Блюминг

Блюминг (далее Б) блуминг (англ. blooming), высокопроизводительный прокатный стан для обжатия стального слитка большого поперечного сечения массой до 12 т и более в блюм. В некоторых случаях Б используют для прокатки слябов, а также фасонных заготовок (для крупных двутавровых балок, швеллеров и др.). На металлургических заводах Б — промежуточное звено между сталеплавильными и прокатными цехами, выпускающими готовую продукцию. На современных заводах Б работают совместно с непрерывными заготовочными станами, которые выпускают заготовку для сортовых станов. Б характеризуются диаметром прокатных валков и бывают: одноклетьевые — а) реверсивные двухвалковые (табл.) — дуо (большие 1300—1150 мм, средние 900—950 мм и малые 800—750 мм) и б) нереверсивные трехвалковые — трио 800—750 мм; сдвоенные — из двух последовательно расположенных дуо-клетей с валками 1150 мм в первой клети и 1000—900 мм во второй; непрерывные — несколько последовательно расположенных нереверсивных дуо-клетей с валками 1000— 800 мм; специализированные (одноклетьевые реверсивные дуо) 1400—1350 мм, выпускающие заготовку для широкополочных балок.   В СССР на металлургических заводах большой производительности получили распространение Б 1150 мм; на заводах средней производительности — Б 1000—900 мм. Малыми Б обжимают слитки массой от 1 до 3 т (в производстве высококачественных легированных сталей и др.). Впервые трио-станы были применены для обжатия бессемеровских слитков в США А. Холлеем (1871). В последующие годы Джон и Джордж Фриц, а также А. Холлей там же построили механизированные трио-блюминги для прокатки слитков небольшой массы. В Англии Рамсботомом был сконструирован (1880) дуо-реверсивный стан с переменным направлением вращения валков для прокатки слитков до 5 т и более. Широкое распространение дуо-реверсивный стан получил благодаря электрическому реверсивному приводу, предложенному К. Ильчнером (1902). В СССР Б изготовляют с 1931; первый советский Б введен в эксплуатацию на Макеевском металлургическом заводе (1933).   В состав собственно Б (рис. 1) входят: рабочая клеть, главные электродвигатели и механизмы, приводящие во вращение валки прокатные. В состав цеха Б входит вспомогательное оборудование (мостовые краны, слитковоз, манипуляторы, рольганги) и ножницы для резки выходящей из Б полосы на заданные размеры. Рабочая клеть состоит из двух литых стальных станин массой 60—105 т, которые установлены на фундаментных плитах (плитовинах); прокатных стальных валков и их подшипников; механизма для установки (подъема и опускания) верхнего валка и механизма для смены валков. Общая высота рабочей клети достигает 7—9 м. Вращение валков осуществляется от электродвигателей постоянного тока. У Б с одним электродвигателем механизм, передающий вращение валкам, состоит из двух универсальных шпинделей, шестеренной клети с двумя зубчатыми шестернями, расположенными одна над другой, и коренной муфты, сцепляющей ведущий вал шестерни с валом электродвигателя. В Б новейшей конструкции каждый рабочий валок снабжен индивидуальным электродвигателем; в этом случае вращение передается через приводные валы и универсальные шпиндели.   Технологический процесс прокатки в цехе Б включает: доставку горячих слитков на ж.-д. платформах из сталеплавильного цеха к нагревательным колодцам; подогрев слитков в вертикальном положении в колодцах до 1100—1300°С (в зависимости от марки стали); подачу каждого слитка на слитковозе к приемному рольгангу Б; взвешивание слитка и подачу его по рольгангу к валкам Б; прокатку в 11—19 проходов с обжатием 40—120 мм за проход и промежуточными кантовками на 90° (кантовка и перемещение полосы вдоль валков осуществляются манипулятором). У полосы, поступившей к ножницам, отрезают передний и задний концы, после чего она передается на заготовочные станы. Часто полосу разрезают на отдельные блюмы или слябы, которые передаются рольгангами на холодильник и затем на склад. Выход блюмов и слябов составляет 85—90% массы слитков. Применение Б позволяет разливать сталь в крупные слитки, повышает качество готового проката.   Структура большинства металлургических заводов, выпускающих сортовой прокат, соответствует классической схеме: Б — непрерывно-заготовочные станы — сортовые станы. Головной агрегат сортового цикла — дуо-реверсивный Б, поэтому производительность всего цикла определяется производительностью Б   Ряд заводов (например, Кузнецкий металлургический) добился повышения производительности дуо-реверсивного Б при сравнительно невысокой скорости прокатки (до 3—4 м/сек) за счет максимально возможного увеличения обжатия в каждом проходе (до 100—150 мм). На других заводах (например, металлургический, а также на заводах США, ФРГ и др.) повышают производительность увеличением скорости прокатки до 6—7 м/сек без существенного увеличения обжатия, составляющего 60—90 мм за проход.   В СССР созданы и установлены мощные, полностью автоматизированные Б 1300 мм (рис. 2) с годовой производительностью до 6 млн. т слитков на Криворожском (1965) и Челябинском (1967) металлургических заводах. По уровню достигнутой производительности советские Б занимают 1-е место в мире.   Система автоматического управления Б состоит из отдельных автономных систем, каждая из которых управляет одним или группой механизмов и связана с вычислительной машиной. Последняя получает информацию о работе механизмов в процессе продвижения слитка вдоль линии Б и корректирует параметры технологического процесса и режимы работы оборудования. Это позволяет увеличить производительность Б за счет более рационального ведения прокатки и обеспечивает лучшее качество металла; полнее используется оборудование Б   Характеристика одноклетьевых двухвалковых реверсивных блюмингов< Показатели Диаметр валков, мм 1300 1150 950 800 Масса слитка, т для блюмов 10—18 5—10 2,5—4 1—2,5 для слябов 10—18 12—20 4—6 3 Длина бочки валков, мм 2800 2800 2350 2000 Мощность главного электродвигателя, квт 2х6800 2х4000 4500 3000 Мощность всех электродвигателей стана, квт 17000 14000 9000 5100 Частота вращения валков, об/мин 0—60—90 0—50—120 0—50—120 0—60—140 Средняя производительность, т/ч. 700 480 200 120 млн. т/год 5,5—6 3,5—4 1,2 0,7 Общая масса механического оборудования стана, т 5400 около 5000 около 4000 около 2700   Узким участком Б являлась подача нагретых слитков из колодцев на приемный рольганг. В СССР разработана кольцевая слиткоподача, полностью удовлетворяющая любую производительность Б В СССР получила распространение отливка заготовок на установках непрерывной разливки стали, что во многих случаях (особенно при большом объеме производства) оказывается целесообразнее и экономичнее, чем использование Б Этот способ имеет ряд преимуществ (по сравнению с Б), позволяющих снизить себестоимость проката на 7—10%. Работа нескольких промышленных установок непрерывной разливки показала, что этот метод более экономичен, чем разливка металла в изложницы с последующей прокаткой слитков на Б Перспективно совмещение непрерывной разливки с последующей прокаткой литых заготовок (блюмов).   Лит.: Целиков А. И., Смирнов В. В., Прокатные станы, М., 1958; Прокатное производство, М., 1960; 3арощинский М. Л., Технологические основы проектирования прокатных станов, М., 1962; Королев А. А., Механическое оборудование прокатных цехов, 2 изд (М.), 1965.   П. И. Полухин.