Які є три типи прокатних станів? Посібник із підвищення ефективності виробництва металу

У своїй основі,прокатні станив першу чергу випускаються в трьох конфігураціях: «нереверсивний» млин з двома висотами, реверсивний млин з двома висотами та млин з трьома висотами. Ці проекти представляють інженерну еволюцію; кожен наступний тип був розроблений, щоб подолати обмеження продуктивності свого попередника шляхом вдосконалення способу обробки матеріалу між проходами прокатки.

Вибір конкретної конфігурації прокатного стану не є випадковим; це прямий компроміс між механічною простотою, експлуатаційними витратами та ефективністю виробництва. Розуміння цих конструкцій розкриває фундаментальну проблему прокату металу: якнайшвидше виконати кілька проходів обрізання.

Основні конфігурації прокатного стану

Прокатні стани класифікують за кількістю та розташуванням валків. Ця конфігурація диктуємлиноперативний робочий процес, швидкість і загальна ефективність.

Двовисокий "безреверсивний" млин

● Це найпростіша та найстаріша конструкція, яка складається з двох горизонтально встановлених валків, які обертаються в одному постійному напрямку.

● Заготовка проходить між валками в одному напрямку, щоб зменшити її товщину. Щоб виконати ще один прокатний прохід, матеріал необхідно фізично підняти та повернути через верхній вал до входу — процес, відомий як «нереверсування» (або «підйом»).

● Цей дизайн характеризується своєю простотою; однак його продуктивність надзвичайно низька через значні простої та ручну працю, необхідну для повернення заготовки для наступних проходів.

Двовисокий реверсивний стан

● Щоб усунути неефективність нереверсивного млина, був розроблений реверсивний млин. У ньому також використовуються два валки, але ключовою інновацією є система приводу, здатна змінювати напрямок обертання.

● Коли матеріал проходить в одному напрямку, ролики зупиняються, а потім змінюють напрямок обертання. Потім деталь знову проходить у протилежному напрямку, щоб пройти ще один обрізний прохід.

● Це усуває потребу в ручній обробці між проходами, значно підвищуючи продуктивність і створюючи більш безперервний робочий процес на одній частині обладнання.

Тривисокий млин

● Тривисотний млин представляє ще одне геніальне рішення тієї ж проблеми продуктивності. Він складається з трьох рулонів, покладених вертикально. Верхній і нижній валки обертаються в одному напрямку, а середній – у протилежному.

● Заготовка проходить через зазор між нижнім і середнім валками. Згодом підйомний стіл піднімає заготовку до верхнього зазору, де вона знову проходить — цього разу між середнім і верхнім валками.

● Ця конструкція забезпечує безперервне перекочування в обох напрямках без необхідності реверсувати важкі, громіздкі машини, забезпечуючи таким чином високу пропускну здатність при постійній швидкості двигуна.

Розуміння компромісів

Кожна конфігурація має певний набір переваг і недоліків. Оптимальний вибір повністю залежить від ваших виробничих цілей.

Простота проти продуктивності

● Двовалковий нереверсивний млин має просту механічну конструкцію та низькі початкові витрати. Однак його продуктивність сильно обмежена через вимогу ручного керування, що робить його придатним лише для невеликих або спеціалізованих операцій.

● Навпаки, як двовалковий реверсивний стан, так і тривалковий стан призначені для виробництва великої кількості. Їх підвищена механічна складність і висока вартість виправдані значним збільшенням пропускної здатності, яку вони забезпечують.

Механічна складність проти складності експлуатації

● Для реверсивного стану з двома валками потрібен потужний спеціалізований двигун і система керування, здатна швидко та багаторазово змінювати напрямок за великих навантажень. Це ускладнює електричні системи та системи керування.

● Трьохвалковий стан використовує простішу односпрямовану систему приводу, але потребує окремої механічної системи, зокрема, підйомного столу, для переміщення важких заготовок між нижнім і верхнім проміжками валків. Це збільшує механічну складність, пов’язану з обробкою матеріалів.

Процес проти конфігурації (гаряча прокатка проти холодної прокатки)

● Дуже важливо розрізняти конфігурацію стану (наприклад, двовалковий або тривалковий) і сам процес прокатки (гаряча або холодна прокатка).

● Гаряча прокатка виконується вище температури рекристалізації металу для досягнення значних змін у формі, тоді як холодна прокатка проводиться при кімнатній температурі для підвищення міцності та покращення обробки поверхні. Будь-яка з цих конфігурацій стану може бути розроблена для використання як у гарячій, так і в холодній прокатці.

Зробити правильний вибір для ваших цілей

Вибір правильного прокатного стану — це питання узгодження можливостей обладнання з вашими конкретними виробничими вимогами.

● Якщо ваша основна увага — це простота, дрібносерійне виробництво або спеціалізована робота: двовалковий «нереверсивний» млин є найбільш рентабельним рішенням завдяки своїй механічній простоті.

● Якщо ваша основна увага — безперервне виробництво у великих обсягах: тривалковий млин забезпечує виняткову продуктивність без потреби в системі реверсивного приводу, що робить його міцною та надійною робочою конячкою. 

Якщо ваша головна увага приділяється універсальності та високоефективному виробництву, реверсивний прокатний стан із двома висотами пропонує величезну гнучкість для різноманітних графіків скорочення, і його, як правило, легше автоматизувати, ніж систему з трьома висотами, обладнану підйомним столом.

Зрештою, розуміння цих фундаментальних конструкцій є першим кроком до оптимізації будь-якого процесу формування металу для досягнення ідеального балансу вартості, швидкості та якості.

Дозвольте нашим фахівцям допомогти вам у виборі ідеального обладнання для ваших конкретних потреб.Звертайтеся до прокатного цеху GRMсьогодні!