Корзина
+38(099) 276-76-75
+38(098) 276-76-75
+38(093) 276-76-75
Металлопрокат по оптимальной цене
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
Корзина

Эволюция прокатного стана. Листовой прокат. (Часть первая)

В центре повествования прокатные станы для горячего формования листового проката, как пример наиболее типичного представителя тяжелой металлургии в данной области.

Листовой прокат стал одним из основных видов сырья машиностроительной промышленности еще на заре индустриальной эпохи. Первые изделия на основе листовых заготовок производили методом горячей ручной ковки со времен первых Египетских фараонов. С тех пор и вплоть до середины 18-го века мало что изменилось в технологии обработки металлов. На помощь кузницам пришли водяные, а позже паровые молоты. Горны стали крупнее, а инструмент несколько более высокого качества.

В середине 18-го века был изобретен прокатный стан для горячего проката металлов, в первую очередь, стали. В те времена еще не было достаточно совершенных паровых машин для привода прокатных станов, да и общий уровень развития промышленности мало подходил для серийного изготовления крупных механизмов. Переворот произошел после изобретения паровой машины Уатта в начале 19-го века и первых индустриальных революций. Лидерами в этой области тогда являлись Великобритания, Пруссия, Франция, Бельгия и несколько других Европейских государств.

Первые прокатные станы представляли собой массивную конструкцию на основе литой станины с рамкой для монтажа валков, отсюда произошло название “клеть”. Масса первых станов достигала 10-15 тонн без паровой машины. Применение многоступенчатых редукторов с трапециевидными или эвольвентным зацеплением позволяло использовать двигатели небольшой мощности, всего 5-12 л.с. Но, все равно, водяной мельницы было явно мало для замены паровой машины, что и объясняет начало широкого внедрения прокатного стана в металлообрабатывающую промышленность только в 30-е годы 19-го века. Большая масса при малой производительности были обусловлены хрупкостью литой чугунной станины и малой частотой вращения валков. Большие скорости вращения валков (более 12 оборотов в минуту) и высокие нагрузки на заготовку были затруднительны в реализации по причине примитивности и низкого качества подшипников скольжения, применяемых в тех механизмах.

Позже, станину и клеть прокатного стана стали производить клепкой из уголка или простейшего швеллера методом ручной клепки. Такие станы имели в 1,5-2 раза меньшую массу при  той же производительности и ресурсе. В конце 19-го века прокатные станы производили заводы более 30 стран мира, а для крепления основных элементов стали применять электродуговую сварку, что резко повысило ресурс при снижении стоимости и массы стана.

Одна из причин низкой производительности первых прокатных станов заключается в малой температуре нагрева заготовки, всего 500-600*С. Что было обусловлено малой прочностью материала валков и отсутствием водяного охлаждения валков. Сегодня валки производят из высококачественных легированных сталей, которые не изменяют своих прочностных свойств при нагреве до 900-1000*С. Это позволяет значительно повысить производительность станов, в том числе, при глубокой деформации заготовки за один проход. В середине 19-го века стали использовать станы с большим количеством клетей. До этого приходилось после одного прохода подхватывать заготовку краном и при помощи ручной тали доставлять в исходную точку, повторяя процесс проката. Это не только снижало качество изделий из-за многократного длительного нагревания заготовки, но и в разы уменьшало производительность производственной линии.

Предыдущие статьи