Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

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

2. По формулам и методике, изложенным в разделе 2 гл. I I I , определяют энергосиловые параметры I клети ами пн\, /с ь bonU соответствующие скорости прокатки vnl.

3. В Б5 из уравнений баланса вычисляют температуру полосы ^К 1[ и коэффициенты Со, сп0п по формулам (107), а затем — темпе­

ратуры

t0 P i j * = tpn и t0 on ij = t'onn по формулам

(47)

и (57) —

для

момента

времени

т х = т 0 + Дтх

(229)

(обычно

т 0 = 0).

уточнение величин t3M.p,

ton.3M,

с0, с 0 о п ,

4.

В Б7 производят

 

tpn,

tonn

на основе

условия (120) по методике,

описанной

вразделе 3 гл. I I I .

5.Оценивают справедливость предположения о прямолинейности

изменения

температуры

поверхности

рабочих

валков I клети

(^р 1 т)

в

пределах

шага

Дтх

= Дтн а ч

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

—t

 

< e 2 ,

 

 

 

 

(230)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pn

tpn

pn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где f

 

— уточненная

в п. 4 температура

поверхности

рабочего

 

 

 

валка,

полученная

в

результате

расчета

для

момента

 

tpn

времени

 

хх = т 0 + Дтг ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— базовая

 

температура;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е 2

— малая

величина,

соответствующая

заданной

точности

 

 

 

расчета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

первого шага в качестве

базовой температуры

принимается

^vn

~ to р. нач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

первого, шага

ока­

 

6. Если результат оценки-условия (230) для

зался отрицательным (что наиболее вероятно),

то начальный

шаг

автоматически уменьшают вдвое, после чего для

нового шага Ах1 =

=

(Дтн а ч /2) расчет

повторяют,

начиная с определения

средних

ско­

ростей

прокатки vnk и vnl

по выбранным ранее

формулам

(см. п. 1)

и кончая оценкой (230).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При этом в оценке (230) в качестве базовой принимают темпе­

ратуру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, =

< Р . нач + fpn

 

 

 

 

( 2

3 1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ipn

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где t" — значение

температуры

 

поверхности

рабочего

валка, по­

 

 

 

лученное

для

момента

х1

= т 0

-f- Дтн а ч .

 

 

 

 

 

 

Поскольку базовая температура (231) является средним ариф­

метическим величин tp

н а ч и t"pn,

то положительный

результат

новой

оценки выражения (230) будет свидетельствовать

о том, что

темпе­

ратура

рабочего,

а следовательно, и опорного

валков

в

течение

всего

периода Дтх изменяется

прямолинейно.

 

 

 

 

 

 

 

 

*

Индексы обозначают:

1 номер п момента времени т„ (п =

1), I номер

клети (/ = 1).

218


7. При отрицательном результате условия-оценки (230) повто­

ряют описанный цикл расчета, принимая ATJ = -T^L-t

 

АЕр± и т . д.

до тех пор, пока условие (230) не будет выполнено. При этом каждый

раз в формулу

базовой температуры (231) в качестве

f

подстав­

ляют

значение

поверхностной температуры

рабочего

валка, полу­

ченное для предыдущего (вдвое, большего)

шага Ат1 .

 

 

8. По такой

же

методике определяют

необходимую

величину

промежутка времени

Атх последовательно

для I I , I I I и т. д. до

k-тои

рабочей клети. При этом каждый раз по окончании выбора A T X

предыдущей клети производят переадресовку в Б9 необходимых

исходных и расчетных данных на среднюю зону длины бочки

валков

последующей

клети. Учитывая

неизбежное уменьшение

шага

вдвое

в результате первой оценки, принимают в качестве первого

прибли­

жения для следующей клети:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ах,- = 2At/_i;

An/ = 2 Ati ( / __D ,

 

 

 

где

At!

— величина

найденного промежутка времени для пре­

 

 

 

дыдущей

клети.

 

 

 

 

Таким образом, величина промежутка времени Дт^ выбранная

для &-той клети, будет

удовлетворять

условию-оценке

(230) для

всех

предыдущих

клетей.

 

 

 

 

 

 

9.

После определения

величины Атх &-той клети (при удовлетво­

рении сравнения / = k)

и

переадресовки

в Б10 исходных

данных

определяют в последовательности п. 1—4 величины tK\ ,

с0, Сооп,

topip

^ o o n i y i соответствующие

значению T i = Т 0 + АТЬ

ЭТО вы­

полняют сначала для средней зоны I клети, затем после переадре­

совки в блоке Б12 определяют

условные температуры tbP\.,

 

honi-

для крайней зоны I клети

(у кромки полосы, см. раздел

5 гл. V I I ,

п. 5) и, наконец, в Б14 рассчитывают тепловые выпуклости

рабочих

и опорных валков в последовательности, изложенной в

разделе 5

гл. V I I , п. 2—4, 6—8.

 

 

 

 

 

 

 

После всех указанных

выше переадресовок (Б9, 10) возврат в Б2

производят

через

Б17 выбора

формулы vnk, где выбирается

одна

из четырех формул, в соответствии с запоминанием по п. 1.

 

10. После определения тепловой выпуклости валков

 

первой

клети

и переадресовки в Б15 переходят к расчету тепловой

выпук­

лости I I и последующих клетей для момента времени т х = т 0

-f- Атх .

Этот

расчет

 

производят

в той же последовательности,

что и для

I клети, с

добавлением

Б4 (определение температуры

полосы на

входе в данную клеть tHJ)

и Б8 (определение температуры

эмульсии

у полосы t3M.п

по методике,

описанной в разделе 3 гл. I I I ) .

 

 

При этом,

пренебрегая

транспортным

запаздыванием,

считают,

что за промежуток Атх во всех

клетях прокатывается один и тот же

участок

полосы. При высоких

скоростях, характерных

для совре­

менных

станов, и

известной

инерционности тепловых

процессов

погрешность этого

допущения

незначительна,

 

219


 

11. После определения тепловой выпуклости k-той клети в мо­

мент

времени

т х

чем свидетельствует положительный

результат

сравнения

 

/ =

k)

переходят

к следующему шагу по времени: вели­

чину

Дтх

 

-)- т 0 принимают

равной хп_х

и в

Б16

производят

пере­

адресовку

 

в

начало

 

цикла

Дт„

для

задания

первоначального

шага

 

Дт2

= Дтн а ч . Затем производят

определение

шага

Дт2

со­

гласно

п.

1 — 8

настоящего

расчета

со

следующим

отличием:

при

Дт2

= Дтн а ч

принимают

в

качестве

базовой

температуру

tPn

=

 

4 P ( T i) . а

при

Ах2 = А т

2 н а ч ,

Дт2

=

А "^н а ч ,

и т. д. базовую

тем­

пературу

определяют

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

% Ы

+ '"рп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'рп

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Тепловую выпуклость валков I и последующих клетей для

момента времени

т 2

=

хг

- f Дт2

определяют

согласно

п. 9,

10

на­

стоящего расчета с учетом отличия, указанного в п. 11.

 

 

 

 

13.

Расчет

повторяют

по

п.

11 и

12,

последовательно определяя

т3 4 ,

. . .,

 

т„

и все составляющие

теплового режима. При

этом

для

каждого

нового

шага

Дт„ =

Дтн а ч

 

принимают

t'pn.=

top

( T „ _ I ) ,

а

при

Дт„ =

А т 2 " а ч ,

 

А ^ н а - и т. д. базовую температуру

вычисляют

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

=

1

( т п - 1 ) +

'рп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(рп

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перед очередной переадресовкой в Б16 на подбор нового шага

определяют текущее время конца предыдущего шага хп_г.

В

процессе

нарастания

времени

 

хп-1

 

происходит

последовательный

переход

с предыдущих участков графика скорости на последующие. Во

избежание

чрезмерного уменьшения

величины Дтп

при

подходе

к точкам излома графика скорости

предусмотрен

обход

условия

(230) путем

засылки в ячейку Т (см.

рис. 65) единицы вместо нуля

и сравнения Т = 1. Эта засылка производится после выполнения

условия: 2Дт„ =

Дт„_1 ( косвенно

свидетельствующего

о том, что

в течение времени от т„_2 до хп

температура

поверхности

валков

изменяется прямолинейно.

 

 

 

 

14. Расчет тепловой выпуклости в случае

отсутствия

полосы

в валках (vnk =

0) производят

с использовнием Б6,

в

котором

коэффициенты сп_х

и С(П_Х) о п вычисляют по формулам (109а). При этом

предусмотрены два возможных варианта расчета: с отключением и без отключения эмульсии во время паузы. Для реализации этих вариантов перед Б6 предусмотрен ключ Кэм-

Расчет теплового профиля продолжается до достижения наперед заданного времени работы прокатного стана.

Реализация описанной блок-схемы расчета показала хорошее соответствие расчетных и экспериментальных параметров темпера­ турного режима стана.

220


На рис. 66, а показан для примера расчетный график изменения поверхностной температуры в середине бочки рабочих валков I I клети четырехклетевого стана 1700 при прокатке малоуглеродистой стали толщиной 1,0 мм, шириной 1270 мм из подката толщиной 3,0 мм с максимальной скоростью 20 м/сек.

На

рис.

66, б

показан аналогичный график

по замерам

на

I I клети действующего стана 1700 [1] (скорость

прокатки при

за­

мерах

была

10—15

м/сек).

 

 

О

0,1

0,2

ИЗ

0,4

C>S

0,6т,ч

0,1

0,2

0,3

0,4

0,S "

'0,6

Г, У

Рис. 66. Изменение поверхностной температуры в середине бочки рабочих валков I I клети четырехклетевого стана 1700 при прокатке малоуглеродистой стали толщиной 1,0 мм, шириной

1270 мм из подката толщиной 3,0 мм:

а — рассчитано с помощью блок-схемы Т П Н — С Х П при v m B X IV = 20 м/сек; б — по данным стационарного замера при и т а х ту = 10-М5 м/сек

Сравнение рис. 66 показывает идентичный характер колебаний поверхностной температуры и примерно одинаковый ее уровень. Аналогичны расчетное и действительное изменения температуры валков при прохождении сварных швов. Несколько иные циклы колебаний объясняются разной скоростью и разной массой рулонов.

Таким образом, описанная математическая модель позволяет при создании системы автоматической подачи эмульсии (САПЭ) заменить непосредственный замер температуры валков сигналами измеряемых обычно на стане технологических параметров (толщины, скорости, натяжения, мощности привода и др.).

С помощью блок-схемы ТПН—СХП была изучена динамика теплового профиля валков непрерывного стана в зависимости от скорости прокатки, величины обжатия, температуры полосы, интен-

221