Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений Моторыгин, Матвей Евгеньевич

Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений
<
Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Моторыгин, Матвей Евгеньевич. Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.09 / Моторыгин Матвей Евгеньевич; [Место защиты: Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова].- Магнитогорск, 2010.- 130 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/1011

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние и тенденции развития технологии и оборудования непрерывной прокатки сортовой стали и катанки 7

1.1 .Современные станы для производства катанки 7

1.2. Проблемы технологии прокатки на станах с групповым приводом 14

1.3.Методы математического моделирования непрерывной прокатки 23

1.4.Выводы и задачи исследования 30

2. Совершенствование математической модели непрерывной прокатки на стане с групповым приводом 32

2.1. Совершенствование модели расчёта межклетевых натяжений при непрерывной прокатке в блоке клетей с групповым приводом 32

2.2. Аналитическое определение технологических коэффициентов, учитывающих влияние возмущений на параметры непрерывной прокатки на станах с групповым приводом 41

2.3.Саморегулирование процесса непрерывной прокатки 46

2.4.Исследование влияния различных факторов на межклетевые натяжения 51

2.5.Выводы 59

3. Экспериментальное исследование износа калибров блока 62

3.1 .Экспериментальная установка 62

3.2. Методика проведения исследования 65

3.3.Обработка и анализ результатов 68

ЗАВыводы 74

4. Разработка методики расчёта рациональных настроечных параметров непрерывного стана

4.1.Методика расчёта рациональной калибровки валков чистового блока групповым приводом с учётом межклетевых натяжений 75

4.1.1. Исходные данные 77

4.1.2. Распределение коэффициентов вытяжки и расчет ориентировочного скоростного режима прокатки 78

4.1.3. Выбор систем калибров и составление схемы калибровки 79

4.1.4. Расчёт формоизменения металла 80

4.1.5. Расчёт и корректировка межклетевых натяжений 82

4.1.6. Температурный режим прокатки 84

4.1.7. Расчёт энергосиловых параметров прокатки 85

4.1.8. Проверка ограничений и корректировка калибровки валков 86

4.2.Пример использования алгоритма для расчёта рациональной калибровки валков 90

4.3.Выводы 93

5. STRONG Разработка рекомендаций по промышленной реализации на стане 170 ОАО «ММК» результатов исследований технологии производства углеродистой катанки 95

5Л.Характеристика и анализ работы стана STRONG 170 95

5.2.Анализ калибровки стана 170. Выявление недостатков 100

5.3.Расчёт рациональных настроечных параметров чистового блока непрерывного стана 170 ОАО «ММК» 100

5.4.Анализ действующей калибровки чистового блока стана 170 ОАО «ММК» 107

5.5.Оценка экономической эффективности разработанной калибровки 107

5.6.Выводы 108

Заключение

Список литературы

Введение к работе

Актуальность работы. Основной тенденцией развития производства сортовой стали и катанки является повышение скорости прокатки до 100 м/с и более, а также применение блоков чистовых клетей с групповым приводом. Общий привод клетей с заданными постоянными передаточными отношениями от электродвигателя к рабочим валкам определяет скоростной и деформационный режимы прокатки в клетях блока. Отклонение от этих режимов приводит к изменению величин натяжений в межклетевых промежутках. Натяжения влияют на размеры готовой продукции, нагрузки узлов блока и устойчивость процесса прокатки. Автоматическое регулирование размеров проката и межклетевых натяжений в блоках клетей при больших скоростях весьма затруднительно и не нашло применения. Поэтому единственным путём стабилизации натяжений, а следовательно, и размеров проката, является разработка рациональных калибровок валков, обеспечивающих стабильную прокатку в блоке в течение длительного времени. В связи с этим необходима разработка математической модели расчёта межклетевых натяжений в блоках клетей с групповым приводом, которая учитывала бы как можно большее число возмущающих факторов (колебание размеров раската, износ валков и т.д.), а также особенности высокоскоростной прокатки (массовые силы, влияние скорости прокатки на изменение сопротивления деформации). На основе модели необходимо разработать такую калибровку валков и режим обжатий в блоке с групповым приводом, которые обеспечивали бы значение межклетевых натяжений в допустимых пределах в течение максимально возможного времени.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка методики расчёта рациональной калибровки валков блока с групповым приводом, обеспечивающей значение межклетевых натяжений в допустимых пределах в течение максимально возможного времени работы стана.

