3.4.7.2.2. Некоторые новые способы прокатки листов на тлс

Ниже описаны два способа прокатки толстых листов, при которых приближение формы раската в плане к прямоугольной и сокращение, как следствие потерь металла с обрезью, происходит путем управления формой раската непосредственно в ходе прокатки.

Рисунок 3.4.7.2. Новые способы прокатки толстых листов

3.4.7.2.2.1. Новый способ прокатки с задачей листов на угол

Прокатка листа включает следующую последовательность операций. Исходный сляб (рис. 3.4.7.2,а) в первых четырех поперечных проходах задают на каждый угол сляба под углом к линии прокатки (рис. 3.4.7.2, б) и производят локальные обжатия угловых участков сляба путем прерывания каждого поперечного прохода в момент входа в валки на величину 0,45-0,55 передней длины, реверсирования валков, поворота сляба и задачи его на следующий угол. Задача сляба на каждый угол и обжатие его обеспечивают получение исходной компенсирующей вогнутости боковых граней и выпуклости поперечного сечения. Спрофилированный сляб кантуют на 90⁰ и производят продольные реверсивные проходы (рис. 3.4.7.2, в). Суммарное обжатие выбирают из условий выравнивания толщины по длине и ширине раската или получения заданной ширины раската (при поперечной схеме прокатки). Следует отметить, что после поперечных проходов на угол число последующих продольных пропусков следует брать четным для получения одинаковой симметричной формы торцевых граней. Затем раскат кантуют на 900 и производят ряд обычных поперечных проходов для получения заданной ширины (при продольной схеме) или заданной толщины готового листа (при поперечной схеме). В результата получают раскат или готовый лист с формой в плане, близкой к прямоугольной (рис. 3.4.7.2, г). При продольной прокатке ее оканчивают продольными проходами до получения требуемой ширины (рис. 3.4.7.2, д).

3.4.7.2.2.2. Новый способ прокатки с перекосом верхнего валка в горизонтальной клети.

Включает в себя следующую последовательность операций. Исходный сляб (рис. 3.4.7.2, а) прокатывают в валках горизонтальной клети, при этом верхний валок перекашивается в вертикальной плоскости, что позволяет получить исходную компенсирующую вогнутость боковых граней (рис. 3.4.7.2, б’). Дальнейшая последовательность операций аналогична способу прокатки с задачей сляба на угол. В отличие от известных способов прокатки, где предварительно сляб профилируется в клети с вертикальными валками, на специальном мощном калибрующем прессе или на фрезерно-строгальных станках, в вышеописанных способах калибровка производится непосредственно в процессе прокатки и не требует существенной модернизации существующего оборудования толстолистовых станов.

3.5. Скоростной режим прокатки типовых профилей

3.5.1. Скоростной режим при прокатке листа 14х2650х24000 мм

Максимальное число оборотов двигателя в черновой клети:

Максимальное число оборотов двигателя в чистовой клети:

Номинальное число оборотов двигателя в черновой клети:

Номинальное число оборотов двигателя в чистовой клети:

Ускорение разгона двигателя в черновой клети:

Ускорение разгона двигателя в чистовой клети:

Ускорение торможения двигателя в черновой клети:

Ускорение торможения двигателя в чистовой клети:

Скорость прокатки при захвате металла валками в обеих клетях:

Скорость прокатки при выбросе металла валками в обеих клетях:

Частота оборотов двигателя при захвате металла валками в обеих клетях:

(3.15)

где D_к – катающий диаметр валков, D_к = 980 мм.

Частота оборотов двигателя при выбросе металла валками в обеих клетях:

(3.16)

Расчет ведем по методике Д. И. Старченко [2]

Частота оборотов валков при прокатке:

(3.17)

С целью снижения нагрузки на двигатели принимаем трехпериодный скоростной режим с постоянной скоростью прокатки при номинальном числе оборотов в черновой клети и - в чистовой.

Далее ведется расчет продолжительности прокатки в данной клети, для этого по пропускам рассчитываем продолжительность этапов прокатки.

Время разгона до захвата металла валками:

(3.18)

В черновой клети , в чистовой

Время разгона до рабочей скорости:

(3.19)

В черновой клети , в чистовой

Продолжительность периода с постоянной максимальной скоростью вращения валков:

(3.20)

где

Продолжительность торможения:

(3.21)

Тогда продолжительность торможения для проходов в черновой клети:

Продолжительность холостого торможения:

(3.22)

Рассчитаем продолжительность холостого торможения для проходов в черновой клети по формуле:

Продолжительность холостой работы привода:

(3.23)

Рассчитаем продолжительность холостой работы привода по формуле:

Машинное время определяется по формуле:

(3.24)

Рассчитаем машинное время для девятого прохода в черновой клети по формуле:

Далее по всем пропускам в черновой и чистовой клетям расчет ведется аналогично.

