|
Курсовая работа: Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сортаРис.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 (115) 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; – коэффициент, учитывающий скорость прокатки. Так, например, расчеты по формулам для чистовой клети будут:
Коэффициенты для расчета коэффициента трения будут: для чугунных шлифованных валков при прокатке стали 30ХГСА и при скорости прокатки >5м/с . И тогда, при t=950℃ Далее или 1.4% ; об/мин. Как показали расчеты опережение по клетям в среднем составляет 2%. И тогда, окружные скорости валков по катающему диаметру и частота вращения валков по клетям мелкосортной части стана будут: ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 7. Определение времени, ритма прокатки и расчет производительности стана по расчетному профилю Определение времени и ритма прокатки круглого профиля диаметром 18 мм. Прокатка непрерывно-литой заготовки в круглый профиль ∅18мм производится на непрерывном стане, состоящем из 4-х групп клетей: обжимной-планетарной с 3-мя косорасположенными валками; черновой, состоящей из 6-ти клетей; подготовительной, состоящей из 4-х клетей; и чистовой, состоящей из 2-х двухклетевых подгрупп, где прокатка в каждой после разделения ведется в одну нитку, а затем при необходимости профиль ∅18мм может служить заготовкой и прокатывается в проволоку ∅6мм в 10-ти клетевом блоке 150. Прокатка ведется одновременно во всех клетях с использованием условия постоянства секундных объемов. Прокатка ведется из непрерывно-литых круглых заготовок ∅200мм и длиной 6-12 м. Для уменьшения падения температуры конца заготовки лучше использовать заготовки длиной 6 м, хотя это несколько снижает производительность. Машинное время прокатки на непрерывном стане примерно одинаково для каждой клети. Так, например, его можно определить следующим образом для 1-й (обжимной) клети (см. табл.3) (117) Где - длина заготовки, - коэффициент вытяжки в 1-й клети – скорость прокатки заготовки. Паузу между заготовками принимаем равной 3с, откуда частичный ритм прокатки круглой стали ∅18мм составляет (118) Время пробега полосы от одной клети к другой может быть определено как , (119) Где – расстояние между соседними клетями; – скорость движения полосы между этими клетями. Результаты расчетов по формуле (212) будут: И тогда, график прокатки круглой стали ∅18мм на основании проведенных расчетов представлен на рис.27. Рис.27. График прокатки круглой стали ∅18мм на непрерывном стане с планетарной клетью PSW литейно-прокатного модуля по производству легированного мелкого сорта и проволоки. Как видно из графика полное время прокатки 6-ти метровой заготовки в круглый профиль составляет 84.74с. Расчет производительности стана при прокатке расчетного профиля. При определении среднечасовой производительности стана за смену необходимо учесть время на прием и сдачу смены, профилактический осмотр и ремонт оборудования и другие регламентированные перерывы во время смены (это должно учитываться специальными коэффициентами использования стана) [21]. Часовая производительность прокатного стана по годному [17] , (120) Где r – ритм прокатки, сек; К – коэффициент использования стана (для новых автоматизированных станов в стадии освоения, К=0.9); б – коэффициент выхода годного (иначе в.г.), согласно табл.2 он равен 95.72%; Q – масса исходной заготовки определяется как (121) Где - диаметр заготовки, м; – длина заготовки, м; с – плотность стали, т/. И тогда . Годовая производительность стана по расчетному профилю определяется как [т] (122) Где – число рабочих часов работы стана в году (принимается на основании практики работы станов равным 7100 час). И тогда, тонн Производительность стана по укрупненной программе определяется: среднечасовая как [ т/час] Где - соответственно удельный вес отдельных профилеразмеров профилей в сортаменте стана; - часовая производительность при прокатке каждого профиля сортамента; И годовая [т] 8. Определение энергосиловых параметров и фактической мощности, приходящейся на главные приводы стана, при производстве расчетного профиля Расчет контактного давления и усилия прокатки на валках стана Усилие, действующее на валок в процессе прокатки определяется по формуле (123) Где – среднее контактное давление, МПа; – горизонтальная проекция контактной поверхности, . Среднее контактное давление определяется в зависимости от истинного сопротивления деформации и коэффициента напряженного состояния по формуле (124) Определение истинного сопротивления деформации определяется с учетом температуры, степени и скорости деформации по графоаналитическому методу А.