Прокатний переділ (прокатка).

Близько 90% усієї виплавлюваної сталі проходить через прокатні цехи, де металу додають форму готового виробу чи напівфабрикату, заготовки.

Прокатку виконують у прокатних станах, які включають одну чи декілька робочих клітей. Кліть являє собою станину, у якій розміщені прокатні валки. Валок - основна частина, головний «інструмент» прокатного стану. Розміри валка – діаметр або довжина (у залежності від виду стану) - є його основною характеристикою. Наприклад, блюмінг 1300. Це значить, що діаметр валка стану 1300 мм. Назва листопрокатного стану залежить від довжини основної частини валка - бочки. Наприклад, стан 2000. Інакше кажучи, довжина бочки валка такого стану 2000 мм. Трубопрокатний стан характеризується зовнішнім діаметром прокатаної труби.

Прокатний валок (сталевий чи чавунний) складається з головної частини - бочки й шийок, якими валок спирається на підшипники в станині. Спеціальні електроприводи обертають валки стану. Працюють валки в дуже тяжких умовах, випробовують дії різних сил – механічних та термічних. Тому їхньому виготовленню приділяють чимало уваги - вони повинні бути дуже міцними.

Прокатка в гарячому стані стала використовуватися лише на початку 18 століття, причому спочатку цим способом готувалися більш-менш тонкі залізні смуги, але вже з 1769 року почали подібним чином прокочувати дріт.

Перший прокатний стан для залізних болванок був запропонований англійським винахідником Кортом. Корт першим догадався, що при виготовленні деяких виробів більш раціонально доручити ковальському молоту тільки віджим шлаків, а остаточну форму додавати шляхом прокатки. У 1783 році Корт одержав патент на винайдений ним спосіб прокату фасонного заліза за допомогою особливих вальців.

Однак лише в 19 сторіччі техніка прокату була поставлена на належну висоту, що багато в чому було зв'язано з інтенсивним будівництвом залізниць. Тоді були винайдені прокатні стани для виробництва рейок і вагонних коліс, а потім і для багатьох інших операцій.

Устрій прокатного стану в 19 столітті був нескладним. Обертові в протилежні сторони валки захоплювали розпечену металеву смугу й, стискуючись із більшою чи меншою силою, проводили її між своїми поверхнями. Таким чином, метал виробу піддавався сильному обтисненню при високій температурі, і заготовка здобувала необхідну форму. При цьому залізо одержувало властивості, які не мало від природи. Окремі зерна металу, що до прокатки розташовувалися в його масі безладно, у процесі сильного обтиснення витягалися й утворювали довгі волокна. М'яке й ламке залізо ставало після цього пружним і міцної.

До кінця сторіччя техніка прокату настільки вдосконалилася, що цим способом стали одержувати не тільки суцільні, але й пустотілі вироби. У 1885 році брати Манесмани винайшли спосіб прокатки безшовних залізних труб.

Яке ж устрій сучасних прокатних станів? Злиток звичайно проходить через декілька прокатних станів. Перший із них - блюмінг чи слябінг. Блюмінги й слябінги - велетенські машини. Продуктивність сучасних блюмінгів і слябінгів - порядку 6 мільйонів тонн злитків у рік, а маса злитків - до 18 тонн. Це наймогутніші прокатні стани. Їх називають обтискними, тому що їхнє призначення - обжати злиток, перетворити його в довгий брус (блюм) чи пластину (сляб). Із блюмів і слябів потім на інших станах будуть виготовлені ті чи інші вироби.

Перед обтиском злитки необхідно добре прогріти. Їх витримують від чотирьох до шести годин у нагрівальних колодязях при 1100 - 1300 С. Потім злитки краном виймають і кладуть на електричний візок - електрокар, що й подає їх до блюмінга чи слябінга.

У блюмінга два величезних валка. Верхній може підніматися й опускатися, зменшуючи чи збільшуючи просвіт між собою й нижнім валком. Розпечений злиток, пройшовши через валки, попадає на рольганг - транспортер з обертових роликів. Оператор безупинно змінює напрямок обертання валків блюмінга й роликів рольганга. Тому злиток рухається через валки то вперед, то назад, і щораз оператор усе більше зменшує зазор між валками, усе, сильніше обжимаючи злиток. Через кожні 5 - 6 проходів спеціальний механізм - кантувач - перевертає злиток на 90 градусів, щоб обробити його з усіх боків. Зрештою, виходить довгий брус, що по рольгангу направляється до ножиців. Тут брус поділяють на шматки - блюми.

Так само відбувається прокат і на слябінгу, із тією лише різницею, що в слябінга 4 валка - 2 горизонтальних і 2 вертикальних, котрі обробляють злиток відразу з усіх боків. Потім отриману довгу пластину ріжуть на плоскі заголовки - сляби.

Блюмінги й слябінги використовуються тільки на тих заводах, де розливання сталі відбувається старим способом - у виливниці. Там, де працюють машини безупинного лиття заготівель (МБЛЗ), одержують уже готові блюми чи сляби.

Готові блюми йдуть в інші прокатні цехи, де на спеціальних прокатних станах із них роблять, як говорять металурги, профілі, чи профільний метал, тобто заготовки визначеної товщини, форми, профілю.

Листові стани, що прокочують сляби в лист, мають гладкі валки. На таких валках не можна виготовити рейку чи інший виріб складного профілю. У валках, наприклад, рейкобалкових станів робляться вирізи тієї форми, яка необхідна для одержання виробу. У кожнім валку вирізується нібито половина профілю майбутнього виробу. Коли валки зближаються один з одним, виходить, як говорять металурги, струмок, чи калібр. На кожній парі валків таких калібрів декілька. Перший має форму тільки віддалено схожу на форму виробу, наступні все більш наближаються до неї, і, нарешті, останній калібр у точності відповідає тим розмірам і формі виробу, які треба одержати. Сталь непіддатлива, і її приходиться деформувати поступово, пропускаючи через усі калібри по черзі. Саме тому більшість станів має не одну пару валків, а декілька. Станини з валками (кліті) установлюють паралельно або в шаховому порядку. Розпечена заготовка мчить по рольгангах із кліті в кліть, та ще в кожній кліті рухається то вперед, то назад, проходячи через усі калібри.

Зараз усе більше поширення одержують стани безупинної прокатки. Тут кліті розташовані послідовно одна за іншою. Минувши одну кліть, заготовка попадає в другу, у третю, у четверту й т.д. Після кожного обтиснення заготовка витягається, і кожна наступна кліть повинна за той же проміжок часу пропустити через себе заготовку все більшої довжини. Деякі безупинні стани прокочують метал зі швидкістю 80 метрів у секунду (290 кілометрів за годину), а в рік вони обробляють кілька мільйонів тонн.