Результаты расчетов сведены в таблицы 3.5.1. – 3.5.3.

Таблица 3.5.1. Алгоритм определения скоростного режима и ритма прокатки профиля 14х2650х24000 мм
№ п/п	Математическая операция или параметр	Реализация операции и номера пропусков
		Прокатка в черновой клети											Прокатка в чистовой клети
		1	2	3	4к	5	6	1в	2в	7	8	9	1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	h, мм	221,0	192,0	165,0	145,0	119,0	96,0			75,0	55,0	36,0	29,0	23,0	19,0	16,0	14,1
2	Dk, мм	1000	1000	1000	1000	1000	1000	900	900	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
3	b, мм	2530	2530	2530	2530	2737	2737	2720	2705	2705	2705	2705	2705	2705	2705	2705	2705
4	l, мм	1796	2067	2405	2737	3083	3821	3848	3875	4960	6764	10333	12828	16174	19579	23250	26383
5	nмд	80	80	80	80	80	80	60	60	80	80	80	125	125	125	125	125
6	nн	50	50	50	50	50	50	45	45	50	50	50	80	80	80	80	80
7	np	60	60	60	60	60	60	30	30	60	60	60	80	80	80	80	80
8	nт	70	70	70	70	70	70	60	60	70	70	70	90	90	90	90	90
9	vз	1	1	1	1	1	1			1	1	1	1	1	1	1	1
10	vв	2	2	2	2	2	2			2	2	2	2	2	2	2	2
11	nз	19,1	19,1	19,1	19,1	19,1	19,1			19,1	19,1	19,1	19,1	19,1	19,1	19,1	19,1
12	nв	38,2	38,2	38,2	38,2	38,2	38,2			38,2	38,2	38,2	38,2	38,2	38,2	38,2	38,2
13	Ко=120l /πDk	68,59	78,95	91,87	104,54	117,8	146,0			189,5	258,4	394,7	490,0	617,8	747,9	888,1	1007,77
14	K1=nз2/np	6,08	6,08	6,08	6,08	6,08	6,08			6,08	6,08	6,08	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56
15	K2=nв2/nт	20,84	20,84	20,84	20,84	20,84	20,84			20,84	20,84	20,84	16,21	16,21	16,21	16,21	16,21

Продолжение таблицы 3.5.1.
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	16	K3=K0+K1+K2	95,51	105,9	118,8	131,5	144,7	172,9			216,4	285,3	421,6	510,8	638,58	768,6	908,9	1028,5
	17	K4=npnт/(nр+nт)	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31			32,31	32,31	32,31	42,35	42,35	42,35	42,35	42,35
		Скоростной режим	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV	IV
	18	nм= √К3К4 >nв	55,55	58,49	61,95	65,17	68,37	74,74			83,61	96,00	116,71	147,08	164,46	180,43	196,20	208,71
	19	nм<=nмд	50	50	50	50	50	50	45	45	50	50	50	80	80	80	80	80
	20	τpx=n3/np	0,318	0,318	0,318	0,318	0,318	0,318			0,318	0,318	0,318	0,239	0,239	0,239	0,239	0,239
	21	τp=(nм-n3)/np	0,515	0,515	0,515	0,515	0,515	0,515			0,515	0,515	0,515	0,761	0,761	0,761	0,761	0,761
	22	К5=(nм2-n32)/np	35,59	35,59	35,59	35,59	35,59	35,59			35,59	35,59	35,59	75,44	75,44	75,44	75,44	75,44
	23	К6=(nм2-nв2)/nт	14,87	14,87	14,87	14,87	14,87	14,87			14,87	14,87	14,87	54,90	54,90	54,90	54,90	54,90
	24	К7=(К5+К6)/2nм	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50			0,50	0,50	0,50	0,81	0,81	0,81	0,81	0,81
	25	vм=pDknм/60	2,62	2,62	2,62	2,62	2,62	2,62	2,12	2,12	2,62	2,62	2,62	4,19	4,19	4,19	4,19	4,19
	26	K9=l / vм	0,69	0,79	0,92	1,05	1,18	1,46	1,81	1,83	1,89	2,58	3,95	3,06	3,86	4,67	5,55	6,30
	27	τпс=К8-К7	0,18	0,28	0,41	0,54	0,67	0,96	1,81	1,83	1,39	2,08	3,44	2,25	3,05	3,86	4,74	5,48
	28	τт=(nм-nв)/nт	0,17	0,17	0,17	0,17	0,17	0,17			0,17	0,17	0,17	0,46	0,46	0,46	0,46	0,46
	29	τ=τр+τпс+τт	0,86	0,97	1,10	1,22	1,36	1,64	1,81	1,83	2,07	2,76	4,13	3,47	4,27	5,09	5,96	6,71
	30	τтх=nв/nт	0,55	0,55	0,55	0,55	0,55	0,55			0,55	0,55	0,55	0,42	0,42	0,42	0,42	0,42
	31	τртх=τрх+τтх	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86			0,86	0,86	0,86	0,66	0,66	0,66	0,66	0,66
	32	τп	10	3	3	3	10	3	3	5	3	3	3	39	3	3	3	3
	33	τрпчерн=Στчерн+Στпчерн	55,76											37,50

