Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Расчёт режима обжатий полосовой стали




Заказать ✍️ написание работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для расчёта режимов обжатия полосовой стали применяют несколько методик. Наиболее известные из них это расчёт по предельным условиям захвата, по условиям полного использования мощности электродвигателей главных приводов и по коэффициентам высотной деформации, которая на основании практического опыта разработана известным калибровщиком Н.В.Литовченко.

Рис.15.7 - Схема прокатки полосовой стали с изогнутой стенкой)

:

Система калибров для прокатки широких полос – включает только пластовые калибры, а при прокатке узких полос с острыми кромками – чередование пластовых и ребровых калибров. Соотношение размеров исходной заготовки и готовой полосы приведено на рисунке 15.8. Перед началом расчёта необходимо проверить

Рис.15.8 – Соотношение размеров исходного квадрата и готового профиля

 

условия захвата и прочность валков. С учётом уменьшения диаметра валков при переточках и для обеспечения устойчивости захвата максимальное обжатие можно определить по формуле:

∆hмакс = 0,77f 2R, (11.1)

а среднее:

∆hсред ≈ 0,5 ∆hмакс. (11.2)

При прокатке полосовой стали коэффициенты деформации η близки к коэффициентам вытяжки µ. В зависимости от характеристик оборудования и возможностей сортового стана, коэффициенты высотной деформации выбирают в соответствии с рекомендациями, приведенными в таблице 15.2

 

Таблица 15.2 - Коэффициенты высотной деформации полосовой стали, η

№ прохода против хода прокатки Коэффициенты высотной деформации при обжатии полок
очень высокие высокие средние пониженные
1,35 – 1,4 1,28 – 1,3 1,2 – 1,25 1,1 – 1,15
1,55 – 1,6 1,45 – 1,5 1,35 – 1,4 1,15 – 1,2
1,75 – 1,8 1,6 – 1,7 1,45 – 1,5 1,2 - ,25
1,95 – 1,2 1,75 – 1,8 1,55 – 1,6 1,25 – 1,3
1,95 – 1,2 1,75 – 1,2 1,55 – 1,6 1,25 – 1,3
- 1,75 – 1,9 1,65 1,3
- 1,9 1,65 1,3
- 1,9 1,65 1,3

 

При обжатии полос по ширине в ребровых проходах, чем ближе калибр к чистовому калибру, чем тоньше полоса и больше отношение её ширины к толщине, тем меньше принимается величина абсолютного высотного обжатия. По условиям деформации величину высотного обжатия принимают в пределах:

∆h (0,5 – 1,0)∆hмакс или η = 1,05 ÷ 1,07,

при чём для предчистового ребрового калибра принимают обжатие - 0,5∆hмакс, а для остальных калибров 1,0∆ hмакс. Количество ребровых проходов определяют в зависимости от технологических особенностей конкретного стана. При построении ребровых калибров (рис.15.9) руководствуются соотношениями:

а б)

Рис.15.9 – Ребровый калибр для прокатки полосовой стали, расположенный в:

а) в горизонтальных валках; б) в вертикальных валках.

 

Ширина калибра у дна: b k = (0,98 ¸ 1,06)b1;

где b1 - толщина задаваемой полосы.

Уклон составляет (5…10)% или: tg y = 0,05…0,10;

Величина прогиба дна калибра: ∆ = 0,5 ¸ 1,0 мм;

Глубина ручья (hp) определяется шириной прокатываемой полосы;

Зазор между буртами: S (t) ≈ 0,015 Д;

Радиус закругления у буртов: R ≈ 2 ¸ 10 мм.

Режим обжатий полосовой стали рассчитывают против хода прокатки, а размеры исходной заготовки определяются после расчёта калибровки. На рисунке 11.10 приведена схема прокатки полосовых профилей смежных размеров.

Рис.11.10 – Схема прокатки полос смежных сечений на крупносортном стане 500

а - 10×200 и 12×200 мм; б - 10×180 и 10×170 мм; в - 14×180 мм; г - 30×180 и 20×180 мм.

 

Пример. Рассчитать по коэффициентам высотной деформации режим обжатий полосы сечением 18×160 мм в клетях крупносортного девятиклетьевого стана 500. Диаметры валков: клетей 1IV - 630 мм, клетей V – IX- 540 мм. Материал валков: клетей 1—IV — сталь, клетей V—IX — чугун, скорость прокатки в 9 клети 9м/с. Режим обжатий примем средний. Исходя из расположения оборудования на стане, возможностей кантовки раската принимаем расположение ребровых калибров в клетях VIII и V, а в остальных клетях - валки с гладкой бочкой. На основании практических данных принимаем распределение температур и коэффициентов деформации при прокатке полосы по клетям (табл.15.3).

