Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

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

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

'

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 ; '

°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

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