи здесь расположены с обеих сторон клетей и кантовка раскатов осуществляется в четных и нечетных проходах.

Трехвалковые клети оборудованы с обеих сторон автоматизированными подъемно-качающимися столами с вильчатыми манипуляторами и клещевыми кантователями.

Работа чистовой двухвалковой клети рельсо-балочного стана согласуется с работой расположенных за ней салазковых пил. При работе чистовой клети в автоматическом режиме пуск рольганга перед клетью осуществляется с пульта управления пилами: наличие раската на рольганге контролируется фотореле ФР1. После включения рольганга и подачи раската в валки отключение рольганга происходит автоматически при прекращении засвечивания горячим металлом ФР1. Главный двигатель чистовой клети имеет автоматическое управление и вращается непрерывно на пониженной скорости. При захвате раската валками срабатывает реле статического тока ФР2, которое дает команду на разгон двигателя. После выхода заднего конца раската из поля действия ФР2 последнее дает импульс на торможения главного двигателя.

Балки с параллельными полками  высотой до 1000— 1050 мм и шириной  полок до 400—410 мм (ГОСТ 6183— 52) прокатывают  на универсальных балочных станах. Прокатка на этих станах удобна и сравнительно проста, поскольку обжатие стенки и фланцев можно регулировать независимо одно от другого путем изменения установки горизонтальных и вертикальных валков.

Исходным материалом для прокатки балок на этих станах являются слитки массой 20 т прямоугольного и двутаврового сечения. Слитки двутаврового сечения  применяют для прокатки балок  больших номеров (высотой более 600 мм).

Сначала слитки прокатывают на двухвалковом реверсивном блюминге с диаметром  валков, достигающим 1500 мм (масса каждого  валка около 60 т). Валки приводятся от индивидуальных электродвигателей  мощностью по 6500 кВт с частотой вращения 0—40— 80 об/мин. Полученный на блюминге раскат двутаврового сечения  после зачистки на МОЗ и обрези концов на ножницах попадает на универсальный балочный стан. При этом предусматривается подогрев фасонных блюмов в методических печах с шагающим подом до 1180—1250° С перед прокаткой на балочном стане, если производятся балки высотой менее 600 мм. При прокатке балок высотой 600 мм и более металл перед станом может и не подогреваться.

Универсальный балочный стан состоит  из обжимной реверсивной двухвалковой клети А с диаметром валков 1300 мм, черновой / и предчистовой II групп клетей и чистовой клети III, расположенных последовательно.

В черновой группе две клети —  вспомогательная двухвалковая и  универсальная здесь осуществляется непрерывная реверсивная прокатка в двух клетях за 3—7 проходов. Диаметр  валков вспомогательной двухвалковой клети 1250 мм, в ней обрабатываются только кромки полок раскатов. Клеть  приводится двигателем мощностью около 3100 кВт. Универсальная клеть имеет  горизонтальные валки диаметром 1350+1500 мм и вертикальные неприводные валки диаметром 950+1100 мм. Горизонтальные валки обрабатывают стенку и внутренние поверхности полок, вертикальные — наружные поверхности полок. Универсальная клеть приводится двигателем мощностью около 7500 кВт.

В предчистовой группе клетей стана, в отличие от черновой, первой по ходу прокатки установлена универсальная клеть 2, за ней — вспомогательная двухвалковая клеть 1. Здесь также осуществляется непрерывная реверсивная прокатка в двух клетях за несколько проходов. Валки обеих клетей имеют такие же размеры, как и валки клети черновой группы стана. Универсальная клеть приводится электродвигателем мощностью около 6300 кВт; вспомогательная — электродвигателем мощностью примерно 2100 кВт.

Чистовая универсальная клеть  имеет валки такого же диаметра, как и другие универсальные клети. Горизонтальные валки чистовой клети  приводятся электродвигателем мощностью  около 3100 кВт. В чистовой клети осуществляется только один проход без обжатия кромок фланцев.

Производительность универсального балочного стана примерно 1600 тыс. т в год.

Основным положением при расчете  обжатий при прокатке балок на универсальном балочном стане является постоянство отношений толщины  стенки профиля к толщине полки  по всем проходам

Отметим, что применение широкополочных балок с параллельными полками  вместо обычных двутавровых позволяет  уменьшить массу металлоконструкций и сэкономить до 7—10% металла благодаря  более рациональному распределению  металла между стенкой и полками  профиля, а также значительно  снизить затраты при монтаже  металлоконструкций. Особенно удобны широкополочные балки в качестве колонных профилей при строительстве.

Производство широкополочных балок  в последние годы, помимо прокатки их на универсальных балочных и отчасти  на рельсо-балочных и крупносортных станах, осуществляется и сваркой на специализированных станах. Это объясняется тем, что балки больших размеров примерно от № 60 и больше экономически выгоднее изготовлять с помощью радиочастотной сварки из трех полос. Производство широкополочных балок с помощью высокочастотной сварки, не требующей флюсов и электродов и имеющей скорость сварки 15—28 м/мин (в несколько раз превышающую скорость электродуговой сварки), позволяет значительно расширить сортамент изделий с толщиной стенки менее 3—4 мм, которые нельзя получить на прокатном стане. Кроме того, при этом есть возможность изготовлять профили с -элементами из разных сталей.

Известен и представляет также  большой интерес новый способ производства широкополочных балок  гибкой из широкой полосы.