В плане реверса более удобны станы трио, имеющие три валка и, соответственно, два зазора, причем в нижнем валки крутятся в одном направлении, а в верхнем - в другом, поэтому одновременно можно прокатывать два и более хлыстов, причем без включения реверса - в прямом направлении через четные ручьи между нижним и промежуточным валком, в обратном - через нечетные, между промежуточным и верхним валками, причем без реверсирования двигателей - количество одновременно прокатываемых полос ограничивается как мощностью двигателя, так и, в большей степени - способностью перенаправлять заготовки в нужные ручьи - их ведь надо поймать на выходе очередного ручья, поднять или опустить до уровня следующего ручья и запустить по этому ручью - если это делается вручную, то одновременно прокатывается один, максимум два хлыста - исходя из техники безопасности. А если хлысты попадают на качающиеся направляющие, то они сами, получив хлыст, поднимают его к очередному ручью и подают его в валки.
Но катать надо быстро - так, лист железа толщиной 10 миллиметров стынет с 1450 до 900 градусов менее чем за шесть минут. А температура напрямую влияет на усилия, необходимые для прокатки и, следовательно, на потребную мощность привода. Так, при нагреве стали свыше 1200 градусов сопротивление истечению стали падает до 2 килограммов на квадратный миллиметр, а при остывании до 800 градусов возрастает в пять раз - до 10 килограммов. Поэтому, чем быстрее катаешь сталь - тем больше захватишь "мягкого" металла. Но есть и особенности - при повышении температуры стали с более высоким содержанием углерода становятся хрупкими, что ограничивает верхнюю температуру, при которой их можно прокатывать, поэтому загонять температуру далеко вверх тоже не следует.
Еще момент - чем толще прокатываемый металл, тем он легче деформируется - трение на границе между металлом и валком удерживает поверхностные частицы прокатываемого металла, те, в свою очередь, придерживают частицы в глубине - возникает внутреннее трение, и чем больше глубина, тем меньше придерживают. Соответственно, в толстых прокатываемых плитах эти силы трения до середины уже могут вообще не доходить и течению металла препятствует только внутреннее трение между самими частицами, а трение с валком до них не доходит. В более же тонких прокатываемых листах это трение от валков, точнее, то, как оно придерживает поверхностные частицы, может доходить и до срединных слоев, и прокатка идет с увеличенными усилиями. То есть для проката толстых листов на ту же степень деформации требуется меньше усилий, чем для тонких листов.
Ну и диаметр валков также имеет значение, так как с его увеличением возрастает деформируемый объем - больше поверхности валка накатывается на металл, получается больше площадь соприкосновения, соответственно, частицам требуется пройти более длинные расстояния, прежде чем закончится деформирующее воздействие валка и частица наконец выйдет в составе прокатанной полосы с другой стороны. А раз увеличивается путь, то увеличивается и трение, которое произведет частица совместно с другими частицами - вот и увеличивается работа по деформации при увеличении диаметра валков. Соответственно, чем меньше этот диаметр - тем проще деформировать металл таким валком. Но напомню про то, что чем меньше диаметр, тем меньше и возможная за один проход деформация, то есть с валком меньшего диаметра может возникнуть ситуация, когда не успеем прокатать металл и его придется снова подогревать. При меньшем диаметре валка, напомню, меньше и уширение, то есть может возникнуть необходимость в повороте полосы на девяносто градусов и поперечная раскатка до требуемой ширины. Хотя, как я понял, на естественное уширение проката металлурги обычно и не рассчитывали, и если требовалось раскатать широкий лист из узкой заготовки, то его все-равно просто поворачивали на 90 градусов и раскатывали поперек.