Указанная цель реализуется в диссертации путём решения следующих задач:

1. Усовершенствовать математическую модель непрерывной прокатки в блоке с групповым приводом, позволяющую количественно установить влияние колебания размеров раската, диаметра валков, изменения межвалковых зазоров, массовых сил на межклетевые натяжения и размеры сечений в межклетевых промежутках.

2. Провести экспериментальное и теоретическое исследования влияния износа валков на изменение размеров сечений раскатов и межклетевых натяжений.

3. На основе математической модели непрерывной прокатки и результатов экспериментальных исследований разработать методику расчёта рациональной калибровки валков чистового блока, обеспечивающую значение межклетевых натяжений в допустимых пределах.

Научная новизна:

- усовершенствована математическая модель расчёта межклетевых натяжений при непрерывной прокатке в блоке с групповым приводом, что позволило установить пределы изменения возмущающих факторов, таких как размеры подката, межвалковые зазоры, массовые силы, при которых возможно саморегулирование процесса непрерывной прокатки;

- получены экспериментальные данные влияния износа круглых и овальных калибров на межклетевые натяжения и размеры раскатов, на основании которых установлено, что по мере износа валков происходит увеличение натяжений в межклетевых промежутках и уменьшение ширины полосы;

- разработана методика расчёта рациональной калибровки валков чистового блока с групповым приводом, обеспечивающая значение межклетевых натяжений при высокоскоростной прокатке в допустимых пределах.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности:

- результаты предложенной методики позволят сократить аварийные остановки стана, связанные с возникновением петли и обрывом полосы в межклетевых промежутках;

- в результате экспериментальных исследований, проведённых в промышленных условиях, установлено, что по мере износа валков происходит увеличение натяжений в межклетевых промежутках и уменьшение ширины полосы, поэтому рекомендуется настраивать блок в начальный период на прокатку с минимально возможными удельными натяжениями, равными (0,01-0,03)s.

- методика расчёта рациональной калибровки валков чистового блока реализована при разработке режимов прокатки на непрерывном стане 170 ОАО «ММК».

Апробация работы.

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на международном промышленном форуме-выставке «Реконструкция промышленных предприятий – прорывные технологии в металлургии и машиностроении» (Челябинск, 2007 г.); международной научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «ММК» (Магнитогорск, 2009 г.); ежегодных научно-технических конференциях ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова» в 2005-2010 гг.

Публикации.

Содержание и результаты работы отражены в 10 публикациях, в том числе 1 статья опубликована в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований, и двух приложений. Работа содержит 130 страниц машинописного текста, 31 рисунок, 14 таблиц.

Проблемы технологии прокатки на станах с групповым приводом

В практике работы непрерывных сортовых и проволочных станов применение натяжений носит эмпирический характер [18] и полностью зависит от квалификации и опыта технологического персонала [19-21]. Многие разработчики оборудования и технологии непрерывной сортовой прокатки предпочитают, по возможности, исключить или снизить натяжения, используя автоматическое регулирование скорости привода по принципу минимальных натяжений. Однако следует отметить, что в целом ряде случаев продольные усилия являются неизбежным (в частности, при использовании группового привода) [22-25] или желательным (для «регулирования» сечения профиля в различных технологических ситуациях) фактором непрерывной сортовой прокатки.

Стабильные или нестабильные геометрические параметры сортовых профилей и катанки формируются во всех непрерывных группах клетей, начиная с черновых, распространяясь затем на готовый профиль [26]. Поэтому на большинстве проволочных станов актуальна задача стабилизации размеров профиля [27-28]. На станах последних поколений эта задача во многом решается за счет проволочных блоков различной конструкции [2], формирующих точные геометрические размеры катанки. Вместе с тем, колебания размеров подката в открытых клетях непрерывных групп, влияющие на условия работы блоков, часто пытаются устранить за счет межклетевых натяжений. Возникающая неравномерность натяжений [29] приводит к избыточному уширению переднего и заднего участков по длине подката. Кроме этого, по данным работ [30-31], на большинстве проволочных станов имеет место заметный перепад температур между передним и задним концами бунта, составляющий 60...110С, что соответственно ведет к формированию различного горизонтального диаметра на этих участках катанки. Особую остроту проблема приобретает на старых проволочных станах, не оборудованных чистовыми блоками [32].

