Розрахунок продуктивності блюмінга

Визначаємо масу зливка.

Q = V · ρ = Нсер · Всер · L · ρ (т)

Де Нсер , Всер – середні розміри ширини та висоти зливка, які визначаються: Нсер = (Н + h) / 2 (м)

Всер = (В + b) / 2 (м)

L – довжина зливка (м);

ρ – щільність сталі – для недеформованої сталі ρ = 6,5 т/м3

Технічно можлива продуктивність блюмінгу:

Ртех = 3600 · Q / Тц (т/год)

Де Тц – цикл прокатування. (с)

Практично можлива продуктивність стану:

Рпракт = Ртех · кф · квик (т/год)

Де кф – фабрикаційний коефіцієнт, кф = 1,08 – 1,35, визначається по технологічній інструкції для кожного типорозміру зливка.

квик – коефіцієнт використання стану квик = 0,75 – 0,95.

Річна продуктивність стану:

Ррічна = Рпракт · Νф (т/рік)

де Νф – фактичний час роботи стану в рік ,

приймаємо для блюмінгу 1250: Νф = 7200 годин/рік

4 Розрахунок енергосилових параметрів прокатки

Визначаємо середню висоту смуги:

де Нпр - приведена висота смуги, мм

Визначаємо середню ширину смуги:

Визначаємо довжину вогнища деформації:

де Rk - радіус валків, що катає, мм

Dh – обтиск в кліті, мм

Визначаємо коефіцієнт форми вогнища деформації:

Визначаємо коефіцієнт напруженого стану металу у валках:

при

при

при

Визначаємо середню ступінь деформації:

Визначаємо середню швидкість деформації:

де nмах – частота обертання валків, об/хв

Визначаємо опір деформації по формулі Андреюка Тюленева:

де S, a, b, c – термомеханічні коефіцієнти,

sт – поріг плинності металу, Н/мм2,

Т – температура металу, 0С.

Визначаємо середній контактний тиск:

Рср = 1,15 su ns

Визначаємо середню площу контакту метала з валками:

Fcp = bcp lg

Визначаємо повне зусилля прокатування:

Р =Fcp Pcp

 

Таблиця 3 - Енергосилові параметри прокатки

 

№ проходу Нср мм Вср, мм lg, мм lg/Hcp e, % Ucp, c-1 su,, МПа Рср, МПа Fcp, м2 Р, МН
                     

Приклад розрахунку

1 Розрахунок режиму обтискування слябу розмірами 310 х 310 зі зливку Д-13 із сталі 20

Середня висота калібрів:

висота калібрів;

n – число калібрів на валках.

мм

Середній діаметр валків, що катає:

мм

Величина максимального обтиску визначається по формулі:

Величина серднього обтискування за прохід приймаємо рівною 93-98% від максимального обтискування.

Величина середнього обтискування за прохід приймаємо рівною 95%

мм

Величина сумарного обтискування визначаємо по формулі:

Де h,b-розміри слябу;

H,B-розміри зливку.

Визначаємо кількість проходів:

Отримані числа приймаємо цілими, з урахуванням того, що сума проходів повинна бути не парною:


Визначаємо обтискування по сторонам:

мм

мм

Вибираємо схему контувань, враховуючи сумарну кількість проходів по сторонам.

Таблиця - Схема кантування

І ІІ І
№ проходу 1,2,3,4х5,6,7,8х9,10 11,12,13,14 Х 15
Обтискаєма сторона ВВВВх НННН х ВВ НННН В
Обтиск 85 85 85

На підставі отриманих даних проводимо розрахунок режиму обтискування слябу.

