Файл: Баимов, Н. И. Оптимизация процессов прокатки на блюминге.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 0

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

Н. И. Баимов

о п т и м и з а ц и я

ПРОЦЕССОВ

ПРОКАТКИ НА БЛЮМИНГЕ

М о с к в а

«МЕТАЛЛУРГИЯ» 1974

УДК 621.771.22

УДК 621.771.22

Оптимизация процессов прокатки на блюминге. Б а и м о в Н. И.

М., «Металлургия», 1974, 216 с.

Рассмотрены способы оптимизации режимов прокатки и основ­ ных параметров оборудования блюмингов. Изложены методы рас­ чета и выбора оптимальных режимов прокатки 1г параметров обо­ рудования — прокатных двигателей и нажимных механизмов. При­ ведены примеры расчета с использованием ЭВМ.

Предназначена для инженерно-технических работников метал­ лургических заводов, научно-исследовательских институтов и проектных организаций; может быть полезна студентам высших учеб­ ных заведений по специальностям «Обработка металлов давлением» и «Механическое оборудование металлургических заводов». Ил. 71. Табл. 40. Список лит.: 104 назв.

дц

© Издательство «Металлургия», 1974.

31010—204

79—74

Б 040 (01)—74

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

..........................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Условные обозн ач ен и я ................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Глава I.

СОВРЕМЕННЫЙ

БЛЮМИНГ И РЕЖИМ ЕГО РАБОТЫ

13

 

1.

Краткая

характеристика блю м инга

............................................

 

 

 

13

 

2.

Калибровка валков б л ю м и н г а .....................................................

 

 

 

 

15

 

3.

Режимы прокатки ...............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

16

Глава II. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ПРОКАТКИ НА БЛЮ­

25

 

МИНГЕ

.........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Постановка ..........................................................................задачи

 

 

 

 

 

 

 

25

 

2.

Выбор метода и последовательность решения задачи . . .

30

 

3. Математическая

модель процесса прокатки на блюминге

37

 

 

Режим ...................................................................................о б ж а т и й

 

 

 

 

 

 

 

37

 

 

Режим ..............................................................................

скоростей

прокатки

 

 

 

 

 

43

 

 

Показатели ....................................................режима

 

 

 

 

 

61

 

4.

Оптимизация ................................................режима скоростей

 

 

 

 

 

71

 

 

Рациональное соотношение скоростейзахвата и выброса

72

 

5.

Оптимизация ....................................................режима о б ж а т и й

 

 

 

 

104

 

 

Рациональное распределение обжатий по пропускам . . .

104

 

 

Оптимальное ....................................................число пропусков

 

 

 

 

 

114

 

6. Оптимизация режима прокатки за счет оптимизации пауз

121

 

7. Метод ....................расчета оптимального режимапрокатки

 

 

127

 

 

Сущность ..............................................................................метода

 

 

 

 

 

 

 

127

 

 

Составление и

расчет

возможных

вариантов

режимов

129

 

 

прокатки ...................................... ...................................................

 

 

 

•

прокатки,

удовлетворяю­

 

 

Выбор

вариантов

режимов

 

 

 

щих условию ............................................задачи

Мкй — Л4КВ. 3

 

 

 

 

131

 

 

Выбор оптимального варианта режима прокатки . . . . .

133

 

 

Порядок

расчета оптимального

режима прокатки . . . .

134

 

 

Использование

электронной

вычислительной

машины

 

 

 

для расчета оптимального режима прокатки

по

пред­

 

 

 

лагаемому ..............................................................................м е т о д у

 

вариантов

режимов

скоростей

135

 

 

Область

оптимальных

137

 

8.

для данного ...........................варианта режима обжатий

 

 

 

 

Примеры

расчета оптимальных режимовпрокатки . . .

140

 

 

Прокатка

на блюминге

1300

 

 

 

 

 

140

 

 

Прокатка .....................................................

на блюминге

1120

 

 

 

 

,

152

Глава III.

ОПТИМИЗАЦИЯ

ПАРАМЕТРОВ

ОБОРУДОВАНИЯ

155

 

БЛЮМИНГА ...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Постановка ..........................................................................задачи

 

 

 

 

 

 

 

155

 

2.

Определение оптимальных параметров и мощности прокат­

 

 

 

ных двигателей .........................................................

блюмингов

 

 

электроприводу

158

 

 

Основные

требования,

предъявляемые к

 

 

 

б л ю м ............................................................................................и н го в

 

 

 

 

 

 

 

 

158

 

 

Существующие методы определения параметров и мощ­

159

 

 

ности прокатных двигателей и их оценка . .......................

