Горячекатаные двутавровые балки произошли от традиционных двутавровых балок после оптимизации конструкции.. Они относятся к экономичной необработанной стали с выдающимися механическими характеристиками.. Для начала, Двутавровые балки обладают рациональными размерами поперечного сечения и равномерным удлинением металла при прокатке., поэтому внутреннее остаточное напряжение остается низким. По сравнению со стандартными двутавровыми балками, Двутавровые балки имеют больший момент сопротивления сечения., более легкий собственный вес, более высокая несущая способность и меньший расход сырой стали.
В последние годы, Двутавровые балки находят широкое применение в отраслях тяжелого стального строительства.. Типичные сценарии охватывают крупное подъемное оборудование., фундаменты для тяжелого оборудования, длиннопролетные опорные рамы, морские нефтяные платформы и энергетические проекты. Простота установки и надежные механические свойства делают их предпочтительным конструкционным материалом..
Крупная линия по производству двутавровых балок Laigang запущена в сентябре 2005. Все стержневое прокатное оборудование и технологии производства были импортированы из компании SMS Meer из Германии., с проектной годовой производительностью 1 миллион тонн. Для сырых заготовок, На линии используются ультратонкие слябы непрерывной разливки почти сетчатой формы., которые входят в число самых передовых в мире спецификаций заготовок. Тем временем, он применяет зрелые передовые технологии: широкопламенный цифровой нагрев и компактная тандемная прокатка X-H. Эти процессы обеспечивают высокую эффективность, энергосберегающее и недорогое производство сортового проката.
Эта производственная линия может производить двутавровые балки высотой от H250 мм до H1000 мм., почти достигнув максимальной мировой спецификации производства двутавровых балок. Несмотря на это, длительное старение оборудования и постепенная потеря точности прокатного инструмента создают частые дефекты продукции при прокатке. Распространенные дефекты включают эксцентриситет заготовки., изгиб и нестабильный размерный допуск. Еще хуже, простая корректировка процесса не может полностью устранить многие из этих недостатков.. Эти проблемы серьезно ограничивают качество готовой двутавровой балки и непрерывность стабильного производства..
1 Состав инструментальной системы универсальных прокатных станов
Процесс прокатки двутавровой балки в Лайгане состоит из двух основных этапов прокатки.. Первый, двухвалковый черновой стан (мельница БД) прокатывает необработанные слябы в промежуточные заготовки. Следующий, группа мельниц-тандемов (ТМ) осуществляет реверсивную непрерывную прокатку для формирования готовых двутавровых балок. В комплект ТМ входят две универсальные фрезы и одна обрезная фреза..
Заготовки проходят через UR – E – UF при первом проходе прокатки.. После этого, линия меняет направление материала на противоположное, а заготовки проходят УФ – ЭД – УР последовательно. После повторной тандемной прокатки, закончен выход двутавровых балок из стана УФ.
Универсальные мельницы UR и UF состоят из одного комплекта горизонтальных валков с электроприводом и одного комплекта пассивных вертикальных валков.. Их основная функция — уменьшение толщины стенки и полки балки.. Обрезной станок ED с двумя валами обрабатывает только концы фланцев для контроля конечной высоты фланца.. Суммируя, точность размеров, Состояние формовки и деформация металла двутавровых балок в основном зависят от производительности универсальных станов УР и УФ..
Комплектный универсальный прокатный стан включает в себя три стержневых узла.: система горизонтальных валков, система вертикальных валков и система защиты направляющих. Горизонтальные и вертикальные валки вместе образуют Н-образную систему проходов., который непосредственно контактирует с заготовками и завершает пластическую деформацию. Поэтому, точность позиционирования сборки определяет окончательные допуски на размеры двутавровых балок..
С другой стороны, направляющие плавно подают заготовки в валки и выводят готовую сталь из стана. Они предотвращают перекручивание ленты., горизонтальное перемещение и намотка рулонов во время производства. По этой причине, Точность размеров направляющих напрямую влияет на состояние формовки заготовки, например на изгиб и скручивание..
