CC BY
26В.В.Тютерев, В.Ю.Рубцов
АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат»
ПРОИЗВОДСТВО ШПУНТОВОЙ СВАИ ТИПА ЛАРСЕН В УСЛОВИЯХ РЕЛЬСОБАЛОЧНОГО ЦЕХА АО «ЕВРАЗ-НТМК»
Аннотация. Шпунт корытного типа системы Ларсен в настоящий момент производится на АО «ЕВРАЗ-НТМК» в условиях цеха прокатки широкополочных балок. Прокатка из 12 пропусков в 9 калибрах сопровождается интенсивными обжатиями, напряжениями и повышенным износом валков. На проектируемом рельсобалочном стане АО «ЕВРАЗ-НТМК» существует возможность использовать 17 пропусков с целью снижения нагрузки и увеличения ресурса прокатных валков.
Ключевые слова: шпунт, рельсобалочный цех, цех прокатки широкополочных балок, валок, калибр.
С целью расширения сортамента выпускаемой продукции, на АО «ЕВРАЗ-НТМК» запланировано техническое перевооружение рельсобалочного цеха (РБЦ) с установкой группы универсальных клетей. Одним из заложенных профилей для освоения на новом стане является шпунт корытного типа системы Ларсен [1]. В настоящий момент данный профиль производится на АО «ЕВРАЗ-НТМК» в условиях цеха прокатки широкополочных балок (ЦПШБ) [2].
Для определения возможностей увеличения числа калибров и пропусков в условиях ЦПШБ, в табл. 1 представлена сравнительная характеристика стана ЦПШБ и планируемого стана РБЦ.
Таблица 1
Сравнительная характеристика станов ЦПШБ и РБЦ
ЦПШБ РБЦ
Обжимная клеть 1300 Обжимная клеть BD1
Диаметр бочки валка мм 1300 Диаметр бочки валка по буртам, мм 900
Длина бочки валка, мм 2800 Длина бочки валка, мм 2300
Скорость прокатки, м/сек 6,8 Скорость прокатки, м/сек 4,2
Максимальное усилие прокатки, кН 7900 Максимальное усилие прокатки, кН 4700
Универсально-балочный стан Обжимная клеть BD2
ВК1, ВК2
Диаметр бочки валка, мм 1250 Диаметр бочки валка, мм 1100
Длина бочки валка, мм 1300 Длина бочки валка, мм 2800
Скорость прокатки, м/сек 10 Скорость прокатки, м/сек 7,2
Максимальное усилие прокатки, кН 4500 Максимальное усилие прокатки, кН 14260
ГУК DR1, Е, DF2, ЦБ
Диаметр валков горизонтальных, мм 1500 Диаметр валков горизонтальных, мм 1440
Диаметр валков вертикальных, мм 1100 Диаметр валков вертикальных, мм 980
Длина бочки валка, мм 1000 Длина бочки валка, мм 1850
Скорость прокатки, м/сек 10 Скорость прокатки, м/сек 8
Максимальное усилие прокатки на горизонтальные валки, кН 6500 Максимальное усилие прокатки на горизонтальные валки, кН 6000
Максимальное усилие прокатки на вертикальные валки, кН 4000 Максимальное усилие прокатки на вертикальные валки, кН 2850
Как видно из таблицы, длина бочки обжимной клети 1300 составляет 2800 мм, что обуславливается ограничением рабочего пространства валков и размещением 4-х калибров. Максимально возможная длина бочки горизонтальных валков на всех ГУК клетях, даже в режиме ДУО составляет 1000 мм, что ограничивает возможность клети с расположением одного калибра на длину бочки валка, в связи с этим максимальное число калибров на всей линии прокатки равно 9-ти, а схема прокатки (рис.1) включает 12 проходов. Прокатка по данной схеме сопровождается интенсивными обжатиями, напряжениями и повышенным износом валков. Интенсивные обжатия приводят к значительным нагрузкам на двигатели. Недостаточные мощности приводов клетей (особенно ВК) приводят к невозможности производить шпунтовую сваю с шириной по осям замковой части более 500 мм, так как увеличивается размер очага деформации. Целью является создание схемы, которая позволит снизить нагрузки на калибры и увеличить ресурс прокатных валков, а так же расширить линейку производимых шпунтовых свай, наиболее востребованных на рынке.
\а
Рис. 1. Схема прокатки шпунтовой сваи в условиях ЦПШБ АО «ЕВРАЗ-НТМК» Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2020. Выпуск 16-
На новом рельсобалочном стане будут присутствовать две обжимных клети BD 1 и BD2 с длиной бочек валков 2300 и 2800 соответственно, возможность которых позволяет суммарно разместить 6 калибров. Кроме этого, клети группы «Tandem» DR1, DR2 (универсальные), E (эджерная-вспомогательная) и UF (чистовая) имеют одинаковую конструкцию и имеют возможность работать как в универсальном, так и в двухвалковом режиме при установке горизонтальных валков с длинной бочки до 1850 мм. При компоновке клетей тандем в двухвалковом режиме появляется возможность размещения по два калибра на каждую клеть. Предлагаемая схема размещения калибров в клетях группы «Tandem» и чистовой клети представлена на рис. 2.
DR1
Рис. 2. Предполагаемая схема расположения калибров в группе тандем РБЦ
При данной компоновке суммарное количество калибров увеличивается с 9 до 12. Предлагается использовать схему прокатки, представленную на рис. 3, включающую 17 пропусков, работая по которой возможно значительно снизить нагрузки и увеличить ресурс прокатных валков.
Рис. 3. Предполагаемая схема прокатки шпунтовой сваи в условиях РБЦ
Также к принципиальным различиям данных схем можно отнести количество проходов, используемых на обжимных клетях: в схеме ЦПШБ в обжимной клети 1300 используется 7 проходов, в схеме РБЦ в обжимных клетях BD1, BD2 - 5 и 3 прохода соответственно. Данное мероприятие создаст более рациональную и компактную схему потока металла в процессе прокатки и нахождение в потоке до 4 прокатываемых заготовок одновременно, вместо 3-х в настоящий момент, прокатываемых в условиях ЦПШБ. Поэтому перенос в
дальнейшем производства шпунта на новый рельсобалочный стан является перспективным решением.
Библиографический список
1. Bustamante M., Gianeselli L. Predicting the bearing capacity of sheet piles under vertical load // In Piling and Deep Foundations. Proceeding of the 4th International Conference, 7-12 April Stresa (Italy), 1991.
2. Патент RU 2064350 C1 Способ изготовления крупногабаритного шпунтового профиля типа Ларсен. Заявка 95120065/02 04.12.1995.
•- INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH -•
V.V.Tjuterev, V.Y.Rubtsov
EVRAZ Nizhny Tagil Metallurgical Plant
MANUFACTURING OF TYPE LARSEN SHEET PILING UNDER CONDITIONS OF RAIL AND BEAM ROLLING SHOP EVRAZ-NTMK JSC
Abstract. Type Larsen sheet piling is currently being produced at EVRAZ-NTMK JSC in conditions of wide-shelf beam rolling shop. Rolling of 12 passes in 9 roll calibres is accompanied by intense compression, stress and increased rolls wear. At designed rail and beam rolling mill of EVRAZ-NTMK JSC, it is possible to use 17 passes in order to reduce load and increase rolling rolls life.
Keywords: sheet piling, rail and beam rolling shop, wide-shelf beams rolling shop, roll, groove.
