Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 124
Скачиваний: 0
для остальных секции
—(20 30) мм.
7.Расчетное расстояние между верхней и нижней струями эмульсии на поверх ности бочки валка 2/гс (см. рис. 45) определяется на основании опыта и по конструк
0/00 |
|
|
|
тивным |
соображениям |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
hc = |
(0,15-г-0,20) D; |
2АС = |
(0,3^-0,4) |
D, |
||||||||||
у1— |
и/г |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
где D — диаметр |
бочки |
валка. |
|
|
|
|
||||||
/ |
810 |
|
|
|
|
Для опорных валков часто применяют |
|||||||||||
|
|
|
|
|
коллектор |
с односторонним |
разбрызгива |
||||||||||
|
|
|
|
|
телем и одним рядом отверстий, в этом |
||||||||||||
|
|
|
|
|
случае |
в |
расчет |
принимают |
размер |
hc, |
|||||||
|
|
|
|
|
а не 2hc. |
|
|
|
|
рекомендации |
по |
||||||
|
|
|
|
|
|
8. |
Дополнительные |
||||||||||
|
|
|
|
|
конструкции |
коллекторов: |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
а) форма |
брызгальных |
отверстий |
|||||||||
|
|
|
|
|
должна быть выполнена |
согласно |
рис. 44 |
||||||||||
|
|
|
|
|
(узел А). Особое внимание |
следует |
обра |
||||||||||
|
076 |
|
|
|
тить на правильную |
развальцовку |
заход- |
||||||||||
|
|
|
|
ной |
части |
отверстия |
с радиусом |
r=0,5d, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
от которой зависит коэффициент расхода |
||||||||||||
|
|
|
|
|
коллектора |
ф. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
При соблюдении |
размеров, |
показан |
|||||||||
|
076 |
|
|
|
ных |
на |
рис. 44, |
можно |
принять |
ф = 0 , 9 1 ; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
б) |
отверстие |
для |
подвода |
эмульсии |
|||||||
Линия |
|
|
|
|
к каждой секции выполняют в середине |
||||||||||||
прокат/си |
SS0 |
|
|
|
длины |
секции; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
в) перед отверстием для подвода |
||||||||||||
Рис. 45. Схема расположения |
коллекто |
эмульсии внутри |
коллектора |
устанавли |
|||||||||||||
вают отбойник, препятствующий |
прямому |
||||||||||||||||
ров относительно |
валков стана |
1700: |
попаданию |
входной |
струи |
в расположен |
|||||||||||
/ — коллектор опорного валка; |
2 — верх |
ные |
напротив |
выходные отверстия; |
|
|
|||||||||||
него рабочего валка; |
3 — нижнего |
рабо |
|
|
|||||||||||||
|
чего |
валка |
|
|
|
г) |
поперечные стенки — границы сек |
||||||||||
|
|
|
|
|
ций коллектора должны |
быть |
расположе |
||||||||||
ны на одинаковых |
расстояних от крайних отверстий |
соседних |
секций, |
так |
чтобы |
шаг (расстояние между отверстиями) по веей длине коллектора был одинаковым
Последовательность расчета
1. Угол разбрызгивателя а/2 определяют, исходя из |
заданной величины hc, |
||||||||||||
расстояния от коллектора |
до валка /в . к |
и диаметра |
бочки |
валка D: |
|||||||||
|
|
|
|
|
-J- |
|
arctg |
|
|
/ : PI |
|
(174) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
к - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
Величину, полученную по формуле (174), округляют до одного из значений |
|||||||||||||
ряда: |
5; |
7,5; |
10; |
12,5; |
15; |
17,5; |
20; |
22,5; |
25°. |
|
|
||
2. |
Суммарная площадь |
брызгальных |
отверстий |
коллектора: |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш |
мм"2 . |
|
(175) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Диаметр брызгального отверстия й. Первоначально d выбирают ориенти |
|||||||||||||
ровочно: d = 2-7-8 мм. |
|
|
|
Fi |
|
|
|
|
|||||
4. |
Площадь |
одного |
отверстия |
и |
число отверстий |
п о т в : |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
nd{ |
|
погв- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм-*; |
|
|
150
5. Шаг отверстий S (расстояние между осями соседних отверстий) для двух рядного коллектора (с двусторонним разбрызгивателем):
потв — 1 для однорядного коллектора (с односторонним разбрызгивателем):
5^отв/^отв-
Пр и м е ч а н и я : 1. Для большей равномерности охлаждения валка отвер стия верхнего ряда коллектора с двусторонним разбрызгивателем должны быть
расположены относительно отверстий нижнего ряда со смещением на 0.5S, при этом
вверхнем ряду будет на одно отверстие больше, чем в нижнем.
