Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет скоростного режима и производительности блюминга





 

Блюминги являются реверсивными станами. В течение каждого прохода частота вращения валков изменяется: происходит разгон валков до момента захвата полосы, затем идет прокатка с ускорением, при этом частота вращения валков может достигать максимально возможных значений по технической характеристике электропривода, затем происходит уменьшение частоты вращения валков, вплоть до остановки. Последовательность изменения скорости вращения валков повторяется при изменении направления вращения на противоположное. На рисунке 2.5 представлены основные схемы изменения частоты вращения валков за проход: треугольные (I, II) и трапецеидальные (III, IV). В треугольной схеме I можно выделить следующие отрезки времени: tр - время разгона валков без раската, в течение которого частота вращения валков изменяется от 0 до nз, при которой происходит захват полосы валками; tу – время ускорения валков вместе с раскатом при изменении частоты вращения от nз до nм – максимальной скорости вращения; tз – время прокатки с замедлением частоты вращения валков от nм до nв, при которой происходит выброс полосы из валков; t0 – время остановки валков с уменьшением частоты вращения от nв до 0. Машинное время прокатки в этом случае складывается из времени прокатки с ускорением и времени прокатки с замедлением валков:

tмаш = tу + tз. (2.52)

Возможно, что выброс полосы из валков будет происходить при максимальной частоте вращения валков:

nв = nм.

В этом случае tз = 0 и машинное время будет равно только времени прокатки с ускорением (схема II).

Трапецеидальная схема III отличается тем, что в процессе прокатки с ускорением достигается максимальная по техническим возможностям электродвигателя или по технологическим соображениям частота вращения валков, и дальнейшая прокатка происходит при постоянной максимальной частоте вращения валков в течение отрезка времени tп, а затем происходит снижение частоты вращения валков так же, как и при треугольной схеме. Машинное время прокатки будет равно:

tмаш = tу + tп + tз. (2.53)

При nв=nм будет иметь место трапецеидальная схема IV, при которой

tмаш = tу + tп. (2.54)

Рисунок 2.5 – Схема изменения частоты вращения валков за проход: I, II – треугольные; III, IV – трапецеидальные.

 

Возможность практической реализации той или иной схемы изменения частоты вращения валков в течение прохода зависит от длины раската. При коротком раскате в первых проходах может быть реализована только треугольная схема (часто при nв < nм), так как короткий отрезок времени tу не позволяет достигнуть значения nм. При длинном раскате увеличение времени tу позволяет достигнуть максимально допустимой частоты вращения валков и вести прокатку в течение некоторого отрезка tп на максимальной скорости и далее с замедлением в течение tз. Практически такая возможность появляется после первых двух проходов. При расчете скоростного режима прокатки на блюминге на выбор конкретной схемы изменения частоты вращения валков в каждом проходе оказывают влияние следующие соображения.

При коротком раскате возможна одна из треугольных схем - I или II. Схема I позволяет снизить скорость раската к концу прокатки, раскат недалеко отходит от валков, сокращается время на возврат раската к валкам при реверсе стана. В тех случаях, когда короткий раскат после прохода необходимо кантовать, применяют II треугольную схему. Выход раската из валков при максимальной скорости в данном проходе позволяет подать раскат к кантовальным крюкам на линейках манипулятора, которые находятся на значительном расстоянии от валков. При длинном раскате применяют трапецеидальную схему III типа. В последнем проходе, когда раскат направляют к МОЗ и далее к ножницам, применяется схема IV типа. Расчет скоростного режима прокатки должен определить такие скорости, которые позволяют прокатать слиток за минимальное время и, соответственно, получить максимальную часовую производительность стана.

Определим составляющие машинного времени прокатки. Время прокатки с ускорением равно:

(2.55)

где а – угловое ускорение вращения валков со слитком. Для новых двигателей величина а составляет 30 об/мин/с.

Время прокатки с замедлением равно:

(2.56)

где b – угловое замедление вращения валков со слитком (b= 60 об/мин/с).

Для определения времени прокатки с постоянной скоростью необходимо сначала определить длину прокатанных участков за каждый из отрезков машинного времени tу ,tз и tп – lу , lз и lп. Длина всего раската равна в каждом проходе:

(2.57)

где V – объем металла;

b и h – размеры сечения раската на выходе из валков;

0,97 – коэффициент, учитывающий закругления углов сечения.

Объем металла равен V = G/g, где G – масса слитка; g – плотность горячего металла.

Плотность металла в первых проходах увеличивается. Для кипящей стали в первом проходе можно принять g = 6,4¸6,5, во втором – 7,2, в третьем и всех последующих проходах – 7,5 т/м3. Для слитка спокойной стали плотность в первом проходе g = 7,0¸7,1, во втором – 7,4, в остальных проходах – 7,8¸7,85 т/м3.

Участок lу, прокатанный за время tу, со средней скоростью вращения валков nср.у = (nз + nм)/2, будет иметь длину:

, (2.58)

Аналогично получим выражение для определения длины участка, прокатанного за время замедления валков:

. (2.59)

Длина участка, прокатанного с постоянной скоростью, будет равна:

, (2.60)

 

Время прокатки этого участка равно:

, (2.61)

 

Машинное время прохода равно:

(2.62)

 

(2.63)

 

Если частота вращения валков изменяется по треугольной схеме I (tп = 0), машинное время будет равно:

 

(2.64)

при схеме II:

 

(2.65)

 

Для расчета машинного времени прокатки по схемам I-IV при использовании формул (2.62) - (2.65) необходимо сначала определить максимально достигаемую частоту вращения валков при определенной длине раската l и заданной частоте вращения валков nз и nв.