 

Таблица 15.3 – Распределение температур раската по клетям

Клеть № Исходная заготовка
t, ºС
η 1,25 1,05 1,4 1,5 1,132 1,6 1,65 1,65    

 

Расчёт ведем против хода прокатки. Уширение рассчитываем по формуле Б.Бахтинова или Э.Зибеля:

;

Клеть IX. По таблице 15.2 принимаем среднее значение коэффициента деформации (столбец 4) η9 = 1;25; D9 = 540 мм. Размеры поперечного сечения профиля с учётом температурного расширения:

b9 = 1.013×160 ≈ 162,0 мм, h9 = 1.013×18 ≈ 18.25 мм.

Площадь поперечного сечения полосы: после чистовой клети:

F9 = h9 × b9= 18,25 ×162 ≈ 2960 мм2;

Обжатие в клети IX:

∆h9 = H8 - h9 = 22.8 – 18.25 = 4.45 мм.

Высота полосы, входящей в девятый калибр:

H9 = b 8 = h9×η9 = 18.25 ×1.25 = 22.8 мм.

Уширение в клети IX:

.

Ширина полосы, входящей в девятый калибр:

В9 = h 8 = b9 - ∆b9 = 162 – 2,5 = 159,5 мм.

Клеть VIII. Ребровой проход. Так как в восьмой клети принят ребровой проход, то перед проходом производят кантовку раската на 90º. С учётом этого, h8 = b8 = 159,5 мм, а b8 = H8 = 22,8 мм. Диаметр валков по буртам D 8 = 540 мм. Катающий диаметр с учётом зазора между валками 10 мм:

DК8 = D8 + S - h8 = 540 + 10 — 159,5 = 390,5 мм.

Принимаем: DK8 = 390 мм и коэффициент деформации высоты раската

η8 = 1,05, тогда высота полосы, входящей в ребровой калибр

H8 = h8×η8 = 159,5,8 × 1.0,5 = 167.5 мм,

/обжатие в ребровом калибре составит:

∆h8 = H8 – h8= 167,5 – 159,5 = 8 мм.

Так как по сравнению с шириной полосы обжатие в ребровом проходе очень маленькое (Ԑ = (∆h8 / H8)×100 = 4, 77%), уширением раската пренебрегают. Окончательные размеры входящей полосы:

H8 = b7 = 167,5 мм, В8 = h7 = 22,8 мм.

Площадь поперечного сечения полосы после восьмой клети: Площадь поперечного сечения полосы в восьмом калибре:

F8 = h8×b8= 22,8 × 159,5 ≈ 3640 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в девятой клети:

µ9 = F8 / F9 = 3640 / 2960 ≈ 1,23.

Обжатие в ребровом калибре можно найти по максимальному обжатию.

При температуре раската t = 935ºС (табл.15.3), коэффициент трения составит:

f8 = k1 k2 k3 (1,05 – 0,0005t) = (1,05-0,0005-935)×0,8 = 0,465.

По (11.1) определим максимально возможное обжатие в ребровом проходе клети VIII:

∆hср = 0,5×0,77f 2R = 0,77×0,4852× 195 = 16,2 мм.

∆h8 < ∆h8 сред или 8 < 16,2 мм.

Принятый коэффициент высотной деформации в ребровом проходе клети № 8 удовлетворяет расчётной величине обжатия.

Клеть VII. h7 =22,8 мм; b7 = 167,5 мм; D7 = 540 мм; η7 = 1,4.

Высота входящей полосы

H7 = h7 × η7 = 22,8×1,4 = 32 мм.

Обжатие

∆h7 = H7 – h7 = 32 – 22,8 = 9,.2 мм.

Уширение

Ширина входящей полосы

В7 = b7 - ∆b7 = 167,5 – 5 = 162,5 мм.

Площадь поперечного сечения после седьмой клети

F7 = H7×b7= 22,8 × 167,5 ≈ 3820 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в восьмой клети:

µ8 = F7 / F8 = 3820 / 3640 ≈1,05.

Клеть VI. h6 =32 мм; b6 = 162,5 мм; D6 = 540 мм; η6 = 1,5.

Высота входящей полосы

H6 = h6 × η6 = 32×1,5 = 48мм.

Обжатие

∆h6 = H6 – h6 = 48 – 32 = 16 мм.

Уширение

Ширина входящей полосы

В6 = b6 - ∆b6 = 162,5 – 7,7 = 154,8 мм.

Площадь поперечного сечения после седьмой клети

F6 = h6×b6= 32 × 162,5 ≈ 5200 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в седьмой клети:

µ7 = F6 / F7 = 5200 / 3820 ≈1,36.