2.Необходимо выполнить условие:
Ss=c 70-ь75 мм |
(176) |
в противном случае охлаждение по длине бочки не будет достаточно |
равномерным. |
Если это условие не выполнено, надо уменьшить диаметр d (п. 3) и повторить п. 4— 5 расчета.
6. Ширину растекания струи на срезе разбрызгивателя Ьр определяют из усло
вия формирования плоской струи |
(160): |
bp = |
S — (4-ь 12) мм. |
7. Расстояние а от оси брызгального отверстия до основания разбрызгивателя (см. рис. 44):
а = d/2 + (2ч- 3) мм
8. Ширину растекания струи для базового разбрызгивателя 6Р . баз определяют по графикам рис. 31, 32 в зависимости от угла а/2 и размера а, полученного в п. 7.
9. Длину полки разбрызгивателя L p (см. рис. 44) определяют по формуле (161)
|
т |
М5аз |
и |
|
|
|
т |
L |
= |
-— |
bp ММ, |
|
|
1 ос |
Р. баз |
|
|
|
||
где /-баз = |
135 мм. |
|
|
|
|
|
Расстояние от основания до |
среза |
разбрызгивателя |
L p = L p cos |
. |
||
10. Минимально допустимую |
длину |
разбрызгивателя |
L p тщ определяют из |
условия полного образования плоской струи разбрызгивателем которое обеспечи
вается выполнением соотношения, объясненного на |
рис. 44: |
|
а + |
-j- |
|
Lp min = |
-—- • |
(177) |
11. Сравнение расчетной и минимальной длин |
разбрызгивателя |
|
£ p > L p m l n - |
(178) |
Если условие (178) выполнено, расчет можно считать законченным. Если ока залось, что £ p = g ; £ p m l n , то диаметр отверстий d, принятый в п. 3, необходимо увеличить и повторить весь расчет, от п. 4 до п. 11.
Если в процессе повторений расчета не удается добиться одновременного выпол нения условий (176) и (178), следует несколько увеличить угола/2 и вновь повторить весь расчет, начиная с п. 3.
По описанной методике были рассчитаны брызгальные коллек торы системы охлаждения четырехклетевого стана 1700. Схема расположения этих коллекторов относительно валков показана на рис. 45. Угол а/2 коллектора опорного валка принят из соображений унификации равным соответствующему углу коллекторов рабочих валков а/2 = 15°.
Исходные данные и результаты расчета этих коллекторов при ведены в табл. 7.
