Giáo trình: Công nghệ tạo phôi nâng cao
30
Chơng 3

Tổng quan về quá trình sản xuất cán
3.1. Sản phẩm cán
Sản phẩm cán đợc sử dụng rất rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế quốc dân
nh: Chế tạo máy, cầu đờng, công nghiệp ôtô, máy điện, xây dựng, quốc phòng v.v
bao gồm kim loại đen và kim loại màu. Sản phẩm cán có nhiều cách phân loại nh
phân loại theo thành phần hoá học, công dụng của sản phẩm, theo mác vật liệu Tuy
nhiên chủ yếu ngời ta dựa vào hình dáng, tiết diện ngang của sản phẩm mà phân loại
và chúng đợc chia thành 4 loại chính sau:

3
.1.1. Thép hình: là loại thép đa hình đợc sử dụng rất nhiều trong ngành chế
tạo máy, xây dựng, cầu đờng và đợc phân thành 2 nhóm
a/ Thép hình có tiết diện đơn giản: bao gồm thép có tiết diện tròn, vuông, chử
nhật, dẹt, lục lăng, tam giác, thép góc
Thép tròn có đờng kính = 8 ữ 200 mm, có khi đến 350 mm.
Thép dây có đờng kính = 5 ữ 9 mm và đợc gọi là dây thép, sản phẩm đợc
cuộn thành từng cuộn.
Thép vuông có cạnh a = 5 ữ 250 mm.
Thép dẹt có cạnh của tiết diện: h x b = (4 ữ 60) x (12 ữ 200) mm
2
.
Thép tam giác có 2 loại: cạnh đều và không đều:
- Loại cạnh đều: (20 x20 x 20) ữ (200 x 200 x 200).
- Loại cạnh không đều: (30 x 20 x 20) x (200 x 150 x 150)

Máy cán gồm 3 bộ phận chính dùng để thực hiện quá trình công nghệ 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
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 lợng: là nơi cung cấp năng lợng cho máy, thờng dùng các
loại động cơ điện một chiều và xoay chiều hoặc các máy phát điện. Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng
Giáo trình: Công nghệ tạo phôi nâng cao
32

3.2.2. Phân loại máy cán
Các loại máy cán đợc phân loại theo công dụng, theo số lợng và bố trí trục
cán, theo vị trí trục cán.
a/ Phân loại theo công dụng: có các loại sau


- 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.
- Máy cán bố trí một hàng (b) đợc bố trí nhiều lỗ hình hơn.
- Máy cán bố trí 2 hay nhiều hàng (c, d) có u điểm là có thể tăng dần tốc độ
cán ở các giá sau cùng với sự tăng chiều dài của vật cán.
- Máy cán bán liên tục (e): nhóm giá cán thô đợc bố trí liên tục, nhóm giá cán
tinh đợc bố trí theo hàng. Loại này thông dụng khi cán thép hình cỡ nhỏ.
- Máy cán liên tục (g): các giá cán đợc bố trí liên tục, mỗi giá chỉ thực hiện
một lần cán. Đây là loại máy có hiệu suất rất cao và ngày càng đợc 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: F
1
.v
1
= F
2
.v
2
= F
3
.v
3
= F
4
.v
4
= F
n
.v

Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng
Giáo trình: Công nghệ tạo phôi nâng cao
34
- 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
- Máy cán trục nghiêng: dùng khi cán ống không hàn và máy ép đều ống.
3.3. Quy trình chung của quá trình sản xuất cán
Quy trình công nghệ sản xuất cán phụ thuộc vào nhiều yếu tố: hình dáng sản
phẩm, mác thép, điều kiện kỹ thuật và những đặc trng riêng của máy cán; ngoài ra
còn phụ thuộc vào trọng lợng của thỏi thép đúc, thiết bị hiện có của phân xởng cán
v.v

Quy trình công nghệ cán thép các bon và thép hợp kim thấp

Nun
g
nón
g
thỏi đúc
Làm điều nhi
ệ
t
Cán phá hoặc cán phôi
tấm
Cán trên má
y
cán liên


p
hôi
Cán ra sản
p
hẩm
Làm n
g
uội, tinh chỉnh
Kiểm tra
,
làm s
ạ
ch
c
/

b
/
a
/
Thành
p
hẩm
Thỏi đúc

a/ Sơ đồ công nghệ hình a: dùng cho quy trình công nghệ cán thép hình cỡ
lớn, cán phôi tấm và phôi thỏi. Theo sơ đồ này máy cán phá và máy cán phôi tấm, phôi
thỏi phải có đờng kính trục cán D = 1,100 ữ 1.150 mm; năng suất cán rất lớn đến trên
2,5 triệu tấn/năm. Thỏi đúc có trọng lợng G = 4,5 ữ 10 tấn, có khi đạt tới 15 ữ 20 tấn.
Khi cán phải tăng nhiệt 2 ữ 3 lần.
Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng
Giáo trình: Công nghệ tạo phôi nâng cao
35
b/ Sơ đồ công nghệ hình b: dùng cho quy trình công nghệ cán thép hình trung
bình. Cũng có thể cán trên máy cán phá hoặc cán phôi có đờng kính trục D = 650 ữ
900 mm. Thỏi đúc trọng lợng nhỏ. Khi cán phải tăng nhiệt 2 ữ 3 lần.
c/ Sơ đồ công nghệ hình c: dùng cho quy trình công nghệ cán thép hình cỡ
nhỏ. Quy trình này chỉ có 1 lần nung phôi, quá trình sản xuất ngắn hơn. Các máy cán
đợc bố trí hàng. Tuy nhiên chất lợng sản phẩm không cao.
3.4. Thiết bị cán
Giá cán: Là bộ phận chủ yếu của máy cán bao gồm: các trục cán gối lên ổ đỡ
và gối tựa đợc đặt trong cửa sổ của thân máy, có hệ thống nén trục và cân bằng trục.
Trục cán: Gồm ba phần: thân trục cán (1), cổ trục (2) và đầu chữ thập (3). Thân
trục cán có dạng trục trơn (a) hoặc có các rãnh tạo lỗ hình (b), cổ trục để lắp ổ đỡ, đầu
chữ thập là chỗ nối với bộ phận truyền dẫn.

3 2 1 2 3 3 2 1 2 3

a. Trục cán thẳn
g
b. Trục cán thé


a. sơ đồ lắp ráp trục nối; b. khớp nối vuông
1- bánh răng chữ V, 2- khớp nối, 3- gỗ đệm, 4- trục nối vuông,
5- trục cán Trục khớp nối vạn năng: Có khả năng truyền mô men xoắn cho trục cán ở góc
nghiêng = 0
0
ữ10
0
. Nó đợc sử dụng nhiều trong máy cán, đặc biệt trong các loại
máy cán phôi, máy cán phá, máy cán tấm dày, máy cán ren v.v
Hộp bánh răng chữ V: Phân phối mômen xoắn ra cho các trục cán. Các bánh
răng đợc chế tạo từ thép 40Cr hoặc 40CrNi, răng xiên 2 phía có khả năng chịu tải lớn
và chống đợc lực dọc trục.
Hộp giảm tốc: đợc chế tạo từ các bánh răng nghiêng có từ 1 đến 3 cấp, mỗi
cấp có tỷ số truyền từ 4 đến 6, hộp giảm tốc 3 cấp ít dùng.

Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng