Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
вода 1 . Замеры производили контактной хромель-копелевой термопа рой во время пауз при отключенном охлаждении в пяти точках по длине бочки (в середине, у левой и правой кромок полосы, вблизи обоих краев бочки). ^Температуру регистрировали на потенцио метре типа ППР.
Результаты замеров приведены в табл. 12, 13 и на рис. 59. Из этих данных видно хорошее качественное и количественное совпадение с расчетными величинами (см. рис. 57, б). В пределах ширины полосы поверхностная температура рабочих валков практически не изме няется, а к краю бочки она резко падает; непосредственно у края
температура |
tLp |
не более чем на 1—4 град выше температуры |
охла |
|||||
ждающей воды, |
равной |
27—30° С. Аналогично температура |
рас |
|||||
пределяется по длине бочки опорных валков во всех клетях, кроме V I , |
||||||||
где опорные |
валки практически |
остаются |
холодными |
(tonb = |
||||
= 31 - 34° С). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р у |
р а б о ч и х и о п о р н ы х |
в а л к о в |
||||||
т р е т ь е й |
г р у п п ы |
и з м е р я л и на дрессировочном стане 1700 |
||||||
ждановского |
металлургического |
завода им. Ильича 2 . |
|
|
||||
Температуру измеряли во время остановок стана сразу же после |
||||||||
дрессировки |
очередного |
рулона |
с |
помощью |
контактной |
хромель- |
||
копелевой термопары в пяти точках по длине бочки каждого |
валка |
|||||||
(табл. 14). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кроме того, для проверки соответствия расчетной и действитель ной форм кривых распределения температуры вдоль бочки на том же стане были проведены более детальные замеры температуры свыше
30 |
рабочих и опорных валков в восьми |
точках (через |
100—125 мм |
||
от |
середины к |
краю бочки) |
(рис. 60). |
|
|
|
Результаты |
измерений, как это видно из приведенных графиков |
|||
и |
табл. 14, хорошо согласуются с расчетными данными, изложен |
||||
ными в разделе 3 гл. V I I , как в количественном, так и в качественном |
|||||
отношении. |
|
|
t0 = 46° С, |
/о к р = 28° С |
|
|
Например, |
для рабочего |
валка при |
||
и |
температуре |
подшипника |
tn = 40° С |
получим: |
|
« < » * - т а - ' « • * - » * •
Следовательно, по графику рис. 58, в дь = 86%, QL = 56,8% и по формулам (218) температуры tbp и tLp будут равны: •
tbp = 0,86-46 + 0,14-28 = 43,4° С;
tLp = 0,568-46 + 0,432-28 = 38° С,
по замерам (табл. 14); tb = 43 ч-44° С, tL = 38° С.
1 |
В экспериментах участвовали инж. Я. А. Бурштейн, В. Я- Тишков, Е. П. Сер |
геев, |
Г. Н, Сумкина, Л . Г. Нениличев. |
2 |
Совместно с инж. Э. Н. Шебаниц. |
201
800 |
SOO |
400 |
100 |
0 |
200 |
400 |
600 |
800 |
х,мм
стана 1700 |
горячей прокатки (цифры у кривых — номера рабочих |
клетей): |
ные валки, |
ширина полосы 1280 мм; г — то же, ширина полосы |
1045 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
|
Данные экспериментального |
измерения |
температуры верхних рабочих валков |
|
на шестиклетевом |
стане 1700 |
горячей |
прокатки |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Температура |
валков, °С |
|
|
|
|
|
Температура |
валков, °С |
|
|||
Номер |
Ширина |
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
Ширина |
|
|
|
|
|
|
|
клети |
полосы, мм |
|
Ч |
|
Ч |
|
|
At, |
клети |
полосы, мм |
|
Ч |
|
ч |
|
|
|
|
|
|
К |
|
At |
|
|
|
to |
|
At |
ср |
|||||
|
|
|
|
L cp |
|
|
|
|
|||||||||
|
1280 |
31 |
50 |
53 |
53 |
26 |
22— 17 |
22 |
|
1280 |
35 |
59 |
60 |
62 |
39 |
25—21 |
23 |
i |
1280 |
36 |
53 |
60 |
57 |
40 |
20—24 |
22 |
IV |
1280 |
/1 |
62 |
58 |
62 |
40 |
18—21 |
20 |
|
1145 |
30 |
52 |
56 |
57 |
35 |
26—21 |
24 |
1145 |
35 |
53 |
56 |
55 |
36 |
21—20 |
20 |
|
|
1045 |
30 |
53 |
49 |
53 |
33 |
23—20 |
22 |
|
1045 |
35 |
58 |
62 |
63 |
38 |
27—24 |
26 |
|
1280 |
27 |
50 |
51 |
53 |
33 |
24—18 |
21 |
|
1280 |
34 |
48 |
49 |
50 |
38 |
15—11 |
14 |
п |
1280 |
35 |
52 |
56 |
54 |
39 |
18—21 |
20 |
V |
1280 |
35 |
"50 |
51 |
50 |
38 |
13—16 |
14 |
1145 |
30 |
48 |
54 |
53 |
34 |
24—20 |
22 |
1145 |
31 |
53 |
53 |
53 |
36 |
22—17 |
19 |
||
|
1045 |
31 |
54 |
57 |
53 |
35 |
26—22 |
24 |
|
1045 |
32 |
51 |
54 |
55 |
38 |
22—16 |
20 |
|
1280 |
29 |
50 |
46 |
46 |
29 |
17 |
17 |
|
1280 |
32 |
40 |
40 |
41 |
34 |
6—8 |
7 |
ш |
1280 |
39 |
55 |
54 |
56 |
40 |
14—15 |
14 |
V I |
1280 |
32 |
40 |
39 |
42 |
33 |
7—8 |
8 |
1145 |
30 |
51 |
55 |
55 |
35 |
25—20 |
23 |
1145 |
32 |
40 |
42 |
•41 |
34 |
10—8 |
9 |
||
|
1045 |
32 |
51 |
54 |
51 |
34 |
22—20 |
21 |
|
1045 |
32 |
41 |
40 |
44 |
34 |
8—6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 13 |
|
Данные экспериментального |
измерения температуры верхних |
опорных валков |
|
на шестиклетевом стане |
1700 горячей прокатки |
|
|
|
|
||||||||||
|
Ширина |
|
|
|
Температура |
валков °С |
|
|
Ширина |
|
|
|
Температура |
валков °С |
|
|
|||
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
клети |
полосы |
|
|
|
|
|
|
|
полосы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
клети |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
мм |
|
Ч |
to |
ч |
|
At . |
|
|
мм |
|
Ч |
и |
|
Ч |
|
|
At |
^ср |
|
|
|
|
^ср |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1280 |
29 |
31 |
31 |
31 |
29 |
2 |
2 |
|
1280 |
30 |
42 |
37 |
|
40 |
37 |
|
7—6 |
6 |
I |
1280 |
30 |
34 |
33 |
34 |
32 |
2—3 |
2 |
IV |
1280 |
35 |
39 |
39 |
, |
40 |
36 |
, |
4—3 |
3 |
1145 |
27 |
30 |
30 |
31 |
29 |
3— 1 |
2 |
1145 |
27 |
32 |
32 |
1 |
35 |
29 |
|
5 - 3 |
4 |
||
|
1045 |
29 |
32 |
32 |
32 |
30 |
5—2 |
2 |
|
1045 |
34 |
36 |
37 |
|
36 |
34 |
|
3 |
3 |
|
1280 |
27 |
29 |
29 |
29 |
28 |
2—1 |
1,5 |
|
1280 |
33 |
39 |
38 |
|
38 |
37 |
|
5 - 1 |
3 |
I I |
1280 |
33 |
35 |
35 |
35 |
33 |
2 |
2 |
V |
1280 |
33 |
40 |
40 |
|
41 |
38 |
|
7—2 |
5 |
1145 |
30 |
31 |
32 |
32 |
30 |
2 |
2 |
1145 |
29 |
39 |
38 |
|
39 |
34 |
|
9—4 |
7 |
||
|
1045 |
31 |
33 |
34 |
33 |
31 |
3 |
3 |
|
1045 |
33 |
38 |
40 |
|