151
Исходные данные и результаты расчета брызгальных коллекторов стана 1700
Коллектор
Рабочих валков клетей:
I
I I
I I I , IV
Опорных валков клетей:
I
I I
I I I , IV
эмульсийРасходV, л/м |
коллектордлинаОбщая мм |
междуРасстояниеосями крайних -/отверстий |
псекцийЧисло |
CJ |
Lостальных |
поструиГраницавысот hвалкабочке |
разбрызгивателяУгол с1/2, град. |
разбрызгивателяТип |
|
отверстияДиаметрd, м. |
|
|
|
|
Длина |
|
|
|
ерстий |
|
|
|
|
|
|
секции |
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
св |
|
|
|
|
V |
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
мм |
|
|
|
мм |
|
|
Л |
|
|
|
с |
|
|
|
|
t |
|
||
|
|
. |
|
п. |
|
, |
|
|
|
|
|
|
отв |
|
c |
c |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
«г |
|
|
|
|
XN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О, К |
|
|
|
|
|
|
QJ |
|
|
|
|
Я 3 |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
CD |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О, |
|
|
|
|
|
|
1000 |
1750 |
1600 |
5 |
400 |
300 |
80 |
15 |
Двусто 584 |
4,0 |
|
2500 |
1750 |
1600 |
5 |
400 |
300 |
80 |
15 |
ронний |
1460 |
5,0 |
|
||||||||||
4000 |
1850 |
1700 |
5 |
400 |
315 |
80 |
15 |
|
2330 |
6,5 |
500 |
1750 |
1600 |
1 |
— |
— |
80 |
15 |
Односто |
292 |
4,0 |
1000 |
1750 |
1600 |
1 |
— |
— |
80 |
15 |
ронний |
584 |
6,0 |
|
||||||||||
1500 |
1850 |
1700 |
1 |
|
|
80 |
15 |
|
875 |
6,0 |
а. |
|
|
|
|
|
|
основаниотРасстояниея раз добрызгивателяоси от!верстая мм |
Число |
шт. |
отверстийШагS, мм |
растекания,Ширинаструи на разбрызгивателясрезе Ь |
|
|
шт.п,общее |
рядуверхнемв —— |
|
||||
|
отверстий |
|
мм |
5- |
||
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
о, |
|
|
|
|
|
|
СО |
|
|
|
|
|
|
VD |
|
|
|
|
|
|
О. |
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
О, |
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
со |
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
(Q |
5,0 |
47 |
24 |
|
69,5 |
58 |
90 |
5,5 |
75 |
38 |
|
43,2 |
38 |
114 |
6,25 |
71 |
36 |
48,5 |
42,8 |
152 |
|
5,0 |
24 |
— |
|
69,5 |
58 |
90 |
5,5 |
30 |
— |
|
55,2 |
50 |
114 |
6,0 |
29 |
|
|
56,7 |
50 |
139 |
Т а б л и ц а 7
згивателя |
тс |
с |
|
|
|
|
о |
Е |
|
d |
|
|
ч |
|
Длина плоского разбры: L, мм |
Расстояние от основани среза i , мм |
Длина разбрызгивателя мм |
87 |
84 |
27 |
45 |
43,5 |
31 |
38 |
37,8 |
36,5 |
87 |
84 |
27 |
59 |
57 |
31 |
48 |
46,5 |
35 |
Г Л А Б А V I
З А В И С И М О С Т Ь Т Е П Л О В О Г О Р Е Ж И М А И Р А С Х О Д А О Х Л А Ж Д А Ю Щ Е Й Ж И Д К О С Т И
НА Н Е П Р Е Р Ы В Н О М С Т А Н Е ОТ О С Н О В Н Ы Х П А Р А М Е Т Р О В
П Р О Ц Е С С А Х О Л О Д Н О Й П Р О К А Т К И
Системой уравнений теплового баланса можно установить опре деленную связь между тепловыми потоками и параметрами квазиста ционарного режима во время холодной прокатки на том или ином конкретном стане. Однако современные станы имеют различные кон структивные, энергосиловые и теплофизические параметры и могут работать при разных технологических режимах. Изменение скоро сти прокатки, диаметров валков, температуры жидкости и способа ее подачи, температуры подката, поступающего на стан, а также перераспределение обжатий между клетями при одинаковом суммар ном обжатии — все это вызывает перераспределение тепловых пото ков, изменение температуры валков, полосы и необходимого расхода охлаждающей жидкости на стане.
Для качественной и количественной оценки влияния указанных параметров на тепловой режим непрерывного стана был произведен расчет параметров теплового баланса по формулам (38)—(108) с по мощью вычислительной машины «Урал-4» при изменении в широких пределах скорости прокатки, диаметров валков, коэффициентов теп лоотдачи, температуры эмульсии и подката.