Клеть V. Ребровой проход. Диаметр бочки валка D = 540 мм. Катающий диаметр при зазоре 10 мм.

Dк5 = D+S–В6=540+10–154,8=395,2 мм,

h5 = В6 = 154,8 мм, аb5 = H6 = 48 мм.

Принимаем Dк5 = 395 мм и коэффициент деформации высоты раската

η5 = 1,132, тогда высота полосы, входящей в ребровой калибр

H5 = h5×η5 = 154,8 × 1.132

Тогда: h5 =154,8 мм; b5 = 48 мм; t = 1035ºС,

f5 = k1 k2 k3 (1,05 – 0,0005t) = (1,05-0,0005-1035)×0,8 = 0,425.

Обжатие

∆h 5 = 0,57×0,77f 25Rк 5 = 0,75×0,77×0,4252×197,5 = 20,5 мм.

H5 = h5 + ∆h 5 = 154,8 + 20,5 = 175,3 мм.

Коэффициент деформации

η = 175,3 / 154,8 ≈ 1,132.

Уширение

Ширина входящей полосы

В5 = b5 - ∆b5 = 48 – 2,5 = 45,5 мм.

Площадь поперечного сечения раската после пятой клети

F5 = H5×b5= 154,8 × 48 ≈ 7440 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в шестой клети:

µ6 = F5 / F6 = 7440 / 5200 ≈1,43.

Клеть 1V. h4 = В5 = 45,5 мм; b4 = Н5 =175,3 мм; D4 = 630 мм; η4 = 1,6.

Высота входящей полосы

Н4 = h4×η4 = 45,4×1,6 ≈ 73 мм.

Обжатие

∆h4 = H4 – h4 = 73 – 45,5 = 27,5 мм.

Уширение

Ширина входящей полосы

В4 = b4 - ∆b4 = 175,3 – 12,3 = 163 мм.

Площадь поперечного сечения раската после четвёртой клети

F4 = h4×b4= 45,5 × 175,3 ≈ 8000 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в пятой клети:

µ5 = F4 / F5 = 8000 / 7440 = 1,075 ≈1,08.

Клеть III. h3 =73 мм; b3 = 163,0 мм; D6 = 630 мм; η3 = 1,65.

Высота входящей полосы

H3 = h3 × η3 = 73×1,65 = 120 мм.

Обжатие

∆h3 = H3 – h3 = 120 – 73 = 47 мм.

Уширение

Ширина входящей полосы

В3 = b3 - ∆b6 = 163,0 – 16,6 = 146,4 мм.

Площадь поперечного сечения раската после третьей клети

F3 = h3 ×b3= 73 × 163 ≈ 11900 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в четвёртой клети:

µ4 = F3 / F4 = 11900 / 8000 ≈1,48.

Так как получили большое обжатие, выполним проверку по условию захвата валками. При t = 1100ºС (валки стальные) максимальное обжатие составляет

∆hмакс3 = 0,77f23 R3 = 0,77×(1,05 – 0,0005×1100)2 ×315 ≈ 60 мм.

принятый коэффициент деформации удовлетворяет величине обжатия.

∆h3 < ∆h3 макс или 47 < 60 мм.

Клеть II. h2 =120 мм; b2 = 146,4 мм; D6 = 630 мм; η2 = 1,65.

Высота входящей полосы

H2 = h2 × η2 = 120×1,65 = 198 мм.

Обжатие

∆h2= H2 – h2 = 198 – 120 = 78 мм.

Полученное значение ∆h2 значительно завышено и не может быть реализовано. Произведём проверку обжатия с учётом максимальной переточки валков по предельным условиям захвата

f2 = 1,05 – 0,0005t= 1,05-0,0005×1160 = 0,47.

При зазоре между валками 10мм, катающий диаметр составит:

Dк2 = D+S–h2 =630+10–120 = 520 мм.

∆h2 = hмакс2 = 0,77f22 R2 = 0,77 ×0,472 ×260 = 44 мм.

Высота раската перед второй клетью

Н2 = 120 + 44 = 164 мм

Уширение в клети II

Ширина входящей полосы

В2 = b2 - ∆b2 = 146,4 – 10 = 136,4 мм.

Площадь поперечного сечения раската после второй клети

F2 = Н2 ×В2 = 120 × 146,4 ≈ 17570 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в третьей клети:

µ3 = F2 / F3 =17570 / 11900 ≈ 1,48.

Клеть I. Перед задачей раската во вторую клеть производят кантовку раската. При этом: h1 = В2 = 136,4 мм; b1 = Н2 = 164,0 мм; D6 = 630 мм; t = 1180ºС;

f 1 = 0,46; η3 = 1,65.

