Методы отделки проката

09.06.2018
Широко распространенные технологические процессы отделки проката кратко рассмотрены ниже.

Порезка проката чаще всего осуществляется в потоке прокатных станов, где производится отрезка переднего и заднего концов раската, а полоса, прошедшая прокатный стан, разрезается на мерные длины по заказам.

Эта операция также используется для отрезки технологических проб, вырезки дефектных мест проката на участках отделки металла. В электросталеплавильных цехах порезка широко используется для подготовки переплавляемых электродов.

К качеству порезки металла предъявляются следующие требования:

- обеспечение максимально возможной точности по длине;

- максимально возможная перпендикулярность торца реза;

- отсутствие заусенцев по разрезу;

- максимальное снижение смятых концов металла; высокая чистота поверхности и качества реза. Порезка блюмов, заготовок, сортового проката штрипсов и полосовых профилей осуществляется на ножницах и зубчатых пилах горячей и холодной резки. В последние годы в металлургии нашли применение новые методы резки металла: с помощью летучих пил, т. е. резка проката на ходу, плазменная, импульсная, анодно-механическая, абразивная и др.

Во ВНИИметмаше созданы промышленные конструкции высокопроизводительных пил горячей резки диаметром 1200—1600 мм с повышенными скоростями подачи. Вращающийся с постоянной скоростью пильный диск, установленный на водиле, после подачи команды на рез получает дополнительную скорость вращения, определяющую скорость подачи. Водило, совершая полный оборот, выводит пилу из зоны резки и останавливается в исходном положении.

В варианте с летучей пилой водило устанавливают на тележке, синхронно перемещающейся на сравнительно небольшом участке с разрезаемой полосой проката. На этих пилах скорость резания составляет 100 м/с, максимальная скорость подачи до 1,5 м/с, цикл реза 3 с при машинном времени реза, составляющем сотые доли секунды. Увеличение скорости подачи снижает энергетические затраты на рез, отходы получаются в виде сливной стружки, используемой для переплава, резко сокращается шумовыделение, качество реза удовлетворительное, износ пил уменьшается. В табл. 3 даны основные показатели резки проката на пилах с повышенной скоростью подачи.

Наиболее перспективной для удаления дефектных мест проката в поточных линиях отделки сортового проката на адъюстажах является абразивная резка, которая рассмотрена далее.

Удаление окалины — обязательная технологическая операция, необходимая для получения проката высокого качества. Неудаленная с поверхности металла окалина существенно затрудняет операции абразивной и лезвийной обработки и практически делает невозможным такие процессы, как волочение, прессование, штамповка, нанесение покрытий на поверхность металла, обнаружение дефектов на различных стадиях передела и на готовом прокате. Удаление окалины осуществляют химическим травлением в растворах кислот и в расплавах щелочей, механическими способами: на дробеметных, абразивных, иглофрезерных установках, струей воды высокого давления, термическим способом и др.
Методы отделки проката

В последние годы получает распространение процесс иглофрезерования. Этот процесс представляет собой срезание с поверхности металла окислов и окалины торцами упруго-подвижных проволочек диаметром 0,2—0,8 мм, закрепленных под давлением во вращающемся инструменте — иглофрезе (рис. 1). При иглофрезеровании углеродистого и низколегированного проката величина подачи составляет 1—3 м/мин, усилие прижатия иглофрезы к металлу 20—30 кгс на 10 мм ее ширины, скорость резания до 3,0 м/с. Съем металла в этих условиях достигает 0,1 кг/ч на 10 мм ширины иглофрезы. Обработка ведется с применением смазывающе охлаждающих жидкостей, качество обработки и стойкость иглофрез зависят от жесткости системы станок — приспособление — инструмент — деталь. Стойкость иглофрез в зависимости от условий обработки оценивается в 50—500 ч машинного времени и более.

Фирма «Kieserling» (ФРГ) изготавливает иглофрезерные машины нескольких моделей для обработки стальной полосы по лицензии, закупленной в России.

В табл. 4 приведена производительность оборудования для удаления окалины с поверхности проката.

Правка проката не только улучшает качество металла по прямолинейности и геометрии поперечного сечения, но и в ряде случаев по состоянию шероховатости поверхности готового проката.

Эффективная отделка сортового проката и его рациональное использование в народном хозяйстве возможны только при высокой прямолинейности полос.

В последние годы возрастает объем поставок проката в обточенном и шлифованном виде для авиационной, автотракторной, сельскохозяйственной и других промышленностей. Производство такого металла возможно только при строго прямолинейном прокате, так как оно исключает брак по точности геометрических размеров, обезуглероженному слою, чистоте поверхности и пр. Правку проката осуществляют на правильных прессах, косовалковых, роликовых и правильно-растяжных машинах. В последнее время получают распространение правильно-полировальные машины, обеспечивающие окончательную отделку готового проката.

Теория упруго-пластического изгиба пока не позволяет обеспечить необходимую прямолинейность полосы проката с минимальными остаточными напряжениями.

Важное значение имеют работы, выполненные в УкрНИИмете, по разработке требований к новым роликоправильным машинам с переменным шагом роликов для правки полосы в двух плоскостях.

Машины предназначены для эксплуатации с автоматизированной системой управления режимами правки от управляющей вычислительной машины, учитывающей размеры профиля, механические свойства металла, исходную кривизну проката. Экономический эффект от внедрения автоматизированной системы управления по новому способу управления технологическим процессом правки оценивается в 400 тыс. руб.

Маркировка проката в горячем и холодном состоянии клеймами, красками и бирками является важной технологической операцией. Она относится к числу наименее механизированных тяжелых и трудоемких процессов. Потребность в различном маркировочном оборудовании предприятий черной металлургии составляет около 800 единиц. Рекомендации по совершенствованию технологии маркирования в промышленности сводятся к следующему:

- клеймение проката должно осуществляться последовательно установленными в потоке машинами;

- изготовление бирок необходимо выполнять централизованно в бирочной мастерской, а их навешивание — механизированно в потоке проката;

- на участках маркирования красками должна соблюдаться механизированная поточная технология с применением пистолетов-распылителей.

He менее важное значение имеют следующие рабочие процессы: временная защита металла от коррозии с помощью смазочных масел, лакокрасочных покрытий, ингибированной бумаги, фосфатирования, пакетирование и увязка проката для складирования и транспортировки металла.