1.1 Система горизонтальных валков универсальных мельниц
Система горизонтальных валков сочетает в себе подкладки для валков и горизонтальные рабочие валки.. Каждая подушка в сборе содержит нажимные пластины., осевые скользящие пластины, основные скользящие пластины и соответствующие корпуса. Одна сторона роликовой системы соединяется с главным приводным двигателем., при этом скользящие пластины плотно прилегают к корпусу мельницы, образуя единый блок.
Любое отклонение размера компонента, чрезмерный износ или плохая точность сборки приведут к деформации всей колодки в сборе.. Ошибка передается на установленные горизонтальные валки и в конечном итоге приводит к дефектам размеров прокатанных двутавровых балок..
1.1.1 Нажимные пластины роликовых подушек
Неравномерный износ или неодинаковая толщина левого и правого нажимных дисков приводит к отклонению по высоте с обеих сторон подушки.. Как результат, горизонтальные валки слегка наклоняются во время работы. Н-образный проход теряет симметричную форму., и зазор между валками становится неравномерным: одна сторона удерживает более широкий зазор, а другая сторона сужается.
Во время прокатки, сторона с узким зазором приводит к большему удлинению металла, а сторона с широким зазором обеспечивает меньшее удлинение. Заготовка изгибается в сторону малого удлинения и образует дефекты смещения головки..
Кроме того, изношенные нажимные пластины оставляют зазоры между пластинами и колодками. Помимо наклона крена, общая кривая жесткости набора валков сильно искажается. Проход прокатки теряет стандартную геометрию, что приводит к нестабильному размерному допуску готовой стали.
1.1.2 Осевые скользящие пластины Roll Chock
Непрерывный износ уменьшает общую ширину осевых скользящих пластин.. Между колодками и корпусами мельниц образуется чрезмерный зазор.. Вся подушка смещается в осевом направлении внутри корпуса., что сокращает эффективный ход онлайн-осевой регулировки. Операторы сталкиваются с трудностями при точной настройке формы и размеров заготовок..
Более того, смещенные скользящие пластины вызывают осевое перемещение колодки. Осевые линии верхних и нижних горизонтальных валков не совпадают.. Калибровочные работы распределяют общее отклонение на одну сторону гидравлического поршня и сокращают регулируемый ход противоположного поршня.. Сложность регулировки резко возрастает, и стабильный контроль размеров становится невозможным.
1.1.3 Основные направляющие пластины Roll Chock
Сильный износ основных скользящих пластин не обеспечивает надежной фиксации колодок внутри корпуса.. Горизонтальные валки теряют надежность позиционирования и усложняют регулировку.. Устойчивость качения значительно снижается. В то же время, периодические удары качения передают дополнительную вибрацию всей системе привода и ухудшают ее устойчивость при работе..
1.2 Вертикальная система валков универсальных прокатных станов
Система вертикальных валков включает в себя вертикальные рабочие валки и вертикальные роликовые ящики.. Вертикальные рулоны устанавливаются внутри специальных коробов., и вся коробка помещается в корпус мельницы. Вместе с горизонтальными валками, они строят полный проход деформации двутавровой балки. Вертикальные валковые поверхности обрабатывают две полки двутавровых балок.. Два ключевых фактора определяют точность обработки вертикальных валков: точность позиционирования вертикальных валков и допуск посадки между вертикальными валками и корпусами мельниц.
1.2.1 Точность положения и размера вертикальных валков
Этот индекс относится к монтажному зазору между вертикальными валками и их коробами., covering two core control points: монтажный зазор между окном короба и вертикальными рулонами, и базовые размеры вертикальных рулонных коробок.
1.2.1.1 Монтажный зазор между окном вертикального рулонного короба и вертикальными рулонами
Чрезмерный зазор (А1 и А2) внутри окна ящика для рулонов создается дополнительное пространство для перемещения вертикальных рулонов. Вертикальные валки опускаются вниз и образуют рогообразный зазор.. Зазор между вертикальными валками и верхним горизонтальным валком сокращается., при этом зазор между вертикальными валками и нижним горизонтальным валком увеличивается. В производстве, готовые двутавровые балки имеют тонкие верхние и толстые нижние полки.. Серьезные отклонения приводят к бракованию продукции..
