Расчет энергосиловых параметров процесса листовой прокатки. Методические указания к практическим занятиям для студентов, обучающихся по программе подг

Для условий прокатки углеродистых сталей в черновой группе клетей,

с использованием стальных валков формула имеет следующий вид:

μi = k2 ∙ (1,05 − 0,0005 ∙ ti ),

(20)

В соответствии со скоростью прокатки величина коэффициента 2 для соответствующих клетей черновой группы имеет следующие значения – 1,0; 1,0; 1,0; 0,95; 0,87.

Рис 1. Зависимость коэффициента К2 от скорости прокатки [1]

Скорость деформации, с-1:

где vвi – окружная скорость вращения валков, м/с; Si – опережение при про-

катке, определяемое по формуле:

где γ – нейтральный угол, определяемый по формуле:

11

Мощность двигателя, необходимая для прокатки:

где – скорость вращения двигателя, об/мин.

1.3 Расчёт температуры полосы и энергосиловых параметров процесса прокатки в чистовой группе клетей

Время охлаждения головной части полосы на промежуточном рольган-

ге:

где Lпром – длина промежуточного рольганга (114 м);

vн – скорость полосы, при которой осуществляется рез её переднего конца летучими ножницами (1,33 м/с);

Lн – длина рольганга перед летучими ножницами, на которой раскат перемещается со скоростью, при которой осуществляется рез переднего кон-

ца полосы (114 м);

13

Lн−к – расстояние между летучими ножницами и чистовым окалиноло-

мателем;

– расстояние между клетями чистовой группы, м;

60 – скорость полосы на входе 6-ой клети, м/с.

Снижение температуры полосы на промежуточном рольганге опреде-

ляется по уравнению Г.П. Иванцова [1]:

(37)

где t5 – температура полосы на выходе 5–ой клети, °С;

пр – время охлаждения подката на промежуточном рольганге.

Падение температуры полосы за счёт гидросбива:

Заправочная скорость полосы в чистовую группу определяется исходя из условия обеспечения требуемой температуры конца прокатки для данной марки стали по регрессионной зависимости Ю.В. Коновалова для семиклете-

вой чистовой группы [1]:

265∙103

(640+0,346 · п+1,44 ·hп − кп)·h12

(40)

где tкп – рекомендуемая температура конца прокатки, °С;

h12 – толщина полосы на выходе из непрерывной группы, мм;

hn – толщина полосы на входе в непрерывную группу (подката), мм; tп – температура подката на входе в непрерывную группу клетей, °С.

При наличии производственных данных расчётное значение заправоч-

ной скорости может уточняться.

Скорость прокатки в каждой клети чистовой группы:

14

ξ0, ξ1 – коэффициенты, учитывающие натяжение на входе и выходе из i-ой клети;

δi – показатель деформации;

hНi – толщина полосы в нейтральном сечении, мм.

где σSi – сопротивление металла деформации металла, Н/мм2, определяемое по формуле (25).

Формулы для определения коэффициентов, учитывающих удельное

натяжение полосы, имеют вид:

где σi-1, σi – удельные натяжения полосы на входе и выходе клети. При отсут-

L53=(h6+h7+h8+h9+h10+h11)∙ мк+h12∙(Lм+3πDм),

h5

(54)

где мк – расстояние между клетями, м;

м – расстояние от последней клети чистовой группы до моталки, в ко-

торой производится смотка полосы, м;

м – диаметр барабана моталки, м.

Прокатка полосы в чистовой группе осуществляется по следующему скоростному режиму на входе в 6 – ю клеть.

Рис 2. Скоростной режим прокатки полосы в чистовой группе клетей

(на входе 6 –ой клети)

Длина подката, прокатанная с ускорением:

17

Время прокатки с ускорением определяется решением квадратного уравнения из условия, что длина полосы, прокатываемая с ускорением, равна площади трапеции АВСД (рис. 2):

(58)

а60 ∙ у2 + 2ϑз60 ∙ τу − 2L5у=0

(59)

Данное выражение представляет собой квадратное уравнение следую-

щего вида аХ2+bХ+с=0.

Решение данного уравнения:

Для расчётов температуры металла и энергосиловых параметров про-

цесса прокатки хвостовой части полосы время остывания на промежуточном рольганге заднего конца полосы ( прх) рассчитывается как сумма времени транспортировки головной части полосы до 6-ой клети ( −прг) после выхода заднего конца из 5-ой клети, времени заправки головной части полосы в чи-

стовую группу ( зг) и времени прокатки полосы с ускорением ( у):

(63)

′прг = прг − 5;

5

(64)

18

з = з .

60г

(65)

1.4 Расчёт производительности стана при прокатке заданного типоразмера полосы

Часовая производительность стана (Q) определяется количеством про-

катанных за один час рулонов с учётом потерь металла на угар в методиче-

ских печах и на обрезь концов полосы.

где mсл – масса сляба, т;

ц – время цикла прокатки полосы в 1-ой клети чистовой группы, с;

Кр – расходный коэффициент по стану;

Ки – коэффициент использования стана.

где п – время паузы между выходом заднего конца из шестой клети и зада-

чей головной части полосы в шестую клеть, с.

2 Пример расчёта температурно-скоростного режима и энергосиловых параметров прокатки полосы 2,5 × 1250 мм из стали марки 08Ю

Исходные данные: размеры сляба: толщина h0 = 250 мм, ширина

B0 = 1280 мм, длина L0 = 10,4 м; температура нагрева сляба t0 = 1250 ; тол-

щина готовой полосы h12 = 2,5 мм; требуемая температура конца прокатки tкп = 860 .

19

2.1 Расчёт режима обжатий в черновой группе клетей (выполнен для 1-ой клети)

Относительное обжатие для 1-ой клети черновой группы принимаем

27% тогда абсолютное обжатие в первой клети:

∆ 1 = 250 ∙ 0,27 = 67,5 мм.

Толщина раската на выходе первой клети:

1 = 250 − 67,5 = 182,5 мм.

Вытяжка в первой клети:

1 = 182,5250 = 1,37.

Длина раската после прокатки в первой клети:

1 = 10,4 ∙ 1,37 = 14,2 м.

Результаты расчётов распределения обжатий в черновой группе клетей приведены в таблице 1.

20