Диаметр валка важен и для полезной работы по вытяжке металла - чем меньше диаметр валка - тем меньше и работа по уширению металла, так что наши сравнительно тонкие валки были выгодны в плане снижения требований к мощности двигателей. Правда, процент работы на уширение выше для мелкосортного железа, чем при прокатке листов - так как уширение идет только по краям, то при том же обжатии что узкая полоса, что широкий лист уширятся на одно и то же абсолютное значение - так, лист шириной 1000 миллиметров и полоса шириной 20 миллиметров той же толщины при обжатии на сантиметр уширятся на восемь миллиметров и станут шириной, соответственно, 1008 миллиметров и 28 миллиметров - абсолютное уширение одинаково, а относительное - очень различно - доли процентов и треть.
ГЛАВА 26.
Ну, ладно - с грехом пополам начали прокатывать наши броневые листы - расплавляли танковый лом, отливали в изложницы почти такой же ширины в полметра, что и конечный лист, и толщиной пять сантиметров - и уже его раскатывали до двух с половиной сантиметров - такое обжатие было совсем небольшим, но тем не менее оно существенно исправляло внутреннюю структуру металла - вытягивало волокна, слепляло полости, разравнивало сгустки - качество металла повышалось.
Делали четыре прохода, с обжатием по полсантиметра за проход, скорость прокатки установили в полметра в секунду для всех проходов - все для того, чтобы хватало мощности двигателя. Проход вперед, лист вываливается на отходящий рольганг длиной около трех метров, останов, рабочие выравнивают ломами положение листа, и одновременно верхний валок опускается на полсантиметра, затем включение реверса на валках и рольгангах - лист начинает движение в обратную сторону, а рабочие придерживают его, пока он не захватится валками - и процесс повторяется. Кажется, мы нащупали идеальные параметры прокатки - лист прокатывался примерно за одну-две минуты, так что остыть особо не успевал, и вместе с тем при такой скорости деформации сопротивление истечению практически не возрастало, поэтому мощности нашего мотора хватало. Вот если бы прокатывали сразу за один проход, то удельное давление возрастало чуть ли не в три раза, и мощности мотора уже было бы недостаточно. "А так хотелось ..."
Хотя поначалу выходило не всегда хорошо. Так, возникли проблемы с равномерностью температуры у отлитых заготовок - мы-то надеялись сразу после отливки прокатывать их в бронелист, но отливка остывала неравномерно, а так как пластичность зависела от температуры, то одни участки оказывались более пластичными чем другие, и при прокатке лист выгибало порой совершенно невообразимыми формами, вплоть до образования винтообразных поверхностей. Пришлось ввести промежуточный прогрев, точнее, выдержку в печи для уравновешивания температур. Выгибало лист и из-за неодинаковых диаметров валков - даже разница в миллиметр выгибала лист в сторону меньшего валка, так как другой валок протаскивал "свои" частицы металла на большее расстояние, и те напирали на частицы противоположной стороны. Ввели более точный контроль диаметра валков, причем контроль не только диаметра, но и вообще формы, так как валки могли срабатываться неравномерно и терять окружность, которая получала небольшие углубления, овальность. Все это потребовало более частой обточки, а то и замены валков. До кучи, на некоторых листах кромки получались в неглубоких рванинах, скорее всего из-за неправильно подобранной температуры и режима прокатки - бронесталь хуже тянется в ширину, вот и получаются разрывы.
Так что наши прокатчики еще думали, как отладить процесс - и меняли температуру, скорость прокатки, и пытались катать не в плоских валках, а с углублением, чтобы трещины, которые возникают на краях полосы, закатывались порциями выдавливаемого металла и сваривались в сплошную массу - уширение проката происходит только по краям, где металл может свободно изливаться в стороны, а в середине металл сжат со всех сторон, поэтому тут он истекает только вперед и назад - вот наши и пытались подпереть его еще и с боков. Да еще некоторые слитки получались недостаточно раскисленными, что также приводило к трещинам. Ну и исходная сталь в некоторых танках - что наших, что немецких - была недостаточно очищена от серы - и снова шли трещины. Но тут уже металлурги корпели над повышением точности химического анализа и процессов переплавки металла, стараясь как-то подкорректировать его состав.
