Файл: Шичков А.Н. Температурный режим листопрокатных валков.pdf

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Рассмотренные выше вопросы посвящены тепловым процессам при прокатке — одному из важных аспектов общей проблемы на­ дежности прокатного оборудования и качества прокатываемого' металла.

В результате теоретических и экспериментальных исследований вскрыты основные факторы, определяющие тепловой режим валков и роликов металлургического оборудования, и даны расчетные за­ висимости. Впервые получено аналитическое решение нестацио­ нарного температурного поля валка при граничных условиях, учитывающих практически все технологические и конструктивные параметры станов горячей прокатки листа. На основе этого реше­ ния создана принципиально новая методика расчета расхода ох­ лаждающей жидкости, позволяющая достаточно просто определить, необходимое количество воды или эмульсии и выбрать наиболее эффективный способ ее подачи — наружный, внутренний или ком­ бинированный. Кроме того, предложен ряд рекомендаций по орга­ низации и регулированию теплового режима при различных ритмах (производительности) работы агрегатов.

Важнейшая особенность полученного решения уравнения теп­ лопроводности заключается в том, что удалось представить его в виде суммы двух составляющих — осесимметричной и неосесим­ метричной. Каждая из них несет свои функции, определяющие теп­ ловое состояние валка. В частности, осесимметричное температур­ ное поле зависит от ритма прокатки, режима и способа охлаждения валков, а неосесимметричное — от скорости вращения валка и характера граничных условий — углов установки проводок, кон­ такта с полосой и др. Это дало возможность исследовать раздельно напряжения, возникающие от осесимметричных (стс) и неосесим­ метричных (сг11С) температурных полей. Установлено, например, что на внешней поверхности валка наибольшие сс возникают в мо­ менты конца и начала прокатки каждого рулона, если при этом:

137

внешнее охлаждение в период пауз не отключается, а внутреннего вообще нет. В эти же моменты прокатки вследствие ускорения и замедления вращения валков напряжения а11с становятся особенно большими и соизмеримы с контактными. Качественные и количест­ венные исследования термоупругости валков позволили дать ряд рекомендаций по уменьшению напряжений.

На основе анализа температурного поля установлено, что рас­ пределение температур вдоль оси валка значительно отличается, как ранее принималось, от параболы. В результате была разрабо­ тана новая методика расчета тепловой профилировки, которая ис­ пользована для улучшения качества прокатываемого металла и повышения стойкости валков.

Исследования конвективного теплообмена при охлаждении вал­ ков водой или эмульсией позволили получить критериальное урав­ нение для определения среднего коэффициента теплоотдачи аср и вскрыть факторы, определяющие интенсивность охлаждения. Установлено, что а ср существенным образом зависит от расхода охлаждающей жидкости, а скорость вращения валка на его вели­ чину практически не влияет. Экспериментальная проверка тепло­ физических свойств прокатных эмульсий показала, что при опреде­ лении аср и в теплотехнических расчетах необходимо учитывать изменение этих свойств в зависимости от температуры, марки и концентрации эмульсолов.

Критериальное, уравнение использовано при составлении ма­ тематической модели нестационарного теплового баланса непре­ рывного стана холодной прокатки.

В результате исследований на опытной установке расходных характеристик брызгальных коллекторов разработана методика расчета их конструктивных параметров. Эта методика внедрена в расчетно-конструкторскую практику и использована при кон­ струировании брызгальных коллекторов ряда современных листо­ вых станов.

Все рассмотренные вопросы решены в обобщенных зависимо­ стях теории теплопроводности, термоупругости и конвективного теплообмена, что позволяет использовать полученные результаты для широкого диапазона параметров металлургического оборудо­ вания.

138

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Ан го А. Математика для электро- и радиоинженеров. М., 1967.

780с.

2.А р с е н ь е в Г. В. Расчет температурных напряжений в элемен­ тах теплосиловых установок с помощью номограмм.— Известия вузов, Энер­

ментальная зависимость по теплопередаче цилиндра при вращении и коле­ баниях.— Труды Николаевск, кораблестр. ин-та, 1961, вып. XXII, с. 11—18.

220с.

9.Внедрение на чистовой группе стана 2800/1700 профилировки ра­ бочих валков с кольцевыми выточками.— В кн.: Точная прокатка. Донецк,. 1973, с. 84—89. Авт.: Э. А. Гарбер, Н. Г. Бочков, Е. П. Сергеев и др.

10. В о л е г о в В. П., Б е н я к о в с к и й М. А. Температурный режим работы валков непрерывного полосового стана.— Труды УНИИ 4M, 1964, т. 3, с. 35—40.

чет изменения температуры по длине бочки валков дрессировочного стана.— Материалы 2-А научно-технической конференции Череповецкого филиала СЗПИ. Л., 1970, с. 57.

139

21.Д в а й т Г. В. Таблицы интегралов и другие математические фор­ мулы. М., 1969. 228 с.

22.Д о р ф м а и Л. А. Гидравлическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел. М., 1960. 260 с.

23.Ж у к о в с к и й В. С. Основы теории теплопередачи. М.—Л., 1960. 212 с.

24.И д е л ь ч и к М. И. Справочник по гидравлическим сопротивле­

29.К е й с В. М. Конвективный тепло- и массообмен. М., 1972, 445 с.

30.К исследованию процесса теплообмена при струйном охлаждении листа на стане 1700.— Труды СЗПИ, 1970, № II, с. 71—75. Авт.: А. Н. [Дич­ ков, В. Н. Вапилов, В. С. Тюшев, Я. А. Бурштейн.

