Где
р – сопротивление металла пластической деформации, МПА;
м – коэффициент вытяжки.
Так, например, изменение температуры металла за время движения заготовки от нагревательной печи до 1-ой клети стана по формуле (200) составит (если температура нагрева заготовки
, , ф= , П=п∙200=628мм, F=31416 )Повышение температуры металла в 1-ой (планетарной) клети за счет интенсивной деформации можно определить по формуле (201) принимая р=100МПА и
и тогда .Окончательно температура металла после прокатки в каждой клети с учетом изменения температур раската, рассчитанных по формулам (107) и (108) и внесенных практических поправок составит:
иОсновные размеры раската и параметры калибровки при прокатке круга диаметром 18мм из заготовки диаметром 200мм по клетям стана приведены в таблице 3.
Таблица 3. Основные калибровки по проходам при прокатке круга ∅18мм из заготовки ∅200мм.
№ прохо-да | Вид калибра | Расположение валков | Размера раската | Обжатие, , мм | Ушире-ние,∆b, мм | Площадь калибра, F, мм | Коэф. Вытяжки, м | Тем-ра раската, t,℃ | Скорость прокатки v, м/с | Примечание | |
Толщи-на, h | Ширина, b | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Начальные условия: | 31416 | 1050 | 0.13 | Тем-ра нагрева | |||||||
1 | 3-х валковый | Наклонные | d=80мм | ∆d=120мм | 5027 | 6.25 | 1030 | 0.82 | Косовалк. Планет. Клеть. | ||
2 | Однорадиусный овал | Горизонтальное | 56.2 | 109.7 | 23.8 | 29.7 | 4284 | 1.18 | 1025 | 0.97 | |
3 | Ребровой овал | Вертикальное | 77.6 | 61.6 | 32.1 | 5.4 | 3553 | 1.2 | 1020 | 1.16 | |
4 | Однорадиусный овал | Горизонтальное | 45.5 | 89.2 | 16.1 | 11.3 | 2842 | 1.25 | 1015 | 1.45 | |
5 | Ребровой овал | Вертикальное | 62.4 | 50.6 | 26.8 | 5.1 | 2368 | 1.2 | 1010 | 1.75 | |
6 | Однорадиусный овал | Горизонтальное | 37.3 | 72.5 | 13 | 10.1 | 1894 | 1.25 | 1005 | 2.18 | |
7 | Ребровой овал | вертикальное | 50.1 | 42 | 22.4 | 4.7 | 1578 | 1.2 | 1000 | 2.62 | |
8 | Ромб | Горизонтальное | 35 | 69.3 | 7.0 | 19.2 | 1214 | 1.3 | 995 | 3.40 | |
9 | Диагон. квадратн. типа | Вертикальное | 43.8 | 37.7 | 25.5 | 2.7 | 1074.4 | 1.13 | 990 | 3.85 | |
10 | Сдвоенный диагон. квадр. типа | Горизонтальное | 28.06 | 47.6 | 6.34 | 3.8 | 879.3 | 1.22 | 985 | 4.69 | |
11 | Сдвоенный диагональный квадратн. | Горизонтальное | 25.5 (19.2) | 52.6 (19.2) | 2.56 | 5.0 | 724/962 | 1.21 | 980 | 5.68 | Разделение раската в калибре |
12 | Однорадиусный овал | Вертикальное | 15.8 | 26.2 | 3.4 | 7.0 | 290 | 1.25 | 955 | 7.1 | Кантовка на 45° |
13 | Круг | Горизонтальное | 18.1 | 18.22 | 8.1 | 2.3 | 257.3 | 1.127 | 950 | 8.0 |
Расчетные схемы калибров валков по всем клетям стана при прокатке круга ∅18мм из непрерывнолитой заготовки ∅200мм приведены на рис. 25.
Рис.25. Калибровка валков для прокатки круглой стали ∅18мм в чистовой, подготовительной, черновой и обжимной группах клетей стана.
6. Выбор и расчет скоростного режима прокатки по клетям (проходам с учетом разливки на МНЛЗ)
Определение скоростей прокатки по клетям для расчетного профиля было выполнено в предыдущем разделе при расчете калибровки в зависимости от выбранной скорости прокатки. В данном разделе предлагается подход к выбору скоростей прокатки профилей в зависимости от их сортамента, технических возможностей стана и оптимальных условий производительности МНЛЗ.
Сортамент профилей проектируемого литейно-прокатного модуля включает ряд профилей указанных в ранее приведенной укрупненной программе производства. (см. табл. 1). Как видно сортамент профилей для скорости их прокатки наиболее целесообразно сгруппировать по их сечению и группам сталей, углеродистых и легированных. Такой подход позволит оптимально загрузить двигатели согласно рассчитанной их мощности и получить требуемую производительность стана с учетом возможностей МНЛЗ. Так, максимальную скорость прокатки 10 м/с предлагается назначить для наиболее мелкого сорта стана из рядовых углеродистых сталей, а минимальную – 6 м/с будет у наиболее крупной части сорта из легированных сталей. Параметром размера профиля может быть площадь его поперечного сечения.
И тогда, для всех остальных профилей, оптимальную скорость прокатки можно определить по графикам скоростной зависимости, представленным на рис. 26. При этом, скорость прокатки легированных сталей предлагается уменьшить примерно на 10-15%.
Рис.26. Графики выбора скорости прокатки профилей в зависимости от площади их поперечного сечения на комбинированном мелкосортно-проволочном стане литейно прокатного модуля: 1 – для углеродистых сталей; 2 – для легированных сталей.
Пунктиром показан выбор скорости прокатки расчетного профиля. Так, например, площадь сечения круглого профиля диаметром 18 мм равна 254.5
; профиль из легированной стали, и тогда, согласно графику 2, скорость прокатки составляет 8 м/с.При прокатке на непрерывном стане профилей, необходимо знать опережение, которое связывает скорость прокатки их со скоростью валков следующей формулой
(109)Где
– опережение при прокатке в калибрах.Следует обратить внимание, что при прокатке в калибрах, когда диаметр валка изменяется в соответствии с конфигурацией калибра, необходимо использовать понятие среднего катающего диаметра.
Для простых калибров, которые используются для прокатки расчетного профиля, катающий диаметр валков рекомендуется определять по средней высоте приведенной полосы [11] как
(110)При прокатке в калибрах величину опережения по отношению к катающему диаметру следует рассчитывать по формуле
(111)Где
- среднее значение угла нейтрального сечения, определяемое по методу приведенной полосы (112)Где
- среднее значение угла захвата, определяется как (113)Где
- среднее обжатие в калибре, определяемое по методу приведенной полосы.И тогда, окружная скорость валка по катающему диаметру будет
(114)И затем из этой формулы частота вращения валков
Для определения входящего в формулу коэффициента трения в условиях установившегося процесса может быть использована методика ДРМстУ в виде следующей эмпирической формулы
(116)Где t - температура прокатки, ℃;
- коэффициент, учитывающий состояние поверхности и материал валков; - коэффициент, учитывающий содержание углерода в стали;