Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
Температура полосы на входе |
в стан |
tH — 50° С, 4м. i = |
30° С |
(во всех |
|||
клетях). |
|
|
|
|
|
|
|
Величины |
4м 2> согласно замерам ВНИИметмаша [5], равны 1 |
для I и I I клетей |
|||||
35—40° С (принимаем при расчетах |
Л / э м = |
6 град); для I I I и IV |
клетей |
45—48° С |
|||
(принимаем при расчетах At3M = |
16 град. |
|
|
|
|||
Б. Порядок |
расчета |
|
|
|
|
|
|
I к л е т ь |
|
|
|
|
|
|
|
1. |
В связи с тем что полоса |
поступает |
на I клеть с повышенной температурой |
||||
('ко = |
50° Q. а |
температура эмульсии, подаваемой со стороны входа металла в валки, |
|||||
'эм 1 = |
30° С, полоса успевает охладиться до входа металла в валки. Следовательно, |
в отличие от указанного выше обычного порядка расчета (tH\ = |
20ч-30° С) темпера |
|||||||||||||||||||||
тура <Н1 является |
расчетной, а не заданной |
величиной, |
величина |
Qm. |
|
п для I клети |
||||||||||||||||
не равна нулю, и температуры эмульсии |
t3M, |
р и ^э м .п |
необходимо определять по фор |
|||||||||||||||||||
муле (97), а |
не по (98): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 - 3+3 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
'эм. р — 'эм. оп — |
|
| |
|
' 31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
По формуле (102) вычисляем |
4м. п: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
3 0 + 3 - 3 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
'эм. п |
|
^ |
|
— оч |
^ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
Величину |
t„i |
определяем |
по формулам |
(104) и (103): |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
7,2-103 -0,115-7,85-0,486-10-3 -7,13 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
М |
= |
|
|
|
2000.2,8-0,5 |
|
= 8 |
' 0 4 |
' |
|
|
|
|
|||||
Коэффициент |
М остается |
постоянным для всех клетей, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
50 ( 8 , 0 4 - 1) + 2-34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
t a l |
= |
|
|
8 Ж + 1 |
|
= 4 6 ' 5 |
С - |
|
|
|
|
|
|
|
|||
4. |
Определим |
по графику |
рис. 15 или по формуле |
(42) |
|
коэффициент |
Pi: при |
|||||||||||||||
-J5 - = |
= |
1.52 |
и f H i = |
46,5° С р+ = |
1,66. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
5. Определим |
по формулам |
(79) коэффициенты |
Ai |
— D3, |
величину апр |
j , вхо |
||||||||||||||||
дящую |
в Di, |
вычислим |
по формуле (82): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
_ |
|
13,95-Ю-3 |
-4,1 -10» |
|
' й 5 |
10» Q U 5 - 1 35S 10»- |
|
|
|||||||||||
|
A |
l |
~ |
3,6. Юз.2,75-1,26-Ю-з |
+ 7 |
Ш |
- О . И Ь - 1 , 3 5 8 - Ш |
, |
|
|
||||||||||||
|
|
|
13,95-Ю-з |
_ |
|
|
|
|
2-13,95-Ю-з-4,1-Ю5 |
_ |
о |
п . |
|
|||||||||
|
2 |
~ |
2,5,43-Ю-з - |
I ' Z |
6 0 ' |
|
|
3,6-103-2,75-1,26-Ю-3 |
~ У |
1 |
/ ' |
|
||||||||||
|
я |
- |
|
Л |
I |
|
3,14-0,5-1800 |
|
|
13,95-Ю-3 |
- |
_ |
|
|
|
|
||||||
|
2 |
~ |
|
\ |
+ |
5,43-10-3-4,1-105 |
+ |
5,43-Ю-з |
) |
~ |
|
4 |
' й 4 ' |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Е |
|
(1 |
| |
|
3,14-1,3-600 |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
3 ~ |
|
V + |
5,43-10-3-4,1-105 |
) |
|
А 1 |
' |
|
|
|
|
|
1 Замеры [5] были приближенными, так как наблюдалось смешение эмульсии, сливавшейся с соседних клетей.
