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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
압연 공장. 발명과 생산의 역사
압연기는 회전하는 롤 사이에서 금속을 형성하는 기계입니다. 철강 노동자들이 주괴를 주조한 후 이 거대한 강철 막대는 차체, 철도 레일 또는 건설 빔과 같은 제품으로 전환되어야 합니다. 그러나이를 위해 잉곳은 정사각형, 원형, 빔 또는 강판 또는 와이어 형태의 단면이있는 긴 막대 또는 강판 또는 와이어 등 부품 제조에 편리한 형태를 취해야합니다. 잉곳은 압연기에서 이러한 다양한 형태.
열간 압연은 1769 세기 초에만 사용되기 시작했으며 처음에는 다소 얇은 철판이 이런 식으로 준비되었지만 이미 XNUMX 년부터 이런 식으로 와이어를 압연하기 시작했습니다. 최초의 철괴용 압연기는 영국 발명가 Kort가 퍼들링 방법을 개발할 때 제안했습니다. Kort는 일부 제품의 제조에서 슬래그 추출만으로 해머를 충전하고 롤링으로 최종 모양을 제공하는 것이 더 합리적이라고 추측했습니다.
1783년 Kort는 특수 롤러를 사용하여 형철을 롤링하기 위해 발명한 방법에 대한 특허를 받았습니다. 웅덩이 가마에서 크래커가 망치 아래로 왔고 여기에서 단조되어 원래 모양을 얻은 다음 롤러를 통과했습니다. 이 방법은 매우 보편화되었습니다. 그러나 XNUMX세기에 이르러서야 압연기술이 본격화되었는데, 이는 주로 집중적인 철도건설에 기인한다. 그런 다음 레일과 마차 바퀴 생산을 위해 그리고 다른 많은 작업을 위해 압연기가 발명되었습니다. XNUMX세기 압연기의 건설은 간단했다. 반대 방향으로 회전하는 롤은 하얗게 뜨거운 금속 스트립을 포착하고 어느 정도 힘으로 압축하여 표면 사이로 운반했습니다. 따라서 제품의 금속은 고온에서 강한 압축을 받고 공작물은 필요한 모양을 얻었습니다. 이 경우 예를 들어 철은 본질적으로 가지고 있지 않은 속성을 받았습니다. 압연하기 전에 무질서한 덩어리에 위치한 별도의 금속 입자는 강한 압축 중에 늘어나고 긴 섬유를 형성했습니다. 부드럽고 깨지기 쉬운 철은 그 후 탄력 있고 내구성이 있습니다.
세기 말에는 압연 기술이 크게 향상되어 이 방법으로 고체 제품뿐만 아니라 중공 제품도 얻을 수 있었습니다. 1885년 Mennesmann 형제는 이음새가 없는 철 파이프를 압연하는 공정을 발명했습니다. 그 전에는 파이프를 철판으로 만들어야 했습니다. 파이프는 구부러지고 용접되었습니다. 길고 비쌌습니다. Mennesmann 공장에서는 두 가지 방식으로 작용하는 서로 비스듬히 놓인 두 개의 롤 사이에 둥근 블랭크가 통과되었습니다. 첫째, 롤과 빌렛 사이의 마찰력으로 인해 빌릿이 회전하기 시작했습니다. 둘째, 롤의 모양으로 인해 중간 표면의 포인트가 외부 표면보다 빠르게 회전했습니다. 따라서 롤의 비스듬한 배열로 인해 공작물이 롤 사이의 공간에 나사로 고정되는 것처럼 보였습니다. 공백이 단단하면 통과할 수 없습니다. 그러나 미리 백열로 강하게 가열했기 때문에 공작물의 금속이 비틀리고 늘어나기 시작했고 축 영역에서 풀림이 발생했습니다. 공동이 나타나 공작물의 전체 길이를 따라 점차 퍼졌습니다. 롤을 통과한 후 빌릿은 특수 막대(맨드릴)에 장착되어 내부 캐비티에 올바른 원형 섹션이 제공되었습니다. 결과는 벽이 두꺼운 파이프였습니다.