Для схемы I:

(2.66)

 

откуда

(2.67)

 

При а = 30 об/мин/с, b = 60 об/мин/с получаем:

(2.68)

 

Для схемы II:

(2.69)

 

При а = 30 об/мин/с будем иметь:

(2.70)

 

Таким образом, при определении машинного времени прокатки в каждом проходе tмаш сначала необходимо по формулам (2.68) или (2.70) определить максимально достигаемую частоту вращения валков nм при заданной длине раската l и частоте вращения валков при захвате nз и выбросе nв. Если полученное значение nм не превышает ограничений по техническим возможностям привода или по технологическим соображениям, то прокатка ведется по выбранной треугольной схеме I и II, а машинное время рассчитывается по формулам (2.64) или (2.65).

Если расчетное значение максимальной частоты вращения валков превышает допустимую nдоп, то прокатка ведется по трапецеидальной схеме III или IV, а машинное время рассчитывается по формулам (2.62) или (2.63) при
n = nдоп.

При выборе значений nз и nв рекомендуется принимать: в I калибре в проходах без кантовки nз = 10 – 15 об/мин, nв = 15 – 20 об/мин, в проходах с кантовкой nз = 10 – 15 об/мин, nв=nм , nдоп = 50 об/мин; во II и III калибрах в проходах без кантовки nз = 15 - 30 об/мин, nв = 20 - 40 об/мин, в проходах с кантовкой nз = 15 - 30 об/мин, nв=nм , но не выше 50 об/мин, nдоп = 60 - 70 об/мин; в IV, V калибрах (выпускных) nз = 30 - 40 об/мин, nв=nм,, nдоп = 80– 100 об/мин.

Для определения полного времени прокатки одного слитка Т (такта прокатки) необходимо выполнить расчет вспомогательного времени пауз между проходами (таблица 2.11).

 

 

Таблица 2.11 – Паузы при прокатке на блюмах (I – IV калибры).

Стан Паузы, с
Начальная I (гладкая бочка) II III, IV
    Без кантовки С кантовкой Без кантовки С кантовкой Без кантовки С кантовкой
Блюминг 1150 4.0 - 5 1.0 – 2.0 3.0 – 4.0 1.5 – 2.5 3.0 – 4.0 2.0 – 3.0 3.0 – 4.0
Блюминг 1250-1300 3.5 – 4.0 1.0 – 1.5 3.0 – 3.5 1.5 – 2.0 2.0 – 3.0 2.0 – 2.5 2.0 – 3.0

 

В проходах без кантовки время паузы, необходимой для остановки и реверса валков и рольгангов, работы нажимного устройства, можно определить по следующей эмпирической формуле, полученной путем статистической обработки практических данных вспомогательного времени на различных блюмингах:

(2.71)

где vср=l/tм,, м/с – средняя скорость прокатки в проходе перед паузой.

В проходах без кантовки время паузы обычно составляет 1,5 – 2,5 с.

Время паузы в проходах с кантовкой определяется по следующей формуле:

(2.72)

Паузы в проходах с кантовкой обычно находятся в пределах 2,5 – 3,5с.

Пауза после последнего прохода перед задачей следующего слитка обычно больше остальных пауз, так как необходимо выполнить значительный подъем верхнего валка для установки требуемого раствора валков в I калибре. Время подъема верхнего валка определяется расчетом по формуле:

(2.73)

где DH – разность показаний циферблата при прокатке в первом и последнем калибрах, мм;

vнаж – скорость перемещения верхнего валка при работе нажимного устройства, мм/с; u - ускорение при перемещении верхнего валка

(u= 100 – 150 мм/с2).

Такт прокатки одного слитка определяется как сумма машинного времени и времени вспомогательных операций по всем проходам:

(2.74)

 

Таблица 2.12 – Режимы скоростей прокатки на блюмингах.

Металлургический комбинат, стан I II II, IV Харакреристики двигателя
Мощность кВт п, об/ мин
ММК БЛ – 1180 130-50 30-35 30, 55-60* 130-70 35-35 30, 55-60* 120-90 955-985 30, 55-60* 65-90
Нижнетагильский БЛ – 1150 115-60 <30 <30, 60* 120-70 30-50 30, 60* 125-75 980-995 30, 60* 65-90
Макеевский завод БЛ – 1200 125-45 15-20 20-30, 50* 135-70 15-20 20-30, 50* 115-110 15-20 20-30, 50* 50-80
Заподносибирский БЛ – 1300 150-80 30-34 20-25, 50-60* 150-80 30-34 20-25, 50-60* 150-130 30-34 20-25, 50-60* 2х6800 60-90
Криворожсталь: БЛ – 1300 БЛ - 1250 120-60 25-30 30-35, 60* 130-70 25-30 30-35, 60* 120-90 1080-1110 25-30 30-35, 60-75 2х6800 60-90
115-65 15-25 20-25, 120-70 20-30 20-25, 60* 125-90 25-30 25-30, 60* 2х8000 50-120

* для схем прокатки II, IV (рисунок 2.5)


Производительность блюминга в горячий час по слиткам будет равна:

(т/ч) (2.75)

где G – масса слитка;

3600/Т– число прокатанных слитков за один час.

 

 






Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 247. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.087 сек.) русская версия | украинская версия