1.2.1.2 Базовый размер вертикальных рулонных коробок
Отклоняющиеся базовые размеры приводят к двум типичным неисправностям.. Первый, Поверхности вертикальных валков не могут полностью прикрепиться к горизонтальным валкам во время калибровки, и пройти калибровку полностью не удается. Второй, несоответствие посадочного допуска приводит к деформации соединения трубопроводов коробки и разъемов головки блока цилиндров.. Охлаждающая вода сильно протекает и снижает эффективность охлаждения вертикальных валков..
Кроме, наклонные вертикальные валки внутри ящиков образуют рогообразные зазоры. Заготовки производят с загнутыми вверх или вниз головками., и дефект неравномерной толщины фланца (тонкий верх, толстое дно) появляется неоднократно, что может спровоцировать массовый брак.
1.2.2 Установочный размер между вертикальными роликовыми коробками и корпусами мельниц
Если внешний размер вертикальных рулонных коробок слишком мал, операторы не могут плавно вставлять ящики в корпуса мельниц. Если размер превышает размер или горизонтальная высота различается с двух сторон, наклон вертикальных валков после запуска оборудования. Толщина верхнего и нижнего фланцев становится несоответствующей, и серьезные дефекты гибочной головки приводят к штабелированию стали между клетями прокатного стана..
1.3 Система защиты направляющих
Эта универсальная мельница оснащена направляющими ограждениями, установленными на балке.. Фиксированные кронштейны на поперечных балках фиксируют все направляющие.. Two factors dominate the precision of the whole guide system: ширина & длина направляющих ограждений, и соответствие допусков между канавками посадочных мест балки и поперечными балками.
1.3.1 Ширина и длина направляющих ограждений
Слишком широкие направляющие заставляют боковые стенки сжимать проходной бланк.. На поверхности образуются царапины, что снижает качество готовой стальной поверхности.. Слишком узкие направляющие теряют стабильное позиционирование заготовок.. Заготовки кусают рулет неравномерно, и аварии при штабелировании стали происходят легко.
Если направляющие слишком короткие, увеличивается зазор между передними и задними направляющими. Заготовки смещаются вбок при прокатке и вызывают заклинивание.. Если направляющие слишком длинные, расстояние между двумя подразделениями охраны становится слишком тесным. Операторы не могут свободно регулировать позиции охранников., а работа по смене рулонов требует дополнительного времени.
1.3.2 Соответствие посадочных канавок балки и поперечин
Чрезмерный зазор между скользящими пластинами балки и скользящими пластинами канавки балки не может зафиксировать поперечную балку в горизонтальном положении.. Во время прокатки, балки в сборе качаются влево и вправо вслед за движением заготовки. Подключенные направляющие ограждения качаются синхронно. Между поверхностями валков и защитными режущими кромками образуются большие зазоры., что значительно повышает риск возникновения дефектов штабелирования стали..
2 Оптимизация процесса & Стандарты точного контроля
На основе всех вышеперечисленных факторов, которые ухудшают точность сборки оснастки., мы формулируем единые пределы допуска для каждого ключевого измерения. Для управления на месте выпущена полная стандартная таблица точек прецизионного контроля и правил ежедневного обслуживания.. В таблице четко зафиксированы квалифицированные показатели точности., допустимые диапазоны допусков и стандартизированные меры восстановления. Этот документ определяет регулярные работы по точному восстановлению и повышает общий уровень управления точностью оборудования на производственной линии..
3 Заключение
- Основным фактором, ухудшающим точность системы горизонтальных валков, являются изношенные прижимные пластины., осевые скользящие пластины и основные скользящие пластины. Эти дефекты вызывают смещение головки., нестабильный размерный допуск, плохая устойчивость качения и интенсивное воздействие качения.
- Необоснованные установочные зазоры между вертикальными рулонами и окнами короба для рулонов., отклоненные размеры основания валковой коробки и несовпадение размеров между валковой коробкой и корпусом мельницы снижают точность сборки вертикальных валков. Прямым дефектом изделия является неравномерная толщина верхней и нижней полок двутавровых балок..
- Неправильная ширина/длина направляющих и чрезмерный зазор между гнездами балок и поперечинами повреждают точность системы направляющих.. Типичные дефекты включают царапины на поверхности двутавровых балок и частые аварии при штабелировании стали во время прокатки..