132
|
|
|
|
46,5-1,66-13,95-Ю-з |
|
|
, Q |
| |
3,14.0,5-1800 |
, „ „ „ , , |
|||||||||
|
U * ~ |
|
|
2-5,43-10"3 |
|
|
|
|
|
5,43-10-3 -4,1-105 ~ |
д ' |
6 ' |
|
||||||
|
|
|
|
D |
|
3i |
3,14-1,3-600 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
3 |
_ |
^ |
5,43-10-3-4,1 • 105 |
|
Л ' 4 |
- |
|
|
|
||||||
|
6. По формулам (81) рассчитываем |
величины Л, A i , Да, Д3 , а затем |
по форму |
||||||||||||||||
лам |
(80)—температуры |
tK\, |
tp\, |
to n |
\: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Д = 1,358-103 [(—4,84) (—2,1) — 1 ] — (—917)-1,285 (—2,1) = |
10-103 ; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
Д1 = |
64,5-103 |
[(—4,84) (—2,1) — 1 ] — |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
— |
(—917) [—138,63 (—2,1) — (—34,4) ] = |
889,66-103 ; |
|
|
||||||||||||
Д 2 |
= 1,358-103 |
[(—138,64) (—2,1) — (34,4) ] — 64,5-103 -1,285 (—2,1) = |
617-103 ; |
||||||||||||||||
|
|
|
д 3 = _34,4 |
[1,358-103 |
(—4,84) — 1,285 (-917)] — |
|
|
||||||||||||
|
|
|
— [1,358-103 (—138,64) — 1,285-64,5-103 ] |
= |
457,55-103 ; |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
889,66-103 |
_ Q |
n |
o |
n |
. |
, |
_ 617-103 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
= |
10- 10 з |
8 |
9 |
С |
' |
'Р 1 - |
~WW |
= |
6 1 |
7 С' |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
_ 457,55-Ю3 |
_ |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
' о п 1 |
|
|
ю - 1 0 3 |
~ 4 5 ' 8 с - |
|
|
|
|
|
||||
|
7. Определим |
по формулам |
(60), (61) и (100) составляющие |
теплового баланса |
|||||||||||||||
Фэм. р> QSM. on и Q3 M . п: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
<2ЭМ, |
р |
|
1800 • 3,14 • 0,5 • AL (61,7 — 31) Дт„ = |
86,8 • 103 |
AL Дт„ |
ккал; |
||||||||||||
|
|
=оп = 600 • 3,14 • 1,3 М (45,7 — 31) Дт„ = |
36 • 103 |
М Дт„ |
ккал; |
||||||||||||||
|
<2эм. |
|
|
(50 4-2 |
46 5 - 3 4 )\Д т „ |
= |
39,0• 103 AL Дт„ |
ккал. |
|||||||||||
|
П р и м е ч а н и е . |
Если в этих |
выражениях AL = |
1 м и Дт„ = |
1 ч, то полу |
чим количество тепла, отводимого эмульсией в единицу времени с единицы длины
бочки |
(ширины полосы). |
|
|
|
|
Q3 M i, по |
|
|
8. |
Вычисляем |
по формуле |
(170) |
полное |
количество |
тепла |
фор |
|
муле (171) — расход эмульсии |
в целом на I |
клеть V3Ml |
и по |
формулам |
(172), |
|||
(173) — расход на |
каждый рабочий и |
верхний опорный |
валки |
V3M. p i , ^эм. on 1 |
(так как определяются действительные расходы, согласно сказанному выше под
ставляем в эти формулы вместо L величину |
1,26): |
|
|
||||||
<2эм1 = |
(2-86,8 + 2-36,0 + |
39,0) • 103 AL Дт„ = |
284,6-103 AL Дт„ ккал, |
||||||
у « ' = ь ш м з б - з о ) ^ • |
|
= 5 7 ' 4 м 3 / ч |
< 9 5 5 л / м и н > ; |
||||||
^ |
Р> = 5 7 ' 4 - ( 2 . S 8 8 + ^ A L l T < , = 2 3 Л |
М 3 / Ч ( 3 8 6 |
Л / М И Н ) ; |
||||||
т/ |
с-7, |
41,5-Ю3 |
ALAxn |
|
|
|
|
||
ош = 57,4 - ^ . 8 |
6 8 + 4 |
1 5 ) T i |
0 3 |
Д 1 |
= |
11,0 м3 /ч (184 л/мин). |
|||
I I к л е т ь |
|
|
|
|
|
|
|
$эм. оп и /эм. п* |
|
9. По формулам (97) и |
(102) |
вычисляем |
/ э м . р, |
||||||
|
|
_ |
|
3-30 + |
40 |
|
|
|
|
|
'эм. р — 'эм- оп — |
| |
|
|
<ЭА° ^ , |
|
|||
|
|
|
30 + |
3-40 _ |
. |
|
|
||
|
«ЭМ- П — |
4 |
|
|
^' |
|
133
10. По формуле (103) вычисляем <к ц: |
|
||
|
89 ( 8 , 0 4 - 1) + |
2-37,5 |
|
|
= |
P T T l |
= 7 7 ' 6 |
11. Далее определяем |
коэффициент р/ для I I клети, а затем вычисляем для этой |
||
клети в том же порядке, что и для I клети, |
коэффициенты Ai — D 3 , определители |
||
Л — Да> температуры tKu, |
tpU, |
ton ц и расходы 1Л,М н, ^эм. р П> ^эм. on I I - |
Расчет для I I I и IV клетей выполняется аналогично. Результаты расчета при ведены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что расчетные температуры валков весьма близки к замеренным. Расчетная температура после IV клети равна 134° С, что несколько превышает значение температуры, замеренной вне стана (104 град); при этом сле дует учесть возможность некоторого остывания металла за время от выхода из валков до момента замера.
Расчетный расход эмульсии по всем клетям, кроме I , отличается от данных замера не выше, чем на 10%, а в целом по стану — на 3%, что вполне удовлетвори тельно, особенно если учесть, что данные о температуре эмульсии на сливе были приближенными.