39 |
35 |
|
7—5 |
6 |
|
1280 |
27 |
25 |
26 |
25 |
23 |
- 1 + 3 |
1 |
|
1280 |
35 |
33 |
..31 |
|
32 |
33 |
|
—4 |
3 |
I I I |
1280 |
35 |
35 |
35 |
33 |
33 |
0—2 |
1 |
V I |
1280 |
32 |
33 |
33 |
|
34 |
34 |
|
—1 |
0 |
1145 |
29 |
29 |
27 |
28 |
28 |
( _ 2 ) _ ( _ 1 ) |
1,5 |
1145 |
34 |
34 |
33 |
|
33 |
32 |
|
—1 |
0 |
||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
1045 |
31 |
34 |
35 |
34 |
33 |
4—2 |
3 |
|
1045 |
32 |
34 |
34 |
|
34 |
33 |
|
2—1 |
1 |
204 |
205 |
Для |
опорного |
валка |
|
при t0 |
= |
48° С, |
^о к р |
= |
28° С |
и |
tn |
— 45е С |
|||||||||
получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 — 28 |
100 = 85% |
и |
по |
рис. 58, |
в |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
48 — 28 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
66 |
|
= |
87,8%; |
0L |
= |
70%. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Следовательно, |
по |
формулам (218): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
tbm |
= |
|
0,878-48 + 0,122-28 = |
45,6° С; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
tLon |
= 0,7-48 + 0,3-28 = 42° С, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
а по замерам 22 (табл. |
14) |
tb |
|
44 +-47° С; tLon |
= 43 -4-45° С. |
|
|||||||||||||||
t,'C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 : |
|
т_ |
|
|
s ч |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
L/2 |
|
\\ ! — О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
i |
i |
i |
i |
|
1 |
|
\ |
в- |
|
|
|
Ю0 200 300 400 |
500 |
S00 |
725 |
|
||||
|
МО 200 300 400 500 500 |
725W08S0 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
X. мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ос, мм |
|
|
|
|
||
Рис. 60. |
Распределение температуры по длине бочки валков дрессировочного стана (х |
рас- |
|||||||||||||||||||
|
стояние |
от середины |
бочки, # |
— экспериментальные точки |
замеров): |
|
|||||||||||||||
а — сплошная линия |
— рабочий валок со шлифовочной выпуклостью 0,09 мм; сталь Ст.2кп; |
||||||||||||||||||||
1,2Х 1280 |
мм; 8 = |
1,8+2,0%; и д |
р |
= |
16 м/сек; |
/ п = |
46 4-63° С; t, |
р = |
15° С; штриховая — |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' " |
|
|
|
|
" |
? О К |
||||||
то же, 0,20 мм; сталь 08кп; 0,5+0,63X 1000 мм; s = |
1,2%; |
" Д Р |
|
15 м/сек; |
in |
= |
3 0 + 5 0 ° С; |
||||||||||||||
'окр — 2 " ° С; б — сплошная |
— опорный валок; сталь 08кп; 6,5X |
1000 мм; г |
= |
1,1%; |
1>др = |
||||||||||||||||
= 18 м/сек; tn |
— 4 0 + 6 0 ° С; |
* о к р |
|
= |
20° С; штриховая |
— то же, |
сталь Ст.2кп; 1,2Х 1280 мм; |
||||||||||||||
|
е |
= |
1,8 +2,0%; |
vД Р |
16 м/сек; |
tn |
= 4 6 + 6 3 ° С; |
'окр = |
15° С |
|
|
|
|||||||||
Т е м п е р а т у р у |
|
р а б о ч и х |
и о п о р н ы х |
|
в а л к о в |
||||||||||||||||
в т о р о й |
г р у п п ы |
и з м е р я л и |
|
в IV и |
I I I клетях |
|
четырех- |
клетевого стана 1700 холодной прокатки Череповецкого металлурги ческого завода 1 .
