Курсовая работа: Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта

Исследования [12] продольного разделения двухниточного раската контролируемым разрывом показали, что толщина перемычки задаваемого в разделительную клеть раската должна быть равнв 0.5ч0.55 стороны квадрата .

Исследование [1] величины зазора между гребнями валков  влияет на изменение кривизны передних концов разделенных квадратных профилей при выходе из валков. Так, прямолинейность выхода получаласть при зазоре =16мм равном толщине перемычки, то выбираем

Из практики расчета калибровок при прокатке-разделении квадратных профилей [12], коэффициент обжатия сторон квадратного профиля принимают в пределах 1.10-1.15. И тогда, из выражения  (выбирая ) определим сторону квадрата в 10-м калибре

=19.2∙1.125=21.6 мм.                                                (29)

Площадь разделительного сдвоенного калибра 11-й клети равна фактически удвоенной площади расчетного диагонального квадрата .

И тогда                                              (30)

Расстояние между осями ручьев в калибре 11-й клети - , определяется как

мм                                                     (31)

Длина перемычки между ручьями в этом калибре определяется как

мм     (32)

Как было указано выше толщина перемычки в 10-й клети может быть определена как

мм                                           (33)

Длину перемычки в калибре 10-й клети рекомендуется брать около 2мм, т.е. .

Для проверки на захват поступающего в калибр 12-й клети раската, необходимо провести расчет абсолютного обжатия в этом калибре и сравнить с допускаемыми данными.

При входе квадратного профиля в овальный калибр абсолютные обжатия по середине и краям профиля будут разными и определяются геметрически наложением сечения квадратного профиля на овальный калибр и будут по середине калибра

∆мм                                          (34)

Обжатия по крайним точкам квадрата в овальном калибре на основании геометрических преобразований ориентировочно будут ∆.

Как видно, эти абсолютные обжатия меньше чем абсолютные обжатия в 13-м калибре и, следовательно, при одинаковом номинальном диаметре валков и том же материале проверка на допустимые условия захвата не требуется.

С учетом изложенного, построение и общий вид подготовительного калибра в 10-й клети (перед прокаткой-разделением) может быть представлен на рис.19.

Рис.19. Построение и общий вид подготовительного калибра в 10-й клети стана.

Некоторые размеры калибра можно определить следующим образом: принимаем на основании существующих калибровок при прокатке-разделении длину перемычки ;

радиус закругления вершины квадратного калибра в этой клети

=3мм.

Величина может быть определена согласно рис.17 по формуле

мм                                                (35)

Высота раската, выходящая из калибра 10-й клети

мм                 (36)

Расстояние между осями ручьев в калибре 10-й клети - , определяется как

мм                                          (37)

Величина зазора по буртам калибра в 10-й клети принимается мм.

Площадь раската, выходящая из калибра 10-й клети, может быть определена согласно рис.17, как

=                                          (38)

Подставляя значения указанных параметров получим

Площадь не разделенного раската в калибре 11-й клети равна удвоенной площади диагонального квадратного раската, т.е.

И тогда, коэффициент вытяжки в калибре 11-й клети определяется как

                                                                       (39)

Теоретическая ширина раската, выходящая из 11-й клети

мм               (40)

Теоретическая ширина раската, выходящая из 10-й клети (при радиусе закругления у бурта =5)

мм (41)

Для проверки на захват поступающего в калибр 11-й клети раската, необходимо провести расчет абсолютного обжатия в характерных точках калибра и сравнить с допускаемыми данными.

Так, величина абсолютного обжатия в районе перемычки двухниточного раската будет

∆мм,                                         (42)

а в районе разрыва осей ручьев составит

∆мм                                     (43)

легированный сталь прокат литейный модуль

Итак, как видно, здесь требует проверки на условие захвата район перемычки раската.

Угол захвата в районе перемычки при прокатке в калибре 11-й клети может быть определен как

,                    (44)

где: Д –номинальный диаметр валков в 11-й клети (Д = 33мм).

Допускаемый угол захвата в этом калибре можно определить по методике М.С. Мутьева и П.Л. Клименко [14], для этого необходима скорость прокатки в этой клети, которая будет

5.67м/с,                                                        (45)

и тогда максимальный допускаемый угол захвата определяется по формуле (t = 980℃)

    (46)

Поскольку , условия захвата в 11-м разделительном калибре выполняются.

