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

60

Полученные результаты расчетов полностью характеризуют и позволяют построить вариант графика скоростей всего цикла прокатки для принятого варианта совокупности параметров упра­ вления а, Ь, пп, пзг>, паг>. В результате получается вариант режима скоростей Wc, который является функцией указанных независимых переменных параметров управления

Wc / (п, Ь, Ип, Изг'» ^вг')т

где z = 1, 2, 3, . . Z.

Вопросы оптимизации режима скоростей

Очевидно, что, принимая различные совокупности параме­

ПГ=т Это множество может быть очень большим, таким образом, задача по определению оптимального управления процессом про­ катки на блюминге осложняется. Для упрощения этой задачи сле­ дует установить заранее рациональные или оптимальные зависи­ мости между некоторыми параметрами режима скоростей. Тогда число независимых переменных параметров управления умень­ шится, соответственно уменьшится множество возможных вариан­ тов режимов скоростей. При этом каждый вариант режима ско­ ростей рассчитывают с учетом оптимальных зависимостей между его параметрами. Таким образом, математическая модель процесса прокатки за счет введения оптимальных зависимостей между параметрами режима скоростей будет частично оптимизиро­ вана.

В настоящее время имеется ряд различных рекомендаций по вы­ бору скоростей захвата и выброса, ускорения и замедления [2—16] в зависимости от различных условий, но фактически нет рекомен­ даций для общего случая определения оптимального режима ско­ ростей из условия получения максимальной относительной произ­ водительности стана.

В связи с этим проведены исследования по установлению опти­

с вариантом режима обжатий Пп для которого он рассчитан, дают режим прокатки в целом. Для полученного варианта режима прокатки рассчитывают показатели, по которым можно оценить этот режим. Эти расчеты приведены ниже.

61

Цикл прокатки

Цикл прокатки определяется суммированием времени пау.з и машинного времени пропусков

(Н.77)

Полное давление прокатки

Для расчета давления и моментов прокатки могут использо­ ваться два метода расчета: по удельному расходу энергии и по удельному давлению.

Первый метод применяется тогда, когда имеются эксперимен­ тальные кривые удельного расхода энергии, полученные для усло­ вий, сходных с расчетными по размерам исходного слитка, гото­ вого полупродукта, марке стали, температуре, режиму обжатий, режиму скоростей, характеристике оборудования и т. д. [6, 75—79, 85]. В зависимости от условий прокатки для каждого случая должна быть подобрана соответствующая кривая удель­ ного расхода энергии. Следовательно, таких кривых должно быть много. В настоящее время для блюмингов и слябингов такие кри­ вые имеются лишь для некоторых условий прокатки. Для новых блюмингов 1150 и 1300 таких кривых пока нет.

Второй метод является более универсальным, точным и может быть применен для любых условий прокатки на блюмингах и сля­ бингах. Этот метод и принят в математической модели процесса прокатки для расчета давлений и моментов прокатки.

Давление прокатки по пропускам определяется в следующей последовательности. Сначала вычисляется температура металла в каждом пропуске. Для этого используется наиболее отвечающая условиям прокатки на блюмингах и слябингах формула В. А. Тягунова для определения температуры металла 0z+i в последующем пропуске в зависимости от температуры металла 0г в предыдущем пропуске [2, 6]:

(11.78)

Затем вычисляется полное удельное давление металла в каж­ дом пропуске Pz. Для определения удельного давления в на­ стоящее время известно более 20 формул [2,6, 53, 80—85].

Сравнительные экспериментальные и теоретические исследо­ вания показали, что все известные формулы, рекомендуемые для расчета удельного давления металла при прокатке, являются более или менее приближенными для условий прокатки на блю-

62

мингах и слябингах [6, 54, 86 L Однако сравнительный анализ различных формул на фоне экспериментальных данных помазал, что наиболее отвечающей этим условиям является формула А. ф, Го­ ловина— В. А. Тягунова.

Полное удельное давление

где р о — удельное давление на контактной поверхности без учета внешнего трения;

Kf — коэффициент для учета внешнего трения, зависящий от

С целью проверки правильности расчетов по принятой формуле проведены опыты по определению фактических давлений прокатки с помощью месдоз на блюминге 1100 ЧМЗ. Полученные давле­ ния сравнивались с расчетными. Некоторые результаты исследо­ ваний (УПИ) приведены ниже.

Расчетные и опытные давления при прокатке слитка стали

Расчетные и опытные давления при прокатке слитка стали ШХ15 массой 4,5 т на блюм размером 258x264 при 0( — 1150° С (блюминг 1100 ЧМЗ) приведены в табл. 3

63

Таблица 3

Расчетные и опытные давления при прокатке слитка стали ШХ-15

Расчетные и опытные давления при прокатке слитка стали Ст.5 массой 6,2 т на блюм размером 255x257 при 0J = 1300° С (блюминг 1100 ЧМЗ) приведены в табл. 4.

Из приведенных данных видно, что ошибки в расчете давления прокатки по отношению к экспериментальным данным соста­ вляют до ±10%, за исключением последних пропусков, отличаю­ щихся небольшими обжатиями. Такое совпадение расчетных и экспериментальных данных вполне удовлетворительно и под­ тверждает правильность выбора формулы.

Л. В. Андреюк и Б. К. Короткевич провели аналогичные ис­ следования на блюмингах 1150 ММК [71 ]. При прокатке слитка из стали Зкп в 10 и 11 пропусках экспериментально были опре­ делены параметры пропусков и удельное давление металла на

64