Опыт эксплуатации более современных непрерывных проволочных и мелкосортных станов также подтверждает, что причиной, вызывающей, значительные колебания горизонтального диаметра раската, является натяжение полосы в линии стана [33].

Имеющиеся в настоящее время конструктивные решения по стабилизации точности размеров профиля ограничивают процесс прокатки жесткими рамками соблюдения предписанных значений технологических параметров, включая скорости и натяжения [34-35], и предъявляют высокие требования к постоянству технических характеристик основного и вспомогательного оборудования.

Так, фирма "DANIELI" (Италия) [36] решает задачу стабилизации точности проката в основном за счет совершенствования оборудования и предлагает комплекс мероприятий, выполнение которых гарантирует выпуск сортовой продукции высокого качества. Она использует бескорпусные клети жёсткой конструкции попеременно вертикальной и горизонтальной конфигурации. В клетях предусмотрена фиксированная линия калибров. Изменение размеров производится простым перемещением последующих калибров на линию прокатки или из нее. В результате имеется возможность быстрой смены производственной программы, включая переход на другой скоростной режим. Поэтому изменение натяжений в рамках одной программы прокатки не предусмотрено.

Немецкая фирма SMS-DEMAG одновременно с вопросами совершенствования оборудования в контексте стабилизации точности профиля решает задачи и предлагает в этой связи ряд рекомендаций чисто технологического характера. Так, по мнению специалистов фирмы, при применении калибровки "круг-овал" калибр, имеющий форму овала, является очень гибким [37] относительно изменений поперечного сечения проката и тем самым представляет важный элемент по управлению раскатом. Обжатия в овальных калибрах рекомендуются 17..22%, а в круглых -14.. 19% [37], это, по мнению разработчиков, обеспечивает минимальное влияние межклетевых усилий на точность профиля.

Однако, как уже отмечалось, в ряде случаев продольные усилия являются неизбежными (при использовании группового привода) или необходимыми для оперативного регулирования сечения профиля в различных технологических ситуациях. Поэтому необходимо теоретически установить влияние межклетевых усилий на формоизменение профиля полосы, для эффективного управления процессом прокатки и получения высококачественной продукции [32].

В работе А. И. Целикова показано, что при расчете параметров высокоскоростной прокатки следует учитывать массовые силы, действующие в зонах деформации, т. е. силы, которые необходимо дополнительно приложить для разгона металла от скорости Vo на входе до скорости Vj на выходе металла из клети [38].

М. Я. Бровман, рассматривая процесс холодной прокатки тонких широких полос и применяя в выводах ряд допущений (замена дуги захвата хордой, отсутствие натяжений, постоянство ширины полосы по длине очага деформации и др.), показал, что при прокатке тонких холодных полос со смазкой возможны случаи, когда при определенных скоростях прокатки силы трения в очаге деформации не смогут сообщить металлу необходимое ускорение, в результате чего устойчивость процесса нарушится и наступит пробуксовка металла по поверхности валков [39].

Аналитическое определение технологических коэффициентов, учитывающих влияние возмущений на параметры непрерывной прокатки на станах с групповым приводом

Скорости прокатки в современных чистовых блоках проволочных станов достигают 80-100 м/с. Причём, наблюдается тенденция дальнейшего повышения скорости прокатки. В связи с этим необходима разработка математической модели расчёта межклетевых натяжений в блоках клетей с групповым приводом, которая учитывала бы как можно большее число возмущающих факторов, таких как влияние массовых сил, натяжения и подпора, скорости деформации.

В большинстве работ по теории прокатки используются приближённые уравнения сил, действующих на выделенный элементарный объём металла, и уравнение пластичности. Это уравнение является статическим, поскольку не учитывает влияния динамики процесса - массовых сил при изменении скорости выделенного объёма металла от сечения х до сечения х + dx. Для более точного решения уравнение равновесия сил должно быть скорректировано с учётом второго закона Ньютона, т.е. в уравнение равновесия по оси прокатки должна быть добавлена сила [3,42]: „ dVx -ЛЛп 1 m at AX J at где m и a - масса и ускорение выделенного объёма металла; А] и Vi - площадь поперечного сечения раската и скорость полосы на выходе из валков; Ах и Vx — площадь поперечного сечения элементарного объёма металла и его скорость на расстоянии х от оси валков; t - время.

