Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Кроме того, на реверсивном стане 425 Новосибирского завода был произведен комплексный эксперимент по определению теплового баланса стана 1 с измерением следующих тепловых и энергосиловых параметров процесса прокатки: температуры рабочих, опорных вал­ ков, температуры полосы на входе и выходе из валков, температуры эмульсии на подаче и сливе, усилий прокатки, напряжений, силы тока и скорости вращения валков двигателей главного привода и мо­ талки, расхода эмульсии, начальной и конечной толщины полосы. Скорость прокатки определяли по формуле

пр

 

 

 

где п д в — число оборотов

в минуту двигателя

стана;

1'ред передаточное число редуктора главного

привода стана

•(4ед — 2,45);

 

 

 

S — опережение при прокатке (на стане

425

5 = 0 , 0 4 - ^ 0 , 0 6 ,

в среднем S

0,05).

 

 

Прокатку на стане во время проведения экспериментов вели за один проход, так как работала только одна моталка. Заднее натяже­ ние создавалось прижимным столом, переднее — моталкой. Охлаж­ дали валки эмульсией на минеральном масле следующего состава: 7% эмульсола марки Б-5, 2% соды, 91—93% воды. Верхний и ниж­ ний рабочие валки охлаждались со стороны входа металла в валки через коллекторы (по три сопла в каждом коллекторе). На нижний опорный валок эмульсия попадала с рабочих валков. Верхний опор­ ный валок во время прокатки не охлаждался. В конце и начале про­ катки каждого рулона (при задаче и выдаче концов) прижимной стол с установленным на нем коллектором верхнего рабочего валка под­ нимался с помощью пневмоцилиндра, и в это время эмульсия попа­ дала на опорный валок.

В эмульсионной системе стана 425 не предусмотрено раздельное регулирование подачи эмульсии на верхний и нижний рабочие валки. Расход эмульсии в целом на валки регулируется одним ручным вентилем. Кроме бочек рабочих валков, эмульсия одновременно подается в подшипники шпиндельных соединений и подушек рабочих валков, причем слив всей эмульсии производится в общий картер. В связи с этим непосредственный замер температуры эмульсии, сли­ ваемой с валков и полосы (величины tm2), оказался весьма затрудни­ тельным. Вместо этого измеряли температуру эмульсии в сливном

картере (4м. с л )> а

определение величины 4мг производили

по правилу

аддитивности с учетом того, что в сливной

картер

попадает — 70%

эмульсии с полосы и валков с температурой

2 и

—30% эмульсии

с подшипников шпинделей и подушек с температурой

i ( т а к как

нагрев

эмульсии

в подшипниках не превышал 1 град):

 

 

 

 

0,74м 2 - f 0,34м 1 =

 

 

 

Откуда

4м. 2 =

эм. сл

ЭМ 1

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Совместно с В. К- Белосевичем и Г. В. Смирновым.

122



Схема измерения тепловых и энергосиловых параметров

стана

425 показана на рис. 41, а. Усилие прокатки измеряли двумя

месдо-

зами с записью на специально протарированных одноточечных

потен­

циометрах типа ЭПП-09. Силу тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и напряжение

двигателей

главно­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го привода

и моталки

записывали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

визуально

по

показаниям

прибо­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ров на пульте управления стана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Там же были установлены

показы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вающие

двустрелочные

приборы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дистанционных

электрических

та­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хометров

переменного

 

тока

типа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЭ-204Т, датчики которых были

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прикреплены к свободным

торцам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роторов двигателей

клети и мотал­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки. Температуру эмульсии на под­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воде

(/э м

i)

измеряли

 

с

помощью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хромель-копелевой

 

 

термопары,

Рис. 41. Схема экспериментального иссле­

приваренной

к

металлическому

дования теплового баланса

действующего

карману,

который

в

свою очередь

 

 

 

стана

425:

 

 

 

а — расположение точек замера

тепловых

был

вварен

в

подводящий

трубо­

и энергосиловых параметров

( •

— изме­

провод. Температуру

эмульсии на

рительные

головки температуры

валков

и полосы;

Г , и Тгтермопара

 

для замера

сливе

(4м. сл) измеряли

с помощью

температуры эмульсии

на подводе и сливе;

К в и Кд — верхний и

нижний

коллектор

хромель-копелевой

термопары, по­

эмульсионной

системы;

В—запорный вен­

груженной в сливной

картер.

