Обжимные станы:
как делают заготовки для прокатки?

Обжимной стан (его также называют заготовочным станом) - оборудование прокатки, которое деформирует стальные слитки весом до 25 тонн в крупные заготовки: блюмы и слябы. Полученные полуфабрикаты затем используют для производства разных видов проката. От этой машины не требуется ювелирная точность заготовок, но их качество, а также серийность процесса имеют огромное значение. 

История обжимных станов

Первые устройства этого типа появились еще в конце XIX века и были двухвалковыми. А работали они по принципу горизонтального обжатия слитков между двумя вращающимися валками. Такие механизмы имели низкую производительность и требовали большого количества ручного труда. 

В начале XX века был разработан первый четырехвалковый обжимной прокатный стан, который позволял обрабатывать слитки с четырех сторон одновременно. Это увеличило скорость и качество обжатия, а также сократило потери металла. 

В середине XX века появились реверсивные обжимные станы, которые могли менять направление вращения валков и тем самым уменьшать перемещение слитков по машине. Современные обжимные станы имеют высокий уровень автоматизации и контроля, они способны работать с разными типами и размерами слитков.

Классификация и процесс работы
обжимных станов

Это оборудование можно классифицировать по разным признакам, таким как:

• количество валков. Современные предприятия по-прежнему выпускают двухвалковые, трехвалковые и четырехвалковые станы; 
• расположение валков. Может быть горизонтальным, вертикальным и комбинированным; 
• тип привода: бывает механическим, гидравлическим или электрическим; 
• способ подачи и выемки слитков. Здесь выделяют одноклетевые, тандемные, многоклетевые и непрерывные станы. 

Работает прокатный обжимный стан так: габаритный слиток подается на рабочую площадку и зажимается между двумя или четырьмя валками, которые придают ему необходимые форму и размер. В зависимости от типа машины он может перемещаться по горизонтали или вертикали, а также менять направление движения. 

В процессе обработки поначалу бесформенный металл проходит несколько циклов обжатия с разными параметрами (температурой, давлением, скоростью и т.д.), пока не будет достигнут желаемый результат. После обжатия слиток вынимают из рабочей зоны и “перебрасывают” на следующий производственный этап.

Конструкция обжимных станов

Ведущий сектор стана для слябов, где преображается полуфабрикат, - рабочая площадка. Она состоит из валков, опор, подшипников, корпусов, кронштейнов и других элементов. Главный элемент, деформирующий металл, - валки: цилиндрические вращающиеся детали. Они могут быть гладкими или рифлеными, имеют разные диаметр и длину. Их выпускают из высокопрочных и износостойких материалов: стали или чугуна. 

За движение валков, регулировку их скорости и направления “отвечает” привод на механической, электрической или гидравлической основе. Механический включает двигатель, редуктор, муфту, цепь или ремень. Гидравлический состоит из насоса, аккумулятора, клапанов, трубопроводов и гидромоторов. Элементы электрического - электродвигатель, инвертор, датчики и контроллер.

Подачу и выемку слитков на обжимном стане выполняют механизмы на роликовой, цепной или ленточной основе. Они же обеспечивают правильное положение и ориентацию слитков относительно валков.

Так как оборудованию приходится работать с горячим прокатом, возникает нагрев валков. Минимизировать этот процесс помогает система охлаждения. Она поддерживает оптимальную температуру во время обжатия. В нее входят насосы,  фильтры, теплообменники, форсунки и трубопроводы. В качестве охлаждающей среды используют воду, масло или воздух. 

Способы управления заготовочными станами

Способы управления работы оборудования зависят от типа и сложности заготовочного стана, а также от требований к качеству и эффективности процесса обжатия. Всего можно выделить три варианта: ручное, полуавтоматическое или полностью автоматизированное управление. 

При ручном оператор непосредственно регулирует в процесс обжатия с помощью пульта управления или других устройств. Этот способ применяется для простых и недорогих станов, а также для выполнения нестандартных операций, которые не могут быть автоматизированы. Он требует высокой квалификации и ответственности специалиста. Его существенными минусами становятся низкая производительность и точность.

Полуавтоматическое управление предполагает, что  оператор обжимного прокатного стана вручную задает основные параметры процесса, а затем запускает предварительно заготовленную программу или алгоритм, которая выполняет определенные операции по обжатию слитка. Полуавтоматику используют для операций средней сложности, относящихся к типовым. 

Автоматическое управление помогает “разгрузить” человека практически полностью.  Специалист не вмешивается в процесс обжатия, а только наблюдает за его ходом на дисплее или мониторе. Все настройки задаются автоматически, с помощью специального программного обеспечения. Оно же регулирует этапы процесса. Автоматику выбирают для решения самых сложных задач.   

Применение и эксплуатация обжимных станов

Прокатный обжимный стан - незаменимое оборудование на любом металлургическом предприятии полного цикла. В черной металлургии на нем выпускают заготовки для дальнейшего проката в листы, полосы, трубы, профили. 
В цветной производят слябы и блюмы из алюминия, меди, никеля, цинка для изготовления фольги, ленты, провода. В специальной формируют полуфабрикаты из титана, вольфрама, молибдена и других редких и драгоценных металлов и сплавов для сферы высоких технологий. 

При эксплуатации машины важно следовать простым в исполнении правилам:

• соблюдать технологический режим работы стана, который определяет оптимальные параметры процесса для каждого типа и размера слитка;
• не забывать о техобслуживании машины - регулярной проверке, очистке, смазке, замене или ремонте основных узлов и механизмов (валков, привода, подачи и выемки слитков, системы охлаждения и т.д.);
• соблюдать правила безопасности, в том числе пожарной. 

Специалисты наших предприятий не только выпустят для вас профессиональный стан для слябов и блюмов, но и проведут для вашего персонала подробный инструктаж по работе с этим оборудованием. Обращайтесь! 

Тип оборудования			Стоимость, млн руб.
Стан непрерывно-заготовочный			от 500
Прокатный стан			от 100
Стан для производства осевых заготовок			от 50