МИРОВАЯ ИСТОРИЯ. МЕТАЛЛУРГИЯ. Кто создал прокатный стан позволявший производить листовую сталь


    История изобретения прокатного стана | Великие открытия человечества

    Прокатный станПосле того, как выплавили сталь и из нее отлили огромные слитки стали, их нужно превратить в станок, двигатель, рельсы, балки или другие изделия разных форм и размеров. Для этого слитку нужно придать удобную для производства деталей форму в виде бруса с разным поперечным сечением, балки, проволоки, стального листа и т. д. Все это делается на прокатных станках. Процесс раскатки металла стальными валками, которые вращаются навстречу друг другу, называют прокаткой. Между валками существует зазор, куда они втягивают, а затем обжимают металл, вытягивая его в длину и уменьшая в ширину. Благодаря этому улучшается структура металла и исчезают мелкие поры, которые были в слитке.

    Впервые изобразил и описал принцип работы ручного прокатного стана, имевшего плоские валики, Леонардо да ВинчиПрокатка в 1495 году. На оси приводного нижнего валка было червячное колесо. Валок вращался с помощью массивной рукоятки путем червячной передачи. На стане получали тонкие равномерные оловянные листы. В XVI веке появились и калиброванные валки для прокатки различных профилей. Прокатные станы использовали при создании тонких листов из мягкого металла (свинца, олова, золота, меди и серебра), которые прокатывали без предварительного нагрева вручную. Прокатка в горячем состоянии появилась только в начале XVIII столетия. Вначале прокатывали железные тонкие листы, с 1769 г. начали делать проволоку.

    Первый прокатный стан для прокатывания железных болванок предложил Корт, разрабатывая метод пудлингования. Из печи крица подавалась под молот, где ее проковывали, а потом пропускали через вальцы. Постепенно вытесняя ковку, прокатка становится одним из важнейших звеньев производственного процесса. В XIX веке значительно усовершенствовалась техника проката, что было связано с возрастающим строительством железных дорог и потребностью в рельсах, вагонных колесах и т. д. Валки, которые вращались в противоположные стороны, захватывали раскаленную добела металлическую полосу, сжимали ее и проводили между своими поверхностями. Металл изделия при высокой температуре обжимался и заготовка принимала нужную форму. Ломкое и мягкое до этого железо приобретало прочность и упругость.

    Техника проката все больше усовершенствовалась, в 1885 году братьями Меннесманами был Прокатный стан найден способ прокатки бесшовных труб. До этого трубы из железного листа сваривали и сгибали. Теперь заготовку пропускали между двумя установленными косо друг к другу валками, она словно ввинчивалась в пространство между валками. Пропустив заготовку через валки, ее насаживали на оправку (специальный стержень), в результате внутренняя полость приобретала правильное круглое сечение и выходила толстостенная труба.

    В настоящее время слиток пропускают через ряд прокатных станов. Вначале слиток обжимают на прокатных станах, называемых блюминги или слябинги, чтобы получить пластину (сляб) или длинный брус (блюм). Блюминг имеет два огромных валка. Поднимаясь и опускаясь, верхний валок увеличивает или уменьшает зазор до нижнего валка. У слябинга имеется четыре валка, два из них вертикальные, а еще два — горизонтальные. Валки обрабатывают слиток одновременно со всех сторон. Готовые слябы и блюмы поступают в другие прокатные цеха, где на специальных прокатных станах сделают из них профили или профильный металл. Листовые станы предназначены для прокатки сляб в лист. Они имеют гладкие валки, на них нельзя прокатать рельс и прочие изделия сложного профиля. В рельсобалочных станах валки имеют вырезы той формы, которая нужна для получения изделия. Сейчас большое распространение получают станы непрерывной прокатки, имеющие высокую производительность, некоторые из них металл прокатывают со скоростью 290 км в час, за год они способны обработать несколько миллионов тонн.

    mirnovogo.ru

    Прокатный стан. 100 знаменитых изобретений

    Прокатный стан

    Прокатка – обжатие металла между вращающимися валками, придающее изделию требуемую форму и размеры. Она позволяет производить равномерные по толщине металлические листы.

    До XVI в. их получали лишь свободной ковкой. Однако сделать лист с одинаковой по всей площади толщиной было сложно. Эту проблему помог решить прокатный стан.

    Впервые о прокатке металлов написал в 1495 г. Леонардо да Винчи. Он изобразил ручной прокатный стан с плоскими валками и пояснил его работу. На стане делали равномерные тонкие оловянные листы. В этом стане приводным был нижний валок, на оси которого находилось червячное колесо. Массивная рукоятка вращала валок посредством червячной передачи.

    В первой половине XVI в., наряду с гладкими валками, появились калиброванные. Первые предназначались для прокатки широких полос и листов, а вторые – для прокатки различных профилей.

    В XVI в. прокатные станы применялись для изготовления изделий из олова, свинца, золота, серебра и меди.

    Итальянец Дж. Бранка в книге «Машины» изобразил вальцево-чеканочный стан для прокатки и одновременной чеканки медалей и монет. На нем были установлены нарезные валки. Для передачи движения от верхнего валка к нижнему применялась шестеренная передача. Ведущая шестерня была насажена на ось верхнего прокатного валка, ведомая – на ось нижнего. Шестеренная передача обеспечивала одинаковую окружную скорость валков.

    В XVI–XVII вв. для привода станов использовались сила рабочих и гидравлический двигатель. Во Франции с 1550 г. было разрешено применять на монетных дворах прокатные станы на конной тяге.

    Гораздо медленнее прокатные станы прокладывали себе дорогу в железоделательной промышленности.

    Начальник Уральских горных заводов В. И. Геннин наладил на Урале производство железных прутков с помощью плющильных и резательных станов. Они были установлены на Екатеринбургском заводе в начале 30-х годов XVIII века.

    Важнейшей частью плющильного стана являлись рабочие валки. Их делали из железа, наваривая на него уклад. После этого, во избежание выпуска брака, их гладко и ровно обтачивали. Общий вес такого стана составлял 2130 кг. Его ремонт выполняли мастера с подмастерьями и работниками. Мастер был обязан наблюдать и ухаживать за машиной, регулярно ее смазывать.

    Позже прокатный и резательный станы стали располагать в линию. Это позволило соединить их верхние и нижние валки, приводящиеся в движение двумя гидравлическими двигателями. Правое колесо вращало верхние валки прокатного стана, левое, двигаясь в противоположном направлении, вращало нижние валки обоих станов. Валки отливались из чугуна и укреплялись в прочных металлических стойках.

    В XVIII в. прокатные устройства применялись для выделки листового и полосового железа на предприятиях Швеции. В них нагретые куски железа пропускались между двумя цилиндрами. Полученные листы вновь нагревали в печи и пропускали через валки.

    Однако листовое железо производилось в основном ковкой. Трудность введения прокатных станов состояла в том, что железо, даже размягченное нагревом, дает большую нагрузку на прокатные валки, что требует применения мощных гидравлических колес и значительного расхода воды.

    В то время листовая прокатка применялась при выделке листов из свинца и олова. На английских предприятиях были крупные прокатные станы для прокатки свинца. Они приводились в действие с помощью гидравлических двигателей или лошадей. Стан состоял из двух прокатных валков из литого железа диаметром 300 мм и длиной более 1,5 м. Изменение направления вращения валков, осуществлялось системой шестерен. Она позволяла не переносить свинцовые плиты для повторной прокатки на другую сторону стана, а задавать в валки там, где они находились. Металл подавался к валкам деревянными роликами – прообразом современного рольганга. Отлитая заготовка поднималась на ролики поворотным краном. Для обслуживания стана требовалось 6 рабочих и 6 лошадей. За 10 рабочих часов толщина листа уменьшалась с 45 до 2,5 мм. На это уходило около 200 пропусков.

    Впервые прокатку железа в валках с ручьями осуществил француз Флюер. Для этого он применил двухвалковый реверсный прокатный стан с ручьями ромбической и овальной формы. Кованая заготовка подвергалась шестикратной прокатке при трех промежуточных нагревах. В первый ручей ромбической формы задавалась заготовка овального сечения, затем она пропускалась через ручей овальной формы. Потом она вновь нагревалась и прокатывалась. При заключительной прокатке металл поступал в калибр круглой формы. В результате получался пруток диаметром 6,3 мм. За 24 часа 6 рабочих и несколько учеников прокатывали более 2720 кг прутков. За то же время на рычажно-клещевых станах изготавливали около 230 кг.

    В XIX в. прокатка опередила по масштабам вырабатываемой продукции кузнечную обработку металлов. Тогда выпускались катаные железные рельсы, различные профили, полосовой и листовой металл, трубы и проволока. Все применявшиеся в этот период прокатные станы относились к одной из следующих групп: обжимные, заготовочные, сортовые, листовые и полосовые, трубопрокатные и деталепрокатные.

    За 70 лет XIX в. были заложены основы современного прокатного машиностроения. Получили распространение прокатные станы с горизонтальными и вертикальными валками, появились трехвалковые станы.

    В XIX в. было разработано несколько новых типов прокатных станов, отличающихся друг от друга расположением рабочих клетей. В их числе линейные, сдвоенные, ступенчатые, непрерывные и полунепрерывные станы.

    На рубеже XVIII–XIX вв. прокатный стан сыграл важную роль в широком распространении нового способа получения сварочного железа – пудлингования.

    При пудлинговании накатанная в печи крица после проковки под молотом обжималась в валках прокатного стана, превращаясь в полосовое железо. При прокатке металл уплотнялся и освобождался от шлаков. Применение прокатки значительно сократило время обработки крицы.

    Для обжатия криц применялись также так называемые «качающиеся» станы, изобретенные английским металлургом Дж. Вилкинсоном в 1792 году. Они стали прообразом реверсивных прокатных станов – блюмингов и слябингов.

    Двухвалковые прокатные станы в 1828 г. стали использоваться для прокатки рельсов в Бедлингтоне (Англия). Они делались из пакетов, средняя часть которых собиралась из сырого железа, а поверхность катания – из твердого железа. На подошву пакета шло волокнистое катаное железо. Прокатку производили обжимными и сварочными ручьями. Затем рельс пропускали через ручьи чистового стана.

    До 40-х годов XIX в. для привода прокатных станов наряду с паровым двигателем применялось гидравлическое колесо. Каждый валок приводился во вращение отдельным гидравлическим двигателем. Водяные колеса располагались по обе стороны рабочей клети.

    Однако более прогрессивной была зубчатая передача. Она имела ряд преимуществ: небольшие габариты, высокий КПД, долговечность и надежность.

    В конце XVIII в. появились линейные прокатные станы, состоявшие из двух или трех расположенных рядом рабочих клетей (дуо). Верхние валки первой и второй рабочих клетей жестко соединялись друг с другом и с верхним зубчатым колесом шестеренной клети с помощью шпинделей. Таким же образом нижние валки соединялись с нижним зубчатым колесом шестеренной клети, вал которого был связан с двигателем.

    Эти станы применялись для прокатки криц. Крица пропускалась через первый ручей, затем передавалась на противоположную сторону клети и пропускалась во второй ручей. Аналогично металл пропускался и в остальных ручьях. При каждой подаче заготовку поворачивали на 90°. Число пропусков зависело от размера изделия.

    Диаметр валков таких станов колебался от 400 до 600 мм, длина – от 1200 до 1600 мм, скорость вращения – от 25 до 40 об/мин. На каждом валке было 7–12 ручьев. Для удаления жидких шлаков между поверхностями валков делался зазор, а ручьи имели закругленную форму. Клеть с квадратными ручьями была обжимной, с прямоугольными – чистовой. Прокатанные полосы разрезали, сортировали в пакеты и сваривали в заготовки для дальнейшей обработки.