31.К о в а л е н к о А. Д. Введение в термоупругость. Киев, 1965.

204 с.

32.К о в а л е н к о А. Д. Основы термоупругости. Киев, 1970. 303 с.

33. К о з д о б а Л. А. Электрическое моделирование явлений тепло-

имассопереноса. М., 1972. 296 с.

34.К о з д о б а Л. А. Исследование температурных полей роторов судовых газовых турбин.— Сб. трудов Черноморского научно-технического

общества водного транспорта. Одесса, 1957, вып. II, с. 160—173.

35. К о н д р а т ь е в Г. М. Регулярный тепловой режим. М., 1954.408 с.

36.К о р е н е в Б. Г. Введение в теорию бесселевых функций. М,, 1971. 287 с.

37.К о р е и е в Б. Г. Некоторые задачи термоупругостн и теплопро­

водности, решаемые в бесселевых функциях. М., I960. 458 с.

38.К о т л я р С. М. Теплопроводность бесконечного полого цилин­ дра.— ИФЖ, 1965, т. 9, № 6, с. 775—777.

39.К о ш л я к о в Н. С. Уравнения в частных производных матема­

ной прокатки.— «Сталь», 1971, № 4, с. 346—347.

43.Л ы к о в А. В. Теория теплопроводности. М., 1967. 599 с.

44.Л ы к о в А. В. Тепло- и массообмен. Справочник. М., 1972. 560 с.

46.М а й з е л ь В. М. Температурная задача теории упругости. Киев,

1951. 152 с.

47.Математическая модель нестационарного теплового баланса и теп­

лового профиля валков дрессировочного стана.— Материалы 3-й научнотехнической конференции Череповецкого филиала СЗПИ. Л., 1971, с. 56. Авт.: Э. А. Гарбер, Э. Н. Шебаниц, А. Н. Шичков и др.

48. М е л а н Э:, П а р к у с Г. Термоупругие напряжения, вызы­ ваемые стационарными температурными полями. М., 1958. 166 с.

140

49. М и х е е в М. А. и М и х е е в а И. М. Основы теплопередачи. М., 1973. 320 с.

50.М и х е е в М. А. Основы теплопередачи. М—Л., 1947. 416 с.

51.Н о в а д к и й В. Вопросы термоупругости. М., 1962. 364 с.

52.Новая профилировка валков тонколистовых станов горячей про­ катки.— Бюллетень ЦИИН 4M, 1971, № 12, с. 37—38. Авт.: Э. А. Гарбер, Я. А. Бурштейн, А. Н. Шичков и др.

53.Новые профилировки валков четырехклетевого и дрессировочного станов холодной прокатки.— «Сталь», 1971, Ws 5, с. 429—432. Авт.: Э. А. Гар­ бер, Э. Н. Шебаниц, А. Н. Шичков и др.

54.Н о с о в а Л. Н. Таблицы функций Томсона и их первых произ­ водных. М., 1960. 422 с.

55.Определение расхода эмульсии на станах холодной прокатки, исхо­ дя из уравнения теплового баланса. — В кн.: Производство крупных машин.

НИИТЯЖМАЩ Уралмашзавода. Прокатное оборудование. A4., 1968, вып. XVI, с. 197—203. Авт.: А. В.Третьяков, Э. А. Гарбер, А. В. Грачев, М. И. Ка­ лашникова.

56. Определение исходных данных для реализации на ЭВМ математи­ ческой модели нестационарного теплового профиля валков непрерывного

вое состояние роторов и цилиндров паровых и газовых турбин. М.—Л., 1964, с. 21—25.

60. П о м е р а н ц е в А. А. Термические напряжения в телах враще­ ния произвольной формы. A4., 1967. 104 с.

61.Промышленные испытания новой профилировки рабочих валков на четырехклетевом стане 1700 холодной прокатки.— Материалы 3-й научнотехнической конференции Череповецкого филиала СЗПИ, Л., 1971, с. 56. Авт.: Э. А. Гарбер, А. Н. Шичков, ІО. В. Липухин и др.

62.Разработка математической модели теплового профиля валков дрес­

филирования валков дрессировочных и тонколистовых станов.— Материалы 2-й научно-технической конференции Череповецкого филиала СЗПИ. Л., 1970, с. 57—58. Авт.: Э. А. Гарбер, Э. Н. Шебаниц, А. Н. Шичков и др.

64.Реализация на ЭВМ математической модели теплового профиля вал­ ков дрессировочного стана.— Известия вузов, «Черная металлургия», 1972, Ws 7, с. 65—68. Авт.: Э. А. Гарбер, 3. Н. Шебаниц, А. Н. Шичков и др.

65.С а м у л ь В. И. Основы теории упругости и пластичности. М., 1970. 288 с.

66.С а ф ь я н М. М. Горячая прокатка листов на непрерывных и полунепрерывных станах. М., 1962. 380 с.

турных полей валков листовых станов с помощью комбинации аналоговой модели и ЭВМ «Проминь».— Материалы 3-й научно-технической конферен­ ции Череповецкого филиала СЗПИ. Л., 1971, с. 200.

69.Совершенствование метода профилирования валков холодной про­ катки.— «Металлург», 1972, Ws 11, с. 32—33. Авт.: Э. А. Гарбер, Э. Н. Ше­ баниц, К. Н. Савранский и др.

70.Справочник по машиностроительным материалам. Под ред. д-ра техн. наук, проф. Г. И. Погодина-Алексеева. М., 1959, т. I. 907 с., т. II. 359 с.

141