Для этой цели был использован четырехклетевой стан 1700 с ис ходными параметрами соответствующего стана Череповецкого за вода, прокатывающего полосы из электротехнической стали Э12 толщиной 0,405 мм из подката толщиной 2,26 мм и шириной 1020 мм. Этот режим прокатки согласно проектному расчету является наи более тяжелым для данного стана с точки зрения энергосиловых параметров; следовательно, ему будет сопутствовать и наиболее напряженный температурный режим, а расход охлаждающей жидко сти (эмульсии) на всех клетях будет максимальным.
Перечисленные ниже исходные данные принимали в расчете по стоянными: длина бочки валков L = 1,7 м; расстояние между кле
тями |
5 |
= |
2,8 |
м; число клетей |
k — 4; модуль упругости стального |
||||
листа |
Е = |
216 |
Гн/м2 |
(2,2 • 106 |
кГ/см2 ); |
коэффициент |
Пуассона |
для |
|
стали |
v |
= |
0,3; |
ширина полосы |
b = 1,02 |
м; плотность |
стальной |
по |
|
лосы |
v n |
= |
7,85 • 103 |
кг/м3 ; удельная |
теплоемкость |
стали сп |
= |
= 0,48 кдж/(кг-град) [0,115 ккал/(кг-град)]; коэффициент, учиты вающий долю поверхности полосы между клетями, на которую попа
дает эмульсия, Кп = 0,5. Толщина |
полосы до |
прокатки |
и после |
||||||||
каждой |
клети: |
h0 |
= 2,26-10"3 |
м; |
hx |
= 1,66-10"3 м; hu |
= |
0,86 |
х |
||
X Ю - 3 |
м; h m |
= |
0,517 - Ю - 3 м; hw |
= |
0,405 - Ю - 3 м. |
|
|
|
|||
Полное |
натяжение полосы |
между |
клетями, Мн (Т): Т0 = 0,034 |
||||||||
(3,4), Ti = |
0,343 |
(34,3); Ти = |
0,162 |
(16,2); Тш |
= 0,08 |
(8); |
Tlv |
= |
|||
= 0,076 (7,6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
153
Энергетические эквиваленты сопротивления металла пластиче ской деформации, рассчитанные по методике, изложенной в раз
деле |
2 |
гл. |
I I I , Мн/м2 (кГ/см2 ): |
ам 1 |
= 192,4 (1924); |
а м „ = 576,2 |
|||
(5762); |
а м Ш |
= 509,0 |
(5090); aMlv |
= 255,4 (2554); |
ут |
= 103 кГ/м3 ; |
|||
с э м |
= |
4,186 |
кдж/(кг-град) [1 ккал/(кг-град)]; т) в ы х |
= |
0,86. |
||||
|
Технологические |
и энергосиловые |
параметры: |
уп ., / с п . , -Р/, ^ о п / |
|||||
рассчитывали по методике, приведенной в разд. 2 гл. I I I , в зависимо |
|||||||||
сти от заданной скорости прокатки в IV клети y, i I V и |
режима обжатий. |
||||||||
|
Удельные натяжения полосы между клетями вычисляли по фор |
||||||||
мулам: |
|
|
T^Jbhj^; |
|
|
|
|
||
перед клетью о; _1 = |
|
|
|
|
|||||
за |
клетью |
а, = ~ Tj/bhj. |
|
|
|
|
|||
|
0Пр/10~5,вт(ккап1ч) |
!0~{/т(кш/ч) |
|
|
\
— ^ iC» —
—
vnpj 3,8т(кмал/ч)
300
(258)
200
(172)
100
(86)
20
012)
10
(8,6)
(6,88)
4
Ш
.-•
10
5
0'прг10~!6т(ккап1ч) uQnj-W,:ёт(нкалМ
|
80 |
Iплети |
И |
|
Е |
Вцелс?м |
|
800 |
(68,8) |
Ш |
пост ану |
\(688) |
40 |
|
|
400 |
(34,4) |
|
г |
\344) |
|
|
0знп110'!^т(юшл/я)
— |
' J |
|
|
20 |
|
10 |
15 |
20 |
|
|
J2 |
4 |
|
|
, м/сек |
rnj, м/сек |
Рис. 46. Зависимости параметров теплового
154