CHƯƠNG 1 MÁY CÁN VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CÁN 1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CÁN thép ống VINAPIPE liên doanh giữa Việt nam và Hàn quốc, Công ty thép Đà nẵng v. Tính đến năm 2005 cả nước ta đã sản xuất khoảng 3. Thép của chúng ta phục vụ được một phần nhu cầu xây dựng cho đất nước và đã tham gia xuất khẩu.
Trong định huớng phát triển của ngành luyện kim ở nước ta đã dự kiến tổng nhu cầu thép vào năm 2010 là 6.000 tấn thép tấm, lá và 2.000 tấn thép hình và dây. Để đảm bảo nhu cầu nêu trên, dự kiến xây dựng, phân bổ và phát triển năng lực thiết bị nhằm cân đối nhu cầu sản phẩm cũng được đề xuất cho từng giai đoạn đến 2005 và 2010, bao gồm các nhà máy cán nóng, cán nguội thép băng liên tục với tổng sản lượng dự kiến đến 2010 tới hơn 4 triệu tấn/năm. KHÁI NIỆM VỀ SẢN PHẨM CÁN Sản phẩm cán được sử dụng khắp mọi nơi, từ các ngành công nghiệp chế tạo ôtô, xe lửa, máy cày, xe tăng, trong công nghiệp chế tạo máy bay, tên lửa, trong chế tạo tàu thủy đến các ngành công nghiệp xây dựng dân dụng, xây dựng cầu đường, phát thanh truyền hình, trong công nghiệp dân dụng v. vì vậy mà ngành cán được chú ý và phát triển mạnh trên thế giới.
Vật liệu được dùng phổ biến trong công nghiệp cán là thép và các kim loại màu như vàng, bạc, đồng, nhôm, chì, kẽm, niken v.để xây nên những giàn khoan trên biển, để làm cốt thép cốt pha cho những ngôi nhà cao chọc trời, để chế tạo những đường dây cáp quang, những đường dây điện và điện thoại nối từ miền quê này đến miền quê khác; thép đường ray làm nên những đường xe lửa, thép lá tráng thiếc dùng để làm hộp đựng hoa quả và đựng thực phẩm. Nhôm tấm, thép tấm không gỉ dùng để chế tạo xong, chảo, nồi, dùng trong trang trí nội thất v. 6 Sản phẩm cán có nhiều chủng loại khác nhau như thép hình, thép tấm, thép ông và các loại sản phẩm có hình dáng đặc biệt như các loại ren, các loại bi, bánh răng, bánh xe lửa. Thép tấm được ứng dụng nhiều trong các ngành chế tạo tàu thuỷ, ô tô, máy kéo, chế tạo máy bay, trong ngày dân dụng.
Chúng được chia thành 3 nhóm: - Thép tấm dày: S = 4 ữ 60 mm; B = 600 ữ 5.000 mm - Thép tấm mỏng: S = 0,2 ữ 4 mm; B = 600 ữ 2. - Thép tấm rất mỏng (thép lá cuộn): S = 0,001 ữ 0,2 mm; B = 200 ữ 1. Thép ống :được sử dụng nhiều trong các ngàng công nghiệp dầu khí, thuỷ lợi, xây dựng. Chúng được chia thành 2 nhóm: - ống không hàn: là loại ống được cán ra từ phôi thỏi ban đầu có đường kính ử = 200 ữ 350 mm; chiều dài L = 2.
- ống cán có hàn:được chế tạo bằng cách cuốn tấm thành ống sau đó cán để hàn giáp mối với nhau. Loại này đường kính đạt đến 4.000 mm; chiều dày đạt đến 14 mm. Thép hình có rất nhiều chủng loại, có sản phẩm với tiết diện đơn giản cũng có sản phẩm với tiết diễn rất phức tạp: 7 H. Một số loại sản phẩm cán hình 1.