Рисунок 3.5.1. График времени прокатки профиля 14х2650х24000

Таблица3.5.2. Алгоритм определения скоростного режима и ритма прокатки профиля 20х2700х9000(2кр)
№ п/п	Математическая операция или параметр	Реализация операции и номера пропусков
		Прокатка в черновой клети									Прокатка в чистовой клети
		1	2	3	4к	5	6	7	8	9	1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	h, мм	225,0	200,0	177,0	156,0	133,0	112,0	93,0	76,0	61,0	48,0	38,0	30,0	24,0	20,0
2	Dk, мм	980	980	980	980	980	980	980	980	980	980	980	980	980	980
3	b, мм	2530	2530	2530	2530	2872	2872	2872	2872	2872	2872	2872	2872	2872	2872
4	l, мм	1991	2240	2531	2872	2968	3524	4244	5193	6470	8223	10386	13156	16445	19734
5	nмд	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80
6	nн	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
7	np	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60
8	nт	70	70	70	70	70	70	70	70	70	70	70	70	70	70
9	vз	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
10	vв	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
11	nз	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5
12	nв	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0
13	Ко=120l /πDk	77,62	87,32	98,67	111,95	115,7	137,4	165,4	202,4	252,2	320,5	404,8	512,8	641,0	769,2
14	K1=nз2/np	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33	6,33
15	K2=nв2/nт	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70	21,70

Продолжение таблицы 3.5.2.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
16	K3=K0+K1+K2	105,65	115,4	126,7	140,0	143,7	165,4	193,4	230,4	280,2	348,5	432,9	540,8	669,0	797,2
17	K4=npnт/(nр+nт)	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31
	Скоростной режим
18	nм= √К3К4 >nв	58,42	61,05	63,98	67,25	68,14	73,10	79,06	86,29	95,15	106,11	118,26	132,18	147,02	160,49
19	nм<=nмд	50	50	50	50	50	50	50	51	52	53	54	55	56	57
20	τpx=n3/np	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325
21	τp=(nм-n3)/np	0,509	0,509	0,509	0,509	0,509	0,509	0,509	0,525	0,542	0,559	0,575	0,592	0,609	0,625
22	К5=(nм2-n32)/np	35,34	35,34	35,34	35,34	35,34	35,34	35,34	37,02	38,74	40,49	42,27	44,09	45,94	47,82
23	К6=(nм2-nв2)/nт	14,01	14,01	14,01	14,01	14,01	14,01	14,01	15,45	16,93	18,43	19,95	21,51	23,10	24,71
24	К7=(К5+К6)/2nм	0,49	0,49	0,49	0,49	0,49	0,49	0,49	0,51	0,54	0,56	0,58	0,60	0,62	0,64
25	vм=π∙Dknм/60	2,57	2,57	2,57	2,57	2,57	2,57	2,57	2,62	2,67	2,72	2,77	2,82	2,87	2,92
26	K8=l / vм	0,78	0,87	0,99	1,12	1,16	1,37	1,65	1,98	2,42	3,02	3,75	4,66	5,72	6,75
27	τпс=К8-К7	0,28	0,38	0,49	0,63	0,66	0,88	1,16	1,47	1,89	2,47	3,17	4,07	5,11	6,11
28	τт=(nм-nв)/nт	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,17	0,19	0,20	0,21	0,23	0,24	0,26
29	τ=τр+τпс+τт	0,95	1,05	1,16	1,29	1,33	1,55	1,83	2,17	2,62	3,23	3,96	4,89	5,96	6,99
30	τтх=nв/nт	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56
31	τртх=τрх+τтх	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88
32	τп	10	3	3	3	10	3	3	3	3	38	3	3	3	3
33	τрп=Στ+Στп	51,93									37,03