    В линейном стане прокатные валки обеих клетей вращаются с одинаковой скоростью. Эта система называлась английской. Ее основной недостаток – большие потери времени при передаче металла от одной клети в другую и невозможность изменения скорости прокатки с увеличением длины изделия. Он был устранен французом Ф. Томе, который в 1838 г. поставил обжимную клеть перед чистовой линией, состоящей из нескольких клетей. Валки чистовой клети вращались с повышенной скоростью, что увеличивало производительность стана. Такая схема получила название французской.

    На основе французской системы была создана так называемая ступенчатая система, при которой в стане было нескольких линий. Такую систему назвали немецкой. Ее производительность возросла за счет увеличения скорости прокатки на каждой ступени. Ступенчатая система стала наиболее эффективной.

    Увеличение заготовок и появление крупных слитков литой стали требовали создания более мощных и совершенных прокатных станов.

    Идею создания трехвалкового стана предложил в XVIII в. шведский металлург X. Полем. Такой стан позволял пропускать металл в двух направлениях без реверсирования вращения валков. Трехвалковые станы появились в начале XIX в. и применялись для сортовой прокатки. Позже на них изготавливали крупные профили, листы и полосы.

    В 1857 г. американец Джон Фриц создал мощный трио-стан для прокатки рельсов, снабженный приспособлениями для подачи металла в валки и механизмами для передвижения его в агрегате. На нем прокатывали слитки стали массой до 3–5 тонн.

    Американец А. Голлей создал прокатный трио-стан с неподвижными верхним и нижним валками. В 1871 г. он сконструировал трио-стан (блюминг) для прокатки рельсов и сортового металла.

    Для обработки крупных заготовок и слитков требовались надежные способы реверсирования валков. Первые конструкции таких станов имели реверсивные передачи и муфты, управляющиеся сначала вручную, а позднее гидравлическими устройствами. Позже стали реверсировать сам двигатель.

    В 1866 г. Делен применил для листопрокатного стана дуореверсивную сдвоенную паровую машину. В 1867 г. в Англии инженер Дж. Рамсботтом применил такую же машину для привода валков дуопрокатного стана.

    В универсальном прокатном стане, наряду с парой горизонтальных валков, есть пара вертикальных валков для обжатия металла с боков. Он применяется в том случае, когда кантовка изделия затруднена.

    Такой стан был изобретен в 1848 г. директором сталелитейного завода в Вестфалии (Германия) Деленом. Он позволил изменять в широких пределах размеры изделий без замены валков, что обусловило его более высокую производительность и экономичность. На нем изготовляли различные изделия, в том числе полосы и рельсы. Вначале прокатку рельсов осуществляли на прокатных станах с одной парой обжимных и одной парой чистовых валков. В 1868 г. Маррель предложил вести черновую прокатку на реверсивном стане с изменяемым давлением. Для этого валки раздвигались и захватывали поданную в них болванку. Верхний валок опускали после каждого пропуска рельса пока он не сходился вплотную с нижним. В процессе прокатки рельс обжимался двумя вертикальными валками. Затем его пропускали через чистовые ручьи без вертикальных валков.

    В 1857 г. англичанин Г. Бессемер запатентовал бесслитковую прокатку. Она позволила получать металлические листы путем заливки жидкого металла в зазор между вращающимися в разные стороны горизонтальными валками. На такой установке впервые был получен стальной лист толщиной 1 мм и длиной 1,2 м. В ней были совмещены литье, кристаллизация и деформация металла.

    Ученых и изобретателей давно занимала идея создания прокатного стана непрерывного действия. Еще в 1775 г. механик Нижнетагильского металлургического завода Е. Г. Кузнецов создал модель непрерывного прокатного стана, состоявшего из двух пар горизонтальных валков. В процессе прокатки заготовка автоматически передавалась из первой пары валков во вторую. В 1778 г. изобретатель построил действующий стан. Однако запустить его не позволила недостаточная мощность водяного колеса.

    В 1798 г. непрерывный прокатный стан с горизонтальными валками предложил англичанин У. Хезлидайн. Стан состоял из трех прокатных клетей дуо, связанных друг с другом направляющими. По ним прокатываемая полоса передавалась из клети в клеть. Этот проект не был реализован.

    В 1861 г. Ч. Уайль изобретел непрерывный прокатный стан. Он имел несколько прокатных клетей с попеременно чередующимися горизонтальными и вертикальными валками и служил для обжатия криц и заготовок из сварочного железа.

    Непрерывный прокатный стан Дж. Бедсона был запатентован в 1862 г. Он состоял из нескольких пар вертикальных и горизонтальных валков (от 13 до 16), расположенных друг за другом на расстоянии, несколько меньшем длины прокатываемой полосы, что обеспечивало автоматическую подачу проката в валки. Попеременная горизонтальная и вертикальная расстановка валков не требовала поворота заготовки при перемещении из клети в клеть. Скорость валков возрастала с уменьшением длины полосы. Вместо 6 человек новый стан обслуживали рабочий и помощник.

    Быстрое распространение непрерывных прокатных станов началось в 70-е годы XIX в., когда появились бессемеровская и мартеновская стали. Прокатка на непрерывных станах резко повысила производительность производства.

    Для повышения эффективности прокатки требовалось рациональное размещение рабочих клетей. Кроме уже существовавших схем получили распространение новые: полунепрерывные, с последовательным («кросс-каунтри») и шахматным расположением рабочих клетей.

    При прокатке на станах «кросс-каунтри» полоса движется зигзагообразно. Затем она периодически движется параллельно, но в противоположном направлении.

    В «шахматных станах» число рабочих клетей соответствует количеству проходов для прокатки. Скорость прокатки увеличивается по мере роста длины заготовки. Особенность прокатки на этих станах в том, что заготовка поступает в следующую клеть лишь выйдя из предыдущей. Это происходит автоматически, благодаря косому расположению роликов в передней части рольганга.

    Повышение требований к точности размеров проката вызвало необходимость создания станов с многовалковыми клетями, уменьшающими или исключающими прогиб валков при работе и придающими конструкции необходимую жесткость. Начало этому направлению положил Б. Лаут. В 1862 г. он создал 3-валковый прокатный стан с одним рабочим и двумя опорными валками.

    Его развитием стал 4-валковый стан (кварто). В нем два рабочих валка опираются на два опорных валка большего диаметра. Все валки расположены в одной вертикальной плоскости. Станы кварто получили широкое распространение в горячей и холодной прокатке тонкого листа и ленты из стали и цветных металлов.

    В 1860 г. немецкий инженер Рейнхард Маннесман подал идею прокатки бесшовных труб. В 1885 г. Р. Маннесман и его брат Макс взяли патент на валковый прошивной стан. В нем нагретая сплошная заготовка превращалась в короткую толстостенную трубу или гильзу. Стан состоял из двух вращающихся в одном направлении валков, расположенных под углом друг к другу. Возникающая между валками и заготовкой сила трения направлена под углом к оси заготовки. В процессе взаимодействия заготовки и валков она разлагается на две составляющие. Сила, касательная к окружности заготовки, вращает ее, а сила, параллельная оси заготовки, двигает ее вперед. При одновременном вращательном и поступательном перемещении заготовка надвигается на оправку, препятствующую ее поступательному движению. В результате периферийные слои металла вытягиваются валками по винтовой линии вдоль оправки, выходя из конусов в виде трубы. Этот процесс был впервые применен в 1887 году.

    В 1891 г. Маннесманы создали пильгер – стан для раскатки короткой толстостенной гильзы в длинную трубу с нормальной толщиной стенки. Он состоял из двух валков, имеющих калибры переменного сечения по окружности.

    Возрастание скорости прокатки требовало автоматической передачи полосы из клети в клеть или из одного ручья в другой. Эта задача была решена созданием специальных приспособлений – автоматических проводок (обводок).

    В 1877 г. Мак-Каллип предложил проводку для передачи прокатываемой полосы из верхней пары валков одной клети в нижнюю пару валков другой клети. Этот процесс усовершенствовали в начале XX в. Шепф и Мозаннер. Это решило проблему безопасной эксплуатации и высокопроизводительной работы прокатных станов.

    В конце XIX в. в прокатном производстве применялись различные системы, передающие движение от двигателя к прокатным станам. Наиболее распространенным был групповой привод, в котором энергия передавалась ременными и канатными передачами. Для выравнивания хода двигателя на его валу устанавливался маховик. Сообщенная маховику во время ускорения хода машины кинетическая энергия расходовалась в остальное время для плавной и равномерной работы стана.

    Позже появился электрический привод. Его особенность – плавность включения и быстродействие. Электропривод позволил точно регулировать скорости прокатных валков и создать станы с автоматизированным управлением. Впервые такой привод был применен в 1897 г. в Германии. Наиболее рациональным стал вариант, в котором каждый валок приводится в действие отдельным электродвигателем.

    В 30-е годы XX в. прокатные станы были механизированы. Так, для подъема и опускания верхнего валка использовался механизм, состоящий из электрического нажимного устройства и гидравлического уравновешивателя. Станы оборудовались механическими рольгангами, направляющими линейками, манипуляторами. Реверсирование валков осуществлялось изменением направления вращения главного двигателя. В 50-е годы XX в. были разработаны литейно-прокатные агрегаты, соединившие процессы непрерывного литья заготовок и прокатку. Они обеспечивали непрерывность процессов литья и прокатки благодаря использованию первичной теплоты слитка.

    В СССР первая такая установка была создана в 1965 г. В ней жидкий металл подавался между валков снизу вверх. В другом способе формирование слитка происходило после окончания кристаллизации. В конце 50-х годов XX в. в СССР был разработан так называемый литейно-прокатный стан, совмещавший непрерывное литье и прокатку.

    В 60-е годы прошлого века применение вычислительной техники произвело коренные преобразования в прокатке. ЭВМ осуществляет оперативный учет производства и слежения за прокатываемым металлом, управляет нажимным устройством и манипуляторными линейками, контролирует все производственные процессы.

    Поделитесь на страничке

    Следующая глава >

    public.wikireading.ru

    МИРОВАЯ ИСТОРИЯ. МЕТАЛЛУРГИЯ: anton_montana

    ОРИГИНАЛ

    Начну я свою историю издали. Попалась мне картинка на которой лежит себе валяется кабелеукладчик Сименсов "Фарадей". «Фарадей» (CS Faraday) — судно компании Siemens Brothers, построено в 1874 году компанией C. Mitchell & Company Ltd. на верфях в Ньюкасле. Названо в честь Майкла Фарадея.За 50 лет эксплуатации в качестве кабелеукладчика «Фарадей» уложил 50 000 морских миль кабеля. В 1924 году судно было продано на слом, однако борта толщиной в 1 дюйм затрудняли работу разборщиков, поэтому Faraday стал угольным блокшивом, названным Analcoal, в Алжире и принадлежащим Англо-Алжирской угольной компании. В 1931 году блокшив был переведён в Гибралтар. В 1941 году судно стало Военно-морским складским судном в Сьерра-Леоне. В 1950 году «Фарадей» вернулся в Англию, где и был разобран на Южно-уэльской верфи."

    original.jpegЧудесная и удивительная судьбы для одного из первых цельнометалических винтовых судов огромного размера. Длинна - 111 метров, водоизмещение 4197. Соизмерим например с крейсером "Аврора". чуть меньше.Конечно же, мне эта картинка напомнила судьбу еще одного знаменитого кабелеукладчика. Даже еще большего по размерам."Great_Eastern", сделанного еще раньше.