1 прохід

Початкова товщина мм

Початкова ширина мм

Величина обтискування мм

Визначаємо товшину розкату після проходу:

мм

В першому проході відбувається усадка металу, тому поширення

Ширина розкату після проходу: мм

2 прохід

Початкова товщина Н1 =725мм

Початкова ширина мм

Величина обтискування мм

Визначаємо товщину розкату після проходу:

мм

В першому проході відбувається усадка металу, тому поширення:

де f-коефіцієнт тертя металу з валками:

де коефіцієнт, враховуючий матеріал валків;

коефіцієнт, враховуючий матеріал смуги;

коефіцієнт, враховуючий швидкість прокатування.

Т-температура розкату. температура нагріву металу, при досягненні товщини Н=350-360 мм, зниження температури на 15-20 , перед останнім пропуском зниження температури на .

мм

Діаметр валків, що катає:

мм

Де висота калібру 1.

Ширина розкату після проходу:

мм

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Таблиця : Режим обтискування слябу

№ проходу № калібру Обтискаєма сторона Товщина смуги Н,мм Ширина смуги В,мм Обтиск , мм Поширення , мм
0 - - 810 930 - -
1 Б В 710 930 100 0
2 Б В 625 940 85 10
3 Б В 540 950 85 10
4 Б В 455 960 85 10
5 Б Н 860 455 100 0
6 Б Н 775 465 85 10
7 Б Н 690 475 85 10
8 Б Н 605 485 85 10
9 Б В 400 615 85 10
10 Б В 315 630 85 15
11 І Н 545 325 85 10
12 І Н 460 335 85 10
13 І Н 375 350 85 15
14 І Н 290 370 85 20
15 ІІ В 310 310 60 20

 

2 Розрахунок швидкісного режиму прокатування та продуктивності стану.

Визначаємо довжину розкату після прокатування в кожному проході:

L = L0 · μ1

де μ1 – коефіцієнт витягування, який визначається: μ1 = Н0 В0 / h1 b1

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо довжину розкату після прокатування в кожному проході:

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо максимальну частоту обертання валків nmax.

.

де частота обертання при захваті, приймаємо ;

частота обертання при вибрасі, приймаємо ;

діаметр валків, що катає

об/хв

об/хв

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Розраховуємо складові машинного часу, та час прокатування розкату.По формулам:

Для визначення виробності блюмінгу необхідно визначити машинний час tм для кожного проходу. Машинний час – це час розкату в валках:

tм = tу + tп + tз

час пауз: tп = tр + tо

час прокатування за прохід: tпр = tм + tп

визначаємо складові машинного часу:

час розгону валків: tр = nз / а

час прискорення валків з металом: tу = (nmax - nз)/ а

час уповільнення валків з металом: tз = (nmax - nв)/в

час зупинки валків: tо = nв / в

де прискорення a = 30 об/хв·с; уповільнення в = 60 об/хв·с.

1 прохід

с

с

с

с

с

с

с

2 прохід

с

с

с

с

с

с

с

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Находимо середню швидкість прокатування:

Де L-довжина розкату; машиний час

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці

Визначаємо час пауз між проходами

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо цикл прокатування зливка

с

Визначаємо цикл прокатування зливка

с

Складаємо таблицю швидкісного режиму прокатування слябу.


Таблиця - Швидкісний режим прокатування блюмів.

№ прходу Довжина розкату L, мм об/хв об/хв об/хв tр об/хв tу об/хв tо об/хв tз об/хв об/хв об/хв
1 2884 10 45,9 20 0,33 1,19 - 0,43 0,33 1,72
2 3241 10 48,4 20 0,33 1,28 - 0,47 0,33 1,79
3 3711 10 51,5 20 0,33 1,38 - 0,52 0,33 1,86
4 4356 10 66,5 66,5 0,33 1,88 - - 1,108 2,83
5 4861 10 58,4 20 0,33 1,61 - 0,64 0,33 2,03
6 5274 10 60,7 20 0,33 1,69 - 0,68 0,33 2,08
7 5796 10 63,5 20 0,33 1,78 - 0,72 0,33 2,14
8 6474 10 80,8 80,8 0,33 2,36 - - 1,346 2,56
9 7717 10 72,8 20 0,33 2,09 - 0,88 0,33 2,36
10 9561 10 90 90 0,33 2,66 0,3 - 1,5 2,04
11 10708 10 89,6 20 0,33 2,65 - 1,16 0,33 2,53
12 12303 10 90 20 0,33 2,66 0,36 1,16 0,33 2,86
13 14443 10 90 20 0,33 2,66 0,78 1,16 0,33 3,29
14 17664 10 90 90 0,33 2,66 2,1 - 1,5 0,18
15 19713 10 90 90 0,33 2,66 2,52 - 1,5 1,08