	Таблица 3.5.3. Алгоритм определения скоростного режима и ритма прокатки профиля 8х1700х15000(3кр)
	№ п/п	Математическая операция или параметр	Реализация операции и номера пропусков
			Прокатка в черновой клети								Прокатка в чистовой клети
			1	2	3		4к	5	6	7	1	2	3	4		5
	1	2	3	4	5		6	7	8	9	12	13	14	15		16
	1	h, мм	123,8	100,8	81,5		65,5	52,0	40,5	30,0	22,5	16,5	12,0	9,0		8,0
	2	Dk, мм	980	980	980		980	980	980	980	980	980	980	980		980
	3	b, мм	1773	1776	1778		1781	1784	1788	1795	1802	1811	1820	1828		1829
	4	l, мм	3098	3800	4694		5832	7334	9394	12633	16778	22766	31136	41344		46480
	5	nмд, об/мин	80	80	80		80	80	80	80	125	125	125	125		125
	6	nн, об/мин	50	50	50		50	50	50	50	80	80	80	80		80
	7	np, об/мин	60	60	60		60	60	60	60	80	80	80	80		80
	8	nт, об/мин	70	70	70		70	70	70	70	90	90	90	90		90
	9	vз, м/с	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1
	10	vв, м/с	2	2	2		2	2	2	2	2	2	2	2		2
	11	nз, об/мин	19,5	19,5	19,5		19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5	19,5		19,5
	12	nв, об/мин	39,0	39,0	39,0		39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0	39,0		39,0
	13	Ко=120l /πDk	120,75	148,11	182,95		227,31	285,8	366,2	492,4	654,0	887,3	1213,6	1611,5		1811,62
	14	K1=nз2/np	6,33	6,33	6,33		6,33	6,33	6,33	6,33	4,75	4,75	4,75	4,75		4,75
	15	K2=nв2/nт	21,70	21,70	21,70		21,70	21,70	21,70	21,70	16,88	16,88	16,88	16,88		16,88

Продолжение таблицы 3.5.3.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	12	13	14	15	16
16	K3=K0+K1+K2	148,78	176,1	211,0	255,3	313,9	394,2	520,4	675,6	908,96	1235,2	1633,1	1833,2
17	K4=npnт/(nр+nт)	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	32,31	42,35	42,35	42,35	42,35	42,35
	Скоростной режим
18	nм= √К3К4 >nв, об/мин	69,33	75,44	82,56	90,83	100,70	112,85	129,67	169,15	196,21	228,72	262,99	278,65
19	nм<=nмд, об/мин	50	50	50	50	50	50	50	80	80	80	80	80
20	τpx=n3/np, c	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,325	0,244	0,244	0,244	0,244	0,244
21	τp=(nм-n3)/np, c	0,509	0,509	0,509	0,509	0,509	0,509	0,509	0,756	0,756	0,756	0,756	0,756
22	К5=(nм2-n32)/np	35,34	35,34	35,34	35,34	35,34	35,34	35,34	75,25	75,25	75,25	75,25	75,25
23	К6=(nм2-nв2)/nт	14,01	14,01	14,01	14,01	14,01	14,01	14,01	54,23	54,23	54,23	54,23	54,23
24	К7=(К5+К6)/2nм	0,49	0,49	0,49	0,49	0,49	0,49	0,49	0,81	0,81	0,81	0,81	0,81
25	vм=pDknм/60, м/с	2,57	2,57	2,57	2,57	2,57	2,57	2,57	4,11	4,11	4,11	4,11	4,11
26	K8=l / vм	1,21	1,48	1,83	2,27	2,86	3,66	4,92	4,09	5,55	7,58	10,07	11,32
27	τпс=К8-К7, c	0,71	0,99	1,34	1,78	2,36	3,17	4,43	3,28	4,74	6,78	9,26	10,51
28	τт=(nм-nв)/nт, c	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,46	0,46	0,46	0,46	0,46
29	τ=τр+τпс+τт, c	1,38	1,65	2,00	2,45	3,03	3,83	5,10	4,49	5,95	7,99	10,47	11,73
30	τтх=nв/nт, c	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,43	0,43	0,43	0,43	0,43
31	τртх=τрх+τтх, c	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,68	0,68	0,68	0,68	0,68
32	τп, c	10	3	3	3	3	3	3	37	3	3	3	3
33	τрп=Στ+Στп, c	44,44							52,63

Рисунок 3.5.2. Скоростной график работы реверсивного электродвигателя привода стана 3000