    Great_Eastern_SLV_AllanGreen (2).jpg

    Как оказалось огромных железных кораблей в это время появилось много! Но что интересно это все не корабли, это гражданские суда!Вот это огромное железное судно - рудовоз!

    0_15ad68_66a5f632_XL.jpg

    0_15ad6a_b1664bd0_XL.jpg

    А вот корабль, броненосец того же времени.

    grazhdanskaya-vojna-v-ssha-10-16.jpg

    В средине 19 века не только суда огромные железные появляются. Знаменитый Брюннель строит сложнейший мост целиком из стального проката. Этот мост стоит до сих пор и им пользуются! Мост "короля Альберта".

    brunels-royal-albert-bridge-built-in-1859-to-cross-the-river-tamar-ABYF9K.jpg

    Это фото как бы стройки моста, я практически не нашел других фото, но и по этой много вопросов возникает.

    26751_2.JPG

    3592_454795037465b1720b64dd.jpg

    Самое главное проявления высоких металлургических технологий это железнодорожный транспорт и на фотографиях средины 19 века мы видим развитую систему железных дорог, паровозы и классические колесные пары у вагонов.

    f18Hvyz8bzh3_621117_PL.jpg

    f6hKuT6GIRMH_621109_PL.jpg

    F1a5DB14KzR4_620994_PL.jpg

    Везде сталь и прокат!А вот с оружием вышла какая то незадача - пушки бронзовые или чугунные, винтовки гладкоствольные в основном, с капсульным запалом, практически кремневые.

    f7d110c0eb0dd0de9b9ee5b05703644fc332ffcd.png

    Вот пушка на борту гигантского стального корабля "Левиафан", вернее судна, которое для пушек ну ни как не приспособлено!

    deck_of_the_great_eastern.jpg

    Для меня это не понятный парадокс, ведь всегда все новшества особенно в металлургии реализовывались в оружии. Что мы и видим сейчас, да и в начале 20 го века - пушки из стали, дредноуты огромные, бронепоезда и винтовки и прочее прочее прочее.Я решил углубиться в историю металлургии конца 18 века - начало 19 го.Как оказалось Россия была лидером в мировой металлургии!Вот например история Верхнеисетского металлургического завода - http://todaynews24.ru/ural/2011/45/s-sobolem-na-klejme/Я приведу один неожиданный кусочек из статьи..."В начале XIX века мировую славу принесла заводу новая продукция — листовое кровельное железо. Его покупали Англия, Франция, Америка и их колонии. Только в Америку ежегодно вывозилось не менее 300 тыс. пудов продукции. «Визовским» железом были крыты крыши Лондонского парламента и собора Парижской богоматери. В торговом мире верх-исетское железо было известно как «яковлевское», имело клеймо «А.Я.Сибирь» с изображением соболя и высоко ценилось за отменные качества: было гладким, глянцевым, не требовало покраски, «по сто лет на крыше стояло». После пожара 1812 года в Москве его поставили на все крыши пострадавшего города."Кто не понял - это стальной листовой прокат и если верить написанному очень высокого качества - нержавел и не требовал покраски.В статье мне попалась любопытное местечко что в 1918 году все старое оборудование было вывезено, кем и куда не понятно. Но это другая песня...То есть прокат был и оборудование было и делали прокат еще в начале 19 века. Я писал недавно про прокат в древнеримских постройках - тавровые балки Пантеона.Но ведь по официальной истории все не так!!!Меня зацепила одна статейка про историю прокатного стана...https://ru.wikipedia.org/wiki/Прокатный_стан..."С развитием железнодорожного транспорта значительно увеличилась потребность в прокатной продукции. Первые рельсы были чугунными, однако в начале XIX века в Англии перешли на производство железных рельсов. В 1828 году появился первый прокатный стан для прокатки рельсов из пудлингового железа, а с 1825 года начали прокатывать рельсы из бессемеровской стали. Рельсы были главным продуктом прокатного производства. Помимо рельсов надо было производить различные детали паровозов, броня требовалась и для развития флота, в котором деревянные корабли заменялись металлическими бронированными."

    ЭТО ПРОСТО ПРЕЛЕСТЬ КАКАЯ ТО!!! Бессемеру в 1825 году было всего 12 лет!!! Двенадцать!!!Я понимаю что мальчик мог быть умным... но не настолько же! Генри Бессемер (англ. Henry Bessemer; 19 января 1813, Чарлтон, графство Хартфордшир — 15 марта 1898, Лондон) — английский инженер-изобретатель, известный своими изобретениями и революционными улучшениями в области металлургии[3]; член Лондонского королевского общества с 1879 года.https://ru.wikipedia.org/wiki/Бессемер,_ГенриЧто такое Бессемеровский процесс, я напомню читателям.Жидкий чугун заливают в конвектор Бессемера и продувают через него воздух. Кислород воздуха вступает во взаимодействие с углеродом чугуна, образуется СО2 и выделяется энергия которая резко повышает температуру расплава, из горла конвектора вырывается сноп пламени и искр, оп ля и сталь готова!

    article-1291590-0A431B24000005DC-305_468x320.jpg

    Дальше сталь разливают по формам и сразу, пока она не остыла и пластична подают на прокатный стан.ВНИМАНИЕ!!! САМАЯ ГЛАВНАЯ ФИШКА!!! Если сталь остынет она уже не прокатывается, она уже очень плотная!!! Прокатный стан принимает сталь от разлива сразу. Именно прокат горячей стали делает её и твердой и упругой так как прокат упорядочивает кристалическую решетку и создает волокна которые укладываются вдоль по прокату. Но стоит только стали остыть - это уже совсем другое дело! Сталь снова надо нагревать, что бы она стала доступна и ковке и прокату. Так и делают - при прокате сталь многократно нагревают по мере проката в специальной печи.Устройство для проката стали называют блюмингом и слябингом!Первый прокатный стан в России заработал по официальной истории на Сормовском заводе в 1871 году https://ru.wikipedia.org/wiki/Прокатный_станПервые блюминги появились в 70х годах 19 века - 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 блюминги изготовляют с 1931; первый произведенный в СССР (по немецким чертежам) блюминг введён в эксплуатацию на Макеевском металлургическом заводе (1933). В конце 1940-х гг. советскими учеными и инженерами (А. И. Целиков, А. В. Истомин и др.) была разработана первая собственно советская конструкция блюминга (работа была удостоена в 1951 г. Сталинской премии 2-й степени).

    Конечно сталь можно ковать, молотками и кувалдами можно ковать меч, топор, ножик но не рельс!!! И не кровельное железо и не дюймовый лист обшивки корабля.Ну хорошо, мне один читатель насоветовал что раньше то были большие молоты от водяного привода или паровой машины и им то ковать можно все что угодно! Вот например такой молот и ковка...Этот тип механических молотов имеет один существенный недостаток, он виден хорошо на фото - молот падает на наковальню под углом и из за этого сильно ограничены его возможности!

    i.jpg

    Да именно так и сковали башню на первых броненосцах и мониторах времен гражданской войны в США!Вот один из "изобретателей" типа Брюнеля - все и сразу, отец всех паровозов и прочее...Джеймс Несмит (англ. James Nasmyth; 19 августа 1808, Эдинбург — 7 мая 1890, Лондон) — шотландский астроном и инженер, сын шотландского художника Александра Несмита (англ.), изобретатель парового молота и гидравлического пресса.https://ru.wikipedia.org/wiki/Несмит,_Джеймс

    Токмо не очень понятно что он там ковал... если Бессемер не изобрел еще своего способа получения стали в товарных объемах!

    Вот паровые молоты

    bb535623ce6a9a64d4ea741de8705876.jpg

    Французский царь молот.

    800px-Le_Creusot_-_Marteau_Pilon_9.jpg

    Но и все равно рельс молотом не сковать, и изогнутый корабельный рангоут. По этому придумали гидравлические прессы. Но это опять же в лучшем случае вторая половина 19 века!Теперь я предлагаю посмотреть, а как же добывали руду по официальной истории в 19 веке в эпоху фотографии. Руду ведь надо не просто выкопать её надо еще и доставить к печи.

    zr.jpguralstar7.jpgi.jpgi (3).jpgi (2).jpgi (1).jpg1349691066286a.jpg

    594747853.jpg

    0_a9232_4f4a8189_orig.jpg

    Да с такой добычей ладно если на ножик с топором каждому крестьянину железа наделаешь! Англия или Франция на фотографиях ни чем особым не отличается точно такие же шахтеры с фонарем на башке и лошадью и тележкой, не более 500кг. Не надо забывать что карьеры то в земле и лошадь везет нагруженную телегу вверх! То есть до появления экскаваторов и большегрузных машин или хотя бы до железной дороги на рудник речи нет о больших объёмах добычи руды. Железо должно быть очень очень дорогим! Но мы видим просто наплевательское отношение к железному лому - корабли валяются на берегу и их ни кто не разбирает на куски. Почему? Сделать смогли, а разобрать нет? Один из первых вопросов возникает сразу - а чем резать сталь?Газовая сварка и резка металлов появилась опять же в конце 19 века и опять во Франции - http://te.zavantag.com/docs/221/index-7518.html?page=4Но позвольте, а как же резали рельсы, чем же обрезали края, чем вообще резали металл до конца 19 века. Вон же делали корабли в средине 19 века??? Зубилом что ли дюймовый лист резали? Да есть гидравлические ножницы но это опять же конец 19 века! Пилы из инструментальной стали это конец 19 века https://ru.wikipedia.org/wiki/Инструментальная_сталь ....с карбидом вольфрама это вообще 20й век.Но и это все не самое главное.Вот как вы думаете, что делали с металЛическим ломом, ну вот сломался паровой котел или сделали не так деталь к кораблю или рельсы кривые прокатали, что делали со всеми этими железками, железо же денег стоит! Естественный ответ - на переплавку! Даже из истории ВОВ все помнят как подбитые танки и прочее не нужное ломаное оружие отправляли на перевлавку... это же железо!Так вот оказывается до великого изобретения Мартена Пьера Эмиля - регенеративной пламенной печи, металлолом плавить не могли!!! Еще раз - МЕТАЛЛОЛОМ ПЛАВИТЬ НЕ МОГЛИ!!!Нагреть и перековать рельс в саблю или лопату можно, а вот сделать новый рельс толще например уже не могли, или собрать старые рельсы и сделать из них корабль не могли. Так говорит официальная история металлургии!В Германии и прочих Англиях способ этот называют Семенс - Мартеновский. Вот Мартен...

    martin.jpg

    А вот Вильгельм Сименс, это один из братьев великой семейки.