 

 

Предлагаемый метод определения оптимальных параметров

 

 

 

и мощности .................прокатных двигателей блюмингов

 

 

162

 

 

Порядок расчета оптимальных параметров и мощности

 

 

 

прокатных ...........................................двигателей блюмингов

 

 

машины

177

 

 

Использование

электронной

вычислительной

 

 

 

для расчета оптимальных' параметров и мощности

про­

 

 

 

катного .....................двигателя по предлагаемому методу

 

 

178

 

 

Пример расчета оптимальных параметров и мощности

 

 

 

прокатного ................................................двигателя б л ю м и н г а

 

 

 

 

180

1

О

 

3. Оптимизация параметровнажимных механизмовблюмингов

183

 

Выбор основных параметров нажимныхмеханизмов . . .

183

 

Выбор оптимального быстродействия нажимных меха­

 

 

низмов ....................................................................................................

 

 

 

200

 

Список л и т ер а т у р ы ..................................................................

 

 

 

201

Приложения...................................................................................................................

 

 

 

 

202

I.

Логическая

схема алгоритма для

решения первой

задачи

. . . .

202

II.

Логическая

схема алгоритма для

решения второй

задачи

. . . .

203

III.

Логическая

схема алгоритма для

решения третьей

задачи . . . .

206

IV.

Логическая

схема алгоритма для

решения четвертой задачи . . .

208

V.Логическая схема алгоритма образования вариантов режимов про­

катки ...........................................................................................................................

210

ВВЕДЕНИЕ

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971— 1975 гг. предусмотрено, что основной задачей черной металлургии является коренное улучшение качества металлопродукции в результате внедрения прогрессивных способов производства металла и рас­ ширения сортамента проката труб и метизов для существенного повышения эффективности применения металла в народном хо­ зяйстве.

Почти 90% стали, выплавляемой на металлургических заводах, поступает в прокатные цехи для производства сортовых профилей, рельсов, труб, листов и другого проката. В производстве проката большую роль играют обжимные реверсивные станы: блюминги, блюминги-слябинги, универсальные слябинги. Эти станы являются головными в прокатном производстве и предназначены для про­ катки слитков в заготовки (блюмы, слябы), которые затем посту­ пают на станы готовой продукции.

Намеченный рост производства проката достигается не только за счет вновь строящихся станов, но и за счет реконструкции, оптимизации режимов работы и автоматизации действующих станов. Продолжается строительство обжимных реверсивных станов. После второй мировой войны до 1964 г. в США, например, было построено 30 крупных обжимных станов. После 1950 г. вновь построено крупных обжимных станов: в ФРГ — свыше 10, в Англии — свыше 10, в Японии 10. В 1963—1964 гг. построено и строилось более 40 блюмингов и слябингов, в том числе: в США 3, Англии 4, Бельгии 3, Италии 6, ФРГ 5, Японии 6. В 1968 г. в мире было построено еще 4 блюминга и 5 слябингов общей производи­ тельностью, соответствующей примерно приросту мирового произ­ водства стали за 1968 г. в 30 млн. т.

В эти же годы в СССР вновь построено шесть крупных обжим­ ных станов, в том числе три наиболее мощных блюминга 1300. В последние годы в СССР построено пять крупных обжимных станов для зарубежных стран. На многих металлургических пред­ приятиях (НТМК, КМК, ЧМЗ, ММК и др.) проведена и прово­ дится реконструкция блюмингов 1100, 1150.

Современный парк обжимных станов является весьма внуши­ тельным. В США, например, насчитывается около 140 обжимных станов, в том числе более 70 блюмингов и блюмингов-слябингов свалками диаметром 1000—1370 мм и 16 универсальных слябингов. В СССР из 33 реверсивных обжимных станов только крупных 26.

Производительность современных крупных зарубежных блю­ мингов колеблется в зависимости от сортамента прокатываемых заготовок от 1—1,5 до 2—2,5 млн. т в год и слябингов — от 2,5 до 3,5 млн. т в год.

В СССР достигнута самая высокая производительность блю­ мингов и слябинговТак, сейчас у нас работает три блюминга

5

с производительностью выше 5,0 млн. т в год; четыре — по 3,5; пять — по 3,0; семь — по 1—2,5 и четыре слябинга — по 4— 5 млн. т в год.

Основными особенностями реверсивных обжимных станов являются: высокая производительность; низкая стоимость пере­ дела слитков в заготовку; универсальность, простота и быстрота перехода с прокатки одних типоразмеров на другие.