А Динника, по специальным номограммам и формуле (125) Где к – коэффициент, учитывающий степень деформации; - сопротивление деформации в зависимости от температуры и скорости деформации при е=30%. Степень деформации и скорость деформации с учетом прокатки в калибрах определяется по параметрам, соответствующих методу проведенной полосы при котором средняя толщина полосы в калибре определяется как (126) Где – площадь сечения раската в калибре, - ширина раската в калибре. И тогда, степень деформации раската в калибре будет ; (127) скорость деформации определяется как (128) Коэффициент напряженного состояния при прокатке в простых калибрах можно определить по эмпирической формуле М.Я Бровмака [14] как (129) Где m=- фактор формы, определяемый для продольного сечения очага деформации по вертикальной оси симметрии калибра; a,b – постоянные для каждого типа калибров, так: для ромбических и квадратных калибров а=0.75; b=0.5; для овальных калибров a=0.6; b=0.8. Горизонтальная проекция контактной поверхности валка деформируемым металлом определяется по формулам В.Г Дрозда, полученных аналитическим методом [14] для следующих калибров: Ромб-квадрат (130) Квадрат-овал (131) Овал-овал, овал-круг, овал-квадрат и круг-овал (132) При этом: длина очага деформации определяется по середине калибра, а и – представляет ширину раската из предыдущего калибра и ширину рассматриваемого калибра. Согласно принятой методике [14] и приведенных формул определяются силовые параметры Р и соответствующие им параметры. Так, например, для 13-й (чистовой клети) необходимые расчеты с учетом данных табл.3 и системы калибров овал-круг будут: ; мм; ; По графическому методу А.А. Динника [16] из номограмм стали 30ХГСА будут: К=0.98 и тогда
m= мН или 111.7кН. Для 8-й (подготовительной) клети необходимые расчеты с учетом данных табл.3 и системы калибров овал-ромб будут:
По графическому методу А.А. Динника из номограмм находим: к=1.04; и тогда
m=
мН или 336.9кН; Для 4-й (черновой) клети необходимые расчеты с учетом данных табл.3 и системы калибров овал-круг будут:
По графоаналитическому методу А.А. Динника из номограмм находим к=1.0; т.е
m=
МН или 565.5 кН В обжимной клети ориентировочно принимаем , так как методика расчета энергосиловых параметров для клети PSW в литературе отсутствует. Расчет крутящих моментов и мощности прокатки. Определение мощности главных двигателей стана. В практических расчетах крутящий момент прокатки определяется по усилию прокатки Р и плеча а, которое представляет некоторую часть длины очага деформации. И тогда, для 2-х валков (133) где - коэффициент плеча, который при прокатке круглых профилей рекомендуется брать [11]. Стан работает без ускорений и торможений и поэтому динамический момент отсутствует. Мощность, расходуемая на прокатку, определяется по формуле: (134) где - угловая скорость валков, 1/с; (которая может быть определена как (135) Частота оборотов валков определяется из выражения (136) И, наконец, мощность, отнесенная к валу двигателя будет, (137) где – з коэффициент полезного действия привода, ориентировочно можно принять =0,7. Итак, приведенная методика может быть использована для всех клетей черновой, подготовительной и чистовой группы клетей. Что касается обжимной 3-х валковой планетарной клети, то мощность ее привода может быть определена как (138) Где Апр – работа прокатки, которая может быть определена по формуле Финка [14] как (139) - время прокатки заготовки в обжимной клети, сек. Объем прокатываемой заготовки определяется как ,, (140) а время прокатки будет (141) Выборочные расчеты по 13-ой, 8-ой, 4-ой и 1-ой мелкосортной части стана имеют следующий вид: По 13-ой (чистовой) клети: ; ;
По 8-ой (подготовительной) клети: ; ;
По 4-ой (черновой) клети: ; ;
По 1-ой (обжимной клети) расчет мощности производится с использованием формулы Финка ; ;
При выборе двигателей стана рассчитанные мощности следует завысить на 30-50%, так как возможна прокатка труднодеформируемых сталей и более крупного сортамента. |
НОВОСТИ |
ВХОД |
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |