Прокатное производство в большинстве случаев является завершающим звеном производственного цикла на металлургическом предприятии. Прокат составляет основную часть металлургической продукции. Более 90 % выплавляемой стали проходит через прокатные цеха. На заводах цветной металлургии широко применяется прессование, но процесс прокатки все же занимает основное место.
Потребителями продукции являются практически все отрасли народного хозяйства: машиностроение, строительство, транспорт, энергетика, космическая техника и др. Количество выпускаемого металлургическими заводами прокатанного металла служит одним из важнейших показателей уровня развития металлопромышленности в стране.
Металлургические предприятия выпускают разнообразные виды проката, отличающиеся по массе, форме и размерам поперечного сечения. Прокатные изделия с определенной формой поперечного сечения называются профилем проката. Несмотря на разнообразие сортамента прокатных изделий, в зависимости от формы поперечного сечения его подразделяют на четыре основные группы: сталь сортовая, сталь листовая, трубы и прочие виды проката.
Сортовая сталь
Наиболее разнообразным по форме и количеству профилеразмеров является сортамент сортовой стали. Сортовые профили можно использовать и как готовые изделия, и как заготовки для последующей обработки. Их классифицируют по ряду признаков: по размеру, по форме, по назначению.
По размерам различают сталь:
- крупносортную (диаметр круга > 80 мм, двутавровые балки и швеллеры свыше № 16, железнодорожные рельсы и пр.);
- среднесортную (диаметр круга 40…80 мм, двутавровые балки и швеллеры до № 16, рудничные рельсы и пр.);
- мелкосортную (диаметр круга 10…40 мм и др.);
- катанку (диаметр круга до 9 мм).
По форме сортовые профили подразделяют на простые и сложные или фасонные.
К простым относят прокат круглого, квадратного, шестигранного, прямоугольного сечения, полосовую, штрипсовую сталь и др.
Государственными стандартами предусмотрены круглые профили диаметром 5…250 мм, квадратные - со стороной квадрата 5-250мм, шестигранные с диаметром вписанной окружности 8…100 мм, полосовые шириной 10…200 мм и толщиной 4…60 мм, штрипсовые шириной 65…415 мм и толщиной 2,27…5,0 мм и др.
К фасонным профилям относятся уголки, двутавровые балки, швеллеры, шпунты, рельсы и др. профили со сложной формой поперечного сечения. Используют в основном в качестве готовых изделий.
Государственными стандартами предусмотрены равнобокие уголки с полками 20…250 мм, неравнобокие – 25/16…250/160 мм, балки двутавровые высотой 100…700 мм и широкополочные высотой до 1100мм, швеллеры высотой 50…400 мм, рельсы железнодорожные массой 38, 43, 50, 65 и 75 кг/п.м, рельсы рудничные массой 8, 11, 15, 18, 24 и 33 кг/п.м и др.
По назначению сортовые профили подразделяют на профили: общего назначения, отраслевого назначения и специального назначения.
Профили общего назначения используют в самых разных целях, в самых разных отраслях народного хозяйства. Это круги, квадраты, полосы, уголки, балки, швеллеры и пр.
К профилям отраслевого назначения относятся профили, специфичные для данной отрасли: рельсы трамвайные, железнодорожные и рудничные, шпунтовые сваи, профили для сельскохозяйственного, транспортного, горного машиностроения.
Профили специального назначения предназначены для конкретных изделий, а уже сами эти изделия могут быть использованы в самых разных отраслях. Это, например, круглая или шестигранная пустотелая сталь для изготовления буров, профили трехгранные, овальные и пр. для инструмента (напильников, рашпилей и т.п.), желобчатые профили для рессор транспортных средств и т.д.
Их можно использовать и на транспорте, и в строительстве, и в портовых сооружениях и т.д.
Листовая сталь
Листовая сталь является одним из наиболее эффективных видов проката. Изделия, получаемые из листового материала штамповкой или сваркой, значительно дешевле и качественнее, чем, например, литые. Горячекатаную листовую сталь различают по толщине, назначению, точности, плоскостности и состоянию кромок.
По толщине листовую сталь делят на два вида: тонколистовую толщиной до 4 мм и толстолистовую толщиной 4 мм и более. Кроме того, в сортаменте толстолистовой стали выделяют еще плиты толщиной свыше 50 мм и брамы толщиной свыше 250 мм.
Различные отрасли предъявляют к листовой стали свои требования по химическому составу, механическим свойствам, коррозионной стойкости, жаропрочности, магнитной проницаемости и др. специфическим свойствам. В зависимости от этого по назначению различают листовые стали: котельную, судостроительную, мостовую, электротехническую, инструментальную, броневую и пр.
По точности горячекатаную листовую сталь делят на высокоточную и нормальной точности.
По плоскостности – на полосы особо высокой плоскостности (ПО); высокой плоскостности (ПВ); улучшенной плоскостности (ПУ) и нормальной плоскостности (ПН).
По состоянию кромок различают листы с катаными (необрезными) и обрезными кромками.
Трубы
Трубы тоже являются одним из важных видов прокатной продукции. Диапазон диаметров трубчатых профилей достаточно широк – от 0,5 до 2420 мм с толщиной стенки от 0,1 до 75 мм.
По способу производства трубы подразделяют на сварные (шовные) и бесшовные. Сварные трубы в свою очередь делят на спиральношовные и прямошовные диаметром от 8 до 2420 мм с толщиной стенки 0,5…32 мм.
Спиральношовные трубы более технологичны и экономичны: трубы одного диаметра можно получать из заготовки (полосы) разной ширины и, наоборот, трубы разных диаметров можно получать из полосы одной ширины.
Прямошовные трубы большого диаметра (более 1200 мм) вынуждено производят двушовными из-за отсутствия в сортаменте листов нужной ширины.
Бесшовные трубы производят путем прокатки или прессования. Прессуют в основном трубы из цветных материалов, а также из труднодеформируемых сплавов. Сортамент бесшовных труб: диаметр 25…665 мм, толщина стенки 2,5…75 мм. Трубы меньших диаметров и толщин получают холодной прокаткой.
По назначению трубы подразделяются на газо-, нефте- и водопроводные, насосно-компрессорные, обсадные, бурильные, шарикоподшипниковые и пр.
Кроме привычной круглой формы трубы бывают квадратные, прямоугольные, полукруглые, оребренные и др. специального назначения.
Прочие виды проката
К прочим видам проката относят преимущественно специальные профили – сортовые, из листового материала, трубчатые, - которые, как отмечено ранее, предназначены для вполне конкретных изделий, а уже сами изделия могут быть использованы в самых разных отраслях. Это цельнокатанные колеса, бандажи, поворотные круги, периодический прокат, биметаллы разного назначения, зубчатые колеса, оси, помольные шары и многие другие. Сортамент подобных профилей настолько широк (несколько десятков тысяч), что учесть его практически невозможно. Получают их с использованием всех видов обработки металлов давлением.
В сложившихся сегодня для нашей страны экономических условиях необходимо дальнейшее развитие прокатного производства, что в свою очередь будет способствовать развитию промышленности, а проведенный анализ подлежит дальнейшему анализу и детализации.
Литература:
- Технология прокатного производства: Учебник для вузов / А.П.Грудев, Л.Ф.Машкин, М.И.Ханин. – М.: Металлургия, 1994, с. 656.
