1. Определение максимально достигаемой частоты вращения валков при определенной длине раската и заданной частоте вращения валков.
Длина раската l по проходам определяется по формуле:
,
где V – объем металла, мм3; b и h – размеры сечения раската на выходе из валков, мм; 0,97 – коэффициент, учитывающий закругления углов сечения.
Объем металла равен
,
где G сл – масса слитка, т; ρ – плотность горячего металла, т/м3 (для кипящей стали в первом проходе можно принять 6,8, во втором – 7,2, в третьем и всех последующих проходах – 7,5 т/м3; для спокойной стали в первом проходе 7,2, во втором – 7,4, в остальных проходах – 7,5 т/м3).
Максимально достигаемая частота вращения валков n м, об/мин:
для схем I и III
;
для схем II и IV:
,
где n з – частота вращения валков, при которой происходит захват полосы валками, об/мин; n в – частота вращения валков, при которой происходит выброс полосы из валков, об/мин. Значения п з и n в принимают из табл.3.
Если расчетное значение максимальной частоты вращения валков не превышает ограничений по техническим возможностям привода или по технологическим соображениям, то прокатка ведется по выбранной треугольной схеме I или II, в противном случае прокатка ведется по трапецеидальной схеме III или IV.
2. Определение длины прокатанных участков за каждый из отрезков машинного времени.
Длина участка, прокатанного за время ускорения валков:
,
где a - угловое ускорение вращения валков со слитком (для новых двигателей 30 об/мин).
Таблица 3
Значения п з и n в согласно рекомендациям [2]
| № калибра | частота вращения валков | ||
| п з, об/мин | n в, об/мин | n доп, об/мин | |
| первый калибр (бочка): без кантовки с кантовкой | 10 ÷ 15 10 ÷ 15 | 15 ÷ 20 n в = п м | - |
| промежуточные калибры: без кантовки с кантовкой | 15 ÷ 30 15 ÷ 30 | 20 ÷ 40 n в = п м | - ≤ 50 |
| выпускные калибры | 30 ÷ 40 | n в = п м | 80 ÷ 100 |
Аналогично находится длина участка, прокатанного за время замедления валков:
,
где b – угловое замедление вращения валков со слитком (для новых двигателей 60 об/мин).
Длина участка, прокатанного с постоянной скоростью, определяется по формуле:
.
3. Определение машинного времени и ритма прокатки.
Время прокатки с ускорением равно
.
Время прокатки с замедлением равно
.
Время прокатки с постоянной скоростью
.
Машинное время прокатки для схемы I складывается из времени прокатки с ускорением и времени прокатки с замедлением валков:
.
Возможно, что выброс полосы из валков будет происходить при максимальной частоте вращения валков: n в = n м. В этом случае τ з = 0 и машинное время будет равно только времени прокатки с ускорением (схема II).
Машинное время прокатки для схемы III будет равно
.
При n в = n м будет иметь место трапецеидальная схема IV, при которой
.
Для определения полного времени прокатки одного слитка (такта прокатки) необходимо выполнить расчет вспомогательного времени пауз между проходами. В проходах без кантовки время паузы можно определить по следующей эмпирической формуле:
.
Время паузы в проходах с кантовкой определяется по следующей формуле:
.
Паузы обычно составляют 1,5-2,5 с в проходах с кантовкой и 2,5-3,5 с в проходах без кантовки.
Пауза последнего прохода перед задачей следующего слитка обычно больше остальных пауз, необходимо учитывать время подъема верхнего валка τ сл:
,
где Δ H – разность показаний циферблата при прокатке в первом и последнем калибрах, мм; υ наж – скорость перемещения верхнего валка при работе нажимного устройства, мм/с; u – ускорение при перемещении верхнего валка, находится в пределах 100 – 150 мм/с2.
Ритм прокатки слитка, с:
.
Технически возможная производительность блюминга по слиткам будет равна [4]:
,
где П – производительность стана, т/ч; k – коэффициент использования фактического времени работы стана, равен 0,85 – 0,9.