벽 두께를 줄이기 위해 파이프는 소위 Pilgrim 압연기라고 하는 두 번째 압연기를 통과했습니다. 두 개의 가변 프로필 롤이 있습니다. 파이프를 압연할 때 먼저 롤 사이의 거리가 점차 감소한 다음 파이프 직경보다 커졌습니다. 현대 압연기의 구조는 무엇입니까? 잉곳은 일반적으로 여러 압연기를 통과합니다. 그들 중 첫 번째는 개화 또는 슬라이싱입니다. 이들은 가장 강력한 압연기입니다. 목적이 잉곳을 압축하여 긴 빔(블룸) 또는 플레이트(슬래브)로 변환하여 특정 제품이 다른 밀에서 만들어지기 때문에 크림핑이라고 합니다. Bloomings와 석판은 거대한 기계입니다. 현대 개화 및 슬래브의 생산성은 연간 약 6만 톤의 잉곳이며 잉곳의 질량은 1~18톤입니다. 압착하기 전에 잉곳을 잘 가열해야 합니다. 그들은 섭씨 1100-1300도에서 가열 우물에서 XNUMX-XNUMX 시간 동안 보관됩니다. 그런 다음 크레인으로 잉곳을 꺼내 전기 트롤리 (전기 자동차)에 올려 꽃이나 슬라이빙으로 전달합니다. Blooming에는 두 개의 거대한 목초가 있습니다. 상단 롤은 상승 및 하강하여 자체 롤과 하단 롤 사이의 간극을 줄이거나 늘릴 수 있습니다. 롤을 통과한 뜨거운 잉곳은 회전하는 롤러의 컨베이어인 롤러 테이블에 떨어집니다. 작업자는 롤러 테이블의 블루밍 롤과 롤러의 회전 방향을 지속적으로 변경합니다. 따라서 잉곳은 롤을 통해 앞뒤로 이동하고 작업자가 롤 사이의 간격을 점점 더 줄여 잉곳을 점점 더 압축합니다. 5-6회 통과할 때마다 특수 메커니즘 - 틸터가 잉곳을 90도 회전시켜 모든 측면에서 처리합니다. 결국 롤러 테이블을 따라 가위로 향하는 긴 빔이 얻어집니다. 여기서 목재는 조각으로 나뉩니다-꽃.
압연은 또한 슬래브에서 발생하며 유일한 차이점은 슬래브에 4개의 롤(수평 2개, 수직 2개)이 있어 한 번에 모든 측면에서 잉곳을 처리한다는 것입니다. 그런 다음 생성 된 긴 판을 평평한 빌렛 - 슬래브로 절단합니다. Bloomings 및 Slabs는 이전 방식으로 강철을 금형에 붓는 공장에서만 사용됩니다. 연속 주조 공장(CUR)이 가동되는 곳에서는 기성품 블룸 또는 슬래브를 얻습니다. 완성 된 꽃과 슬래브는 야금 학자들이 말했듯이 프로파일 또는 프로파일 금속, 즉 특정 두께, 모양, 프로파일의 블랭크와 같이 특수 압연기가 만드는 다른 압연 공장으로 이동합니다. 슬래브를 시트로 압연하는 시트 밀은 부드러운 롤을 가지고 있습니다. 이러한 롤에서는 레일이나 복잡한 프로파일의 다른 제품을 굴릴 수 없습니다. 예를 들어 레일 및 빔 밀과 같은 롤에서 제품을 얻는 데 필요한 모양으로 절단이 이루어집니다. 각 롤에서 마치 미래 제품 프로파일의 절반이 잘린 것처럼 보입니다. 롤이 서로 접근하면 야금 학자들이 말했듯이 스트림 또는 구경이 나타납니다. 각 롤 쌍에는 이러한 구경이 여러 개 있습니다. 첫 번째는 제품의 모양과 거의 비슷한 모양을 가지고 있고, 다음은 점점 더 가까워지고 있으며, 마지막으로 마지막 구경은 필요한 제품의 치수 및 모양과 정확히 일치합니다. 강철은 굽히지 않으며 모든 구경을 차례로 통과하면서 점진적으로 변형되어야 합니다. 그렇기 때문에 대부분의 밀에는 한 쌍의 롤이 아니라 여러 개가 있습니다. 롤이 있는 침대(스탠드라고 함)는 일렬로 또는 바둑판 패턴으로 병렬로 설치됩니다. 뜨거운 공작물은 스탠드에서 스탠드로 롤러 테이블을 따라 돌진하고 각 스탠드에서도 앞뒤로 이동하여 모든 구경을 통과합니다.
