Магистр ДОнНТУ Семенова  ирина Сергеевна

Семенова Ирина Сергеевна

Тема выпускной работы:Разработка математической модели распределения обжатий в вертикальных валках черновой клетей ШСГП

Научный руководитель: профессор кафедры ОМД Руденко Евгений Алексеевич

Разработка математической модели распределения обжатий по ВВ черновой группы клетей ШСГПБ.

 

Цель данной работы заключается в определении рационального закона распределения обжатий в ВВ.

В качестве примера расчета режимов обжатий в ВВ был выбран стан 2000 ЧерМК. Этот стан взят так как он уникален, он включает выходную непрерывную подгруппу клетей. Такой стан был сделан для того чтобы уменьшить размеры стана. Так же этот стан позволяет получить более высокую скорость подката. Прокатка на этом стане осуществляется по схеме В – Г. Вертикальные валки расположены на расстоянии 2,7 – 3м.

Непрерывный широкополосный стан 2000 ЧерМК относится к числу высокопроизводительных агрегатов 3-го поколения. Предназначен для производства из слябов 240-270×900-1850×4,5-10,5 мм стальных горячекатаных полос толщиной 1,2 – 12 мм, шириной 900 – 1850 мм, смотанных в рулоны массой до 36 т со скоростью до 21 м/с из рядовых и качественных углеродистых, а также низколегированных, конструкционных и электротехнических сталей. Черновая группа стана состоит из вертикального окалиноломателя, горизонтальной двухвалковой клети с валками диаметром 1400 мм и четырех универсальных клетей с вертикальными валками диаметром 1000 мм и горизонтальными диаметром 1180 мм. Максимальная скорость в последней черновой клети достигает 5 м/c

Характеристика черновой группы клетей

Таблица 1

В результате прокатки слябов в черновой группе клетей получают раскаты толщиной 30 – 45 мм. Температура их поверхности на выходе из пятой клети составляет 1050 - 1150°С. Длина черновой группы при пяти горизонтальных клетях равна 92,5 м.

В первой вертикальной клети производится боковое обжатие сляба с целью разрушения первичной (печной) окалины, слой которой на поверхности металла достигает 1,5 – 3 мм, обеспечивается стабилизация ширины сляба по его длине. Глубокая деформация кромок сляба исключает при дальнейшей прокатке их растрескивание, что особенно важно при прокатке полос из низколегированных и легированных сталей. Кроме этого вертикальные валки могут обеспечивать уменьшение ширины раската на 100 мм

Скорость прокатки в первой вертикальной клети 1 м/с, а боковое обжатие сляба максимальной толщины (250 мм) допускается до 80 мм. Валки вертикальной клети – цилиндрические с гладкой бочкой. Они могут иметь и неглубокую насечку для улучшения условий захвата.

Взломанную окалину сбивают водой, подаваемой под давлением до 15 МН/м², которая подается через коллекторы и сопла, установленные за вертикальной клетью, от общей системы гидросбива окалины.

Скорость двигателями постоянного тока 2 -5 м/с в зависимости от толщины подката и марки стали, что позволяет регулировать температуру подката. выхода из последней черновой клети регулируется

В Данной работе производится расчет режима обжатий на стане 2000 ЧерМК рядовой стали 3сп из сляба 250×1600 мм на подкат 35×1530 мм.

Допустимое обжатие в ВВ может быть определено по следующим ограничениям: допустимого угла захвата [ ∆ Вa], допустимых силы и момента прокатки [ ∆ Bр],[ ∆ В м], потери устойчивости раската от сваливания при прокатке в гладких ВВ [ ∆ Bсв], или от поперечного изгиба [ ∆ Bпи].

Формула 1

В конечном счете, допустимое обжатие в ВВ выбрано как минимальное, определенное по всем ограничениям. Затем рассчитываем баланс ширины:

Формула 2

Затем общее изменение ширины во всех клетях:

Формула 3

Уменьшение ширины в одной черновой универсальной клети в следствии обжатия в ВВ:

Формула 4

Задачу распределения обжатий в ВВ удобно свести к задаче распределения изменений ширины раската по черновым клетям.

Примем отношение уменьшения ширины в каждой клети к суммарному уменьшения ширины в черновой группе как заданный закон изменения ширины по клетям вследствие обжатия в соответствующих ВВ

Формула 5

Получив эти значения и подставив их в формулу мы определим обжатия ВВ черновых клетей:

Формула 6

Выполнен анализ литературных источников по режимам обжатий. Определенно, что рациональным способом распределения обжатий является таким при котором одинаково относительное уменьшение ширины к максимально возможному по черновым клетям.

Выводы

Выбрали способ при котором отношение уменьшения ширины к допустимым значениям во всех клетях – постоянное.

Выполнен пример расчета обжатий по ВВ для условий черновых групп клетей ШСГП 2000 ЧЕРМК.

Выбранный способ распределения обжатий по ВВ может быть применен или использован в алгоритме АСУ ТП черновой группы.