Виробництво сталі, від залізної руди до готового продукту, в основному включає чотири стадії: спікання, виробництво чавуну, виробництво сталі та прокатку. У попередніх статтях ми детально розглянули ключові аспекти виробництва сталі. Тепер ми зосередимося на процесі прокатки сталі, заглибившись у процес виробництва від зливка до готового продукту. Як кінцева стадія виробництва сталі на сучасних металургійних заводах прокатка має беззаперечне значення.
Огляд сталепрокату
Прокат сталі є ключовим етапом виробництва сталі. Він перетворює сталеві злитки в потрібний розмір і форму за допомогою пластичної деформації між обертовими роликами. Процес прокатки сталі - це ретельно розроблений процес, який охоплює підготовку заготовки, нагрівання, прокатку та обробку. Потрібна форма продукту досягається за рахунок зміни форми між обертовими роликами.
Прокатка сталі – це процес-формування під тиском, який виконується між обертовими роликами для зміни форми сталевого злитка або заготовки. Цей ретельно розроблений процес складається з кількох етапів, які разом складають повний процес прокатки сталі.
Детальне пояснення процесу прокатки сталі
Підготовка рахунку та опалення
Підготовка купюри включає обробку поверхні та термообробку. Нагрівання забезпечує необхідні температурні умови для прокатки і є особливо важливим етапом у процесі гарячої прокатки. Це перший крок у виробництві сталевого прокату, який передбачає очищення поверхневих дефектів, видалення окалини та попередню-теплову обробку заготовки. Нагрівання є особливо важливим у процесі гарячої прокатки, оскільки воно забезпечує необхідні температурні умови для процесу прокатки.
Прокатка та чистова обробка сталі
Прокатка є центральною стадією у виробництві сталепрокату. Тут заготовка деформується шляхом прокатки, і цей процес вирішальним чином впливає на якість кінцевого продукту. Оздоблення — це останній етап, який забезпечує кінцеву якість і включає намотування, охолодження та випрямлення. Вимоги до якості продукції охоплюють численні аспекти, включаючи геометричну форму, точність розмірів, внутрішню структуру та властивості, а також обробку поверхні. Будучи останнім кроком у виробництві сталевого прокату, він відповідає за забезпечення якості кінцевої продукції. Зміст фінішного процесу залежить від технічних вимог продукту, але зазвичай включає намотування, охолодження після-прокатки, правку, кінцеву термічну обробку, очищення поверхні та фарбування.
Методи прокатки сталі
Гаряча та холодна прокатка
Гарячу прокатку проводять при високих температурах, а холодну - при кімнатній. Різниця залежить від температури рекристалізації металу. Сталеві злитки або заготовки важко деформувати та обробляти при кімнатній температурі, тому для прокатки їх нагрівають до температури від 1100 до 1250 градусів. Цей процес називається гарячою прокаткою. Прокатка, виконана при кімнатній температурі, зазвичай вважається холодною прокаткою. З металургійної точки зору відмінність між гарячою та холодною прокаткою ґрунтується на температурі рекристалізації металу. Прокатка нижче діапазону температур рекристалізації від 450 градусів до 600 градусів вважається холодною прокаткою, тоді як прокатка вище цього діапазону температур вважається гарячою прокаткою.
Поздовжнє та поперечне-кочення
При поздовжньому прокатуванні заготовка рухається перпендикулярно до осі валка; при поперечному{0}}коченні заготовка обертається навколо центральної лінії, паралельно осі ролика. Поздовжня прокатка, також відома як поздовжня прокатка, є найпоширенішим типом процесу прокатки. У цьому методі рулонний матеріал проходить між двома валками, що обертаються протилежно-, рухаючись перпендикулярно до осі валків, при цьому заготовка рухається вперед через зазор між гранями валків. Поперечна прокатка, з іншого боку, передбачає обертання заготовки між валками навколо своєї власної центральної лінії, при цьому центральна лінія паралельна осі валків, і зазнає тиску лише в поперечному напрямку.
Система прокатки
Система деформації кочення
Система деформування прокатки включає загальну деформацію та її розподіл між різними агрегатами прокатки. Система деформації сталевого профілю відображена в конструкції проходу. Він охоплює загальну деформацію від сировини до готового продукту за конкретних умов прокатки, кількість проходів прокатки, розподіл деформації між різними прокатними агрегатами та метод прокатки. При виробництві сталевих профілів заготовка прокатується через прохід за послідовні проходи. Тому система деформації сталевого профілю в першу чергу відображається на конструкції проходу. Конструкція проходу охоплює кілька аспектів, у тому числі визначення проходу, розподіл коефіцієнта подовження, дизайн профілю поперечного-перерізу та дизайн проходу рулону.
Система температури прокатки
Температура заготовки на кожному етапі вказана. Сучасні прокатні стани мають обладнання для точного контролю температури. Ця система визначає початкову та кінцеву температури заготовки під час процесу прокатки. Сучасні прокатні стани часто оснащені таким обладнанням, як проміжні резервуари для води, щоб точно контролювати температуру на кожному етапі. Під час прокатки сталевого профілю необхідно суворо контролювати кілька ключових параметрів, включаючи температуру початку прокатки, температуру кінцевої прокатки, температуру деформації, температуру початку охолодження, проміжну температуру охолодження, нижню температуру шару та нижню температуру шару охолодження.
Контроль швидкості прокатки
Контроль лінійної швидкості валків під час кожного проходу для забезпечення однакової швидкості потоку металу має вирішальне значення. Це передбачає спеціальні правила для лінійної швидкості валків під час кожного проходу та на різних етапах процесу прокатки, також відомі як регулювання швидкості. Різні типи прокатних станів мають свої особливі вимоги до швидкості та правила. У безперервному прокатному стані підтримка однакової швидкості потоку металу на всіх клітях є надзвичайно важливою, що досягається шляхом контролю та регулювання швидкості прокатки кожного стану.
Прокатне обладнання
Класифікація прокатного обладнання
Механічне обладнання в прокатному стані можна розділити на основний потяг та інше допоміжне обладнання на основі їх функцій. Ролики є основними компонентами основного поїзда, і їх типи відрізняються залежно від їх застосування. Основне обладнання, яке деформує метал всередині обертових валків, називається головною ланкою прокатного стану. Основні компоненти головного поїзда включають головний двигун, трансмісію та прокатні стани. Їх конфігурація змінюється залежно від улаштування млина, способу приводу та механізму передачі. Наприклад, прокатний стан зазвичай складається з рами, валків, пристроїв регулювання валків, пристроїв балансування валків і підшипників валків.
Валки, як ключові компоненти основної лінії, можна класифікувати на три основні типи: листові та смугові прокатні валки, секційні прокатні валки та трубчасті прокатні валки, залежно від типу стану. Листові та смугові прокатні валки зазвичай мають циліндричну форму. Гарячекатані смугові рулони мають злегка увігнуту форму, щоб підтримувати гарну форму, незважаючи на теплове розширення, тоді як холоднокатані смугові рулони мають злегка опуклий ствол, щоб підтримувати чудову форму під дією згинальних сил. Валки профільних станів мають рифлення, і їх компонування вимагає ретельного проектування на основі процесу прокатки профільної сталі. Ролики, які використовуються для прокатки труб, розроблені на основі принципу поперечної-прокатки та можуть мати конічну, барабанну-чи диско-форму.