오늘날 고성능 연속 압연기는 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 여기서 스탠드는 차례로 직렬로 연결됩니다. 하나의 스탠드를 통과하면 공작물이 두 번째, 세 번째, 네 번째 등으로 들어갑니다. 각 압축 후 공작물이 늘어나고 각 후속 스탠드는 같은 시간 동안 길이가 증가하는 공작물을 통과해야 합니다. 일부 연속 압연기는 초당 80미터(시속 290km)의 속도로 금속을 압연하며 연간 수백만 톤을 처리합니다. 예를 들어 Novolipetsk Metallurgical Plant에서 작동하는 2000 시트형 연속 스트립 밀의 생산성은 6만 톤에 이릅니다. 소련에서는 All-Union Research Institute of Metallurgical Engineering에서 근본적으로 새로운 주조 및 압연기가 만들어졌습니다. 연속 주조 공정은 연속 압연과 함께 단일 스트림으로 결합됩니다. 오늘날 철강, 알루미늄 및 구리선을 압연하기 위해 수십 개의 이러한 공장이 우리나라에서 운영되고 있습니다. 원유와 천연가스를 장거리로 수송하기 위한 파이프가 필요했기 때문에 파이프 밀이 필요했습니다. 오일 및 가스 파이프의 직경이 증가했습니다. 첫 번째 파이프 라인은 직경이 0,2m 였고 최대 1,4m의 큰 직경의 파이프를 생산하기 시작했습니다. 근본적으로 다른 두 가지 파이프 생산 기술이 사용됩니다. 첫 번째 방법 : 공작물을 섭씨 1200-1300도까지 가열 한 다음 특수 밀에 구멍을 뚫습니다 (스티칭)-두꺼운 벽이있는 짧은 파이프 (슬리브)를 얻습니다. 그런 다음 슬리브를 긴 튜브로 감습니다. 이것이 이음매없는 파이프를 얻는 방법입니다. 두 번째 방법: 강판 또는 스트립을 튜브로 감아 직선 또는 나선형으로 용접합니다. 파이프의 심 맞대기 용접용 연속 장치는 생산성이 높습니다. 이것은 하나의 생산 라인에서 작동하는 수십 대의 기계와 메커니즘의 복합체입니다. 여기에서는 모든 것이 자동화되어 있습니다. 컴플렉스를 관리하는 운영자는 제어판의 버튼만 누르면 됩니다. 공정은 연속 강철 스트립의 가열로 시작됩니다. 그런 다음 기계는 그것을 파이프로 굴려서 이음새에서 용접하고 길이를 늘리고 직경을 줄이고 보정하고 조각으로 자르고 실을 자릅니다. 매분 500m의 파이프 - 이것이 단지의 생산성입니다. 최근 몇 년 동안 새로운 방향이 나타났습니다. 압연기는 블랭크를 생산하지 않고 즉시 기계 부품을 완성합니다. 이러한 밀에서는 자동차 및 트랙터 축 샤프트, 섬유 스핀들, 트랙터 부품, 전기 모터 및 드릴링 머신이 압연됩니다. 여기에서 압연은 노동 집약적인 작업을 대체했습니다: 다양한 금속 절삭 기계의 단조, 스탬핑, 프레싱 및 기계 가공(선삭, 밀링, 평면 가공, 드릴링 등)
이 방향에는 널리 보급되어 벤트 프로파일을 생산하는 롤포밍 밀과 고정밀 성형 프로파일을 압연하는 밀도 포함됩니다. 첫 번째 압연기는 강판에서 복잡한 모양의 제품을 구부리고 두 번째 압연기는 매우 정밀한 치수의 복잡한 제품을 압연합니다. 두 경우 모두 기계에서 제품을 추가로 처리할 필요가 없습니다. 그들은 원하는 길이의 조각으로 절단되어 기계, 메커니즘 및 건물 구조에 사용됩니다. 저자: Musskiy S.A.
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