Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

Чтобы определить условия наибольшей устойчивости теплового профиля при прокатке, был произведен расчет тепловой выпуклости рабочих валков диаметром 500 мм для трех графиков изменения тем­ пературы поверхности бочки, представленных на рис. 62.

Рис. 62, а характерен для станов, прокатывающих рулоны не­ большой массы (например, трехклетевой стан 740 Новосибирского металлургического завода). Рис. 62, б соответствует условиям ра­ боты четырехклетевого стана 1700 Череповецкого металлургического завода, прокатывающего рулоны массой ~20 т (через 60 мин начи­ нается прокатка другого профилеразмера полосы). Рис. 62, в построен

разница во время пауз уменьшается в 1,5—2 раза (на 5—10 град). Расчет выполняли по формуле (197) на ЭВМ для случаев наруж­ ного и комбинированного охлаждения валков х . Результаты расчета представлены на рис. 63. В начале прокатки происходит постепен­ ное нарастание тепловой выпуклости, которое прекращается по мере прогрева валков: при наружном охлаждении — через 0,75—1,0 ч, при комбинированном охлаждении — через 0,45—0,5 ч, после чего колебания теплового профиля стабилизируются и составляют за

цикл прокатки одного рулона 0,005—0,02 мм.

После того как условия охлаждения в процессе работы измени­ лись (например, при прокатке полосы иного профилеразмера), на­ чинается постепенное изменение теплового профиля, при этом стаби­ лизация нового значения выпуклости заканчивается через 0,6—0,8 ч

1 Комбинированное охлаждение учитывалось соответствующей формулой функ­ ции F2p (1, т„ —- т,-) [1].

213

при наружном и через 0,3—0,4 ч при комбинированном охлаждении (рис. 63, кривые 2).

Таким образом, при комбинированном охлаждении время ста­ билизации вдвое короче, а устойчивость теплового профиля валков вдвое выше, чем при наружном охлаждении.

На рис. 63 видно, что изменение температуры валков, представ­ ленное на рис. 62, в, обеспечивает максимальную устойчивость

А,мм\

теплового профиля: при установившемся режиме изменение тепловой выпуклости за цикл прокатки рулона равно нулю. Следовательно, система автоматического регулирования и поддержания заданной температуры валков должна быть построена, исходя из закона:

— h = const.

Смысл этой зависимости состоит в том, что для стабилизации теплового профиля валков не обязательно обеспечивать постоянство их температуры в течение всего цикла прокатки каждого рулона, а достаточно обеспечить постоянную разность температур t0 —• tb. Практически это выразится в автоматическом увеличении подачи эмульсии на середину бочки при разгоне до установившейся скорости прокатки или в дополнительном охлаждении крайних участков бочки при торможении перед паузой.

214

Следует заметить, что даже при постоянной разности t0 — tb устойчивость профиля валков при комбинированном охлаждении значительно выше, чем при наружном охлаждении: из рис. 63 видно, что время выхода на установившийся режим (т. е. достижения по­ стоянной величины ЛТ (0 _ь)р) У валков с комбинированным охлажде­ нием составляет 0,334 ч, а у валков с наружным охлаждением свыше

0,66 ч.

Для праЛики важно выяснить зависимость устойчивости про­ филя от диаметра рабочих валков. С этой целью по формуле (197) были рассчитаны изменения тепловой выпуклости валков диаметрами 500 и 600 мм при одинаковом изменении температуры на поверхности бочки, показанном на рис. 64, а; полученные кривые изменения вы­ пуклости — на рис. 64, -б. Их характер позволяет сделать опреде­ ленный вывод о том, что тепловой профиль валков большего диаметра

ственно 0,009 и 0,018 мм; через 2 мин — 0,015 и 0,021 мм. Это под­

Г Л А Б А V I I I

Р Е А Л И З А Ц И Я М А Т Е М А Т И Ч Е С К О Й М О Д Е Л И

Н Е С Т А Ц И О Н А Р Н О Г О Т Е П Л О В О Г О П Р О Ф И Л Я Б А Л К О В

теоретической основой для создания математической модели этих параметров при нестационарном режиме.

Принцип построения этой модели состоит в том, что по заданным

тате этих решений определяют градиенты поверхностных темпера­ тур валков в середине бочки с„_2 и С(П _1 ; о п и эти температуры в мо­

215

Для реализации этой модели необходимо, чтобы ЭВМ по спе­ циальной программе определяла каждый раз величину промежутка времени Дтп , на котором выполняется с заданной точностью условие прямолинейности поверхностной температуры рабочих (а следо­

и дрессировочного стана решается по-разному и требует самостоя­

стана, была составлена и реализована на ЭВМ «Минск-22». Блоксхема этой программы приведена на рис. 65.

Решение этой задачи начинают с блока (Б1) подготовки исходных данных, где определяют отдельно для рабочих и опорных валков т

от заданных расходов жидкости, ее теплофизических свойств и конструктивных размеров коллекторов (см. раздел 5 гл. IV и раз­ дел 3 гл. V), а также выполняют все необходимые исходные засылки,

температура поверхности рабочих валков всех клетей изменяется прямолинейно (с заданной точностью). Это решение проводят для средней зоны рабочих валков, считая, что полученное значение удовлетворяет зонам у кромки полосы и у края бочки.

по вспомогательной блок-схеме рис. 17 устанавливают первона­

одному из участков графика (разгон, установившаяся скорость, торможение, пауза), а затем по выбранной формуле вычисляют vnk

иv n l .

Врасчетах принял участие инж. М. П. Шаравин.

* От т 0 = 0 до ближней точки излома графика скорости.

216

217