Одновременно со строительством и усовершенствованием об­ жимных станов строятся и получают дальнейшее распространение установки непрерывной разливки стали (УНРС). На этих уста­ новках получают те же заготовки, но более экономичным спосо­ бом, минуя прокатку слитков.

Несмотря на значительную производительность, эти станы, как правило, являются «узким местом» в производстве проката на большинстве металлургических заводов.

Дальнейшее повышение производительности обжимных ревер­ сивных станов намечается главным образом за счет лучшего использования действующих агрегатов — оптимизации режимов работы и основных параметров оборудования этих станов, внедре­ ния автоматического управления [1 ]. В связи с этим для обжим­ ных реверсивных станов весьма важными и актуальными в настоя­ щее время являются следующие задачи:

разработка наиболее эффективных способов оптимизации ре­ жимов прокатки;

создание с учетом этих способов наиболее рационального ме­ тода расчета оптимальных режимов прокатки;

разработка методов оптимизации основных параметров обору­ дования, параметров и мощности прокатных двигателей, быстро­ действия вспомогательных механизмов.

Решение этих задач позволит выявить новые резервы, поднять производительность и технико-экономические показатели обжим­ ных реверсивных станов.

Указанные задачи и рассмотрены в настоящей работе примени­ тельно к блюмингу, блюмингу-слябингу.

^дол1Ц| ^доп1У

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ1

Рабочая лажая стана

D о - номинальный диаметр рабочих валков, мм;' 4и — диаметр шейки рабочего валка, мм;

/- коэффициент трения в подшипниках рабо­ чих валков;

gdI. ш— маховой момент рабочих валков и шпинде­ лей (с шестеренными валками при группо­ вом приводе), тс-м2;

GDI л - полный маховой момент рабочей линии стана, тс-м2;

РР

1 ДОП I I •‘ ДОП Ц |

допускаемые давления прокатки соответ­ ственно в I, II, III, IV калибрах рабочих

валков,

т;

11 — к. п. д.

рабочей линии стана;

м х. х — момент

холостого хода в рабочей линии

стана, тс-м;

Прокатные двигатели

 

 

М ]идП— номинальный

момент двигателя при групповом или

суммарный

номинальный момент двух

двигате­

лей при индивидуальном приводе валков,

тс-м;

М м. дв — максимальный момент двигателя при групповом при­ воде или суммарный максимальный момент двух дви­ гателей при индивидуальном приводе валков, тс-м;

Хдв — допускаемая перегрузка двигателя;

GD\ в— маховой момент двигателя при групповом приводе или суммарный маховой момент двух двигателей при индивидуальном приводе валков, тс-м2;

пн. дв — номинальная скорость двигателя, об/мин; ям. дв— максимальная скорость двигателя, об/мин;

А^н.дв— номинальная мощность двигателя при групповом приводе или суммарная номинальная мощность двух двигателей при индивидуальном приводе валков, кВт.

Нажимной механизм

ун. 0> ин.п — фактические номинальные скорости перемещения валка соответственно при опускании и при подъ­ еме, мм/с;

им. о, vMп — фактические максимальные скорости при пере­ мещении валка соответственно при опускании и при подъеме, мм/с;

1 Условные обозначения приведены для основных узлов и участков блю­ минга.

7

^1о >

^2 о >

^ 1 п

с М<

1

соответственно при опускании и при подъеме, мм/с2; средние ускорения при скорости выше номи­

нальной соответственно при опускании и при подъеме, мм/с2;

и

_

V 2

О

 

 

Н .

и

i

L-k i i i o

 

ь

>

 

 

к ю

 

К i n

 

Щп =

Yт

ТЛ 1~П

2

/'

1

1 ’

— 0„. О\

Л20

^10 .

 

f

1

1

— vl.

п (^ ^2П

&1П).

Кантователь

S K— расстояние от плоскости осей рабочих валков до первого

крюка

кантователя, мм;

 

 

/к — время

кантовки слитка (время срабатывания кантова­

теля и манипулятора при кантовке и перемещении рас­

ката к нужному калибру), с.

 

 

Рабочий рольганг

 

 

 

бр — величина превышения

бочки

нижнего

рабочего валка

над бочкой первого

ролика

рабочего

рольганга, мм;

vp — максимальная скорость рабочего рольганга, м/с;

р— коэффициент трения между слитком и роликами роль­ ганга.

Слиток

G — масса слитка, т;

р— плотность стали, т/м3;

о— предел прочности стали при 20° С, кгс/мм2;

8

Смотрите также файлы