Массовая сила направлена против хода прокатки. Массовая сила, требуемая для разгона металла в очаге деформации, может быть определена по формуле [3]: Fm=pV?Ax[(l + \)l2A]\nA„ (2.1) где р- плотность металла; X - коэффициент вытяжки. Интенсивность изменения ускорения и массовых сил зависит от скорости прокатки, диаметра катанки, вытяжки и диаметра валков. Чем больше диаметр катанки при прочих равных условиях, меньше диаметр валков, больше скорость прокатки и вытяжка, тем больше ускорение и массовые силы. При высоких скоростях прокатки (100 м/с и более) массовые силы достигают значительной величины, которая может превышать величину продольных усилий, возникающих в блоке при прокатке.

В настоящее время на современных проволочных станах достигнуты такие скорости, при которых массовые силы влияют на все параметры прокатки. Поэтому потребовалась разработка теоретических основ непрерывной высокоскоростной прокатки и математической модели этот процесса. Практическое использование данных разработок позволит скорректировать температурно-деформационные и скоростные режимы прокатки, повысить скорость и среднечасовую производительность станов, улучшить геометрию готовой катанки и разработать рекомендации для проектирования станов будущих поколений, рассчитанных на прокатку со скоростью 120... 150 м/с.

Величина продольных усилий при прокатке в блоке является важным технологическим параметром, определяющим работу блока и точность готовой катанки. Общий привод клетей с заданными конструкцией блока передаточными числами от электродвигателя к валкам определяет режим натяжений в раскате между клетями блока при прокатке. Несмотря на то, что продольные усилия в раскате оказывают существенное влияние на- энергосиловые параметры, заполнение калибров металлом, загрузку клетей, стабильность процесса и точность готовой катанки, расчеты параметров прокатки и калибровки валков до настоящего времени выполнялись без учета продольных усилий.

Математическая модель процесса непрерывной прокатки в чистовом блоке с групповым приводом основана на работах А.И. Чекмарёва [15, 23, 61] с учётом действия массовых сил на технологические параметры, входящие в уравнение константы стана. Математическая модель процесса прокатки в чистовом блоке строится на основе следующих положений [22-23]:

Чистовой блок рассмотрен как единый агрегат, в котором взаимодействие между клетями осуществляется через прокатываемую полосу. 2.Все клети чистового блока имеют общий привод и жёстко кинематически связаны, частота вращения валков постоянна- и определяется общим передаточным отношением от электродвигателя к валкам данной клети. 3.Рассматривается установившийся процесс прокатки, поэтому скорость полосы на выходе из предыдущей клети принимается равной скорости входа полосы в последующую клеть, при этом полоса между клетями рассматривается как абсолютно твёрдое тело.

Методика проведения исследования

При прокатке калибры-валков-изнашиваются, в результате чего нарушается скоростной режим, геометрия готовой продукции. Особенно актуальна эта тема для чистовых блоков клетей с общим приводом, где нет возможности для оператора корректировать скоростной режим клети изменением числа оборотов приводного двигателя.

Целью исследования было получение количественных данных об изменении размеров ручьёв калибров в результате износа. Далее эти данные анализировались с помощью математической модели, разработанной в главе 2, на выходе получали изменение межклетевых натяжений и ширины полосы. Эту информацию можно использовать при проектировании калибровок валков для уменьшения влияния выработки валков на устойчивость процесса прокатки и получения качественной продукции. В результате износа снимается некоторый слой металла с шайбы, следовательно, уменьшается обжатие в клети, которое можно охарактеризовать в математической модели уменьшением параметра AGj, изменяются размеры раската АН; и АВ,-, поступающего в следующую клеть. Зная средние значения этих параметров по блоку, с помощью математической модели можно получить качественную и количественную информацию о влиянии износа твердосплавных шайб блока на межклетевые натяжения и ширину полосы.

Износ овальных и круглых калибров определялся с помощью автоматического устройства контроля профиля (рис 3.1), установленного на вальцешлифовальных станках АТ710 Е CNC фирмы «АТОМАТ» в сортовом цехе ОАО «ММК». АТ710 Е CNC - это шлифовальный станок, специально разработанный для- инструментальных ремонтных мастерских современных прокатных станов. Станок предназначен для шлифования твердосплавных прокатных шайб чистовых блоков проволочных и мелкосортных станов. Измерение ручьёв валка на станке исключает необходимость перемещать валок к другому устройству, обеспечивает постоянную обратную связь, информируя о возникающих проблемах шлифования, гарантирует и удостоверяет, что ручьи валка соответствуют чертежам.

