Файл: Клименко П.Л. Производство сортового проката [учеб. пособие для рабочих].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.07.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
При обжатии в валках металл оказывает внутрен нее сопротивление деформации: давление, которое воз никает между металлом и валком, должно преодолеть это внутреннее сопротивление металла и заставить ме талл изменить свою форму. Давление в области контак та металла с валками, отнесенное к единице площади поверхности этого контакта (обычно на 1 мм2), назы вается средним удельным давлением.
Удельные давления в очаге деформации распределя ются неравномерно и для изучения характера измене ния их разработаны различные приборы (месдозы), по зволяющие получить кривые распределения удельных давлений по длине очага деформации. Кроме того, су ществуют теоретические методы, позволяющие по строить эпюры изменения удельных давлений при по мощи расчетов. Средняя величина удельного давления может быть получена из этих эпюр.
Среднее удельное давление в общем случае можно определить по формуле:
Рср = |
к п ь Па Па Па , |
|
|
(31) |
где k — сопротивление |
деформации в условиях |
линей |
||
ного напряженного состояния с учетом |
влия |
|||
ния температуры и скорости деформации; |
||||
пь — коэффициент, учитывающий |
влияние |
ширины |
||
полосы; |
|
|
|
|
па— коэффициент, |
учитывающий |
влияние |
|
внешне |
го трения; |
|
|
|
|
Пз — коэффициент, |
учитывающий |
влияние |
внеш |
|
них зон; |
|
|
|
|
па — коэффициент, |
учитывающий |
влияние |
|
натяже |
ния или подпора. |
|
|
|
|
Для расчета сопротивления деформации |
при горя |
|||
чей прокатке можно пользоваться формулой Экелунда:
k = kfj -f- 7] и , |
(32.) |
где k0— удельное сопротивление при статическом |
сжа |
тии, кгс/мм2; |
|
г) — вязкость прокатываемого металла, кгс-с/мм2; и — скорость деформации, 1/с.
Для определения kQи ц в условиях горячей прокат ки Экелундом предложены эмпирические формулы:
.. Ао = 9,81 (14 — 0,01/) (1,4 + С + Мп + 0,ЗСг), (33)
39
где |
t — температура прокатки, °С; |
|
|
|
|
С — содержание углерода, %; |
|
|
|
Мл — содержание марганца, %; |
|
|
||
|
Сг — содержание хрома, %• |
|
|
|
|
т] = 0,01 |
( 1 4 - 0 , И) cl |
(34) |
|
где |
С\ —• коэффициент, зависящий от скорости |
прокат |
||
|
ки, значения которого приведены ниже. |
|||
Скорость прокатки, м / с ................ |
До 6 |
6—10 10—15 15—20 |
||
Коэффициент Сі ........................... |
1,0 |
0,8 0,65 |
0,6 |
|
|
Скорость деформации определяется из выражения |
|||
|
и — 2ѵ |
V j z |
|
|
|
|
Н + h |
|
|
|
Для ориентировочных |
расчетов |
давления |
металла |
на валки при прокатке в различных условиях А. П. Чек
марев рекомендует принимать приведенные |
в табл. |
1 |
||
величины среднего удельного давления. |
|
|
||
|
|
|
Т а б л и ц а |
1 |
Давление металла |
|
|
|
|
на валки в различных условиях прокатки |
|
|
||
|
Давление на валки |
|
|
|
Прокатываемые профили |
|
|
Температура |
|
Рср' кгс/мм> |
Р, тс |
прокатки |
|
|
|
|
|
||
В чистовых клетях прово |
30—40 |
5—10 |
950—850 |
|
лочных с т а н о в .................... |
|
|||
В черновых іклетях прово |
15-30 |
20—40 |
1200—1000 |
|
лочных істан о в .................... |
||||
М елкосортные..................... |
20—40 |
30—50 |
1200—900 |
|
Средаесортные.................... |
15—30 |
50—100 |
1200—900 |
|
Железнодорожные рельсы . |
12—25 |
200—500 |
1100—900 |
|
Крупносортные................... |
15—30 |
400—800 |
1200—900 |
|
9. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОКАТКИ
Крутящий момент, действующий на валки в процес се прокатки, называется моментом прокатки. Он явля ется одним из основных энергосиловых параметров процесса, так как определяет мощность двигателя и размеры основных узлов прокатного стана. Правильное определение момента прокатки позволяет рассчитывать
40
наиболее целесообразные режимы деформации ме талла.
