ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОИМПУЛЬСНОГО МЕТОДА ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПРОКАТА ОТ ОКАЛИНЫ

В настоящее время при довольно сложных экономических условиях в металлургической промышленности стоит важнейшая задача производства качественной прокатной продукции. В современном мире в связи с высокой конкуренцией на рынке металлопродукции качество проката является одним из решающих факторов. Одним из основных способов, за счет которого обеспечивается высокое качество проката, считается эффективное удаление окалины с поверхности изделий в прокатке. Наличие окалины на заготовке и на прокатываемом листе влечет за собой серьезные проблемы, помимо снижения сортности, вызывает значимые дополнительные затраты труда, что повышает себестоимость продукции [1].

На данный момент существует много различных способов удаления окалины и конструкций механизмов для их осуществления, но они обладают довольно существенными недостатками: дороговизна, низкое качество обработки, сложность. В виду этого на сегодняшний день особенно актуальна тема исследования и разработки новых методов удаления окалины, которые позволят увеличить их эффективность и существенно снизить энергозатраты.

Преимущество гидроимпульсного метода очистки проката в экономическом отношении по сравнению с другими методами очистки состоит в меньшем расходе энергии.

Следует отметить также другие преимущества гидроимпульсного метода очистки как: универсальность (возможность обрабатывать поверхности сложных геометрических форм); сохранение формы и шероховатости обрабатываемой поверхности (отсутствие съема основного металла); экологичность метода (работа по замкнутому циклу); пожаро- и взрывобезопасность.

При эксплуатации генератора импульсных струй (ГИС) [2] при очистке проката возникает необходимость передать пульсирующий поток жидкости от генератора к рабочим насадкам, которые не могут устанавливаться непосредственно у генератора. В подобных случаях применяется трубопровод, расположенный между генератором и рабочими насадками, который мы будем называть «линией».

Рассмотрим математическую модель работы ГИС с линией. Течение жидкости в трубопроводе описывается системой уравнений [3].

Состояние потока жидкости в начале и в конце участков определяется путем решения системы уравнений, состоящей соответственно из обратной или прямой характеристик и определенной граничной зависимости [4].

Прежде чем записать граничные зависимости, определим те допущения, которые лежат в основе построения модели: линия считается прямолинейной; в начале линии поддерживается постоянное давление, равное Римп; считается, что поршень главного клапана перебрасывается мгновенно; при моделировании не учитывается возможность разрыва сплошности потока в линии и отход жидкости от рабочего насадка.

С учетом сделанных выше допущений запишем граничные условия для каждого из участков. В начале линии: при t = tимп Римп = 28 МПа. Таким образом, для начала линии при t = tимп система уравнений будет иметь вид На основе полученных формул составлена программа, моделирующая течение жидкости в линии, и ее состояние на границах участков.

Список источников.

1. Михеев В.А., Павлов А.М. Гидросбив в прокатных цехах. – М: Металлургия, 1964 г., – 107 с.

2. Гідроімпульсний пристрій /В.С. Коломієць, М.С. Сургай, М.П. Сорокопуд, А.Л. Зуйков, В.Є. Лагода / Патент на корисну модель №21305. Україна, 2007 р.

3. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. –М.: Недра, 1975г., – 296с.

4. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах. –М.: Энергоиздат, 1981г., - 247с.