Следует |
подчеркнуть, |
что указанные в табл. 2 расходы эмульсии для всех кле |
|||||
тей, кроме |
I , явно недостаточны, так как перепад Д ^ э м = |
t3Mi— |
t3 M 1 |
превышает |
|||
максимально допустимый |
(8 град): на I I клети — на |
2 |
град, на I I I клети — на |
||||
7 град, |
на IV клети — на |
10 град. |
|
|
|
|
|
Д л я |
обеспечения устойчивого режима охлаждения |
в данном конкретном случае |
|||||
эти расходы эмульсии должны быть увеличены: на Пклети — на 25%, а I I I клети — |
|||||||
на 87,5%, на IV клети — на 125%. |
|
|
|
|
|||
В работе [5] приведен пример расчета |
расхода |
эмульсии для |
|||||
тех же исходных данных, что и в рассмотренном |
выше |
примере. |
На основании результатов этого расчета сделан ошибочный вывод, что количество эмульсии, которое в действительности подается на валки, является необходимым и достаточным для обеспечения ста бильного теплового режима стана.
По изложенной в этом разделе методике с целью ее широкой и всесторонней проверки были выполнены расчеты температуры полосы, рабочих и опорных валков и расхода эмульсии на четырех действующих станах по десяти режимам прокатки, для которых име лись подробные экспериментальные данные. Коэффициенты тепло
отдачи для всех станов, кроме реверсивного 425, |
были приняты |
|
постоянными, вт/(м2 -град) |
1ккал/(м2 «ч-град.)]: |
|
а к . т = 4,75-105 (4,1 105); |
а 1 р = 2100(1800); а 1 о п |
= 700 (600). |
Для реверсивного стана 425 с валками значительно меньших размеров согласно исследованиям, изложенным в гл. IV, и крите риальному уравнению (158) коэффициенты теплоотдачи были при няты а 1 р = 2320(2000); а 1 о п = 930 (800) вт/м2• град) [ккал/м2• ч• град)].
Исходные данные, результаты расчетов |
и измерений приведены |
в табл. 3. Из табл. 3 видно, что расчетные |
и фактические расходы |
эмульсии и температуры оказались близкими между собой: по тем пературам расхождение не превышает 5—10° С, по расходам эмуль сии 10—20%.
Кроме того, были выполнены расчеты расхода эмульсии для четырехклетевого стана 1700 Череповецкого завода при режимах обжа тий, принятых на стане. Сравнение их с результатами замера рас хода эмульсии, выполненного ВНИИметмашем, также показало хорошее совпадение данных.
134
Т а б л и ц а U
Результаты расчета тепловых параметров четырехклетевого стана 1700 при прокатке полосы толщиной 0,486 мм из подката толщиной 1,91 мм, шириной 1020 мм
Номер клети
Параметр и единица измерания
I I I
Средняя температура эмуль сии у поверхности валков
^эм. pi ^эм. оп» С
То же, у полосы <э м . п , °С
Температура полосы на вхо де в клеть tHj, °С
Коэффициент: Л , - 1 0 - 3
Л*
Bi
В2
Ез
Р/
/ ; , - i o ; '
D» °С
D3, °С
Ai-105 Д г - 1 0 8 Аз-105
Расчетная температура по лосы на выходе из клети tKi, °С
Температура рабочего валка в середине бочки при прокат ке:
hi* °С
Д - 1 0 3
То же, опорного валка tonj,
С
Расход эмульсии в целом на клеть Уэы /, м3 /ч . . . .
То же, на весь стан Кэм^, м3 /ч
31 |
32,5 |
33,8 |
|
34 |
37,5 |
41,25 |
|
46,5 |
77,6 |
99,32 |
|
1,360 |
1,292 |
1,282 |
|
1,285 |
0,893 |
0,886 |
|
- 917 |
-780 |
—758 |
|
—4,84 |
—3,82 |
—3,83 |
|
- 2 , 1 |
- 1 , 9 |
—1,92 |
|
1,66 |
1,16 |
1,03 |
|
64,5 |
95,8 |
154,1 |
|
-138,6 |
-113,9 |
—126,5 |
|
—34,4 |
—29,2 |
—31 |
|
8,9 |
7,85 |
11,83 |
|
6,17 |
4,76 |
6,11 |
|
4,57 |
3,54 |
4,3 |
|
89 |
116,87 |
173,06 |
|
61,7 |
71,8 |
89 |
84 |
|
70—80 |
70—90 |
50—80 |
10 |
6,72 |
6,84 |
5,26 |
45,7 |
52,7 |
62,7 |
61,1 |
|
50—70 |
60—80 |
40—70 |
57,4 |
91,0 |
52,4 |
49,2 |
40,8 |
108 |
56,4 |
54 |
|
250,0 |
|
|
|
259,2 |
|
|
П р и м е ч а н и е . В числителе — расчетные значения, в знаменателе — эксперимен тальные.
135