Момент прокатки вычисляют по формуле |
|
Мпр = ^деф + Мтр’ |
(35) |
где Мдеф — момент на валках, необходимый только для деформации металла;
Мтр — момент трения, возникающий в шейках вал ка, которые воспринимают давление про катки.
Момент Мдеф можно определить как произведение полного давления металла на валки Р и плеча а, равно
го расстоянию от точки приложения Р до линии |
цент |
||||||
ров валков (см. рис. 18): |
|
|
|
|
|
||
|
Мдеф = 2 Р а |
те м. |
|
(36) |
|||
На основании экспериментальных данных |
|
||||||
|
а = (0,45 -4- 0,50) I, |
|
|
||||
где/ — горизонтальная |
проекция |
дуги |
захвата. |
|
|||
Момент на валках |
можно |
также |
определить как |
||||
произведение силы трения Т на радиус валка R |
|
||||||
|
МДСФ= 2 7 Р . |
|
|
(37) |
|||
Момент сил трения в подшипниках |
валков |
узнают |
|||||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
MTp = P f d m, |
|
(38) |
||||
где f — коэффициент трения |
в |
подшипниках валков; |
|||||
с?ш—-диаметр шейки валка. |
|
|
|
||||
Мощность прокатки можно вычислить по крутящему |
|||||||
моменту |
|
|
|
|
|
|
|
|
N = Мпр со |
кге • м/с, |
|
(39) |
|||
где со — угловая |
скорость |
вращения валков, рад/с; |
|||||
|
|
со |
я п |
|
|
|
|
|
|
= — . |
|
|
|
||
|
|
|
30 |
|
|
|
|
Здесь п — число оборотов валков в минуту. |
|
||||||
Работа прокатки |
|
|
|
|
|
|
|
Атр = N t = |
-Мпр ш / |
кге • м, |
(40) |
||||
где t — продолжительность прокатки, с. |
обычно |
опреде |
|||||
По расходу |
энергии |
на |
прокатку |
||||
ляют мощность двигателя стана, |
поэтому крутящий мо- |
||||||
41
мент и мощность необходимо определять на валу дви гателя прокатного стана. При этом следует учитывать ту мощность, которая расходуется на преодоление раз личных вредных потерь при передаче вращения от дви гателя к валкам. Эти потери учитываются коэффициен том полезного действия привода прокатного стана, ве личина которого зависит от конструкции стана и обычно составляет vj = 0,75-^- 0,85. Поэтому мощность двигателя прокатного стана будет
N |
N деф ~\~ М р |
(41) |
|
дв |
Й |
||
|
|
|
|
|
Г л а в а |
II |
|
ОБЩАЯ СХЕМА ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
I. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ
Современные металлургические заводы с полным металлургическим циклом имеют в своем составе цехи, которые обеспечивают производство чугуна (доменный цех), стали (сталеплавильный цех) и проката (прокат ный цех). Исходными материалами металлургического
Рнс. 19. Схема |
расположения |
основных цехов современного |
металлурги |
|||||||
|
|
|
|
|
ческого |
завода* |
|
|
|
|
/ — доменный |
цех; |
2 — .сталеплавильный цех; |
3 — миксер |
емкостью |
||||||
1000 т; 4 |
— стрнпперное |
отделение; |
5 — .нагревательные |
колодцы; |
6 — |
|||||
блюминг; |
7 — ножницы; |
8 — ислрерыівно-заготовочный ■стан: |
9 — летучие |
|||||||
ножницы; |
10— склад |
заготовок; 11 — проволочный |
стан; |
12 — мелкосорт |
||||||
ный стаи; |
13—-средне-сортный |
стан; |
14 — полосовой |
стан; |
15 — склад |
го |
||||
|
|
|
|
товой продукции |
|
|
|
|
||
завода являются железная руда (агломерат), кокс, из вестняки; конечной продукцией — прокат различного назначения.
Металлургический завод имеет следующую схему основного технологического процесса (рис. 19). Чугун,
42