    Wilhelm_Siemens.jpg

    В некоторых статьях их даже путают http://www.metaljournal.com.ua/martin-emile/Дело в том что якобы теорию придумал Сименс, а сделал первую печь Мартен. Судьба Мартена странная, его признали только в конце 19 века и даже наградили перед смертью. Фотографий его мало.Самое удивительное то что печь и способ плавки не сложный - смесь из руды чугуна и металлолома нагревается горением регенеративного газа, который получать умели еще чуть ли не с конца 18 века! Но еще более странно, что варка стекла происходит точно в таких же печах по тем же самым принципам!Но стекло то известно с древнейших времен!!!История с Сименсами интересна тем, что корабль из железа прокладывал тысячи километров кабеля, который покрыт стальным прокатом - оплетка, кабель по которому, как оказалось невозможно было передавать сигналы так как он затухал... и все это было до изобретения настоящего способа получать сталь в промышленных объемах, сталь хорошего качества.Дело в том что как оказалось Бессемеровский или Томасовский способ продувки чугуна воздухом не давал хорошего качества сталь. Бессемеровский способ "нашел свое новое воплощение" когда в 20 веке научились получать кислород и стали продувать чугун чистым кислородом!!! https://rutlib.com/book/17422/p/28

    Судя по тому, что наследие предков смогли освоить полностью только к началу 20 века и сразу же кинулись делать оружие. Начало 19 века технологически я оцениваю как конец 19...минимум! Так что на чем там Наполеон свои армии возил на телегах или по ЖД это еще тот вопросец! А то вот рассуждаем, что не мог он миллионную армию через Белорусские болота с пушками протащить! Хрен его знает что там было в этом начале 19 века. Ну а за 50 лет до первых фотографий можно такого настрогать что ой ой ой! Я помню как в 90 за одну зиму дачные поселки лишались все проводов, алюминевых кастрюль и прочего цвет мета. Да что говорить то - люки с дорог тащили в металлолом, раз и нет люка, одна дырка на дороге! так что прокладывал кабель Сименс в 1856 году на "Левиафане" и "Фарадее" или вытаскивал его это еще бабушка на двое сказала.

    PS: Ах да... почему же я назвал Мартена святым? Есть такой святой в католической церкви - Луи́ Марте́н (фр. Louis Joseph Aloys Stanislaus Martin; 22 августа 1823, Бордо, Франция — 29 апреля 1894, Арньер-сюр-Итон, Франция) — святой Римско-Католической Церкви, отец святой Терезы из Лизье, муж святой Мари-Зели Мартен. Вот собственно ни чем другим он как бы не прославился кроме как муж святой и отец святой. С чего бы это? Однако что то уж очень он похож на Мартена металлурга судьба которого очень обделила, умер он в жестокой бедности не защитив свои патенты, все Сименсы прибрали. Но это так... для интриги, должна же быть интрига в моем ЖЖ? :::-)))

    anton-montana.livejournal.com

    Прокатный стан — WiKi

    С развитием железнодорожного транспорта значительно увеличилась потребность в прокатной продукции. Первые рельсы были чугунными, однако в начале XIX века в Англии перешли на производство железных рельсов. В 1828 году появился первый прокатный стан для прокатки рельсов из пудлингового железа, а с 1825 года начали прокатывать рельсы из бессемеровской стали, впервые отлитой через 30 лет. Рельсы были главным продуктом прокатного производства. Помимо рельсов надо было производить различные детали паровозов, броня требовалась и для развития флота, в котором деревянные корабли заменялись металлическими бронированными. Первый броневой прокатный стан был сконструирован в 1859 году русским механиком В. С. Пятовым. До этого броневые листы получали сковывая между собой более тонкие листы. Все эти станы были довольно примитивными: валки станков приводились во вращение от водяного колеса, а позднее- паровой машины. Перемещение горячего металла к стану и от него осуществлялось вручную. В одном из музеев старого уральского завода имеется картина: по железному горячему настилу с помощью крючков бригада рабочих передает раскаленную болванку к стану. Труд прокатчика был самым тяжелым на заводе[1].

    Первые станки

    Считается, что первый прокатный стан (с деревянными валками) был сконструирован еще Леонардо да Винчи. Первые прокатные станы появились в конце XVI века По своему устройству они были весьма просты и представляли собой деревянные станки с двумя железными валками. Верхний валок насаживался на четырехгранную ось. На один конец этой оси надевалась большая крестовина. Между двумя валками вставляли одним концом нагретую до высокой температуры металлическую болванку, а затем начинали вращать крестовиной верхний валок. Болванка проходила между валками и сплющивалась. На таких станах прокатывали сначала свинцовые листы, идущие на изготовление органных труб, а затем стали прокатывать серебро и золото для чеканки монет[2].

    Долгое время было распространено мнение,будто железо прокатывать нельзя. Нагретое железо быстро остывало от соприкосновения с валками при медленной работе. Остывшее же железо не поддавалось раскатке, его можно было только сгибать и резать.[2] Первые прокатные станы для производства полосового железа и мелкого сорта были изготовлены в XVIII в. Они приводились во вращение от водяных колес.

    Дуо и Трио-станы

    Дуо-станы

    Прокатка в таких станках происходила следующим образом. Стальные слитки или болванки нагревались до высокой температуры в особых печах и затем подавались во вращающиеся валки. Теперь вращались уже оба валка: и верхний и нижний. Металл затягивался в щель силой трения. Это достигалось вращением валков в разные стороны. Прокатать толстую болванку в тонкий лист нельзя в один раз. Поэтому прошедшую через валик полосу передавали обратно «вхолостую» через верхний валок, поджимали тем временем друг к кругу валки и вновь пропускали полосу, но уж в более узкую щель. Повторяя эту операцию несколько раз, получали уже полосу необходимой толщины.Чтобы избежать необходимости прижимать верхний валок к нижнему, в некоторых прокатных станах на валках вытачивали борозды или ручьи (калибры). Слиток подавался сначала в больший калибр, затем в меньший и так далее. Благодаря этому не надо было каждый раз регулировать расстояние между валками[2].

    Трио-станы

    Чтобы увеличить производительность прокатных станов, начали делать не два валка, а три. Такой стан назывался трехвалковым или станом «трио». Теперь полосу не надо было передавать обратно «вхолостую». Ее пропускали в обратную сторону между средним валком и третьим, верхним. Верхний валок вращается в ту же сторону, что и самый нижний, но в противоположную сторону по сравнению со средним валком. Для подачи металла между средним и верхним валком в прокатных цехах устанавливалось особое приспособление, называемое «подъемным столом». Подъемный стол представлял собой платформу, на которую попадала болванка, выходя между нижними и средним валками. Рабочий, управлявший подъемным столам, пускал воду или пар в цилиндры, на которых покоилась платформа. Воздух или пар двигали поршень в цилиндре и поднимали стол на уровень щели между средним и верхним валками[2].

    Блюминг

    Основная часть блюминга—это две станины, в которые вложены два стальных вала. Верхний вал может приподниматься и опускаться. Прокатные валы блюминга приводятся во вращение электромотором. Слиток подъезжает на роликах к валам. Как только он коснется поверхности валов, они захватывают его в зев, сжимают, вытягивают, делают тоньше и выталкивают на другую сторону. Далее разъем между валами делается меньше. Затем двигатель, вращающий валы, делает «реверс», то есть начинает вращаться в обратную сторону. Слиток на роликах снова подкатывается к валам, но уже с другой стороны, валы снова захватывают его,снова сжимают, делают еще тоньше и еще длиннее. Чтобы избежать получения длинного листа вместо болванки, после нескольких пропусков, слиток при помощи особого, так называемого кантовального аппарата, поворачивается на 90°. Кантовальный аппарат имеет рычаги с крючками на концах. Этими крючками слиток, вышедший из валков, подхватывается сбоку, под нижнюю сторону. Рычаги поворачиваются, как на шарнире, и переворачивают своими крючками слиток на 90°(кантуют)[2].

    ru-wiki.org

    РАЗРЫВ ТЕХНОЛОГИЙ. ЖИДКАЯ СТАЛЬ И СВЯТОЙ МАРТЕН.: vaduhan_08

    Начну я свою историю издали. Попалась мне картинка на которой лежит себе валяется кабелеукладчик Сименсов "Фарадей". «Фарадей» (CS Faraday) — судно компании Siemens Brothers, построено в 1874 году компанией C. Mitchell & Company Ltd. на верфях в Ньюкасле. Названо в честь Майкла Фарадея.За 50 лет эксплуатации в качестве кабелеукладчика «Фарадей» уложил 50 000 морских миль кабеля. В 1924 году судно было продано на слом, однако борта толщиной в 1 дюйм затрудняли работу разборщиков, поэтому Faraday стал угольным блокшивом, названным Analcoal, в Алжире и принадлежащим Англо-Алжирской угольной компании. В 1931 году блокшив был переведён в Гибралтар. В 1941 году судно стало Военно-морским складским судном в Сьерра-Леоне. В 1950 году «Фарадей» вернулся в Англию, где и был разобран на Южно-уэльской верфи."

    original.jpegЧудесная и удивительная судьбы для одного из первых цельнометалических винтовых судов огромного размера. Длинна - 111 метров, водоизмещение 4197. Соизмерим например с крейсером "Аврора". чуть меньше.Конечно же, мне эта картинка напомнила судьбу еще одного знаменитого кабелеукладчика. Даже еще большего по размерам."Great_Eastern", сделанного еще раньше.

    Great_Eastern_SLV_AllanGreen (2).jpg

    Как оказалось огромных железных кораблей в это время появилось много! Но что интересно это все не корабли, это гражданские суда!Вот это огромное железное судно - рудовоз!

    0_15ad68_66a5f632_XL.jpg

    0_15ad6a_b1664bd0_XL.jpg

    А вот корабль, броненосец того же времени.

    grazhdanskaya-vojna-v-ssha-10-16.jpg

    В средине 19 века не только суда огромные железные появляются. Знаменитый Брюннель строит сложнейший мост целиком из стального проката. Этот мост стоит до сих пор и им пользуются! Мост "короля Альберта".

    brunels-royal-albert-bridge-built-in-1859-to-cross-the-river-tamar-ABYF9K.jpg

    Это фото как бы стройки моста, я практически не нашел других фото, но и по этой много вопросов возникает.

    26751_2.JPG

    3592_454795037465b1720b64dd.jpg

    Самое главное проявления высоких металлургических технологий это железнодорожный транспорт и на фотографиях средины 19 века мы видим развитую систему железных дорог, паровозы и классические колесные пары у вагонов.

    f18Hvyz8bzh3_621117_PL.jpg

    f6hKuT6GIRMH_621109_PL.jpg

    F1a5DB14KzR4_620994_PL.jpg

    Везде сталь и прокат!А вот с оружием вышла какая то незадача - пушки бронзовые или чугунные, винтовки гладкоствольные в основном, с капсульным запалом, практически кремневые.

    f7d110c0eb0dd0de9b9ee5b05703644fc332ffcd.png

    Вот пушка на борту гигантского стального корабля "Левиафан", вернее судна, которое для пушек ну ни как не приспособлено!

    deck_of_the_great_eastern.jpg

    Для меня это не понятный парадокс, ведь всегда все новшества особенно в металлургии реализовывались в оружии. Что мы и видим сейчас, да и в начале 20 го века - пушки из стали, дредноуты огромные, бронепоезда и винтовки и прочее прочее прочее.Я решил углубиться в историю металлургии конца 18 века - начало 19 го.Как оказалось Россия была лидером в мировой металлургии!Вот например история Верхнеисетского металлургического завода - http://todaynews24.ru/ural/2011/45/s-sobolem-na-klejme/Я приведу один неожиданный кусочек из статьи..."В начале XIX века мировую славу принесла заводу новая продукция — листовое кровельное железо. Его покупали Англия, Франция, Америка и их колонии. Только в Америку ежегодно вывозилось не менее 300 тыс. пудов продукции. «Визовским» железом были крыты крыши Лондонского парламента и собора Парижской богоматери. В торговом мире верх-исетское железо было известно как «яковлевское», имело клеймо «А.Я.Сибирь» с изображением соболя и высоко ценилось за отменные качества: было гладким, глянцевым, не требовало покраски, «по сто лет на крыше стояло». После пожара 1812 года в Москве его поставили на все крыши пострадавшего города."Кто не понял - это стальной листовой прокат и если верить написанному очень высокого качества - нержавел и не требовал покраски.В статье мне попалась любопытное местечко что в 1918 году все старое оборудование было вывезено, кем и куда не понятно. Но это другая песня...То есть прокат был и оборудование было и делали прокат еще в начале 19 века. Я писал недавно про прокат в древнеримских постройках - тавровые балки Пантеона.Но ведь по официальной истории все не так!!!Меня зацепила одна статейка про историю прокатного стана...https://ru.wikipedia.org/wiki/Прокатный_стан..."С развитием железнодорожного транспорта значительно увеличилась потребность в прокатной продукции. Первые рельсы были чугунными, однако в начале XIX века в Англии перешли на производство железных рельсов. В 1828 году появился первый прокатный стан для прокатки рельсов из пудлингового железа, а с 1825 года начали прокатывать рельсы из бессемеровской стали. Рельсы были главным продуктом прокатного производства. Помимо рельсов надо было производить различные детали паровозов, броня требовалась и для развития флота, в котором деревянные корабли заменялись металлическими бронированными."