Электронный датчик - щуп (рис.3.2), управляемый с центрального пульта управления станка, может автоматически и быстро проверить профиль ручья во время шлифования. Собранные данные обрабатываются компьютером станка, который устанавливает позиционирование ручья и проверяет профиль ручья. Вывод данных на экран сразу доступен оператору.

Проверка профиля выполняется точечным анализом. Число проверяемых точек задаётся оператором и зависит от требуемой точности. Вывод данных на экран (рис. 3.3) показывает исполненный профиль ручья, его допуски и позиционирование проверяемых точек для быстрого и наглядного анализа результатов. Допуски для шлифовки - 2 зелёные линии, между ними жёлтая линия - теоретический профиль, белая линия - отклонение от профиля. Точность щупа 0,001 мм.

Схема измерения профиля ручья 1 - электронный датчик (щуп), 2- управляющее устройство, 3 - экран оператора (дисплей), 4 - ручей калибра Рис. 3.3. Износ овального калибра (белая линия) 3.2. Методика проведения исследования

В первых семи клетях десятиклетевого блока твердосплавные шайбы имеют по 2 ручья, в 8-10 клети - по 4 ручья. Замеры проводились на блоке №10 после 5 перевалок при прокатке катанки 6,5 мм. Всего замерено 260 ручьёв калибров блока. Точки замера были строго определены и равномерно распределены по периметру ручья: на черновых овальных и круглых калибрах (клети 1-4) было избрано 10 точек, на чистовых калибрах (клети 5-10) - 14 точек. Несовпадение мест максимального или минимального износа с постоянными точками замеров каждый раз отмечалось особо.

По технологии на чистовых шайбах положено прокатывать 800 т металла, на черновых - 1600 т. Несоблюдение технологии может повлечь увеличение глубины проникновение трещин, т.е. увеличение глубины сетки разгара и преждевременному разрушению шайбы. В таблице № 3.1 указано количество

На рис. 3.4, в) схематически показан износ предчистового овального калибра для прокатки круга d = 6,5 мм. В калибре прокатано 968 т металла. Валки изготовлены из карбида вольфрама ВК 20. Из этой схемы видно, что, начиная с середины калибра и, примерно, до 1/6 ширины калибра от разъёма валков, износ наибольший, а у разъёма износ валков минимальный. Такой вид износа обусловлен различным скольжением металла в разных частях калибра.

В местах, соответствующих максимальному износу, скольжение оказывается наибольшим, так как металл здесь проходит наибольший путь вдоль очага деформации, и здесь же возникает максимальное поперечное скольжение от уширения. Кроме того, износу овального калибра по описанной схеме способствует неравномерное распределение обжатий по ширине раската.

Износ чистового круглого калибра для прокатки круглой стали диаметром 6,5 мм характеризует рис. 3.4, г). В калибре было прокатано 780 т металла. Валки изготовлены из карбида вольфрама ВК 20. Наибольший износ наблюдается в местах, располагающихся под углом примерно в 35-40 к горизонтальной оси калибра. Если прокатка в предчистовом овальном калибре возможна и при неполном заполнении его, то заполнение чистового калибра обязательно для получения точного профиля. Это сказывается на износе выпусков калибра. Выпуски у круга изнашиваются больше, чем у овала. Но и у круга величина износа выпусков невелика по сравнению с другими частями калибра. Это связано с тем, что круглые калибры выполняют разваленными. Характер износа позволяет заключить, что основным фактором, влияющим на износ круглых калибров (точно так же, как и овальных), является продольное и поперечное скольжение металла в очаге деформации. Описанному виду износа могут способствовать прокатка невыполненного овала и сваливание овального раската в круглом калибре.

Качественно износ остальных калибров клетей 1-8 после каждой из 5 перевалок подобен износу предчистового овала и чистового круга (рис. 3.4). Калибры клетей 1-7 изнашиваются больше, чем клетей 8-10 (рис. 3.4 а) и б)), т.к. на них нарезано по 2 калибра (в клетях 8-10 — по 4), следовательно, металла в них прокатывается больше. Однако в пересчёте на 1 т прокатанного металла количественные показатели будут также примерно одинаковыми.