KHÁI NIỆM VỀ MÁY CÁN VÀ MÁY CÁN THÉP 1. Khái niệm về máy cán Ngày xưa, con người đã biết dùng những vật bằng gổ hoặc đá có dạng hình trụ tròn để nghiền bột, ép mía, ép các loại dầu v.Những vật hình tròn xoay dần được thay bằng đồng, nhôm rồi đến bằng gang, thép và được chế tạo thành những trục cán được lắp trên những khung giá cán để tạo thành những máy cán từ thô sơ đến hiện đại. Ban đầu trục cán được quay bằng sức người rồi đến trâu bò sau đó được máy cán được dẫn động bằng máy hơi nước rồi đến các động cơ điện có công suất 5. Ngày nay, máy cán nặng đến hàng trăm tấn, trục cán có đường kính đến 2.000 mm và máy cán hoàn toàn được điều khiển tự động và làm việc theo chương trình.
Máy cán thép Máy cán thép là máy cán chuyên dùng để cán thép ở trạng thái nóng hoặc ở trạng thái nguội. Máy cán thép được chia ra nhiều loại, máy cán ra thép hình gọi là máy cán hình, máy cán ra thép tấm gọi là máy cán tấm, còn máy cán ống chuyên dùng để cán ra các loại ống v. Máy cán gồm 3 bộ phận hợp thành: nguồn năng lượng, bộ phận truyền dẫn động và giá cán. a/ Giá cán: là nơi tiến hành quá trình cán bao gồm: các trục cán, gối, ổ đỡ trục cán, hệ thống nâng hạ trục, hệ thống cân bằng trục,thân máy, hệ thống dẫn phôi, cơ cấu lật trở phôi.
8 b/ Hệ thống truyền động: là nơi truyền mômen cho trục cán, bao gồm hộp giảm tốc, khớp nối, trục nối, bánh đà, hộp phân lực. c/ Nguồn năng lượng: là nơi cung cấp năng lượng cho máy, thường dùng các loại động cơ điện một chiều và xoay chiều hoặc các máy phát điện. Sơ đồ máy cán I- nguồn động lực; II- Hệ thống truyền động; III- Giá cán 1: Trục cán; 2: Nền giá cán; 3: Trục truyền; 4: Khớp nối trục truyền; 5: Thân giá cán; 6: Bánh răng chữ V; 7: Khớp nối trục; 8:Giá cán; 9: Hộp phân lực; 10: Hộp giảm tốc; 11: Khớp nối; 12: Động cơ điện Cán thép là một trong những ngành gia công kim loại bằng áp lực, đây là một phương pháp gia công không phoi, tạo hình nhờ khả năng biến dạng dẻo của kim loại mà không cần phải cắt gọt nên tiết kiệm được nhiều kim loại. 9 CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI MÁY CÁN VÀ THIẾT BỊ CÁN 2.
PHÂN LOẠI MÁY CÁN Các loại máy cán được phân loại theo công dụng, theo số lượng và phương pháp bố trí trục cán, theo vị trí trục cán. Phân loại theo cách bố trí giá cán 1 Máy có một giá cán (máy cán đơn a): loại này chủ yếu là máy cán phôi thỏi Blumin hoặc máy cán phôi 2 hoặc 3 trục. 2 Máy cán bố trí một hàng (b) được bố trí nhiều lỗ hình hơn.1): nhóm giá cán thô được bố trí liên tục, nhóm giá cán tinh được bố trí theo hàng. Loại này thông dụng khi cán thép hình cỡ nhỏ.
Mặt bằng bố trí máy cán liên tục và cán vòng 1. Hộp giảm tốc; 3. Hộp bánh răng truyền lực; Giá cán; a/ Nhóm giá cán thô liên tục; b/ Nhóm giá cán tinh bố trí theo hàng 4 Máy cán liên tục (H.2): các giá cán được bố trí liên tục, mỗi giá chỉ thực hiện một lần cán. Đây là loại máy có hiệu suất rất cao và ngày càng được sử dụng rộng rãi.
Bộ truyền động của máy có thể tập trung, từng nhóm hay riêng lẻ. Trong máy cán liên tục phải luôn luôn đảm bảo mối quan hệ: F1.vn; trong đó F và v là tiết diện của vật cán và vận tốc cán của các giá cán tương ứng. Máy cán hình liên tục ử400 2. Phân loại theo số lượng và sự bố trí trục cán 1 Máy cán 2 trục đảo chiều: sau một lần cán thì chiều quay của trục lại được quay ngược lại.
