3.3.2. Расчет температурного режима прокатки
Температурный режим прокатки зависит от температуры нагрева сляба, снижения температуры вследствие контакта прокатываемого металла с окружающей средой — воздухом, водой, валками и различными деталями стана, повышения температуры в результате тепла пластической деформации. Доля перечисленных составляющих в суммарном тепловом балансе различна, поэтому для определенных условий можно отбрасывать некоторые составляющие теплового баланса, считая их влияние незначительным или предполагая, что неучтенные статьи компенсируются. Так для расчета температурного режима прокатки толстых листов можно ограничиться учетом потерь тепла только излучением и конвекцией. Тогда расчет температуры прокатки следует выполнять, используя уравнение В. А. Тягунова [4]:
(34)
где
— снижение температуры раската вследствие
теплоизлучения, оС;
t — температура раската перед проходом, оС;
— время охлаждения, с.
В клетях толстолистовых станов после каждого прохода происходит изменение зазора перед рабочими валками и направления их вращения, а раскат после выброса из валков останавливается и рольгангом подается обратно. Время, необходимое для выполнения этих операций, называется временем паузы между проходами tп.
Время охлаждения раската в каждом проходе будет равно сумме машинного времени прохода и времени паузы между проходами:
. (35)
Пример 3. Расчет температурного режима прокатки в чистовой клети стана 2800 листа 12х1700х20000 мм из раската 48х1840х5257 мм (исходные данные берутся из примера 2).
1-й
проход. Исходные данные:
= 1050о C,
= 39 мм, м1=2,8 с,
= 2 с.
2,8
+ 2 = 4,8 c.
=1050
– 6 = 1044° С.
2-й
проход. Исходные данные: t2
= 1044° С,
= 31,5 мм, м2
= 3,5 с,
=
2 с.
3,5
+ 2 = 5,5 c.
=
1044 – 9 = 1035° С.
Аналогично для других проходов:
=
13° С; 
=
25° С;
=
1022° С; 
= 978° С;
=
19° С; 
=
33° С;
=
1003° С; 
=
945° С.
В
последнем седьмом проходе раскат после
выброса из валков не останавливается
и не подается обратно, а отводится
рольгангом от клети к роликовой правильной
машине. Поэтому
,
=
28° С, а температура конца прокатки
составляет:
=
945 – 28 = 917° С.
3.3. Расчет сопротивления металла пластической деформации
Сопротивление
металла деформации
в точке деформируемого тела равно
интенсивности напряжений в этой точке,
доста-
точной для осуществления пластической деформации при заданных условиях взаимодействия тела и валков. Значение может быть определено по формуле Л. В. Андреюка [6]:
(36)
где S,а,b,с – постоянные коэффициенты для стали данной марки (табл. 6);
— базисное значение сопротивления
деформации (см. табл. 6), МПа;
U
— скорость деформации,
.
Таблица 6
Коэффициенты уравнения (36)
Сталь |
S |
, МПа |
A |
b |
С |
Ст 3 кп |
0,885 |
77,9 |
0,135 |
0,164 |
- 2,8 |
Ст 3 сп |
0,96 |
90,7 |
0,124 |
0,167 |
- 2,54 |
Ст 5 сп |
0,917 |
89,5 |
0,144 |
0,208 |
- 3,35 |
10 |
0,934 |
87,6 |
0,125 |
0,266 |
- 2,46 |
15Г |
0,842 |
103 |
0,126 |
0,188 |
- 2,74 |
35Г2 |
0,94 |
83,5 |
0,151 |
0,122 |
- 3,66 |
330ХГСА |
0,996 |
92,4 |
0,134 |
0,25 |
- 3,34 |
20ХГ2С |
1,011 |
95,8 |
0,125 |
0,213 |
- 3,65 |
45 |
1 |
87,4 |
0,143 |
0,173 |
- 3,05 |
40Х |
0,979 |
87,5 |
0,13 |
0,17 |
- 3,62 |
65Г |
1,007 |
72,7 |
0,166 |
0,222 |
- 3,02 |
20Х13 |
0,9 |
136 |
0,132 |
0,21 |
- 3,26 |
12Х18Н10Т |
0,825 |
222 |
0,112 |
0,088 |
- 4,35 |
Скорость деформации определяем по формуле
, (37)
где
— окружная скорость валков, м/с;
— длина дуги захвата, м (
);
R — радиус рабочих валков, м (для чистовой клети стана 3600 R = 0,5 м, для стана 2800 R = 0,4 м);
Н — толщина полосы перед проходом, м.