1463

Многовалковые станы, к которым относятся кварто-станы (рис. 139), имеют два рабочих валка, остальные валки являются опорными. На многовалковых станах производится горячий и хо­ лодный прокат листа, полос и лент. На шести-, двенадцати- и двадцативалковых станах производится только холодный прокат тонкого листа и ленты.

Универсальные станы, кроме горизонтальных валков, имеют валки вертикальные (рис. 140). На таких станах производят про­ кат двутавровых балок высотой 300—1800 мм и широких листо­ вых полос.

Проволочные станы, полунепрерывные и непрерывные, приме­ няются для проката проволоки диаметром 5—9 мм. Проволоку меньшего диаметра получают путем волочения.

Листопрокатные станы делят­ ся на толстолистовые и тонколи­ стовые. Листы толщиной свыше

4 мм (толстые) прокатывают из слябов на трио-станах и на ре­ версивных дуо-станах. Тонкие горячекатаные листы получают из легких слябов на дуо-станах, имеющих до трех клетей, а также на непрерывных листопрокатных станах производительностью 750—800 тыс. тметалла в год.

Холодную прокатку листа и ленты производят из горячеката­ ного материала на реверсивных кварто-станах, имеющих одну клеть, или непрерывных станах, имеющих несколько клетей.

Прокатку труб по способу производства подразделяют на прокатку бесшовных и сварных труб.

Процесс получения бесшовных труб имеет две стадии. В пер­ вую стадию из слитка или прокатанной заготовки путем прошивки получают пустотелую гильзу, во вторую — методом раскатки гильзы получают готовую трубу. Пустотелые гильзы получают при помощи двух валков, расположенных в прошивной клети стана под некоторым углом друг к другу (рис. 141). Во время прокатки валки вращаются в одном направлении. При этом по­ даваемый слиток или заготовка для прокатки получает враща­ тельное и поступательное движение вдоль оси валков. Заготовка

сначала проходит зону прошивки, затем зону раскатки, где вал­ ки имеют обратный конус. В зоне раскатки толщина стенок про­ шитой заготовки уменьшается в результате обжатия наружного диаметра гильзы вокруг пробки, находящейся внутри ее. В окон­ чательном виде трубы из гильз получают в чистовых, обкатных и калибровочных клетях стана. Для этой цели в гильзу вставля­ ют оправу и производят раскатку гильзы в трубу. При прокатке в чистовых, обкатных и калибровочных клетях получают трубы заданного диаметра, а также устраняют разностенность, мест­ ные утолщения и сглаживают внутренние и наружные поверх­ ности.

Рис. 141. Схема прокатки бесшовных труб:

Прокатку бесшовных труб производят на специальных трубо­ прокатных станах, которые подразделяются на автоматические, непрерывные, пилигримовые и реечные. Автоматический тру­ бопрокатный стан состоит из нескольких клетей: прошивных, чистовых, обкатных и калибровочных. Прокатка бесшовных труб на автоматических станах (рис. 142) получила наибольшее рас­ пространение. На таких станах прокатывают трубы диаметром 57—426 мм и толщиной стенки 3—30 мм.

Непрерывный стан для прокатки труб, как и автоматический, состоит из нескольких клетей. Схема расположения оборудова­ ния непрерывного трубопрокатного стана приведена на рис. 143. На непрерывных станах прокатывают трубы диаметром 51— 108 мм с толщиной стенки 2—15 мм. Трубы меньшего диаметра получают на этих станах путем редуцирования, т. е. уменьшения диаметра трубы на 10—60.% и соответственного увеличения ее длины. Толщина стенки трубы при редуцировании может увели­ чиваться, уменьшаться или оставаться неизменной. Для прокат­ ки труб на непрерывных станах исходным материалом также

служат катаные круглые заготовки, нагреваемые до заданной температуры в нагревательных печах. Непрерывные станы по сравнению с автоматическими имеют большую производитель­ ность и более экономичны в эксплуатации.

Рис. 142. Схема расположения оборудования автоматического стана:

Трехвалковые трубопрокатные станы обеспечивают получе­ ние труб с более точными размерами. Например, точность труб по толщине стенки получается в 2—2,5 раза больше точности труб, получаемых на автоматических станах. На таких станах

Рис. 143. Схема расположения оборудования непрерывного трубопрокат­ ного стана:

/ — загрузочная машина; 2 — нагревательная печь; 3 — машина, подающая заготовку

получают трубы диаметром 38—200 мм с толщиной стенки 3— 25 мм -и больше. Исходным материалом для прокатки труб яв­ ляются катаные круглые заготовки, нагреваемые в печах. Во время прокатки нагретая заготовка сначала поступает в прошив­ ную клеть для получения гильзы, затем гильза с введенной в нее длинной оправкой задается в трехвалковую чистовую раскатан­

ную клеть. Прошивные клети трехвалковых станов не отлича­ ются от клетей автоматических станов. Трехвалковая клеть имеет три валка, расположенных в станине соответственно вершинам разностороннего треугольника. Валки вращаются в одну сторо­ нуПри захвате валками гильза получает вращательное и посту­ пательное движение, во время которого происходит формирова­ ние трубы. Полученная труба таким образом поступает р калиб­ ровочную клеть, а затем охлаждается и подвергается правке и последующей обработке (отжигу,нарезке, промасливанию и др.).

На пилигримовых станах прокатывают трубы диаметром 48— 650 мм с толщиной стенки 2,25—50 мм и более. Исходным мате­ риалом для прокатки труб служат круглые и граненые слитки, а также катаная заготовка. Слитки и заготовки перед прокаткой подвергают нагреву в нагревательных печах. Пилигримовые ста­ ны, как и автоматические и непрерывные трубопрокатные станы, имеют несколько клетей: прошивные, раскатные и калибровоч­ ные. Пилигримовые станы главным образом применяют для про­ катки труб большого диаметра.

На реечных станах изготовляют трубы диаметром 57— 219 мм с толщиной стенки 2,5—15 мм. В качестве исходного ма­

ском прессе. В полученную гильзу вводят длинную оправку, за­ тем гильзу проталкивают через ряд роликовых обойм в реечном стане и получают трубу. Трубу вместе с оправкой пропускают через обкатную клеть стана, после чего из нее извлекают оправ­ ку на цепном оправкоизвлекателе, отрезают конец с донышком и передают на отделку.

Сварные трубы получают двумя способами: печной сваркой и электросваркой.

Печной сваркой изготовляют трубы диаметром 10—114 мм с толщиной стенки 2—5 мм преимущественно для газопроводов. Исходной заготовкой для производства труб служат горячека­ таные штрипсы (ленты) из низкоуглеродистой стали. Ширина и толщина ленты определяется диаметром и толщиной стенки трубы. Наиболее распространен метод получения труб на не­ прерывных прокатных станах (рис. 144). При производстве на этих станах лента в рулонах подается на разматыватель, а затем проходит через правильную машину, ножницы и через сварочный стыковой аппарат до печи. В правильной машине производится правка ленты, на ножницах — обрезка начального и конечного торцов ленты; в сварочном аппарате — сварка конца ленты пре­ дыдущего рулона с началом последующего. Между сварочным аппаратом и печью установлен петлеобразователь, от которого лента поступает в печь и нагревается до 1350° С. Длина печи

определяется скоростью прокатки и сварки трубы и бывает более

40 м.

По выходе из печи лента поступает в формовочно-сварочный стан, который имеет шесть пар валков с калибрами. В валках стана происходит свертывание ленты в трубу, прижимание друг к другу кромок, нагретых до сварочного жара, и их сваривание.

Выходящую из стана трубу разрезают на заданную длину. Полученные таким образом трубы заданной длины калибруют в калибровочных клетях. Трубосварочный прокатный агрегат печной сварки позволяет работать на больших скоростях (120— 150 м/мин) и выпускает водопроводные трубы и трубы другого назначения.

Рис. 144. Схема расположения оборудования установки для непрерывной печной сварки труб:

тактной, атомноводородной, дуговой сваркой с защитой инерт­ ными газами и индукционной сваркой.

Особенностью^ получения труб электросваркой по сравнению с печной сваркой является то, что при электросварке имеется возможность получать трубы от малых (6 мм) до больших (1420 мм) диаметров с толщиной стенки 1—20 мм и больше. Тру­ бы получают из углеродистых и легированных сталей.

Электродуговой сваркой под слоем флюса в основном произ­ водят трубы большого диаметра с прямым и спиральным швом, предназначенные для магистральных трубопроводов газа, нефти и нефтепродуктов. Трубы с прямым швом изготовляют диамет­ ром 425 1420 мм с толщиной стенки 6—13 мм, длиной 6—12 м;

со спиральным швом производят трубы диаметром 426—720 мм с толщиной стенки 5—10 мм -и длиной 12—18 м. В качестве исход­ ного материала для сварки труб с прямым швом применяют мерные горячекатаные листы, для труб со спиральным швом — горячекатаную листовую сталь в рулонах.