Необходимо было выяснить, в какой мере расчетные результаты, приведенные в разделе 3 гл. V I I , соответствуют распределению температуры валков в условиях секционного регулируемого охла ждения. Замеры температуры выполняли по той же методике, что и на вышеуказанных станах, в 18 точках (через 100 мм) по длине бочки валков. Всего измерениям подвергли 146 рабочих и 27 опорных валков; кроме того, на 48 рабочих валках дважды измеряли профиль
спомощью индикаторной тележки (пассометра): первый раз —
сразу же после удаления валков из клети в горячем состоянии;
1 В работе участвовали инж. В. А. Масленников, В. М. Тихомирова, Б. В. Мар
кин.
206
второй раз — через 4—5 ч после остывания. Разность первого и второго замеров представляет собой тепловой профиль. ... . .. .
Некоторые характерные
графики |
|
^ |
|
f t - |
тем |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
14 |
|||||||||
распределения |
Результаты измерения |
температуры |
валков |
|||||||||||||||||||
пературы |
вдоль бочки приве |
|||||||||||||||||||||
дрессировочного |
стана |
1700 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
дены на рис.61. Анализ дан |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ных |
измерений |
показал, |
что |
|
|
|
|
Температура •валков, |
|
|
||||||||||||
в 41 из 146 случаев |
(28%) |
СО |
|
Положение |
измеренная |
в пяти |
|
|
||||||||||||||
|
точках |
по |
длине бочки |
|
||||||||||||||||||
характер |
кривых |
распреде |
о. |
|
валка |
каждого |
валка, °С * |
си |
||||||||||||||
ления температуры |
по длине |
и |
га |
|
в клети |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
о. |
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
о |
||||||||||||
бочки рабочих |
валков |
|
был |
X |
s |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
близок к расчетному, в 11 из |
|
1 |
|
Рабочий |
36 |
40 |
42 |
41 |
36 |
28 |
||||||||||||
146 (7,5%) эти кривые имели |
2 |
|
верхний |
38 |
44 |
46 |
43 |
38 |
28 |
|||||||||||||
параболический |
характер, а |
3 |
|
|
38 |
42 |
45 |
42 |
37 |
28 |
||||||||||||
в остальных |
случаях |
наблю |
4 |
|
|
50 |
51 |
58 |
49 |
47 |
20 |
|||||||||||
далось неравномерное распре |
5 |
|
|
26 |
30 |
31 |
30 |
26 |
20 |
|||||||||||||
6 |
|
|
33 |
34 |
35 |
34 |
32 |
|
20 |
|||||||||||||
деление |
температуры, |
|
выз |
|
|
|
||||||||||||||||
|
7 |
|
|
36 |
44 |
56 |
45 |
34 |
|
15 |
||||||||||||
ванное особенностями |
тепло |
8 |
|
|
40 |
52 |
60 |
53 |
41 |
|
16 |
|||||||||||
выделения |
в |
очаге |
деформа |
9 |
|
|
30 |
38 |
43 |
38 |
29 |
|
15 |
|||||||||
ции и секционного |
регулиро |
10 |
|
|
41 |
45 |
47 |
45 |
40 |
|
20 |
|||||||||||
вания подачи жидкости |
валь |
11 |
|
|
36 |
43 |
51 |
42 |
36 |
|
21 |
|||||||||||
12 |
|
|
41 |
46 |
55 |
46 |
42 |
|
20 |
|||||||||||||
цовщиками. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Характер |
кривых |
тепло |
13 |
|
Рабочий |
33 |
36 |
38 |
|
36 |
34 |
|
28 |
|||||||||
вого |
профиля |
валков |
|
в |
18 |
14 |
|
нижний |
35 |
36 |
36,5 |
35 |
34,5 |
28 |
||||||||
из 48 случаев (37,5%) |
также |
15 |
|
|
38 |
42 |
44 |
|
42 |
38 |
|
28 |
||||||||||
соответствовал |
расчетному, |
16 |
|
|
36 |
41 |
42 |
|
40 |
37 |
|
28 |
||||||||||
а в |
остальных |
был неравно |
17 |
|
|
45 |
47 |
49 |
|
47 |
45 |
|
28 |
|||||||||
18 |
|
|
45 |
46 |
46 |
|
44 |
44 |
|
28 |
||||||||||||
мерным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Температура у края бочки |
19 |
|
Опорный |
48 |
50 |
58 |
49 |
47 |
28 |
|||||||||||||
валков (tL) |
в основном состав |
|
||||||||||||||||||||
ляла |
33—40° |
С, что |
на 1—- |
20 |
|
верхний |
48 |
49 |
50 |
47 |
46 |
28 |
||||||||||
21 |
|
|
46 |
47 |
49 |
47 |
46 |
28 |
||||||||||||||
3 град |
больше |
температуры |
22 |
|
|
43 |
44 |
48 |
47 |
45 |
28 |
|||||||||||
подаваемой эмульсии |
и соот |
23 |
|
|
45 |
46 |
47 |
45 |
44 |
28 |
||||||||||||
ветствует |
расчетному |
значе |
24 |
|
|
44 |
45 |
46 |
45 |
43 |
28 |
|||||||||||
нию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
40 |
42 |
47 |
42 |
41 |
15 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вал |
26 |
|
|
35 |
37 |
40 |
37 |
35 |
25 |
|||||
Данные по опорным |
|
27 |
|
|
32 |
33 |
34 |
33 |
32 |
19 |
||||||||||||
кам были |
аналогичными. Та |
28 |
|
|
36 |
39 |
43 |
39 |
36 |
20 |
||||||||||||
ким |
образом, |
в |
условиях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
секционного |
регулируемого |
|
|
* |
Точки 1 и 5 относятся |
к крайним |
участкам |
|||||||||||||||
охлаждения |
расчетные |
зако |
бочки, |
примыкающим к торцам, |
2 и 4 — к |
участ |
||||||||||||||||
номерности |
|
распределения |
кам |
вблизи краев |
полосы; 3 — к середине |
бочки. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
температуры валков по длине |
|
|
" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бочки выполняются лишь частично, а тепловой профиль, как пра
вило, не соответствует |
закону |
параболы. |
|
|
Тепловую выпуклость на длине бочки Дт ( O - D р И А Т ( 0 _ Ю ОП В этом |
||||
случае можно |
вычислять по формулам (212), а на ширине |
полосы |
||
Ат (0-6) р и Ах |
(о_6 ) о п этими формулами можно пользоваться |
лишь |
||
для средней ориентировочной оценки, так как эти величины |
зависят |
|||
от конкретных |
условий |
тонкой |
настройки системы охлаждения на |
207
заданный режим прокатки. При выполнении точных расчетов не стационарного теплового профиля валков следует специально учи тывать эти конкретные условия.
5. РАСЧЕТ НЕСТАЦИОНАРНОГО |
ТЕПЛОВОГО ПРОФИЛЯ ВАЛКОВ |
ИЗ УРАВНЕНИЙ ТЕПЛОВОГО |
БАЛАНСА |
Выше было показано, что формулы (197) можно применить для расчета нестационарного теплового профиля валков непосредственно из режимов прокатки (дрессировки), используя уравнения теплового баланса при определении входящих в эти формулы коэффициентов
с,-, с1оп. Чтобы довести |
до конца этот расчет, необходимо |
определить |
|
входящие в те же формулы коэффициенты с^, |
с,-боп, сц, |
CCL , отно |
|
сящиеся к сечениям у |
кромки полосы и края |
бочки валка. |
Изложенные выше результаты электрического моделирования дают возможность решить эту задачу, так как указанные коэффи
4
циенты нетрудно вычислить, если известны температуры |
и tL |
в каждый момент времени. Их можно определить по формулам |
(213) |
и (218), если граничные условия по ширине полосы (тепловыделение и интенсивность охлаждения) постоянны. Применив при этом метод суперпозиции температурных полей, можно одновременно учесть и указанную неравномерность граничных условий.
Таким образом, сущность предлагаемого метода расчета коэффи циентов db Ctbon, CIL, c i L o n и теплового профиля валков заключается в следующем (на примере рабочего валка, охлаждаемого жидкостью):
1. После решения уравнений теплового баланса для средней зоны рабочей клети (см. разделы 3, 4 гл. I l l ) и вычисления по фор-
208