    ЭТО ПРОСТО ПРЕЛЕСТЬ КАКАЯ ТО!!! Бессемеру в 1825 году было всего 12 лет!!! Двенадцать!!!Я понимаю что мальчик мог быть умным... но не настолько же! Генри Бессемер (англ. Henry Bessemer; 19 января 1813, Чарлтон, графство Хартфордшир — 15 марта 1898, Лондон) — английский инженер-изобретатель, известный своими изобретениями и революционными улучшениями в области металлургии[3]; член Лондонского королевского общества с 1879 года.https://ru.wikipedia.org/wiki/Бессемер,_ГенриЧто такое Бессемеровский процесс, я напомню читателям.Жидкий чугун заливают в конвектор Бессемера и продувают через него воздух. Кислород воздуха вступает во взаимодействие с углеродом чугуна, образуется СО2 и выделяется энергия которая резко повышает температуру расплава, из горла конвектора вырывается сноп пламени и искр, оп ля и сталь готова!

    article-1291590-0A431B24000005DC-305_468x320.jpg

    Дальше сталь разливают по формам и сразу, пока она не остыла и пластична подают на прокатный стан.ВНИМАНИЕ!!! САМАЯ ГЛАВНАЯ ФИШКА!!! Если сталь остынет она уже не прокатывается, она уже очень плотная!!! Прокатный стан принимает сталь от разлива сразу. Именно прокат горячей стали делает её и твердой и упругой так как прокат упорядочивает кристалическую решетку и создает волокна которые укладываются вдоль по прокату. Но стоит только стали остыть - это уже совсем другое дело! Сталь снова надо нагревать, что бы она стала доступна и ковке и прокату. Так и делают - при прокате сталь многократно нагревают по мере проката в специальной печи.Устройство для проката стали называют блюмингом и слябингом!Первый прокатный стан в России заработал по официальной истории на Сормовском заводе в 1871 году https://ru.wikipedia.org/wiki/Прокатный_станПервые блюминги появились в 70х годах 19 века - 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 блюминги изготовляют с 1931; первый произведенный в СССР (по немецким чертежам) блюминг введён в эксплуатацию на Макеевском металлургическом заводе (1933). В конце 1940-х гг. советскими учеными и инженерами (А. И. Целиков, А. В. Истомин и др.) была разработана первая собственно советская конструкция блюминга (работа была удостоена в 1951 г. Сталинской премии 2-й степени).

    Конечно сталь можно ковать, молотками и кувалдами можно ковать меч, топор, ножик но не рельс!!! И не кровельное железо и не дюймовый лист обшивки корабля.Ну хорошо, мне один читатель насоветовал что раньше то были большие молоты от водяного привода или паровой машины и им то ковать можно все что угодно! Вот например такой молот и ковка...Этот тип механических молотов имеет один существенный недостаток, он виден хорошо на фото - молот падает на наковальню под углом и из за этого сильно ограничены его возможности!

    i.jpg

    Да именно так и сковали башню на первых броненосцах и мониторах времен гражданской войны в США!Вот один из "изобретателей" типа Брюнеля - все и сразу, отец всех паровозов и прочее...Джеймс Несмит (англ. James Nasmyth; 19 августа 1808, Эдинбург — 7 мая 1890, Лондон) — шотландский астроном и инженер, сын шотландского художника Александра Несмита (англ.), изобретатель парового молота и гидравлического пресса.https://ru.wikipedia.org/wiki/Несмит,_Джеймс

    Токмо не очень понятно что он там ковал... если Бессемер не изобрел еще своего способа получения стали в товарных объемах!

    Вот паровые молоты

    bb535623ce6a9a64d4ea741de8705876.jpg

    Французский царь молот.

    800px-Le_Creusot_-_Marteau_Pilon_9.jpg

    Но и все равно рельс молотом не сковать, и изогнутый корабельный рангоут. По этому придумали гидравлические прессы. Но это опять же в лучшем случае вторая половина 19 века!Теперь я предлагаю посмотреть, а как же добывали руду по официальной истории в 19 веке в эпоху фотографии. Руду ведь надо не просто выкопать её надо еще и доставить к печи.

    zr.jpguralstar7.jpgi.jpgi (3).jpgi (2).jpgi (1).jpg1349691066286a.jpg

    594747853.jpg

    0_a9232_4f4a8189_orig.jpg

    Да с такой добычей ладно если на ножик с топором каждому крестьянину железа наделаешь! Англия или Франция на фотографиях ни чем особым не отличается точно такие же шахтеры с фонарем на башке и лошадью и тележкой, не более 500кг. Не надо забывать что карьеры то в земле и лошадь везет нагруженную телегу вверх! То есть до появления экскаваторов и большегрузных машин или хотя бы до железной дороги на рудник речи нет о больших объёмах добычи руды. Железо должно быть очень очень дорогим! Но мы видим просто наплевательское отношение к железному лому - корабли валяются на берегу и их ни кто не разбирает на куски. Почему? Сделать смогли, а разобрать нет? Один из первых вопросов возникает сразу - а чем резать сталь?Газовая сварка и резка металлов появилась опять же в конце 19 века и опять во Франции - http://te.zavantag.com/docs/221/index-7518.html?page=4Но позвольте, а как же резали рельсы, чем же обрезали края, чем вообще резали металл до конца 19 века. Вон же делали корабли в средине 19 века??? Зубилом что ли дюймовый лист резали? Да есть гидравлические ножницы но это опять же конец 19 века! Пилы из инструментальной стали это конец 19 века https://ru.wikipedia.org/wiki/Инструментальная_сталь ....с карбидом вольфрама это вообще 20й век.Но и это все не самое главное.Вот как вы думаете, что делали с металЛическим ломом, ну вот сломался паровой котел или сделали не так деталь к кораблю или рельсы кривые прокатали, что делали со всеми этими железками, железо же денег стоит! Естественный ответ - на переплавку! Даже из истории ВОВ все помнят как подбитые танки и прочее не нужное ломаное оружие отправляли на перевлавку... это же железо!Так вот оказывается до великого изобретения Мартена Пьера Эмиля - регенеративной пламенной печи, металлолом плавить не могли!!! Еще раз - МЕТАЛЛОЛОМ ПЛАВИТЬ НЕ МОГЛИ!!!Нагреть и перековать рельс в саблю или лопату можно, а вот сделать новый рельс толще например уже не могли, или собрать старые рельсы и сделать из них корабль не могли. Так говорит официальная история металлургии!В Германии и прочих Англиях способ этот называют Семенс - Мартеновский. Вот Мартен...

    martin.jpg

    А вот Вильгельм Сименс, это один из братьев великой семейки.

    Wilhelm_Siemens.jpg

    В некоторых статьях их даже путают http://www.metaljournal.com.ua/martin-emile/Дело в том что якобы теорию придумал Сименс, а сделал первую печь Мартен. Судьба Мартена странная, его признали только в конце 19 века и даже наградили перед смертью. Фотографий его мало.Самое удивительное то что печь и способ плавки не сложный - смесь из руды чугуна и металлолома нагревается горением регенеративного газа, который получать умели еще чуть ли не с конца 18 века! Но еще более странно, что варка стекла происходит точно в таких же печах по тем же самым принципам!Но стекло то известно с древнейших времен!!!История с Сименсами интересна тем, что корабль из железа прокладывал тысячи километров кабеля, который покрыт стальным прокатом - оплетка, кабель по которому, как оказалось невозможно было передавать сигналы так как он затухал... и все это было до изобретения настоящего способа получать сталь в промышленных объемах, сталь хорошего качества.Дело в том что как оказалось Бессемеровский или Томасовский способ продувки чугуна воздухом не давал хорошего качества сталь. Бессемеровский способ "нашел свое новое воплощение" когда в 20 веке научились получать кислород и стали продувать чугун чистым кислородом!!! https://rutlib.com/book/17422/p/28

    Судя по тому, что наследие предков смогли освоить полностью только к началу 20 века и сразу же кинулись делать оружие. Начало 19 века технологически я оцениваю как конец 19...минимум! Так что на чем там Наполеон свои армии возил на телегах или по ЖД это еще тот вопросец! А то вот рассуждаем, что не мог он миллионную армию через Белорусские болота с пушками протащить! Хрен его знает что там было в этом начале 19 века. Ну а за 50 лет до первых фотографий можно такого настрогать что ой ой ой! Я помню как в 90 за одну зиму дачные поселки лишались все проводов, алюминевых кастрюль и прочего цвет мета. Да что говорить то - люки с дорог тащили в металлолом, раз и нет люка, одна дырка на дороге! так что прокладывал кабель Сименс в 1856 году на "Левиафане" и "Фарадее" или вытаскивал его это еще бабушка на двое сказала.

    PS: Ах да... почему же я назвал Мартена святым? Есть такой святой в католической церкви - Луи́ Марте́н (фр. Louis Joseph Aloys Stanislaus Martin; 22 августа 1823, Бордо, Франция — 29 апреля 1894, Арньер-сюр-Итон, Франция) — святой Римско-Католической Церкви, отец святой Терезы из Лизье, муж святой Мари-Зели Мартен. Вот собственно ни чем другим он как бы не прославился кроме как муж святой и отец святой. С чего бы это? Однако что то уж очень он похож на Мартена металлурга судьба которого очень обделила, умер он в жестокой бедности не защитив свои патенты, все Сименсы прибрали. Но это так... для интриги, должна же быть интрига в моем ЖЖ? :::-)))