Задача
Рассчитать скоростной режим прокатки на блюминге 1300 блюма (сляба) 
из слитка 
массой G сл (табл.2), если номинальный диаметр валка по буртам 1250 мм; длина бочки валка 2800 мм; валки изготовлены из стали 60ХН; средняя температура прокатки 1080°С. Расчетные данные свести в таблицу образца табл.4.
Таблица 4
Скоростной режим прокатки, машинное время и паузы при производстве блюмов (слябов) 
на блюминге 1300 из слитка 
массой Gсл.
| № прохода | длина раската l, мм | катающий диаметр D К, мм | Частота вращения валков, об/мин | время прокатки, с | Паузы τ всп, с | |||||||
| n з | n в | n м | n доп | τ у | τ п | τ з | τ маш | |||||
Приложение
Основные схемы прокатки на блюминге 1300 [3]
| Схема | I калибр (бочка) | II калибр | III калибр | Число проходов |
| n H | n B | всего | ||
| I | 1, 2, 3, 4 К | 5, 6, 7, 8 К 9 | - | НННН×ВВВВ×Н |
| II | 1, 2 К 3, 4, 5, 6 К | 7,8 | - | НН×ВВВВ×ННН |
| III | 1, 2 К 3, 4, 5, 6, К | 7, 8 К 9 | - | НН×ВВВВ×НН×В |
| IV | 1, 2 К 3, 4, 5, 6 К 9 К 10 | 7, 8 | - | НН×ВВВВ×ННН×В |
| V | 1, 2, 3, 4, 5, 6 К 9, 10, 11 | 7, 8 К | - | НННННН×ВВ×ННН |
| VI | 1, 2 К 3, 4, 5, 6 К 9, 10 К | 7, 8 | НН×ВВВВ×НННН×В | |
| VII | 1, 2 К 3, 4, 5, 6 К | 7, 8, 9, 10 К 11 | - | НН×ВВВВ×НННН×В |
| VIII | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 К 11, 12, 13 | - | 9, 10 К | НННННННН×ВВ×ННН |
| IX | 1, 2 К 3, 4, 5, 6 К | 7, 8, 9, 10 К 11, 12 К 13 | - | НН×ВВВВ×НННН×ВВ×Н |
| X | 1,2 К 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 К 13, 14, 15 | - | 11, 12 К | НН×ВВВВВВВВ×НН×ВВВ |
| XI | 1 – 8 К 11, 12 К 14, 15, 16 | 9, 10 К | 13 К | НННННННН×ВВ×НН×В×ННН |
| XII | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 К 11, 12 К 15, 16, 17 | 9, 10 К | 13, 14 К | НННННННН×ВВ×НН×ВВ×ННН |
| XIII | 1 - 8 К 11, 12 К 15, 16, 17 | 9, 10 К | 13, 14 К | НННННННН ×ВВ×НН ×ВВ ×ННН |
| XIV | 1, 2 К 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 К 13, 14 К 17, 18, 19 | 11, 12 К | 15, 16 К | НН×ВВВВВВВВ×НН×ВВ×НН×ВВВ |
| XV | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 К 13, 14 К 16, 17, 18, 19 | 11, 12 К | 15 К | НННННННННН×ВВ×НН×В×НННН |
| XVI | 1,2 К 3, 4, 5, 6, 7, 8 К 12 К | 9, 10, 11 К 13, 14, 15, 16 К 17, 18 К | НН×ВВВВВВ×ННН×В×НННН×ВВ×НН | |
Литература
1. Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн.1 Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. М.:Металлургия, 1991, с.440.
2. Технология прокатного производства: Учебник для вузов /Грудев А.П., Машкин Л.Ф., Ханин М.И.- М.: Металлургия, 1994, с.656.
3. Технологическая инструкция ТИ 105-П.03-03-97 «Производство проката на стане 1300»
4. Расчет производительности оборудования прокатных цехов. А.И. Серповатин
| Оглавление | |
| Стр. | |
| Введение………………………………………………………… | |
| Занятие 1.Расчет режимов обжатий на блюминге……………. | |
| Занятие 2. Скоростной режим прокатки…………………. | |
| Приложение…………………………………………………….. | |
| Литература………………………………………………………. |