11.2. Прокатное оборудование
11.2. Прокатное оборудование 
Основными направлениями при создании новых и реконструкции действующих прокатных станов на период до 2010 г. останутся увеличение производительности, расширение сортамента, повышение точности и качества проката, снижение энерго- и металлоемкости оборудования, а также комплексная механизация и автоматизация технологических процессов.
Увеличение производительности прокатных станов в основном обеспечивается повышением скоростей прокатки и массы исходной заготовки. Для труднодеформируемых и тугоплавких металлов и сплавов актуальным становится применение процесса электростимуляции.
Особое внимание должно обращаться на повышение точности геометрических размеров и качества получаемой продукции.
Повышение технического уровня новых и реконструируемых металлургических агрегатов и прокатных станов невозможно без дальнейшего совершенствования адъюстажного оборудования, которое включает широкую номенклатуру машин, обеспечивающих выполнение таких технологических операций, как резка, правка, смотка и размотка, стыковая сварка, зачистка, клеймение, пакетирование, обвязка, упаковка и маркировка проката.
Режущие машины
Необходимо развивать различные виды летучих ножниц и, прежде всего, барабанного типа, роторные пилы, ножницы холодной резки фасонного проката, летучие пилы холодной и горячей резки.
Правильные машины
Одной из основных задач является создание правильных машин, оснащенных автоматическими системами настройки с использованием микропроцессорной техники. На последующих этапах в рассматриваемой перспективе необходимо вести поиски решений создания полностью автоматизированных агрегатов правки. Для осуществления такого процесса потребуется разработка соответствующих приборов и систем измерения.
Листовые станы горячей прокатки
Требуется внедрение современных электроприводов, систем охлаждения, систем измерения и контроля, систем автоматизации, а также новых средств механизации.
Мелкосортные станы горячей прокатки
Необходимы специализированные прокатные станы для производства широкого сортамента проката строительного назначения из конструкционных сталей и высокоточного сортового проката для машиностроительных нужд из легированных и углеродистых сталей.
Листовые станы холодной прокатки
Листовые станы холодной прокатки недостаточно оснащены современными средствами механизации и автоматизации.
Сварочные машины для металлургических цехов
Российские стыкосварочные машины МСО-100, предназначенные для обеспечения непрерывности работы травильных линий и станов бесконечной прокатки, соответствуют лучшим зарубежным образцам и до сих пор позволяют удерживать приоритет в этой области.
Российские сварочные машины по сравнению с зарубежными аналогичными образцами более адаптированы к условиям работы в металлургических цехах Российской Федерации и стран СНГ, просты конструктивно и надежны в работе.
За рубежом все чаще используют для соединения широких полос толщиной 0,5 - 6 мм машины лазерной сварки, что дает преимущество перед машинами стыковой сваркой оплавлением, для которых нижний предел толщины полос ограничен 1,5 мм. Применение машин лазерной сварки оправдано также при соединении полос из легированных труднодеформируемых сталей. Поэтому следует развивать создание российских сварочных лазерных машин.
Трубопрокатное производство
Создаваемые в перспективе трубные агрегаты будут оснащаться АСУТП, все процессы на станах будут полностью механизированы и автоматизированы, что позволит резко повысить производительность труда, облегчить и улучшить его условия, обеспечить производство труб с повышенными требованиями по точности размеров и стабильности механических свойств.
Производство труб будет базироваться на непрерывно-литой заготовке. Должны быть изготовлены следующие агрегаты:
- ТПА 170. При реализации этого проекта предполагается применение непрерывно-литой заготовки и непрерывного стана с удерживаемой оправкой;
- ТЭСА 530-1420. Агрегат предназначен для выпуска одношовных электросварных труб различного назначения. В настоящее время подобных агрегатов в стране нет.
Необходимо совершенствовать технологический процесс валковой формовки магистральных газопроводных электросварных труб, расширив возможности процесса до получения труб с толщиной стенки 24 мм.
Первоочередная задача, которая должна быть решена в трубном производстве: поднять качество труб различного назначения до уровня мировых стандартов и полностью обеспечить потребность в них всех отраслей экономики.
Для производства бесшовных горячекатаных труб необходимо совершенствовать отделения отделки труб, обеспечив их современными станочным и гидропрессовым оборудованием, приборами неразрушающего контроля и термическими печами.
Для развития производства сварных труб требуется дальнейшее совершенствование станов для продольной сварки труб. Необходимо выработать надежные методы сварки тонкостенных труб, т.е. с отношением толщины стенки к диаметру менее 1:100.
Для производства холодноформированных труб в прогнозируемом периоде следует создать:
- автоматизированные поточные линии на базе высокопроизводительных станов ХПТ и трубоволочильных станов;
- станы ХПТ для прокатки массовых партий труб;
- многониточные трубоволочильные длинноходовые (до 40 м) скоростные (до 150 м/мин.) станы;
- барабанные скоростные (до 500 м/мин.) трубоволочильные станы с оборудованием для калибровки, резки и полировки тянутых труб из цветных металлов;
- трубоправильные машины роторного типа с роликовыми обоймами для труб диаметром 8 - 120 мм.
