Слябы и заготовки, полученные при непрерывной разливке стали, в процессе последующей обработки в прокатных цехах, нагревают и подвергают прокатке (рис. 3.1) для образования листового или фасонного проката. Затем на ЗМК (заводах металлических конструкций) из прокатной стали собирают и изготавливают конструктивные элементы (балки, колонны, фермы и т. д.)
Прокатку листовой стали проводят на прокатных станах горячей (рис. В. 34) и холодной прокатки. На станах горячей прокатки из горячих слябов, перемещая их вперед-назад несколько раз (в несколько проходов) между обжимающими их валками получают листовой прокат. При каждом проходе зазор между валками уменьшается, в соответствии с этим и толщина прокатываемого металла тоже уменьшается. Тонкий металл обжимается при прокатке на всю толщину и упрочняется, а в толстом металле упрочняется только поверхностный слой.
Холодная прокатка стали применяется в тех случаях, когда необходимо получить рулонную листовую сталь толщиной менее 4 мм. Она более дорогая, чем горячекатаная, так как энергии на обжатие холодного металла при прокатке затрачивается больше.
Прокатку фасонного металла выполняют на калиброванных валках. Прокатываемый металл, проходя через систему последовательно расположенных калибров, будет принимать форму этого калибра (уголок, швеллер или двутавр). Система калибров включает: обжимные, подготовительные, предчистовые и отделочные (чистовые калибры).
Почти весь прокат (кроме специального назначения) выпускают в соответствии с ГОСТами (Государственными стандартами) или с ТУ (техническими условиями). В них указаны все основные геометрические характеристики прокатного элемента, масса погонного метра элемента, приведены данные о его поставляемой длине и допускаемые отклонения размеров от номинала. Каталоги прокатных профилей называют сортаментом.
Сортамент это перечень прокатных профилей с указанием их формы, размеров, геометрических характеристик поперечного сечения и массы 1 пог. м профиля
Первый сортамент в России был составлен в 1900 г. профессором мостостроителем Н.А. Белелюбским, а затем неоднократно пересматривался, расширялся и улучшался, но основные формы профилей сохранены до настоящего времени.
Существует раздел строительной науки – теория сортамента – устанавливающая законы, на основании которых должны разрабатываться и внедряться более экономичные по затратам металла и трудоемкости изготовления профили. Современный сортамент разработан в результате многолетних практических и теоретических исследований по выявлению рациональных типов профилей и частоты их градации.
Большое количество профилей увеличивает объем работы на металлургических заводах (прокатных цехах) и на заводах по изготовлению металлических строительных конструкций, так как требует дополнительные мощности и дополнительные площади для сортировки, складирования (рис. 3.2), правки и т.д.
Основное отличие современных профилей ? переход на более экономичные тонкостенные профили
Прокатную сталь делят в зависимости от типа сечения на листовую и профильную.
Листовой прокат в свою очередь подразделяют:
- на тонколистовой (толщиной менее 4 мм);
- на толстолистовой (толщиной 4-160 мм);
- на широкополосный универсальный;
- на полосовой;
- на рифленый.
Листовой прокат может быть:
- повышенной точности (А) и нормальной точности (Б);
- высокой плоскостности (ПВ), улучшенной плоскостности (ПУ); нормальной плоскостности (ПН);
- с необрезной кромкой (НО); с обрезной кромкой (О).
Профильный прокат делят на 3 основные группы:
- сортовой прокат – профили простой геометрической формы;
- фасонный прокат (швеллеры, уголки, двутавры, тавры и т.д.);
- трубный прокат – трубы бесшовные и сварные.
Изготавливают также профили специального назначения – рельсы, балки крановых путей.
Широко применяют вторичные профили – гнутые, гнутосварные и гофрированные.
При производстве строительных металлоконструкций в основном применяют прокат обычной точности и нормальной плоскостности.
