轧机。发明和生产的历史

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轧机。发明和生产的历史

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轧机是在旋转辊之间形成金属的机器。钢铁工人铸好钢锭后，必须将这根巨大的钢筋制成产品——汽车车身、铁路轨道或建筑梁。但为此，钢锭必须采用便于制造零件的形式——截面为方形、圆形、梁形的长梁，或者钢板或线材等。钢锭采用这些在轧钢厂的各种形式。

轧机

热轧仅在 1769 世纪初才开始使用，起初以这种方式制备或多或少的薄铁片，但从 XNUMX 年开始，他们就开始以这种方式轧丝。第一台铁锭轧机是由英国发明家科特在开发熔炼法时提出的。 Kort 是第一个猜测，在某些产品的制造中，仅在提取炉渣的情况下对锤子进行充电并通过轧制形成最终形状更为合理。

1615 年轧制铅板

1783 年，Kort 获得了一项专利，他发明了一种使用特殊滚轮滚压成型铁的方法。饼干从搅拌窑出来，在锤子下，在这里被锻造并恢复原状，然后穿过辊子。这种方法后来变得非常普遍。

然而，直到 XNUMX 世纪，轧制技术才达到了应有的高度，这主要归功于铁路的密集建设。然后轧机被发明用于生产钢轨和车轮，然后用于许多其他操作。

XNUMX 世纪轧钢厂的建造很简单。以相反方向旋转的辊子捕获白热金属带，并以或多或少的力压缩，将其带到它们的表面之间。因此，产品的金属在高温下受到强烈的压缩，工件获得了所需的形状。例如，在这种情况下，铁获得了它天生不具备的特性。单独的金属颗粒，在轧制之前处于无序的状态，在强烈的压缩过程中被拉伸并形成长纤维。之后软而脆的铁变得有弹性和耐用。

带有用于滚动片材的工作台的滚筒，IX in

到本世纪末，轧制技术有了很大改进，不仅可以生产实心产品，还可以生产空心产品。 1885年，门内斯曼兄弟发明了一种轧制无缝铁管的工艺。在此之前，管道必须由铁皮制成——它们被弯曲和焊接。它既长又贵。

在门内斯曼轧机，一个圆形坯料通过两个相互倾斜设置的轧辊之间，这两个轧辊以两种方式对其产生作用。首先，由于轧辊和钢坯之间的摩擦力，钢坯开始旋转。其次，由于辊子的形状，它们中间表面的点比外面的点旋转得更快。因此，由于轧辊的倾斜排列，工件似乎被拧入它们之间的空间。如果空白是实心的，它就无法通过。但由于初步被强烈加热到白热，工件的金属开始扭曲和拉伸，在轴向区域发生松动——出现空洞，并沿工件的整个长度逐渐蔓延。在通过轧辊后，钢坯被安装在一个特殊的杆（心轴）上，因此内腔被赋予了正确的圆形截面。结果是一个厚壁管道。

Mennesmann 轧管厂轧管：1 - 钢坯； 2 - 滚动; 3 - 心轴

为了减少壁厚，管道通过第二台所谓的朝圣轧机。它有两卷可变轮廓。轧管时，轧辊间距先逐渐减小，然后大于管径。

现代轧机的结构是怎样的？钢锭通常要经过几个轧机。其中第一个是开花或结块。这些是最强大的轧机。它们被称为卷曲，因为它们的目的是压缩锭，将其变成长梁（bloom）或板（slab），然后将在其他轧机上生产某些产品。

花朵和板坯是巨大的机器。现代大方坯和板坯的生产能力约为每年6万吨钢锭，钢锭质量为1至18吨。

压接前，钢锭必须充分加热。它们在 1100-1300 摄氏度的加热井中保存 XNUMX 到 XNUMX 个小时。然后用起重机将铸锭取出并放在电动手推车上 - 一辆电动汽车，将它们运送到开坯或成坯处。

Blooming有两个大片。上辊可升降，减少或增加其与下辊之间的间隙。

炽热的钢锭通过轧辊后落到辊道上——旋转辊道的传送带。操作者不断改变辊道初轧辊和辊子的旋转方向。因此，钢锭通过轧辊向前或向后移动，并且每次操作员越来越减小轧辊之间的间隙，从而越来越多地压缩钢锭。每 5-6 次通过，一种特殊的机制 - 倾斜器将铸锭旋转 90 度以从各个方向对其进行处理。最后，获得一根长梁，该梁沿辊道导向剪板机。在这里，木材被分成几块——花朵。