Горячая прокатка труб
Важной научно-технической проблемой является перевод большинства агрегатов на применение непрерывно-литой круглой заготовки.
Наиболее полно преимущества непрерывной разливки трубной заготовки проявляются при создании мини-заводов с установкой МНРЗ и трубопрокатного агрегата, поскольку исключается ряд переделов, уменьшаются энергетические затраты, достигаются повышение качества, высокий уровень выхода годного.
В целом, за малым исключением (стан 30-102, агрегат 140, кольцепрокатный агрегат), российское оборудование для горячей прокатки труб отстает от технического уровня зарубежных станов.
Подтверждением этому служит оборудование, используемое на Волгореченском трубном заводе, который начал производство труб в 2000 г. Считающийся самым передовым в трубной отрасли России завод оснащен машинами ведущих западных фирм: Thyssen, Krupp, Voest Alpine, Kocks и др.
Создание современных автоматизированных станов, которые обеспечат высокое качество труб, является первоочередной задачей российского металлургического машиностроения.
Производство холоднодеформированных труб
В модернизации нуждаются выпускаемые станы холодной прокатки труб валкового типа ХПТ 32, ХПТ 55, ХПТ 90.
Требуются значительные финансовые затраты для совершенствования технологии холодной прокатки длинномерных труб с одновременным сматыванием их в бухты в направлении разработки конструкции выходной стороны стана с бухтосвертывающей машиной, обеспечивающей сматывание в бухту, выходящей из стана трубы, которая поворачивается относительно своей продольной оси.
За рубежом в последнее время разработана и используется технология производства медных труб "Cast and Roll", основанная на непрерывном литье и последующей прокатке в трехвалковом планетарном стане. Преимущество такой технологии заключается в малой капиталоемкости, что значительно сокращает инвестиции на строительство нового трубопрокатного цеха. Трехвалковый планетарный прокатный стан разработан компанией "СМС Шлеман-Зимаг АГ" (Германия). Подобные установки работают в Южной Корее, Китае и США.
В России также необходимо создать современные трубопрокатные планетарные станы.
Производство высокоточных оболочек диаметром более 2500 мм
Развитие ракетно-космической промышленности требует разработки технологии и создания оборудования для производства высокоточных тонкостенных оболочек цилиндрической и ожевальной формы диаметром более 2500 мм из высокопрочных сталей и сплавов, используемых в летательных аппаратах.
Трубоэлектросварочные агрегаты
Большинство российских трубоэлектросварочных станов (6-30, 6-32, 10-30) нуждаются в модернизации, особенно, в отношении точности геометрических параметров (необходимая точность по наружному диаметру 0,02 - 0,05 мм) и по качеству наружной поверхности. Изношенность оборудования на станах подобного типа достигает 80 - 90%.
Современному зарубежному уровню соответствуют станы:
- трубоэлектросварочный стан 4.76-32, поставленный в конце 90-х годов в КНР;
- опытный трубоэлектросварочный стан 10-20 для выпуска особотонкостенных профилей из алюминия и др. цветных металлов;
- трубоэлектросварочный стан 20-76, созданный для Ижевского завода "Буммаш".
При модернизации необходимо совершенствование сварочного узла с целью уменьшения внутреннего грата, а также следует применить сварку лазерным лучом, при этом могут свариваться нержавеющие стали, не используемые при высокочастотной сварке. Такая сварка применяется за рубежом и дает хорошее качество шва.
Профилегибочные агрегаты
Российские действующие линии для производства гнутых профилей и листов, как правило, не оснащены автоматическими или механизированными устройствами для укладки и упаковки готовой продукции.
Для укладки профилированных листов с легко повреждаемыми покрытиями целесообразно применить укладчики с "воздушной подушкой", для сортовых гнутых профилей - диафрагменные формовочные установки, совмещаемые с упаковкой.
Совершенствование агрегатов должно вестись, в основном, в направлении механизации и автоматизации вспомогательного оборудования.
Деталепрокатные станы
По ряду позиций отечественное деталепрокатное оборудование продолжает превосходить зарубежные образцы. Это зубопрокатные станы, станы для прокатки шаров и колец малых и средних диаметров, станы для прокатки ребристых труб, резьбонакатные машины для прокатки длинномерных изделий средних и больших диаметров с крупной резьбой.
Деталепрокатное оборудование, основанное как двух валковых, так и трех валковых рабочих клетях, должно совершенствоваться в направлении разработки новых технологических схем, совершенствовании конструкции и повышении качества рабочего инструмента, оснащении его современными регулируемыми приводами, системами ЧПУ и средствами контроля с целью повышения точности, качества и производительности формообразования деталей машин.
В настоящее время актуально создание новых деталепрокатных станов винтовой прокатки для производства:
- крупных винтовых сплошных и полых профилей диаметром до 150 мм для строительства;
- толстостенных и особо толстостенных длинномерных трубных заготовок малого и среднего диаметра (22 - 60 мм) для нужд нефтяной и строительной индустрий.