При получении труб с прямым швом основные операции сле­ дующие: 1) формовка заготовки в трубу; 2) сварка наружного шва и 3) сварка внутреннего шва трубы. Технологическое обо­ рудование для изготовления труб располагают в такой последо­ вательности, чтобы обеспечивалась поточность процесса произ­ водства (рис. 145).

Последобательност операций

Процесс производства труб дуговой сваркой со спиральным швом состоит из следующих основных операций: формовки за­ готовки, сварки спирального шва и резки труб по ходу процесса. Данный метод позволяет применять относительно узкие по ши­ рине листы для производства труб большого диаметра. С фор­ мированием сварного спирального шва повышаются механиче ские свойства трубы, что позволяет получать трубы с относитель® но меньшей толщиной стенки для тех же эксплуатационных

условий (рис. 146).

Во время производства труб полоса (лист) с разматывателем /, проходя через правильную машину 2, ножницы 5, свароч­ ное устройство 4, дисковые ножницы 5, дробеметную машину 5, кромкострогальное устройство 7 и подающую машину 5, посту­

6—630 мм с толщиной стенки 0,5—20 мм, используемых в качест­ ве конструкционных и нефтегазопро!водных труб. Сваркой оплав­ лением изготовляют трубы диаметром 168—815 мм с толщиной стенки 7—15 мм, длиной до 12 м. Трубы используют в основном для магистральных трубопроводов газа, нефти и нефтепродуктов. Исходным материалом для получения труб является стальная холоднокатаная и горячекатаная лента в рулонах и стальной горячекатаный лист.

Процесс производства труб сваркой складывается из опера­ ций формовки заготовок в трубу, сварки кромок заготовки, калибровки трубы и получения трубы заданной длины резкой.

Атомноводородной сваркой получают трубы диаметром 6— 160 мм с.толщиной стенки 1—10 мм из высоколегированных (не­ ржавеющих, жаропрочных и др.) сталей, не содержащих титана.

Для формовки заготовки применяют непрерывные формовоч­ ные станы. Сварку ведут вольфрамовыми электродами в среде водорода.

Электросваркой в защитной среде инертных газов (аргоном или гелием) получают трубы из высоколегированной стали аустенитного класса, из сплавов на основе никеля и на основе алюминия и магния. Трубы получают с прямым и спиральным швом. С прямым швом получают трубы диаметром 15—426 мм с толщиной стенки 0,2—5 мм, со спиральным швом диаметром 13—152 мм и с толщиной стенки 0,1—2,5 мм. Этим способом сва­ ривают трубы также из стали, содержащий титан. Источником тепла при сварке в инертном газе является дуга, образующаяся между вольфрамовым электродом и металлом трубы. В качестве исходной заготовки для получения труб применяется лента в ру­ лонах. Процесс сварки состоит из подготовки ленты, формовки заготовки, сварки трубы и калибровки.

В последние годы начинает получать распространение индук­ ционная сварка труб. Этим способом производят трубы диамет­ ром 20—425 мм главным образом предназначенные для газопро­ водов. В качестве исходной заготовки используют горячекатаную лцстовую сталь в рулонах. После формовки заготовки сварка труб производится по схеме, приведенной на рис. 147. Как пока­ зано на схеме, при индукционной сварке применяются плоские индукторы. При наличии одного индуктора скорость сварки со­ ставляет 15—20 м/мин, а при двух индукторах она повышается до 35—40 м/мин. Зазор между индуктором и трубной заготовкой принимают 1,5—2 мм, мощность индуктора 200—300 ква.

Для прокатки колес, бандажей и периодического проката при­ меняются специальные прокатные станы. Производство колес для железнодорожного транспорта представляет собой комбини­ рованный процесс обработки металла давлением, состоящий из

ковки и прокатки. Применяемые колеса подразделяются на две группы: 1) цельные колеса, когда бандаж и центр колеса состав­ ляют одно целое (рис. 148, а); 2) составные колеса, когда бан­ даж и центр колеса изготовляют отдельно (рис. 148, б), центр колес этой группы изготовляют прокаткой или в виде отливки.

В настоящее время наибольшее распространение получают цельнокатаные колеса. Составные колеса в изготовлении более сложны, требуют большого расхода металла, но имеют большую надежность работы бандажа.

Рис. 147. Схема индукционной сварки труб

Цельнотянутые колеса изготовляют диаметром 800, 900, 950 и 1050 мм из углеродистой стали, содержащей 0,5—0,8% С, 0,6—0,9% Мп, 0,15—0,35% Si, до 0,05% Р и до 0,005% S. Исход­ ными заготовками для изготовления цельнокатаных колес слу­

на стане; 5) выгибка и калибровка колес на прессе и 6) тер­

ки служат для обработки рабочей поверхности колеса. Обработ­