 

тиль; Р, и

Р2

месдозы;

ЭПП-09—эле­

 

ктронные

потенциометры);

 

б датчик

Замер

температуры

 

рабочих и

для

замера

температуры

валков:

/ — кор ­

 

пус;

2 — капролитовый

стакан;

3 — пру­

опорных валков, а также темпера­

 

 

жина; 4 — гайка

 

 

туры полосы на входе и выходе из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

валков

производили

в

 

трех

точках

по ширине полосы с помощью

специальных малогабаритных измерительных головок (рис. 41, б), оснащенных хромель-копелевыми микротермопарами из проволоки толщиной 0,2 мм. Головки устанавливали на осях диаметром 18 мм, которые крепились к подушкам валков и. подшипникам опорных роликов. Капролитовые стаканы измерительных головок находились

123


Определение коэффициентов

теплоотдачи на действующих станах

 

 

 

 

 

 

 

 

Марка стали

•а

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер прохода

"а?

 

 

 

 

 

55

at

о

Завод

 

X

 

 

о

 

as

 

 

н

 

 

 

as

с

 

с

 

 

а| а

 

с

сГ

 

н

о

е

 

 

 

о

о

 

К

~- |-с:

 

 

•о

Q

Q

 

 

Э

 

 

 

Череповец­ кий

И* 2-Й

08кп

22,8

10,0

1

2,4

1,5

1,27

1,7

0,5

1,3

16,02

5,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

4>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

08кп

22,8

2,9

1

3,2

2,7

0,6

0,74

0,52

1,04

12,6

5,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

2-й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

си

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Си

 

ЭЗА

22,8

2,66

1

1,3

1,35

0,615

0,74

0,52

1,04 112,49 7,9

 

 

н

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-й

50

10

1,5

0,4

1,1

1,0

0,253

0,425

0,2

0,4

5,2

3,99

Новосибирский

 

 

2-й

13Х

10

2,8

0,4

2,25

2,06

0,27

0,425

0,2

0,4

5,94

3,38

 

Я

3-й

13Х

10

2,85

0,4

2,06

1,95

0,27

0,425

0,2

0,4

,4,27

3,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,93

 

 

о.

3-й

13Х

10

2,2

0,4

2,0

1,75

0,27

0,425

0,2

0,4

6,05

 

 

ю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-й

50

10

1,8

0,4

1,81

1,37'

0,252

0,42? 0,2

0,4

9,0

3,7£

 

 

 

2-й

50

10

1,9

0,4

1,3'^ 1,0(5 0.25СS 0.42Е> 0,2

0,4

•8,5

4,0с1

 

 

 

 

124

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

 

 

 

Л.

 

 

 

 

 

и

о

о

а к . т х

a i P

 

к

?

Г

 

 

 

 

 

xio-5

 

 

 

 

о

и

и

 

 

 

 

 

о

о

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

и

S

вт/(мг-град)

 

аГ

 

 

 

с

со"

 

СЗ

S

 

0,

с-

 

к*

Э

S

О

 

 

[ккал/м? -ч-град]

7,69

378

•321

1,134

1,5

52

117

70

46

30

33

4,7

2330

1090

(769)

(3780)

(3210)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,03)

(2000) (935,8)

3,72

493

102

1,156

1,4

52

69

56

46

36

42

4,8

2150

640

(372)

(4 930)

(1020)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4Л)

(1850)

(550)

7,07

962

401

1,251

1,0

ПО

170

97

72

46

52

4,65

2280

1165

(707)

(9 620)

(4010)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,0)

(1960)

(1002)

12,13

1 625

160

1,0

50

75

51

45

35

41

4,72

1970

1070

(213)