板材四辊轧机主线（点击放大）： 1-工作机架； 2——电动机； 3——齿轮保持架； 4——主轴； 5 - 离合器

在板坯上轧制也是如此，唯一的区别是板坯有 4 个轧辊 - 2 个水平轧辊和 2 个垂直轧辊，同时从各个方向加工钢锭。然后将得到的长板切成扁平坯 - 板坯。

Bloomings 和板坯仅用于那些以旧方式将钢材倒入模具的工厂。在连铸厂 (CUR) 运行的地方，可获得现成的大方坯或板坯。

成品大方坯和板坯进入其他轧制车间，由特殊轧机制造，正如冶金学家所说，型材或型材金属，即具有一定厚度、形状、型材的坯料。

将板坯轧成薄板的薄板轧机具有光滑的轧辊。在这种轧辊上，不可能轧制轨道或其他具有复杂轮廓的产品。在轧辊中，例如钢轨和梁式轧机，切割是根据获得产品所需的形状进行的。在每一卷中，仿佛未来产品的轮廓被切掉了一半。当轧辊相互靠近时，正如冶金学家所说，它变成了一条溪流或一条口径。每对辊上都有几个这样的口径。第一个的形状与产品的形状只有一点点相似，接下来的越来越接近它，最后，最后一个口径与您需要获得的产品的尺寸和形状完全对应。

钢是不屈的，它必须逐渐变形，依次穿过所有口径。这就是为什么大多数工厂没有一对辊，而是几个。带有卷筒的床（它们被称为支架）平行安装成一排或棋盘图案。热工件沿着辊道从一个机架冲到另一个机架，甚至在每个机架中都前后移动，穿过所有口径。

轧机布局（点击放大）

如今，高性能连轧机正变得越来越普遍。这里的看台一个接一个地串联。通过一个机架后，工件进入第二，第三，第四等。每次压缩后，工件被拉伸，并且每个后续机架必须在相同的时间内通过自身长度增加的工件。一些连续轧机以每秒 80 米（每小时 290 公里）的速度轧制金属，每年加工数百万吨。例如，在新利佩茨克冶金厂运行的 2000 台板式连续带钢轧机的产能达到 6 万吨。

在苏联，全联盟冶金工程研究所创建了全新的铸轧厂。他们的连续铸造工艺与连续轧制结合成一个单一的流。今天，在我国有数十家这样的轧机轧制钢、铝和铜线。

对长距离输送石油和天然气的管道的需求使得管道厂成为必要。石油和天然气管道的直径有所增加。最初的管道直径为 0,2 米，然后他们开始生产大直径管道 - 长达 1,4 米。

使用了两种根本不同的管道生产技术。第一种方法：将工件加热到1200-1300摄氏度，然后在专用铣床上打一个孔（缝合）——得到厚壁的短管（套管）。然后将套筒卷成一个长管。这就是无缝管的获得方式。第二种方式：将钢板或钢带卷成管状，并以直线或螺旋方式焊接。

用于管道对焊的连续装置具有高生产率。这是在一条生产线上运行的数十台机器和机构的综合体。在这里一切都是自动化的：管理综合体的操作员只需按下控制面板上的按钮。该过程从加热连续钢带开始。然后机器把它卷成管子，在接缝处焊接，拉长，缩小直径，校准，切成碎片，剪断螺纹。每分钟 500 米管道 - 这是综合体的生产力。

近年来出现了一个新方向：轧机不生产毛坯，而是立即完成机器零件。在这些轧机上轧制汽车和拖拉机的车轴、纺织锭子、拖拉机的零件、电动机和钻孔机。在这里，轧制取代了劳动密集型操作：在各种金属切削机床上进行锻造、冲压、压制和加工——车削、铣削、刨削、钻孔等。

辊压成型机

这个方向还包括已经普及的滚轧机，生产弯曲型材，以及轧制高精度异型材的轧机。第一台轧机用钢板弯曲复杂形状的产品，第二台轧机轧制尺寸非常精确的复杂产品。在这两种情况下，产品都不需要在机器上进一步加工。它们被切成所需长度的碎片，并用于机器、机械装置和建筑结构中。

作者：Musskiy S.A.

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