Калибр в 9-ой клети промежуточной группы клетей, расположен в вертикальных валках и может в большой степени напоминатьдиагональный квадратный калибр, но имеет свои особенности. Он предназначен для прокатки ромбического раската и в районе разъема имеет более стесненную форму чем обычный диагональный калибр. Прокатака в этом калибре предусматривает деформационную проработку будущих боковых горизонтальных частей двухниточного проката, который будет подвергаться прокатке-разделению. С учетом изложенного построение и общий вид этого подготовительного калибра в 9-клети может быть представлен на рис.20.

Рис.20. Построение и общий вид подготовительного калибра в 9-й клети стана.

Для определения ряда параметров калибра используем некоторые эмперические зависимости, полученные в аналогичных калибровках при прокатке-разделении [12].

Так, сторона квадрата  как и для 10-го калибра может быть определена как

мм                                                (47)

Величина , представляющую среднюю часть калибра рекомендуется брать как 40% от диагональной части калибра.

И тогда,

мм                                       (48)

Уклон буртов в средней части калибра на основании практических данных берем в пределах 25%, это позволяет получить максимальную ширину раската.

мм     (49)

Ширина диагональной квадратной части калибра будет

мм                                                      (50)

На основании практических данных калибровок по прокатке-разделению [12] принимаем радиусы закруглений у вершин калибров и у буртов одинаковыми и равными 5мм, т.е. мм.

Толщина калибра 9-й клети будет

мм.                                 (51)

Толщина раската, выходящего из калибра 9-й клети

мм.                                    (52)

Также на основании практических данных [1] величину зазора по буртам калибра принимаем 5мм, т.е. мм.

Площадь раската, выходящего из 9-й клети может быть определена как

,                                                  (53)

и тогда, подставляя значения указанных параметров, получим

Коэффициент вытяжки в калибре 10- клети определяется как

.                                                                    (54)

Для проверки на захват, поступающего в калибр 10-й клети раската, необходимо провести расчет абсолютного обжатия в этой клети.

Так как формы калибров 9-й и 10-й клети сильно различаются по конфигурации, то заменем их площадь приведенной (прямоугольной формы), где ширина полосы будет равна ширине раската, а толщина приведенной полосы может определена

мм                                                                 (55)

и

мм                                                                (56)

Приведенная величина абсолютного обжатия будет

∆мм                                         (57)

Приведенная величина угла захвата в калибре 10-й клети будет

              (58)

Как видно приведенный угол захвата значительно меньше ранее подсчитанных максимальных значений для подобных условий и, следовательно, условие захвата должно выполняться.

Наиболее целесообразной формой калибра 8-клети является ромбический калибр, расположенный в горизонтальных валках. Построение и общий вид этого калибра представлено на рис.21.

Рис.21. Построение и общий вид подготовительного ромбического калибра в 8-й клети стана.

Размеры  и  ромбического калибра определяют в процессе расчета калибровки с учетом заданной величины коэффициента вытяжки в калибре, правильного заполнения калибра, а также с учетом получения размеров сечения, удовлетворяющих условиям прокатки в следующем калибре.

На практике используются ромбические калибры, характеризующиеся величиной .

Для предотвращения образования в зазорах калибра «лампасов» рекомендуется принимать степень заполнения калибров

д = .                                                                                       (59)

Определяем максимально допустимый угол захвата в этом калибре по формуле М.С.Мутьева и П.Л.Клименко [14], если v=3.9м/с; t=990℃ и валки стальные по формуле [14], при v=2-4м/с

,                                                              (60)

И тогда

и тогда величина максимального абсолютного обжатия будет

(мм)

∆мм           (61)

При прокатке ромбической заготовки в квадратном калибре (условно можно считать прокатку ромбического раската в 9-м калибре). Сторона приведенного квадрата может быть определена как

мм                                                        (62)

Возможная ширина раската, выходящая из ромбического калибра 8-й клети будет

мм                                         (63)

Принимаем коэффициент вытяжки в 9-м калибре , можно вычислить площадь раската в 8-м калибре как

                                             (64)

И тогда, толщина раската, выходящая из ромбического калибра 8-й клети будет

мм                                                                     (65)

Необходимо рассчитать уширение в 9-м калибре, чтобы выявить не будет ли переполнение калибра.

Уширение ромбической полосы в квадратном калибре, если сторона квадратного (диагонального) калибра >30мм определяется по следующей формуле [11].

        (66)

и тогда, подставляя значения получим

мм                                                                                                   

С учетом уширеня ширина раската в 9-м калибре должна быть

мм                                               (67)

и как видно такой раскат из ромбического калибра в квадратном может быть прокатан без переполнения калибра, т.к.  и как видно .