При зазоре между валками 15мм, катающий диаметр составит:

Dк1 = D+15 – h1 =630 + 10 – 120 = 508,6 мм.

Принимаем Dк1= 510 мм. Тогда обжатие составит:

∆h1 = hмакс1 = 0,77 ×0,462 ×255 ≈ 42 мм.

Высота заготовки

Н0 = 136,4 + 42 = 178,4 мм

Уширение

Ширина заготовки

В0 = b1 - ∆b1 = 164 – 8,5 = 155,5 мм.

Площадь поперечного сечения раската после первой клети

F1 = Н2 ×В2= 136,4 × 164 ≈ 22370 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската во второй клети:

µ2 = F1 / F2 = 22370 / 17570 ≈ 1,27.

Площадь поперечного сечения заготовки перед задачей в первую клеть:

F0 = Н0 ×В0= 178,4 × 155,5 ≈ 27650 мм2.

Коэффициент вытяжки поперечного сечения раската в первой клети:

µ1 = F0 / F1 = 27650 / 22370 = 1,236 ≈1,24.

Результаты расчёта сводим в таблицу 11.4 и составляем схему прокатки полосы 18×160 мм, которая приведена на рисунке 11.11.

 

Таблица 15.4 – Таблица калибровки полосовой стали 18*160

№ прохода/ калибр     Толщина,   H, мм   Обжатие,   Dh, мм   К-т. дефом / относ.деф. , η / Ԑ,%   Ширина,   B, мм   Уширение,   Db, мм   Площадь сечения, F, мм2   К-т вытяжки, µ
  178,4    
1 - пластовый 1,23/18,42 150,0 1,24
2 - / / - 120,0 1,29 / 22,81 156,0 6,0 1,27
3 - / / - 73,0 1,64 / 39,17 163,0 7,0 1,48
4 - / / - 45,5 27,5 1,61 / 37,77 175,3 12,0 1,48
  175,3     45,5      
5 - ребровой 154,8 20,5 1,13 / 11,69 48,0 2,5 1,08
  48,0     154,8      
6 - пластовый 32,0 16,0 1,5 / 33,33 162,5 7,7 1,43
7 - / / - 22,8 9,2 1,36 / 28,75 167,5 5,0 1,36
  167,5     22,8      
8 - ребровой 159,5 8,0 1,05 / 4,78 22,8 - 1,05
  22,8     159,5      
9 - пластовый 18,25 4,55 1,23 / 19,96 162,0 2,5 1,23

 

Рис.11.10 – Схема прокатки полосы 18×160 на стане 500.

 

 

Константа калибровки - равенство секундных объёмов проходящих через каждую клеть в единицу времени.

C= F1×DK1 × n1 = • - • = Fi×DKi × ni = const [мм3об/мин].

где DK — катающий диаметр; ni — оборотs валков в конкретной клети

Окружная скорость валков определённая через DK × n:

V = π × DK × n / 60,

откуда: n9 = V9 × 60 / π × DK 9 = 9 ×60 / 3,14 × 0,54 = 318,5 ≈319 об/мин.

Тогда константа калибровки составляет:

К = F9×DK9 × n9 = 2960 ×540 × 319 = 509,89 ×106 ≈ 510×106 [мм3об/мин].

Скорость прокатки в клети №8 определяют после нахождения числа оборотов:

n8 = К /F8×DK9 = 510×106 / 3640×390 = 359 ≈ 360 об/мин.


Домашнее задание №2

Выполнить расчёт режима прокатки полосы из стали Ст.3сп в непрерывной группе клетей, в которой предчистовая клеть с вертикальным расположением валков. По результатам расчёта составить таблицу калибровки и схему прокатки

 

Диаметр валков, D0, мм Сечение полосы, H × B, мм Материал полосы Скорость прокатки, V, м/с
36×8 Сталь
34×9 Чугун
48х×10 Сталь
55×12 Чугун
60×14 Сталь
65×8 Чугун
70×10 Сталь
75×12 Чугун
34×9 Чугун
55×10 Сталь
60×12 Чугун
63×14 Сталь
65×8 Чугун
70×10 Сталь
75×12 Чугун
80×14 Сталь
85×8 Чугун
90×10 Сталь
95×12 Чугун
100×14 Сталь
105×8 Чугун
110×10 Сталь 8,5
120×12 Чугун
125×10 Сталь 7,5
140×16 Чугун
135×18 Сталь
145×16 Чугун
150×18 Сталь
160×20 Чугун
180×10 Сталь

 


Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2022 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7