(16 250)

(1600)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,05)

(1690)

(920)

1,7

1 060

98

1,0

43

63

44

40

32

37

4,8

2330

760

(170)

(10 600)

(980)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,1)

(2000) (653,8)

1,4

1 065

67

1,0

45

58

42

38

32

36,5

4,9

2330

960

(140)

(10 650)

(670)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,2)

(2000)

(825)

2,22

1 360

160

—-

1,1

61

91

61

51

35

42

4,0

2210

1050

(222)

(13 600)

(1600)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4Л)

(1900)

(900)

1,96

862

272

2,1

30

80

61

53

35

41

4,82

2040

1080

(196)

(8 620)

(2720)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,13)

(1750)

(930)

2,5

1 160

304

1,1

84

128

86

71

36

44

4,7

2260

800

(250)

(11 600)

(3040)

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,03)

(1950) (686,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125


в соприкосновении с движущейся поверхностью валка или полосы, а спай каждой микротермопары отстоял от поверхности на 0,3—0,5 мм. Тарировку головок производили по специальной контактной термо­ паре, при этом было установлено, что занижение показаний соста­ вило 3—5 град. Запись величины температуры валков, полосы и

эмульсии

производилась

на электронных

многоточечных

потенцио­

 

 

 

 

метрах типа ЭПП-09.

 

 

 

 

 

 

 

Расход

эмульсии

определяли

 

 

 

 

по углу

поворота

запорного

вен­

 

 

 

 

тиля,

для

чего

предварительно

 

 

 

 

провели

специальную

тарировку.

 

 

 

 

Всего

за время

экспериментов

 

 

 

 

на стане было прокатано 32 рулона

 

 

 

 

стали

марок 50 и 13Х толщиной

 

 

 

 

1,0—2,06 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В табл. 1 представлены резуль­

 

 

 

 

таты

определения

коэффициентов

 

 

 

 

теплоотдачи

по данным замера па­

 

 

 

 

раметров

процесса

прокатки

всех

 

 

 

 

выше указанных станов. Из табл. 1

 

 

 

 

видно, что

в

диапазоне

исследо­

 

 

 

 

ванных скоростей прокатки (от 1,5

 

 

 

 

до 10 м/сек) условный коэффициент

 

 

 

 

теплоотдачи

при контактном

теп­

 

200 400

 

 

лообмене а к

т практически не зави­

 

t полосы, "С

 

сит от скорости прокатки; не обна­

Рис. 42. Экспериментальные

значения

ружена

также

зависимость

этого

коэффициента

от марки

прокаты­

коэффициента

ак т при

различных тем­

ваемого

металла,

диаметра

рабо­

пературах

прокатываемой полосы;

/ — по данным [22]; 2 — по [26]; 3 —по

чих валков

и других

параметров.

данным авторов

 

Для исследованных станов диа­

 

 

 

 

490 квт/(м2 -град)

 

 

пазон величин ак .т составил: 465—

[4- 10б -f-4,2-105 ккал/(м2 -ч-град)].

Поскольку

значения этого коэффициента для условий

холодной

прокатки

ранее

в литературе не приводились, представляет интерес рис. 42, где ве­ личины а к х , полученные авторами, сопоставлены с результатами исследования температур горячей прокатки полосы от 600 до 1200° С [22, 26].

Из рис. 42 видно, что с уменьшением температуры полосы коэффи­ циент ак . т резко возрастает. Авторы работы [26 ] объясняют это умень­ шением толщины окалины на границе валка и металла. При холодной прокатке окалина отсутствует, поэтому естественно ожидать в этом случае более высоких значений коэффициента ак ,т .

Пунктирными линиями на графике показан возможный диапазон значений коэффициента ак ,т при температурах от 600 до 20° С, если продолжить влево границы диапазона его значений, установленные в работе [26] (они показаны сплошными линиями). Как видно, при­ веденные выше экспериментальные значения ак .т для холодной про­ катки оказались в зоне возможных значений.

126