    vaduhan-08.livejournal.com

    Прокатный стан это что такое Прокатный стан: определение — История.НЭС

    Прокатные станы

    Прокатный стан – это машина для обработки металлов давлением между вращающимися валками. После того как сталевары отлили слиток, этот огромный брусок стали нужно превратить в изделия – в кузов автомобиля, железнодорожный рельс или строительную балку. Но для этого нужно, чтобы слиток принял удобную для изготовления деталей форму – либо длинного бруса с поперечным сечением в виде квадрата, круга, балки, либо стального листа или проволоки и т д. Эти различные формы слиток и принимает на прокатных станах. Прокатка в горячем состоянии стала использоваться лишь в начале XVIII века, причем сначала этим способом готовились более или менее тонкие железные листы, но уже с 1769 года начали подобным образом прокатывать проволоку. Первый прокатный стан для железных болванок был предложен английским изобретателем Кортом, когда он разрабатывал метод пудлингования. Корт первым догадался, что при изготовлении некоторых изделий рациональнее поручить молоту только отжимку шлаков, а окончательную форму придавать путем прокатки. В 1783 году Корт получил патент на изобретенный им способ проката фасонного железа с помощью особых вальцов. Из пудлинговой печи крица поступала под молот, здесь она проковывалась и получала первоначальную форму, а затем пропускалась через вальцы. Этот способ потом стал очень распространенным. Однако лишь в XIX столетии техника проката была поставлена на должную высоту, что во многом было связано с интенсивным строительством железных дорог. Тогда были изобретены прокатные станы для производства рельсов и вагонных колес, а потом и для многих других операций. Устройство прокатного стана в XIX веке было несложным. Вращающиеся в противоположные стороны валки захватывали добела раскаленную металлическую полосу и, сжимаясь большей или меньшей силой, проводили ее между своими поверхностями. Таким образом, металл изделия подвергался сильному обжатию при высокой температуре и заготовка приобретала необходимую форму. При этом, например, железо получало свойства, которые не имело от природы. Отдельные зерна металла, которые до прокатки располагались в его массе в беспорядке, в процессе сильного обжатия вытягивались и образовывали длинные волокна. Мягкое и ломкое железо становилось после этого упругим и прочным. К концу столетия техника проката настолько усовершенствовалась, что этим способом стали получать не только сплошные, но и пустотелые изделия. В 1885 году братья Меннесманы изобрели способ прокатки бесшовных железных труб. До этого трубы приходилось изготовлять из железного листа, – их сгибали и сваривали. Это было и долго, и дорого. На стане Меннесманов круглую болванку пропускали между двумя косо друг к другу поставленными валками, действовавшими на нее двояким образом. Во-первых, вследствие сил трения между валками и заготовкой последняя начинала вращаться. Во-вторых, из-за формы валков точки средней их поверхности вращались быстрее крайних. Поэтому, из-за косого расположения валков заготовка как бы ввинчивалась в пространство между ними. Если бы болванка была твердой, она бы не смогла пройти. Но так как ее предварительно сильно разогревали до белого каления, металл заготовки начинал скручиваться и вытягиваться, а в осевой зоне проходило его разрыхление – возникала полость, которая постепенно распространялась по всей длине заготовки. Пройдя через валки, заготовка насаживалась на специальный стержень (оправку), благодаря чему внутренней полости предавалось правильное круглое сечение. В результате выходила толстостенная труба. Чтобы уменьшить толщину стенок, трубу пропускали через второй так называемый пилигримный прокатный стан. Он имел два валка переменного профиля. При прокатке трубы расстояние между валками сначала постепенно уменьшалось, а затем делалось больше диаметра трубы. Каково же устройство современных прокатных станов? Слиток обычно проходит через несколько прокатных станов. Первый из них – блуминг или слябинг. Это самые мощные прокатные станы. Их называют обжимными, потому что их назначение – обжать слиток, превратить его в длинный брус (блум) или пластину (сляб), из которых потом на других станах будут изготовлены те или иные изделия. Блуминги и слябинги – исполинские машины. Производительность современных блумингов и слябингов – порядка 6 миллионов тонн слитков в год, а масса слитков – от 1 до 18 тонн. Перед обжимом слитки необходимо хорошо прогреть. Их выдерживают от четырех до шести часов в нагревательных колодцах при 1100—1300 градусов Цельсия. Затем слитки краном вынимают и кладут на электрическую тележку – электрокар, который и подает их к блумингу или слябингу. У блуминга – два огромных валка. Верхний может подниматься и опускаться, уменьшая или увеличивая просвет между собой и нижним валком. Раскаленный слиток, пройдя через валки, попадает на рольганг – транспортер из вращающихся роликов. Оператор непрерывно меняет направление вращения валков блуминга и роликов рольганга. Поэтому слиток движется через валки то вперед, то назад, и каждый раз оператор все больше уменьшает зазор между валками, все сильнее обжимая слиток. Через каждые 5-6 проходов специальный механизм – кантователь переворачивает слиток на 90 градусов, чтобы обработать его со всех сторон. В конце концов, получается длинный брус, который по рольгангу направляется к ножницам. Здесь брус делят на куски – блумы. Так же происходит прокатка и на слябинге, с той лишь разницей, что у слябинга 4 валка – 2 горизонтальных и 2 вертикальных, которые обрабатывают слиток сразу со всех сторон. Затем полученную длинную пластину режут на плоские заготовки – слябы. Блуминги и слябинги используются только на тех заводах, где разливка стали производится старым способом – в изложницы. Там, где работают установки непрерывной разливки стали (УНРС), получают уже готовые блумы или слябы. Готовые блумы и слябы идут в другие прокатные цехи, где на специальных прокатных станах из них делают, как говорят металлурги, профили, или профильный металл, то есть заготовки определенной толщины, формы, профиля. Листовые станы, прокатывающие слябы в лист, имеют гладкие валки. На таких валках нельзя прокатать рельс или другое изделие сложного профиля. В валках, например, рельсобалочных станов делаются вырезы той формы, какая необходима для получения изделия. В каждом валке вырезается как бы половина профиля будущего изделия. Когда валки сближаются друг с другом, получается, как говорят металлурги, ручей, или калибр. На каждой паре валков таких калибров несколько. Первый имеет форму, только отдаленно похожую на форму изделия, следующие все больше приближаются к ней, и, наконец, последний калибр в точности соответствует тем размерам и форме изделия, какие надо получить. Сталь неподатлива, и ее приходится деформировать постепенно, пропуская через все калибры по очереди. Именно поэтому большинство станов имеет не одну пару валков, а несколько. Станины с валками (их называют клети) устанавливают параллельно либо в ряд, либо в шахматном порядке. Раскаленная заготовка мчится по рольгангам из клети в клеть, да еще в каждой клети движется то вперед, то назад, проходя через все калибры. Сейчас все большее распространение получают высокопроизводительные станы непрерывной прокатки. Здесь клети стоят последовательно одна за другой. Миновав одну клеть, заготовка попадает во вторую, в третью, в четвертую и т д. После каждого обжатия заготовка вытягивается, и каждая последующая клеть должна за тот же промежуток времени пропустить через себя заготовку все большей длины. Некоторые непрерывные станы прокатывают металл со скоростью 80 метров в секунду (290 километров в час), а в год они обрабатывают несколько миллионов тонн. Например, производительность листового широкополосового непрерывного стана «2000», работающего на Новолипецком металлургическом заводе, достигает 6 миллионов тонн. В СССР во Всесоюзном научно-исследовательском институте металлургического машиностроения были созданы принципиально новые станы литейно-прокатные. У них процессы непрерывного литья совмещены в единый поток с непрерывной прокаткой. Сегодня десятки таких станов работают в нашей стране для прокатки стальной, алюминиевой и медной проволоки. Потребность в трубах для транспортировки нефти и природного газа на дальние расстояния вызвала необходимость создать трубные станы. Диаметр нефтяных и газовых труб увеличился. Первые трубопроводы были диаметром 0,2 метра, затем стали выпускать трубы больших диаметров – вплоть до 1,4 метра. Применяются две принципиально различные технологии производства труб. Первый способ: заготовку нагревают до 1200—1300 градусов Цельсия, а затем на специальном стане в ней проделывают отверстие (ее прошивают) – получается короткая труба (гильза) с толстыми стенками. Потом гильзу раскатывают в длинную трубу. Так получают бесшовные трубы. Второй способ: стальной лист или ленту сворачивают в трубу и сваривают по прямой линии или по спирали. Большой производительностью обладают непрерывные агрегаты шовно-стыковой сварки труб. Это комплекс из десятков машин и механизмов, работающих в одной технологической линии. Здесь все автоматизировано: на долю оператора, управляющего комплексом, остается только нажимать кнопки на пульте управления. Начинается процесс с нагрева непрерывной стальной ленты. Затем машины сворачивают ее в трубу, сваривают по шву, вытягивают в длину, уменьшают в диаметре, калибруют, разрезают на части, нарезают резьбу. 500 метров труб ежеминутно – такова производительность комплекса. В последние годы появилось новое направление: на прокатных станах изготавливают не заготовки, а сразу готовые детали машин. На таких станах прокатывают автомобильные и тракторные полуоси, шпиндели текстильных веретен, детали тракторов, электродвигателей, буровых машин. Здесь прокатка вытеснила трудоемкие операции: ковку, штамповку, прессование и механическую обработку на различных металлорежущих станках – токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных и др. К этому же направлению относятся и получившие большое распространение профилегибочные станы, изготовляющие гнутые профили, и станы, прокатывающие фасонные профили высокой точности. Первые станы выгибают изделия сложной формы из стального листа, вторые – прокатывают сложные изделия с очень точными размерами. И в том и в другом случае изделия не нуждаются в дальнейшей обработке на станках. Их режут на части нужной длины и используют в машинах, механизмах и строительных конструкциях.

    Оцените определение:

    Источник: 100 великих чудес техники

    Прокатный стан

    Прокатка – обжатие металла между вращающимися валками, придающее изделию требуемую форму и размеры. Она позволяет производить равномерные по толщине металлические листы.

    До XVI в. их получали лишь свободной ковкой. Однако сделать лист с одинаковой по всей площади толщиной было сложно. Эту проблему помог решить прокатный стан.

    Впервые о прокатке металлов написал в 1495 г. Леонардо да Винчи. Он изобразил ручной прокатный стан с плоскими валками и пояснил его работу. На стане делали равномерные тонкие оловянные листы. В этом стане приводным был нижний валок, на оси которого находилось червячное колесо. Массивная рукоятка вращала валок посредством червячной передачи.

    В первой половине XVI в., наряду с гладкими валками, появились калиброванные. Первые предназначались для прокатки широких полос и листов, а вторые – для прокатки различных профилей.

    В XVI в. прокатные станы применялись для изготовления изделий из олова, свинца, золота, серебра и меди.

    Итальянец Дж. Бранка в книге «Машины» изобразил вальцево?чеканочный стан для прокатки и одновременной чеканки медалей и монет. На нем были установлены нарезные валки. Для передачи движения от верхнего валка к нижнему применялась шестеренная передача. Ведущая шестерня была насажена на ось верхнего прокатного валка, ведомая – на ось нижнего. Шестеренная передача обеспечивала одинаковую окружную скорость валков.

    В XVI–XVII вв. для привода станов использовались сила рабочих и гидравлический двигатель. Во Франции с 1550 г. было разрешено применять на монетных дворах прокатные станы на конной тяге.

    Гораздо медленнее прокатные станы прокладывали себе дорогу в железоделательной промышленности.

    Начальник Уральских горных заводов В. И. Геннин наладил на Урале производство железных прутков с помощью плющильных и резательных станов. Они были установлены на Екатеринбургском заводе в начале 30?х годов XVIII века.

    Важнейшей частью плющильного стана являлись рабочие валки. Их делали из железа, наваривая на него уклад. После этого, во избежание выпуска брака, их гладко и ровно обтачивали. Общий вес такого стана составлял 2130 кг. Его ремонт выполняли мастера с подмастерьями и работниками. Мастер был обязан наблюдать и ухаживать за машиной, регулярно ее смазывать.

    Позже прокатный и резательный станы стали располагать в линию. Это позволило соединить их верхние и нижние валки, приводящиеся в движение двумя гидравлическими двигателями. Правое колесо вращало верхние валки прокатного стана, левое, двигаясь в противоположном направлении, вращало нижние валки обоих станов. Валки отливались из чугуна и укреплялись в прочных металлических стойках.

    В XVIII в. прокатные устройства применялись для выделки листового и полосового железа на предприятиях Швеции. В них нагретые куски железа пропускались между двумя цилиндрами. Полученные листы вновь нагревали в печи и пропускали через валки.

