Прокатный стан как устройство для обработки металлов и других материалов давлением нескольких вращающихся валков впервые упоминается в работах Леонардо да Винчи. Самый старый механизм, описанный великим мастером в 1495 году, предназначался для обработки олова. Прокатные устройства уже достаточно широко применялись в 17 веке, где работали на основе ручных приводов, которые позже были заменены на водные (водное колесо), а потом и на паровые. Сегодня прокатное оборудование с ручным приводом часто используется для проведения кустарных работ.
Прокатный стан в составе своего оборудования имеет основную часть (рабочая клеть, в которой может располагаться от двух до нескольких валков, электродвигатели и устройства, передающие энергию к валкам от двигателей) и вспомогательную (оборудование для перемещения заготовок, их резки, правки, кантовки и др.). Конструкция конкретного оборудования привязана к тому типу продукции, которую на нем выпускают.
Прокатная продукция в зависимости от типа поперечного сечения делится на несколько групп, в том числе:
- трубы (бесшовные или выполняемые с использованием сварки);
- листовой прокат (тонкие листы или толстолистовой прокат (более 4 мм));
- сортовой прокат (фасонный или простой);
- специальный прокат (угловой, С-образный, с изменяющимся профилем и др.).
Прокатный стан по виду продукции может быть отнесен к одной из следующих групп: трубо- , ленто- , жестепрокатные, специальные, листовые, проволочные, штрипсовые, широкополосные, сортовые, обжимные (преимущественно блюминги), заготовочные, рельсобалочные станы. Оборудование такого вида является крупногабаритным. Например, считающийся небольшим стан может иметь длину пятнадцать метров, а самый большой на сегодняшний день экземпляр в длину занимает 5500 метров (принадлежит "Аншен Айрон Анд Стил Групп").
Классификация прокатных станов по конструктивным особенностям выглядит следующим образом:
- одноклетьевые (в их состав входит клеть, дополненная, например, шестью электродвигателями, пятью муфтами, четырьмя редукторами, тремя шестеренными клетями и двумя шпинделями);
- линейные станы (клети расположены одна за другой, иногда в несколько линий, продукция обрабатывается в одном направлении);
- последовательные (несколько одноклетьевых станов расположены последовательно или в другом порядке);
- непрерывные (заготовка обрабатывается одновременно в ряде клетей);
- полунепрерывные (есть непрерывные участки и линейные компоненты оборудования).
Как работает прокатный стан? Сначала слиток металла разогревают в специальных колодцах (температура около 1800 С), после чего электрокар подает его на первичную обработку (на слябинг или блюминг), где из слитка получают бруски. Далее из них на другом оборудовании прокатного типа получают металлические листы или готовые изделия заданной формы, вроде рельс и др. Современное оборудование, как правило, представляет собой литейно-прокатные станы, которые могут обрабатывать заготовки в клетях со скоростью около 300 км в час.
Изготовление прокатных станов является сложным и дорогостоящим процессом, тем не менее сегодня в России существуют предприятия, которые выпускают такую продукцию. Помимо основного и вспомогательного оборудования для успешного функционирования комплекса необходима высокоточная автоматика, смазочное оборудование, а также обеспечение станов электроэнергией общей мощностью до 200-300 Мегаватт.
