Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - листовое железо и сталь

Посредством прокатки в гладких вальках стальных и железных болванок получаются листы этих металлов различных размеров; по толщине их подразделяют: на кровельное — самый тонкий сорт железа от 0,33 до 0,66 мм, сковородное или лопаточное — несколько толще, судовое — толщиною 2, 5, 6 мм, котельное — от 5 до 18 мм и броневое до 600 мм. На русских заводах листы до 60 фн. весом после прокатки подвергаются особой обработке, называемой пробивкой, поэтому здесь будет отдельно описано получение кровельного железа и прокатка котельных и судовых листов. Приготовление же броневых плит, имеющих своеобразные особенности, см. в ст. Плиты. Кровельное железо, встречающееся на рынках, имеет 1 аршин ширины и 2 арш. длины, и, смотря по толщине листа, он весит от 7 до 14 фн. Более тонкие листы весом 5 фн. и меньше, так называемая шумиха, а также более толстое и тяжелое посудное и парсовое железо не употребляются для покрытия кровель, хотя выделка их такая же, как кровельных листов. Производство этих сортов железа состоит из трех операций: приготовления красной болванки, или сутунка, раскатки красной болванки в мерный лист и отделки листов под молотами. Сутунок, или красная болванка, преимущественно получается теперь или из пудлинговых кусков, или из пакетов, сложенных из мильбарса. Пудлинговые крицы весом 4-6 пд., обжатые под молотом, сажают минут на 10-15 в печь для подварки и вновь обжимают в квадратные куски дюймов 5-7 сторона квадрата. Точно так же обжимаются и кричные куски на заводах, где для выделки листов употребляют еще кричное железо. По обжимке пудлинговые куски сажают горячими в сварочные печи. Наиболе распространены для этой цели регенеративные печи Сименса вследствие возможности получать в них более ровную и высокую температуру и регулировать приток воздуха; кроме того, употребляют печи Боэциуса и простые сварочные. В печь сажают до 10 пудлинговых кусков, и после надлежащего их подогрева в течение двух часов куски прокатывают в вальках. Для этой цели употребляют двойные вальки: первая пара с 5-6 ручьями прямоугольной или ромбической формы, так наз. черновые вальки, и вторая пара — отделочные вальки с 4-5 прямоугольной формы ручьями. Длина вальков 4-4¹/2 фт. при 18 дм расстояния между осями. Вальки получают движение от водяного колеса, или тюрбины, в 50-60 лошадиных сил, или от парового двигателя в 150-170 сил. При этом они делают до 80 оборотов в минуту. Нагретый кусок пропускают сначала через ручьи черновых вальков, поворачивая его на 90°, затем через ручьи отделочных вальков, ворочая на 180°. Таким образом кусок проходит 10-11 ручьев, а потом пропускают его еще раза два в гладких вальках. При этой работе участвуют обыкновенно у каждой печи при одном мастере 10 человек, которые и прокатывают 250 до 500 пд. в 12-часовую смену. Выкатанная таким образом полоса шириною в 6-6¹/4˝ и толщиною в ³/16-⁵/16˝ разрезается на сутунки так, чтобы вес сутунка был на 2-3 фн. более веса готового листа. Сутунки сортируют, смотря по порокам, на сходные и не сходные; сутунки же, имеющие большие пороки, и обрезки концов полос идут снова в передел. Сходной болванки выходит до 80%, угару от 11-12%, обрезков около 10%. Точно таким же образом получают сутунки из пакетов, которые складывают из полос мильбарса и имеют основание и покрышку односварочное железо; реже составляют пакеты из одного мильбарса. Пакеты, смотря по силе машины, прокатываются с одного или двух раз. Полученную из того или другого материала болванку раскатывают в листы в гладких вальках; при этом сутунок, которого длина служит шириной листу, катают поперек. Вальки для прокатки красной болванки имеют длину 38-40" с уклоном производящей к середине на ¹/4˝; они отливаются из серого или тигрового чугуна, большею частью в чугунные изложницы; поверхность валька при этом отделывается и становится более гладкой и ровной. Валек служит до 24 суток без приточки и до 250 суток с приточкой, которая должна быть произведена очень тщательно. Вследствие большого прогревания и изнашивания середины валька производящая его имет к середине уклон; поэтому в начале прокатки, пока вальки не прогреются, листы посередине несколько толще, но потом это утолщение исчезает. Вальки делают 45-60 оборотов, получая движение от водяного двигателя 30-40 сил или парового до 120 сил. В старых вальках приводился в движение только один нижний валек; теперь же оба, а расстояние между вальками изменяют нажимными винтами. Нагревание красных болванок производится в калильных печах, имеющих несколько очелков, рабочее пространство которых или одинаково, или изменяется сообразно изменению ширины сутунков, которые для подогревов во время прокатки сажают в соответствующие очелки. В очелок садят до 20 сутунков, нагревают их в восстановительном пламени до вишневого каления и выдают по две штуки зараз, которые и прокатывают, пропуская поочередно, т. е. пока один сутунок проходит вальцы, второй передается через них; таким образом пропускают их 6-7 раз, пока не прокатают до 7-8 врш. в ширину. Эту операцию называют разболваниванием сутунков. Затем складывают в парочку, которую сажают обратно в печь. Выдав и прокатав сутунки из одного очелка, прокатывают сутунки из второго и третьего, а затем переходят к прокатке парочек, листы которых пересыпают угольным мусором. Парочки катают до 17 врш. и собирают из них тройки, которые и сажают в печь на время прокатки всех парочек. За прокаткой парочек следует прокатка троек и собранных из них четверок, после прокатки которых листы имеют более 2 арш. длины. Для этой работы при одних вальках требуется от 9 до 11 человек; они прокатывают до 400 листов в 8-часовую смену. Полученные листы обрезают с коротких сторон и сортируют на сходные (до 92%) и брак, которого бывает до 3%; обрезков при этом получается около 8%. У хороших листов кромки не должны быть сильно надорваны.

Полученные листы отжигают и прокатывают по 6 штук зараз для некоторой наклепки. На этом и заканчивается приготовление кровельных листов за границей. Благодаря дешевизне рабочих и топлива на русских заводах красные листы пробиваются под молотами. Для этого красные листы складывают в пачки и обертывают бракованными листами, причем каждый лист опускают в воду и обсыпают мусором; такие пачки или пары сажают в так называемые дощатые или листобойные печи, похожие по устройству на печи для подогрева сутунков. Пламя в печи держат восстановительное и пару нагревают при светло-вишневом жаре около 6 часов, пока не покажутся синие огоньки окиси углерода. Тогда пару вынимают из печи, разбирают и очищают листы от угольного мусора, снова их складывают и пробивают под разгонным молотом. Для пробивки листов служат большей частью хвостовые молота с деревянным молотовищем и чугунным бойком; одни из них более легкие, с узкой бьющей частью, так называемые разгонные, или пробивные молота, другие с квадратным, реже круглым лицом, правильные, или гладильные. Такие молота приводятся в движение двигателем до 25 лошадиных сил. Паре задают от 70-80 ударов разгонным молотом, затем подогревают ее минут 15 в печи и снова пробивают до 400 ударов. Так поступают до 3-4 раз, после чего, подогрев пару, делают по ней 120 ударов гладильным молотом; листы разбирают, перекладывают горячие остывшими и подвергают их еще 100 ударам гладильного молота; этим операция и оканчивается для получения глянцевого железа. Пробивка продолжается 2-3¹/2 часа и ведется 8 рабочими. Для синего железа достаточно двойной пробивки под разгонным молотом; красные листы на матовое и красное железо пробиваются только под гладильным молотом два раза: один раз нагретые, другой холодные, и при этом листы не пересыпают мусором. После пробивки холодные листы перекладывают горячими, чтобы оголубить их кромки и углы. Остывшие листы обрезают под ножницами и сортируют, при чем из листов с крупными пороками или вырезают так называемые недомерки, или пускают их в брак. Недостаточно пробитые листы снова пробиваются. Металл листов считается очень хорошим, если выдерживает 24-28 гибов. После сортировки листы развешивают с точностью до ¹/2 фн. и складывают в 5-пд. пачки, которые связывают деревянными брусками и железными полосами. В таком виде кровельное железо поступает в продажу.

Л. котельное железо и сталь получается прокаткой в гладких вальках или литых дощатых болванок, или сыродувных и пудлинговых криц, которые сперва обжимаются под молотом, прокатываются в вальцах, затем полосы разрезаются на куски и вновь свариваются. Эти операции проделывают несколько раз, смотря по качеству железа, пока не получат полосы, которой придают прокаткой длину, равную ширине листа, а затем прокатывают полосу поперек до требуемой длины и толщины листа. От искусства ведения обжимки и сварки зависит получение листов того или другого качества. Литой металл за неимением шлаков и непроваренных мест не требует обжимки, а прямо катается в листы. Вследствие сильного вытягивания металла и уменьшения сечения болванки в 10-20 раз пузыри, полученные при ее отливке, уничтожаются прокаткой. Болванки для прокатки нагреваются на поду пламенных печей; величина нагрева зависит от размеров приготовляемых листов. Прокатка производится в гладких вальках, которые оба приводятся в движение двигателем в 100-130 сил для литого и 60-80 сил для сварочного железа. Вальки при диаметре 0,34-0,76 м делают от 25 до 35 оборотов в минуту и имеют длину на 10-30% более ширины прокатываемых листов. Иногда для того, чтобы не передавать листов через вальцы, устраивают листокатальные станы с тремя вальками, пропуская листы попеременно то в верхнюю, то в нижнюю пару вальков или, если стан с двумя вальками, то им сообщают переменное движение. Нагретая в печи дощатая болванка прокатывается по длине до ширины листа, а затем поперек до требуемой длины и толщины. При малой толщине и большой поверхности листа его редко удается прокатать с одного нагрева, а приходится подогревать лист несколько раз. Прокатанные листы выправляют деревянными колотушками на чугунной плите, и затем их обрезают под рычажными или параллельными ножницами. После прокатки вследствие неравномерного остывания в листах могут получаться внутренние натяжения, дурно влияющие на качество металла. Для уничтожения этого листы отжигают, т. е., нагрев лист до светло-красного каления, оставляют его медленно остывать в печи или в мусоре. Испытания брусков на разрыв показали, что отжигом сильно увеличивается удлинение и вязкость металла, сопротивление же разрыву немного понижается. Интересны также опыты, показывающие, что в железных листах бруски, взятые поперек прокатки, дают сопротивление разрыву на 8-10 и удлинение на 10-40% меньше, чем бруски, взятые вдоль прокатки, между тем направление вырезки брусков из листов литого металла не оказывает влияния при испытания на разрыв. Сравнение испытаний различных образцов от железных и стальных листов, подвергнутых после прокатки одинаковой обработке, дает большее абсолютное сопротивление и удлинение при разрыве для литого металла. Поэтому неудивительно, что для кораблестроения, постройки мостов и котлов теперь везде применяют листы из мягких сортов мартеновского и бессемеровского металла вместо сварочного железа.

В. Круссер. Δ.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон

1890—1907