Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 0

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

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;

С =

(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