    Однако листовое железо производилось в основном ковкой. Трудность введения прокатных станов состояла в том, что железо, даже размягченное нагревом, дает большую нагрузку на прокатные валки, что требует применения мощных гидравлических колес и значительного расхода воды.

    В то время листовая прокатка применялась при выделке листов из свинца и олова. На английских предприятиях были крупные прокатные станы для прокатки свинца. Они приводились в действие с помощью гидравлических двигателей или лошадей. Стан состоял из двух прокатных валков из литого железа диаметром 300 мм и длиной более 1,5 м. Изменение направления вращения валков, осуществлялось системой шестерен. Она позволяла не переносить свинцовые плиты для повторной прокатки на другую сторону стана, а задавать в валки там, где они находились. Металл подавался к валкам деревянными роликами – прообразом современного рольганга. Отлитая заготовка поднималась на ролики поворотным краном. Для обслуживания стана требовалось 6 рабочих и 6 лошадей. За 10 рабочих часов толщина листа уменьшалась с 45 до 2,5 мм. На это уходило около 200 пропусков.

    Впервые прокатку железа в валках с ручьями осуществил француз Флюер. Для этого он применил двухвалковый реверсный прокатный стан с ручьями ромбической и овальной формы. Кованая заготовка подвергалась шестикратной прокатке при трех промежуточных нагревах. В первый ручей ромбической формы задавалась заготовка овального сечения, затем она пропускалась через ручей овальной формы. Потом она вновь нагревалась и прокатывалась. При заключительной прокатке металл поступал в калибр круглой формы. В результате получался пруток диаметром 6,3 мм. За 24 часа 6 рабочих и несколько учеников прокатывали более 2720 кг прутков. За то же время на рычажно?клещевых станах изготавливали около 230 кг.

    В XIX в. прокатка опередила по масштабам вырабатываемой продукции кузнечную обработку металлов. Тогда выпускались катаные железные рельсы, различные профили, полосовой и листовой металл, трубы и проволока. Все применявшиеся в этот период прокатные станы относились к одной из следующих групп: обжимные, заготовочные, сортовые, листовые и полосовые, трубопрокатные и деталепрокатные.

    За 70 лет XIX в. были заложены основы современного прокатного машиностроения. Получили распространение прокатные станы с горизонтальными и вертикальными валками, появились трехвалковые станы.

    В XIX в. было разработано несколько новых типов прокатных станов, отличающихся друг от друга расположением рабочих клетей. В их числе линейные, сдвоенные, ступенчатые, непрерывные и полунепрерывные станы.

    На рубеже XVIII–XIX вв. прокатный стан сыграл важную роль в широком распространении нового способа получения сварочного железа – пудлингования.

    При пудлинговании накатанная в печи крица после проковки под молотом обжималась в валках прокатного стана, превращаясь в полосовое железо. При прокатке металл уплотнялся и освобождался от шлаков. Применение прокатки значительно сократило время обработки крицы.

    Для обжатия криц применялись также так называемые «качающиеся» станы, изобретенные английским металлургом Дж. Вилкинсоном в 1792 году. Они стали прообразом реверсивных прокатных станов – блюмингов и слябингов.

    Двухвалковые прокатные станы в 1828 г. стали использоваться для прокатки рельсов в Бедлингтоне (Англия). Они делались из пакетов, средняя часть которых собиралась из сырого железа, а поверхность катания – из твердого железа. На подошву пакета шло волокнистое катаное железо. Прокатку производили обжимными и сварочными ручьями. Затем рельс пропускали через ручьи чистового стана.

    До 40?х годов XIX в. для привода прокатных станов наряду с паровым двигателем применялось гидравлическое колесо. Каждый валок приводился во вращение отдельным гидравлическим двигателем. Водяные колеса располагались по обе стороны рабочей клети.

    Однако более прогрессивной была зубчатая передача. Она имела ряд преимуществ: небольшие габариты, высокий КПД, долговечность и надежность.

    В конце XVIII в. появились линейные прокатные станы, состоявшие из двух или трех расположенных рядом рабочих клетей (дуо). Верхние валки первой и второй рабочих клетей жестко соединялись друг с другом и с верхним зубчатым колесом шестеренной клети с помощью шпинделей. Таким же образом нижние валки соединялись с нижним зубчатым колесом шестеренной клети, вал которого был связан с двигателем.

    Эти станы применялись для прокатки криц. Крица пропускалась через первый ручей, затем передавалась на противоположную сторону клети и пропускалась во второй ручей. Аналогично металл пропускался и в остальных ручьях. При каждой подаче заготовку поворачивали на 90°. Число пропусков зависело от размера изделия.

    Диаметр валков таких станов колебался от 400 до 600 мм, длина – от 1200 до 1600 мм, скорость вращения – от 25 до 40 об/мин. На каждом валке было 7–12 ручьев. Для удаления жидких шлаков между поверхностями валков делался зазор, а ручьи имели закругленную форму. Клеть с квадратными ручьями была обжимной, с прямоугольными – чистовой. Прокатанные полосы разрезали, сортировали в пакеты и сваривали в заготовки для дальнейшей обработки.

    В линейном стане прокатные валки обеих клетей вращаются с одинаковой скоростью. Эта система называлась английской. Ее основной недостаток – большие потери времени при передаче металла от одной клети в другую и невозможность изменения скорости прокатки с увеличением длины изделия. Он был устранен французом Ф. Томе, который в 1838 г. поставил обжимную клеть перед чистовой линией, состоящей из нескольких клетей. Валки чистовой клети вращались с повышенной скоростью, что увеличивало производительность стана. Такая схема получила название французской.

    На основе французской системы была создана так называемая ступенчатая система, при которой в стане было нескольких линий. Такую систему назвали немецкой. Ее производительность возросла за счет увеличения скорости прокатки на каждой ступени. Ступенчатая система стала наиболее эффективной.

    Увеличение заготовок и появление крупных слитков литой стали требовали создания более мощных и совершенных прокатных станов.

    Идею создания трехвалкового стана предложил в XVIII в. шведский металлург X. Полем. Такой стан позволял пропускать металл в двух направлениях без реверсирования вращения валков. Трехвалковые станы появились в начале XIX в. и применялись для сортовой прокатки. Позже на них изготавливали крупные профили, листы и полосы.

    В 1857 г. американец Джон Фриц создал мощный трио?стан для прокатки рельсов, снабженный приспособлениями для подачи металла в валки и механизмами для передвижения его в агрегате. На нем прокатывали слитки стали массой до 3–5 тонн.

    Американец А. Голлей создал прокатный трио?стан с неподвижными верхним и нижним валками. В 1871 г. он сконструировал трио?стан (блюминг) для прокатки рельсов и сортового металла.

    Для обработки крупных заготовок и слитков требовались надежные способы реверсирования валков. Первые конструкции таких станов имели реверсивные передачи и муфты, управляющиеся сначала вручную, а позднее гидравлическими устройствами. Позже стали реверсировать сам двигатель.

    В 1866 г. Делен применил для листопрокатного стана дуореверсивную сдвоенную паровую машину. В 1867 г. в Англии инженер Дж. Рамсботтом применил такую же машину для привода валков дуопрокатного стана.

    В универсальном прокатном стане, наряду с парой горизонтальных валков, есть пара вертикальных валков для обжатия металла с боков. Он применяется в том случае, когда кантовка изделия затруднена.

    Такой стан был изобретен в 1848 г. директором сталелитейного завода в Вестфалии (Германия) Деленом. Он позволил изменять в широких пределах размеры изделий без замены валков, что обусловило его более высокую производительность и экономичность. На нем изготовляли различные изделия, в том числе полосы и рельсы. Вначале прокатку рельсов осуществляли на прокатных станах с одной парой обжимных и одной парой чистовых валков. В 1868 г. Маррель предложил вести черновую прокатку на реверсивном стане с изменяемым давлением. Для этого валки раздвигались и захватывали поданную в них болванку. Верхний валок опускали после каждого пропуска рельса пока он не сходился вплотную с нижним. В процессе прокатки рельс обжимался двумя вертикальными валками. Затем его пропускали через чистовые ручьи без вертикальных валков.

    В 1857 г. англичанин Г. Бессемер запатентовал бесслитковую прокатку. Она позволила получать металлические листы путем заливки жидкого металла в зазор между вращающимися в разные стороны горизонтальными валками. На такой установке впервые был получен стальной лист толщиной 1 мм и длиной 1,2 м. В ней были совмещены литье, кристаллизация и деформация металла.

    Ученых и изобретателей давно занимала идея создания прокатного стана непрерывного действия. Еще в 1775 г. механик Нижнетагильского металлургического завода Е. Г. Кузнецов создал модель непрерывного прокатного стана, состоявшего из двух пар горизонтальных валков. В процессе прокатки заготовка автоматически передавалась из первой пары валков во вторую. В 1778 г. изобретатель построил действующий стан. Однако запустить его не позволила недостаточная мощность водяного колеса.

    В 1798 г. непрерывный прокатный стан с горизонтальными валками предложил англичанин У. Хезлидайн. Стан состоял из трех прокатных клетей дуо, связанных друг с другом направляющими. По ним прокатываемая полоса передавалась из клети в клеть. Этот проект не был реализован.

    В 1861 г. Ч. Уайль изобретел непрерывный прокатный стан. Он имел несколько прокатных клетей с попеременно чередующимися горизонтальными и вертикальными валками и служил для обжатия криц и заготовок из сварочного железа.

    Непрерывный прокатный стан Дж. Бедсона был запатентован в 1862 г. Он состоял из нескольких пар вертикальных и горизонтальных валков (от 13 до 16), расположенных друг за другом на расстоянии, несколько меньшем длины прокатываемой полосы, что обеспечивало автоматическую подачу проката в валки. Попеременная горизонтальная и вертикальная расстановка валков не требовала поворота заготовки при перемещении из клети в клеть. Скорость валков возрастала с уменьшением длины полосы. Вместо 6 человек новый стан обслуживали рабочий и помощник.

    Быстрое распространение непрерывных прокатных станов началось в 70?е годы XIX в., когда появились бессемеровская и мартеновская стали. Прокатка на непрерывных станах резко повысила производительность производства.

    Для повышения эффективности прокатки требовалось рациональное размещение рабочих клетей. Кроме уже существовавших схем получили распространение новые: полунепрерывные, с последовательным («кросс?каунтри») и шахматным расположением рабочих клетей.

    При прокатке на станах «кросс?каунтри» полоса движется зигзагообразно. Затем она периодически движется параллельно, но в противоположном направлении.

    В «шахматных станах» число рабочих клетей соответствует количеству проходов для прокатки. Скорость прокатки увеличивается по мере роста длины заготовки. Особенность прокатки на этих станах в том, что заготовка поступает в следующую клеть лишь выйдя из предыдущей. Это происходит автоматически, благодаря косому расположению роликов в передней части рольганга.

    Повышение требований к точности размеров проката вызвало необходимость создания станов с многовалковыми клетями, уменьшающими или исключающими прогиб валков при работе и придающими конструкции необходимую жесткость. Начало этому направлению положил Б. Лаут. В 1862 г. он создал 3?валковый прокатный стан с одним рабочим и двумя опорными валками.

    Его развитием стал 4?валковый стан (кварто). В нем два рабочих валка опираются на два опорных валка большего диаметра. Все валки расположены в одной вертикальной плоскости. Станы кварто получили широкое распространение в горячей и холодной прокатке тонкого листа и ленты из стали и цветных металлов.