Loại này thường dùng khi cán phá, cán phôi, cán tấm dày. 2 Máy cán 2 trục không đảo chiều: dùng trong cán liên tục, cán tấm mỏng. 3 Máy cán 3 trục: có loại 3 trục cán có đường kính bằng nhau và loại 3 trục thì 2 trục bằng nhau còn trục giữa nhỏ hơn gọi là máy cán Layma. 4 Máy cán 4 trục: gồm 2 trục nhỏ làm việc và 2 trục lớn dẫn động được dùng nhiều khi cán tấm nóng và nguội.
Các loại giá cán a: Giá cán 2 trục; b: giá cán 3 trục; c: Giá cán 3 trục lauta; d: Giá cán 4 trục 5 Máy cán nhiều trục: Dùng để cán ra các loại tấm mỏng và cực mỏng. Máy có 6 trục, 12 trục, 20 trục v. có những máy đường kính công tác nhỏ đến 3,5 mm để cán ra thép mỏng đến 0,001 mm. 6 Máy đúc cán phôi thỏi và tấm liên tục: Đây là loại máy đúc cán hiện đại, hiện nay được dùng rất nhiều trên thế giới cũng như ở Việt nam dùng để 11 chế tạo phôi cho thép hình chữ I, chữ U có chiều dày thân ban đầu từ 50 - 90 mm, thép tròn có = (50 - 150) mm, phôi tấm cho máy cán tấm có chiều dày từ (50 - 90) mm và chiều rộng từ (600 - 1.500) mm, phôi thỏi có tiết diện (80 x 80) ữ (150 x 150) mm.
a/ Giá cán 6 trục; b/ Máy đúc cán phôi thỏi; c/ Giá cán thép băng mỏng liên tục 7 Máy cán hành tinh: Loại này có nhiều trục nhỏ tựa vào 2 trục to để làm biến dạng kim loại. Máy này có công dụng là cán ra thành phẩm có chiều dày rất mỏng từ phôi dày; Mỗi một cặp trục nhỏ sau mỗi lần quay làm chiều dày vật cán mỏng hơn một tý. Vật cán đi qua nhiều cặp trục nhỏ thì chiều dày mỏng đi rất nhiều. Phôi ban đầu có kích thước dày S = 50 ữ 125 mm, sau khi qua máy cán hành tinh thì chiều dày sản phẩm có thể đạt tới 1 ữ 2 mm.
Sơ đồ máy cán hành tinh 1: Lò nung liên tục; 2: Trục cán phá (chủ động); 3: Máy dẫn phôi (dẫn hướng); 4: Trục cán hành tinh; 5: Trục tựa; 6: Trục là sản phẩm. 8 Máy cán vạn năng: loại này trục cán vừa bố trí thẳng đứng vừa nằm ngang. Máy dùng khi cán dầm chữ I, máy cán phôi tấm. 9 Máy cán trục nghiêng: dùng khi cán ống không hàn và máy ép đều ống 2.
Phân loại theo công dụng Đây là cách phân loại dựa vào mục đích sử dụng máy, vào sản phẩm của máy và vào công việc và QTCN mà máy đảm nhiệm để gọi tên và phân loại. a/ Máy cán phá: dùng để cán phá từ thỏi thép đúc gồm có máy cán phôi thỏi Blumin và máy cán phôi tấm Slabin. Máy cán phá có thể dùng loại giá cán 3 trục có đường kính D = 500 ữ 850 mm dẫn động bằng động cơ xoay chiều, có khi bằng động cơ một chiều. Máy cán phá 2 trục đảo chiều thì phải dẫn động bằng động cơ điện một chiều và có đường kính D = 950 ữ 1400 mm.
b/ Máy cán phôi: đặt sau máy cán phá và cung cấp phôi cho máy cán hình và máy cán khác. Đây là loại máy cán 2 trục đảo chiều và loại máy cán 3 trục dùng để sản xuất ra phôi cán (thường là phôi thỏi có tiết diện vuông, phôi tấm có tiết diện hình chữ nhật và phôi tiết diện tròn) 13 H. Hộp phân lực; 3. trục khớp nối; 4.