Остальные размеры ромбического калибра определяются из следующих эмперических рекомендаций [11]

Так,

                                                  (68)

                                               (69)

Отношение диагоналей в калибре расчетное

,                                                                           (70)

что как видно находится в рекомендованных пределах.

Величину зазора у разъема калибра принимаем равным 5мм, т.е. .

Теоретическая высота ромбического калибра -  может быть определена по формуле [14]

мм (71)

Притупление - ромбической полосы у разъема калибра определяется как

мм                                       (72)

Теоретическая ширина ромбического калибра -  определяется как

мм                                                 (73)

Угол при вершине – в может быть определен как

, откуда                                                             (74)

и тогда

в = 2∙arctg1.98 = 126.4°

Сторона ромба -  определяется как

мм                                                        (75)

В черновой группе клетей, состоящей из 6 – ти рабочих клетей дуо с чередующимися горизонтальными и вертикальными валками прокатка круглой заготовки диаметром 80мм, постапающая из обжимной косовалковой планетарной клети прокатывается по системе вытяжных калибров овал-ребровой овал. Эта система получила широкое распространение при прокатке на непрерывных станах круглой стали повышенной точности из легированных и высокопрочных сталей [14-16].

В 7-й клети черновой группы калибр представляет ребровой овал, распологающийся в вертикальных валках. Построение и общий вид этого калибра представлены на рис.22.

 Рис.22. Построение и общий вид чернового калибра «ребрового овала» в 7-й и других клетях черновой группы стана.

Коэффициент вытяжки в ромбическом калибре 8-й клети раската в виде ребрового овала на основании практических данных можно рекомендовать в пределах 1.2-1.4. И тогда, площадь раската, выходящая из калибра в виде ребрового овала в 7-й клети будет

                                                (76)

Суммарный коэффициент вытяжки в черновой группе клетей будет

,                                                                                             (77)

где - площадь круглого раската, выходящего из обжимной планетарной клети, .

Ранее на основании практических зарубежных данных [4] было показано, что с учетом деформации в планетарной клети непрерывно-литых заготовок диаметром 200мм, оптимальным по кинематическим зависимостям раскат, выходящий из этой клети должен иметь круглое сечение диаметром 80мм.

И тогда,

Средний коэффициент вытяжки в этой системе калибров будет

                                                             (78)

Обычно, как показывает практика [14], в ребровом овальном калибре вытяжка находится в пределах , а в овальных калибрах вытяжка обычно выше. И тогда, принимая вытяжку в ребровых овальных калибрах , вытяжку в овальных калибрах рекомендуется рассчитывать по формуле

             (79)

Во 2-й клети круг должен прокатываться в овальном калибре, что приводит к уменьшению коэффициента вытяжки и тогда

                                  (80)

При отношении раскат становится неустойчивым при прокатке в ребровом овальном калибре. Обычно используют овалы с соотношением . В ребровых овальных калибрах соотношение между высотой и шириной калибра составляет

=1.05ч1.25.

Определим допустимый угол захвата в ромбическом калибре 8-клети, если v =3.4 м/с; t = 995℃ и валки чугунные, по формуле [14] в диапазоне v = 2-4м/с.

        (81)

И тогда, величина максимального абсолютного обжатия при , будет

мм.             (82)

Толщина раската, выходящего из 7-й клети будет  и определяется как

мм                                                 (83)

Ширина раската, выходящего из 7-й клети будет  и определяется как

мм                                                             (84)

Величину радиуса овала определяют по формуле

мм                                (85)

Закругление бурта выполняют радиусом

мм                                                (86)

Рекомендуется степень заполнения калибра , (принимаем ).

Величину зазора принимаем

мм                                               (87)

Величину притупления овала при  определяем равной величине зазора т.е. мм.

Общая схема расположения вытяжных калибров черновой группы клетей стана представлена на рис.23.

Рис.23. Общая схема расположения калибров по системе овал-ребровой овал в черновой группе клетей 420.

Итак, как видно, в 6-й клети калибр выполняется овальным и распологается в горизонтальных валках.

Площадь овала этого калибра определяется как

.                                             (88)

Овальный калибр выполняется однорадиусным и схематично ничем не отличается от ранее рассмотренного овального калибра в читовой группе клетей (см. рис.15).

Высота овального калибра

                                                         (89)

где - уширение овальной полосы в ребровом овальном калибре, рекомендуется определять по формуле

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7