    В 1860 г. немецкий инженер Рейнхард Маннесман подал идею прокатки бесшовных труб. В 1885 г. Р. Маннесман и его брат Макс взяли патент на валковый прошивной стан. В нем нагретая сплошная заготовка превращалась в короткую толстостенную трубу или гильзу. Стан состоял из двух вращающихся в одном направлении валков, расположенных под углом друг к другу. Возникающая между валками и заготовкой сила трения направлена под углом к оси заготовки. В процессе взаимодействия заготовки и валков она разлагается на две составляющие. Сила, касательная к окружности заготовки, вращает ее, а сила, параллельная оси заготовки, двигает ее вперед. При одновременном вращательном и поступательном перемещении заготовка надвигается на оправку, препятствующую ее поступательному движению. В результате периферийные слои металла вытягиваются валками по винтовой линии вдоль оправки, выходя из конусов в виде трубы. Этот процесс был впервые применен в 1887 году.

    В 1891 г. Маннесманы создали пильгер – стан для раскатки короткой толстостенной гильзы в длинную трубу с нормальной толщиной стенки. Он состоял из двух валков, имеющих калибры переменного сечения по окружности.

    Возрастание скорости прокатки требовало автоматической передачи полосы из клети в клеть или из одного ручья в другой. Эта задача была решена созданием специальных приспособлений – автоматических проводок (обводок).

    В 1877 г. Мак?Каллип предложил проводку для передачи прокатываемой полосы из верхней пары валков одной клети в нижнюю пару валков другой клети. Этот процесс усовершенствовали в начале XX в. Шепф и Мозаннер. Это решило проблему безопасной эксплуатации и высокопроизводительной работы прокатных станов.

    В конце XIX в. в прокатном производстве применялись различные системы, передающие движение от двигателя к прокатным станам. Наиболее распространенным был групповой привод, в котором энергия передавалась ременными и канатными передачами. Для выравнивания хода двигателя на его валу устанавливался маховик. Сообщенная маховику во время ускорения хода машины кинетическая энергия расходовалась в остальное время для плавной и равномерной работы стана.

    Позже появился электрический привод. Его особенность – плавность включения и быстродействие. Электропривод позволил точно регулировать скорости прокатных валков и создать станы с автоматизированным управлением. Впервые такой привод был применен в 1897 г. в Германии. Наиболее рациональным стал вариант, в котором каждый валок приводится в действие отдельным электродвигателем.

    В 30?е годы XX в. прокатные станы были механизированы. Так, для подъема и опускания верхнего валка использовался механизм, состоящий из электрического нажимного устройства и гидравлического уравновешивателя. Станы оборудовались механическими рольгангами, направляющими линейками, манипуляторами. Реверсирование валков осуществлялось изменением направления вращения главного двигателя. В 50?е годы XX в. были разработаны литейно?прокатные агрегаты, соединившие процессы непрерывного литья заготовок и прокатку. Они обеспечивали непрерывность процессов литья и прокатки благодаря использованию первичной теплоты слитка.

    В СССР первая такая установка была создана в 1965 г. В ней жидкий металл подавался между валков снизу вверх. В другом способе формирование слитка происходило после окончания кристаллизации. В конце 50?х годов XX в. в СССР был разработан так называемый литейно?прокатный стан, совмещавший непрерывное литье и прокатку.

    В 60?е годы прошлого века применение вычислительной техники произвело коренные преобразования в прокатке. ЭВМ осуществляет оперативный учет производства и слежения за прокатываемым металлом, управляет нажимным устройством и манипуляторными линейками, контролирует все производственные процессы.

    Оцените определение:

    Источник: 100 знаменитых изобретений

    interpretive.ru

    Классификация прокатных станов

     

    Классификация прокатных станов

    Все прокатные станы, работающие на металлургических предприятиях, классифицируются по назначению, количеству расположению рабочих клетей и валков в рабочих клетях.По назначению прокатные станы делятся на:

    1. Обжимные станы − блюминги и слябинги. Их относят к основным обжимным реверсивным станам. Блюминги и слябинги характеризуются диаметром рабочего валка. Различают малые блюминги с диаметром валка 859-900 мм и большие блюминги с диаметром валков 1000-1300 мм.
    2. Заготовочные станы дополнительно обжимают блюмы. Диаметр валков таких станов составляет 500-900 мм. Заготовочные станы предназначены для прокатки заготовок для сортовых, проволочных и трубных станов.
    3. Рельсобалочные станы прокатывают рельсы, двутавровые балки и швеллеры. Стан, как правило, содержит обжимную двухвалковую клеть 900. черновую трехвалковую клеть 800 и двухвалковую чистовую клеть 800.
    4. Крупно-, средне- и мелкосортовые станы. Крупносортовые станы прокатывают сталь до 150 мм.   Среднесортовые станы прокатывают сталь до 80 мм.   Мелкосорторвые станы прокатывают сталь до 40 мм. Характеристика сортовых станов в таблице 2, а примерный сортамент проката приведен в таблице 8.
    5. Проволочные станы содержат 4-5 групп клетей: черновая, две-три средних и чистовую клеть. Проволочный стан может быть полунепрерывным и непрерывным. Одной из особенностью проволочных станов является настройка стана на непрерывность намотки проволки.
    6. Листовые (толсто-, средне- и тонколистовые) станы прокатывают сталь от 1 до и более 4 мм.
    7. Станы холодной прокатки прокатывают сталь от 0,008 до 4 мм.
    8. Трубопрокатные станы.

    К станам горячей прокатки относят обжимные, заготовочные, рельсобалочные, сортовые, проволочные, штрипсовые, листовые, широкополосные.

    К станам холодной прокатки относят листовые, жестепрокатные и станы для прокатки тонкой ленты.

    К станам специального назначения относят колесопрокатные, бандажепрокатные, для прокатки полос и профилей переменного сечения, шаров, винтов, гнутых профилей.

    Основным параметром стана является диаметр валков или шестерен в шестеренной клети в мм. При наличии в стане нескольких рабочих клетей параметром стана является диаметр валков чистовой клети.

    Основным параметром листовых станов является длина бочки валка в мм, которая определяет наибольшую ширину прокатываемых на стане листов или полос.

    По режимам работы различают: реверсивные регулируемые, нереверсивные нерегулируемые, нереверсивные регулируемые станы. Реверсивный стан имеет одну клеть, прокатка в которой производится в обоих направлениях. Нереверсивный стан имеет несколько клетей, расположенных последовательно. Клети установлены таким образом, что прокатываемый металл одновременно находится в нескольких клетях.

    По числу и расположению рабочих клетей различают: одноклетьевые, многоклетьевые линейные, последовательные, непрерывные, зигзагообразные, шахматные станы.

    Одноклетьевые станы являются простейшим типом прокатного стана. К станам такой группы относят блюминги, слябинги, заготовочные и станы готового проката. Такие станы используют как заготовочные, сортовые, рельсобалочные, проволочные, листовые.

    Рабочие клети в многоклетьевом линейном стане располагается в одну линию.

    По количеству рабочих валков клети прокатных станов подразделяются на двухвалковые (дуо), трехвалковые (трио), четырехвалковые (кварто) и многовалковые станы. Число валков на станах может быть от 2 до 20.

     

    Рисунок 3.1 – Схема расположения валков в двухвалковой клети

    Двухвалковые клети наиболее распространены, и бывают реверсивными и нереверсивными. Прокатываемый металл проходит между валками вперед и назад нужное количество раз, а валки соответственно меняют свое направление вращения. Реверсивные двухвалковые клети применяют в обжимных, толстолистовых, сортовых и листовых станах.

    В трехвалковых клетях оси валков расположены в одной вертикальной плоскости и имеют постоянное направление вращения. Трехвалковые клети используют при производстве сортового проката. Прокатываемый металл движется в одну сторону между нижним и средним валками и в обратную сторону - между средним и верхним. Для подъема металла на верхний уровень устанавливают подъемно-качающиеся столы.

    Рисунок 3.2 – Схема трехвалковой клети

    При производстве листа применяют трехвалковые клети, но со средним валком меньшего диаметра, чем нижний и верхний. Средний валок является неприводным и в процессе прокатки прижимается то к верхнему, то к нижнему валкам.

    Наличие подъемно-качающегося стола в трехвалковых станах снижается производительность. Кроме того, валковая система обладает малой жесткостью и в последнее время применяется все реже.

    Четырехвалковые клети имеют четыре валка, расположенные в одной вертикальной плоскости. Прокатка металла осуществляется только двумя внутренними, рабочими валками. Два остальных валка служат опорой для рабочих валков и предназначены для снижения упругой деформации рабочих валков и увеличения жесткости валковой системы. Приводными валками являются рабочие валки. В четырехвалковых клетях применяют рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижаются деформирующие усилия.

    Рисунок 3.3 - Схема расположения четрых- и шестивалковой клети

     Многовалковые клети используют для тонколистовых прокатных станов холодной прокатки. Точная прокатка возможна лишь при относительно малых диаметрах валков. Диаметры рабочих валков в двенадцати- и двадцативалковых клетях лежат в пределах от 3 до 50 мм.

    По расположению валков различают клети с горизонтальными, вертикальными, с горизонтальными и вертикальными (универсальные клети), с косыми валками.

    Наиболее части используются двухвалковые станы с горизонтальным размещением валков. Клети с вертикальными валками (эджеры) применяются для бокового обжатия металла, когда нежелательна кромка.

    Станы, у которых вблизи горизонтальных валков расположены вертикальные, называются универсальными. Обжатие металла осуществляется горизонтальными и вертикальными валками одновременно.

    Привод прокатного стана может быть редукторным или безредукторным. Достоинством безредукторного привода является меньшая инерционность, более простая кинематическая схема, меньшие габариты.

    Для станов используется групповой и индивидуальный привод. Схема прокатного стана с групповым приводом показана на рисунке 3.4. Групповой привод включает себя шестеренную клеть  редуктор. Движение от одного двигателя распределяется на два шпинделя с помощью шестеренной клети.  Это одноступенчатый редуктор, передаточное отношение которого равно единице. Шпиндели передают крутящий момент  при отклонении от соосности до 10…12 º. Групповой привод применяется в основном на мелких станах. У подобного стана меньше электрооборудование и оно менее сложно.

    Рисунок 3.4 - Схема прокатного стана с групповым приводом

    Наиболее предпочтительно в станах использовать индивидуальный привод (рисунок 3.5), когда каждый прокатный валок приводится в движение от своего электродвигателя. При этом возможно увеличить мощность привода каждого валка и ускорения. А требование в точном подборе валков отпадает. Индивидуальный привод позволяет регулировать скорости каждого валка  и поддерживать определенное соотношение между ними. Как правило, скорость нижнего валка выше по отношению к скорости верхнего валка, что способствует лучшему прохождению металла по рольгангам.

    Рисунок 3.5 - Схема электропривода с индивидуальным приводом

    Скорости прокатки весьма различны и зависят главным образом от требуемой производительности прокатного стана, сортамента прокатываемой продукции и технологического процесса. У обжимных, заготовочных, толстолистовых, крупносортных станов скорость прокатки около 2-8 м/с. Наибольшие скорости характерны для непрерывных станов: при прокатке сортового металла 10-20 м/с; полосового 25-35 м/с; проволоки 50-70 м/с; при холодной прокатке жести 40 м/с.

    Режим работы станов тяжелый. Он характеризуется ударным приложением нагрузки в момент захвата металла, большими динамическими перегрузками, особенно в период разгона привода с металлом в валках.

    Режим работы реверсивных станов отличается большой частотой пусков (до 1500 в час), частыми реверсами, торможением, большими перегрузками. Электропривод главной клети все время работает в динамическом режиме.

    xn----7sbape2a9b3a0ga.xn--p1ai