Замеры по изменению коэффициента трения не производились. Можно предположить, что он увеличивается в результате образования сетки разгара. Для нахождения значения изменения межклетевых натяжений от выработки необходимо определить параметр AGj (уменьшение обжатия), который равен износу ручья в вершинах калибра.

Распределение коэффициентов вытяжки и расчет ориентировочного скоростного режима прокатки

Для анализа действующей калибровки и разработки новой необходимо знать значения межклетевых натяжений. Для этого используем выражение, полученное в работах [3, 29, 63]: г [(1 + 50І)(Л0(І+І) + /СД.+10(І+І)-(І+2) + Ллі+1"і-а+і)) + о(і+і) (/е0-(і+і) + ksfti-D-d] = 1 + 5о(і+і) + +А+і)-(+2) + +1ї-а+і), (4.2) где і; иіі+1 - передаточное число от электродвигателя к валкам в іслетях і и і+1; о - удельное межклетевое натяжение; So и XQ - значения опережения и вытяжки при свободной прокатке, рассчитанные с учётом массовых сил; к", /с и fej, к\ -технологические коэффициенты, определяющие влияние переднего и заднего удельного натяжений на опережение и на коэффициент вытяжки.

Составив уравнения типа (4.2) для каждой пары клетей, получим систему уравнений, решаемую относительно натяжений в каждом межклетевом промежутке блока. Технологические коэффициенты определяются на основании теоретических данных, представленных в главе 2.

Особенностью чистовых блоков являются относительно постоянные условия-прокатки, поэтому регулировать уровень межклетевых усилий за счёт изменения условий трения на контакте и значений технологических коэффициентов не представляется возможным [29]. Для различных диаметров катанки величина межклетевых усилий в блоке различна. Изменение сечения подката на входе в блок, межвалковых зазоров по клетям и диаметров валков, устанавливаемых в одном комплекте, оказывает влияние на режим натяжений в блоке.

Осуществлять регулировку величины межклетевых усилий за счёт изменения площади сечения подката, задаваемого в блок, целесообразно только в случае, когда во всех межклетевых промежутках действуют усилия одного знака. В блоках, имеющих натяжение и подпор, изменение сечения подката, например, в сторону увеличения, снизит натяжение в одних промежутках и увеличит подпор в других, при этом неравномерность в распределении продольных нагрузок, определяющая загрузку клетей, заполнение калибров металлом и точность, катанки, сохраниться. Использовать диаметры валков в качестве регулирующего параметра нерационально, так как увеличивается количество требуемых комплектов валков.

В процессе износа валков межклетевые натяжения увеличиваются, ширина полосы уменьшается как за счёт уменьшения обжатия, так. и за счёт уменьшения натяжений. Для стабильного течения процесса прокатки и компенсации износа валков необходимо, чтобы во всех клетях блока отсутствовал подпор, и натяжения имели минимальное значение. Стабильный процесс прокатки на изношенных валках может продолжаться до тех пор, пока катанка прокатывается в допуске по геометрии, по поверхности и пока межклетевые натяжения не достигнут максимального значения, которое должно быть меньше предела текучести металла в очаге при данных условиях и не превышать допустимую нагрузку узлов клети. Таким образом, можно предложить следующий алгоритм стабилизации межклетевых натяжений:

1. С помощью выражения (4.2) рассчитываем межклетевые натяжения в чистовом блоке стана с групповым приводом.

2. Если значения межклетевых натяжений будут неблагоприятными для устойчивой работы стана, а возможность их регулирования затруднительна (например, о, 0,05as и разных знаков), то необходимо уточнить коэффициенты вытяжки по клетям по формуле: Лі =

Dki ij-xJl+Sj) Dk(i-x) 1 н(1+5 Ч-1)) Затем по алгоритму 2 рассчитываем размеры неравноосных полос и калибров, оставив прежними значения параметров Апр, %% и 5 при новых значениях вытяжек. Рассчитываем межклетевые натяжения при новых значениях размеров неравноосных полос. 3. С помощью математической модели изменения межклетевых натяжений (глава 2), варьируя межвалковыми зазорами, добиваемся более благоприятного распределения межклетевых натяжений: отсутствие подпора, натяжения для данных условий должны быть минимально возможными. В результате получим устойчивый процесс прокатки с натяжением полосы [95-103].

Похожие диссертации на Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений