Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

у поверхности

балков и полосы

tmp,

tM,on, 4м. п. а также

темпера­

туры

полосы

на входе в j-myto

клеть

t„j.

Значения этих величин, используемые для расчета стационар­

ного

процесса

[формулы

(97),

(102),

(103)1, в данном случае

могут

быть приняты лишь как

первые приближения. Обозначим

их

t'm

чины А4м . р и

А4м. ол> а с

валков

сливается

на

полосу,

имея

тем­

пературу 4м. пром- Тогда

средние

температуры

эмульсии у поверх­

ности

валков

будут

равны:

эм. р

4

эм 1+

А^эм. оп

(ПО)

4м. р — 4м1 ~\~ •

о

а величины

А4М . Р

и

А4М . о п

могут

быть

найдены

из

уравнений

эм. р

Л

/ э м

р

"Сзм.эмУхэм.рЛЬЛт*'

(111)

A i

Q3M. ОП

ОП —

^ ' Э М .

Л Г Лт- '

'-ЭМ УЭМ V 1ЭМ. o n u

i / а 1

я

где

ст

и 7Э М — удельная теплоемкость и плотность эмульсии,

эм. Р и Vi э м . о п

дж/(кг-град)

[ккал/(кг«град)1

и

кг/м3 ;

^ i

— заданный

расход эмульсии

в

единицу

вре­

мени на охлаждение единицы длины бочки

рабочего и опорного валков, м3 /ч;

Qi эм. р и

Qi эм. оп — составляющие теплового баланса

в основных

уравнениях (34), (35), которые согласно фор­

мулам (60), (62) и (ПО) могут быть пред­

ставлены

в

виде:

<2эм. р == aipJtDpAjL

Р

(л-1),-

'эм1'

эм. р

Ат„;

2

(112)

'оп

(л—l)j

~Ь 'on

tij

А*.

<2эм. on — aionJtDp A L

fэм 1 '

А4м. р —

'р (П-Пу

I -pttj

(113)

tp (П—1): "T~ 'on П;

AL

•

, Won

2

N =

я£>р а1 р

(114)

0 П

СэмУэм^Чэм. on

Так как температура эмульсии, падающей на полосу с рабочих

валков,

равна 4 м i +

Atmp,

а с опорных — 4 м i +

А4м. оп. т

0

вели­

чину 4 М . пром можно

с достаточной

точностью определить как

сред­

нее

арифметическое

этих величин

с учетом

их различных

объемов

^ 1 эм. р И

^ 1 э м о п -

t

^1эм. р ('эм 1 ~Ь Л'эм. р) ~\~ ^1эм. оп ('эм 1 ~Ь Д'эм. оп)

эм. пром

1ЭМ. р

on

.

(115)

Попадая на полосу, эмульсия нагревается на величину

А4 М . П ,

которая

может быть определена

по уравнению, аналогичному (111):

Q3M. п

(116)

А4м. п — (^1эм. р ~Ь ^гэм. оп) Д^-СэмУэмДтп '

Г

Д

е

от

полосы

0.ш. п — количество

тепла,

полученное

эмульсией

на ширине

AL.

Согласно уравнению

(99)

оно равно:

<2эм. п = ос25 ALKn

fK (/ - 1)

+

' н /

LM. пром

2

j Al-n-

(1 17)

При

этом величина

^эм. п=

А'эм. п

(118)

^эм. пром~\~Г ~ 2

Решая

совместно

уравнения (116) и (117), получим:

a2SK„ |

—

I ЭМ. пром

' к (/ - 1 ) + ' н /

,

А4м. п —

(^1ЭМ. р ~Ь ^1ЭМ. on) C3MY3M

(119)

2~ e8 S/Cn +

С учетом полученных выражений уточнение величин

4м. п> 4м. р

и 4М . оп производится в следующем порядке:

4м.Р , 4м. оп»

1. Используя первые приближения

температур

4м. п , 4 / по формулам (97), (102), (103),

вычисляют

по

формулам

и

валков

4 „ , tpnj,

tonnj-

tKn, tonn.

и tpn.,

2. Используя

значения

полученные в п. 1,

по

формулам (113),

(119)

вычисляют

уточненные значения

А4М . р .

А4м. оп и

А4м. п.

затем по формулам

(ПО)

и

(118) — уточненные

значения

4М .р , 4М .о п

и 4М .п .

4м. оп и

4м. п>

полученные

в п. 2,

3. Используя

величины

4м. р>

определяют по формулам

(106)—(108), (47) и (57) уточненные зна­

чения температур

полосы и валков tKn

, tpn.,

tonnj

и проводят

срав­

нение:

А 4 м . Р - Д 4 м .

< е ь

(120)

л 4 ш . р

где А4м. р и А4м. р — значения

А4м. р ,

полученные в результате

двух последних приближений (в данном слу­

чае — в п. 1 и 2 расчета).

ton„.

из п. 3.

5. Пункты 2—4

расчета

повторяют

до получения положитель­

ного

результата сравнения

(120). Как

правило, при е = 0,005 это

достигается после третьего цикла повторений.

Таким образом,

описанный метод позволяет в процессе итераций

жидкости

на сливе

4м 2 > которая служит

только в качестве первого

приближения. Действительная

величина

4мг может быть определена

в результате

описанного

расчета:

4м .

2 расч =

4м . пром +

At эм. п-

(121)

Формулу (121) используют для контроля правильности заданных

расходов

жидкости: если

окажется,

что

не выполнено

условие:

4м.

а расч ^

4м. г. то необходимо

увеличить

расходы

У 1 э м . р

и У 1 э м . оп

и

повторить

весь

расчет,

добившись

выполнения

этого

условия.

правильное определение

коэффициентов теплоотдачи

при конвек­

тивном теплообмене а1р

и а 2 0 п . Усредненные значения

этих коэф-

Значение коэффициента контактного теплообмена

ак .т ,

как и

ранее,

принимается постоянным и равным 480

квт/(м2

• град)

[ 4 , Ь 1

0 5

ккал/(м2 -ч-град)].

димо учитывать составляющие баланса стана Qr.р и

Qr,on.

В-третьих,

отсутствие охлаждающей жидкости изменяет харак­

тер динамики

температуры валков дрессировочного

стана. Колеба­

Если п = 1 (момент времени г),

Jk.

то, в основные уравнения вместо

формул (48), (52), (71), (76) следует

подставить

составляющие

баланса

по формулам (49), (53), (75), (77).

Одновременно,

учитывая менее

резкие по сравнению с прокаткой

колебания

температуры

валков

при дрессировке, внесем в эти

г,

уравнения

следующие

изменения.

Поскольку суммарное

время

разгонов и торможении

составляет

Рис. 18. Схематизированный график изме­

на современных станах

15—20 сек,

нения

скорости

полосы при

дрессировке:

или

2—6%

от

общего

времени

VQ — заправочная

скорость;

Идр — рабо­

цикла дрессировки рулона Т, рав­

чая

скорость;

Т — цикл

дрессировки

рулона

ного

5—15

мин

не внося суще­

ния (38) и (52) вместо средней скорости прокатки vnk

заданную рабо­

чую скорость дрессировки

а д р .

выделение

тепла

Чтобы учесть время пауз, когда прекращается

в очаге деформации, умножим величину Дт„ в выражениях

состав­

ляющих теплового баланса

Qn P , AQn , Qp , Q0n н а

коэффициент q>„,

щину

полосы на выходе hK обозначим hx,

а на

входе —

п0.

Кроме

того, поскольку обжатие при дрессировке незначительно

(е =

l-f-3%),

изменение температуры полосы в очаге деформации

можно

считать

прямолинейным и принять

в уравнениях

(41), (48)

и (49)

р =

1.

1

В

решении

уравнений теплового баланса дрессировочного стана

принимали

участие

инженеры

Э. Н. Шебаниц, Л. Н. Соколова, А.

В. Кочкин.