 

3. Розрахунок продуктивності блюмінга

Визначаємо масу зливка.

т

Де , - середні розміри ширини та висоти зливка, які визначаються:

м

м

L – довжина зливка м.

щільність сталі – для недеформованої сталі т/м

м

м

т

Технічна можлива продуктивність блюмінгу:

т/год

Де цикл прокатування. с

т/год

Практично можлива продуктивність стану:

т/год

Де фабрікаційний коефіцієнт, , визначається по технологічній інструкції для кожного типорозміру зливка. Приймаємо

коефіцієнт використання стану Приймаємо 0,80

т/год

Річна продуктивність стану:

т/рік

Де фактичний час роботи стану в рік. Приймаємо т/рік.

т/рік

4. Розрахунок енерго-силових параметрів прокатки.

Визначаємо середню висоту смуги:

Де приведена висота смуги, мм.

мм.

мм.

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо середню висоту смуги:

мм

мм

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо довжину вогнища деформації:

Де радіус валків, що катає, мм

обтиск в кліті, мм

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо коефіцієнт форми вогнища деформації.

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо коефіцієнт напруженого стану металу к валках.

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо середню ступінь деформації:

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо середню швидкість деформації:

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо опір деформації:

Де S,a,b,c-термомеханічні коефіцієнти,

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо середній контактний тиск:

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо середню площу контакту металу з валками:

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Визначаємо повне зусилля прокатування:

Далі розрахунок ведемо анологічно. Дані зведені в таблиці.

Таблиця - Енергосилові параметри прокатки.

№ проходу , мм , мм lg, мм , % , МПа , МПа , м P, МН
1 758,3 930 240,2 0,3 8,23 1,44 40,68 75,32 0,223 16,79
2 666,1 935 221,5 0,3 7,98 1,52 40,56 75,09 0,207 15,54
3 580,9 945 221,5 0,4 9,07 2,16 44,02 72,89 0,209 15,23
4 495,7 955 221,5 0,4 10,5 2,79 47,07 77,95 0,211 16,44
5 625,5 707,5 240,2 0,4 6,95 2,45 42,08 69,68 0,169 11,77
6 816,4 460 221,5 0,3 6,59 1,91 40,16 74,35 0,101 7,5
7 731,2 470 221,5 0,3 7,31 2 41,76 77,32 0,104 8,4
8 646,1 480 221,5 0,3 8,21 2,54 44,14 81,72 0,106 8,66
9 491,9 550 221,5 0,45 11,69 3,44 49,48 77,95 0,121 9,43
10 354,9 622,5 221,5 0,6 14,7 5,67 57,44 72,66 0,137 9,95
11 414,3 477,5 210,7 0,5 9 4,7 50,69 72,86 0,1 7,28
12 500,7 330 210,7 0,4 10,4 3,78 51,05 84,54 0,069 5,83
13 415,3 342,5 210,7 0,5 12,32 4,72 54,38 78,17 0,072 5,62
14 329,8 360 210,7, 0,6 15,12 5,67 58,72 74,03 0,075 5,55
15 299,8 340 177 0,6 10,8 5,67 58,39 73,86 0,06 4,43


Література.

 

1. Чекмарьов А.П. „Калібрування валків прокатних станів”.

2. Сафьян В.П. „Технологія листопрокатного виробництва”.

3. Бахтінов В.Н. „Прокатне виробництво”.