Спосіб визначення параметрів прокатки рулонів на стані стеккеля

Реферат: Cпосіб визначення параметрів гарячої прокатки рулонів на стані Стеккеля включає розрахунок технологічних параметрів прокатки, розрахунок втрат температури шляхом випромінювання, розрахунок температури металу у пічній моталці за умов одностороннього нагріву. Розроблений спосіб дозволяє з високим ступенем точності виконувати розрахунки технологічних параметрів прокатки рулонів. UA 117875 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ПРОКАТКИ РУЛОНІВ НА СТАНІ СТЕККЕЛЯ UA 117875 U UA 117875 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до чорної металургії, а саме до виробництва прокату на станах гарячої прокатки, і може використовуватись для розрахунку технологічних параметрів прокатки. У практиці виробництва прокату на станах гарячої прокатки використовується велика кількість методик визначення параметрів прокатки, в тому числі температурних режимів прокатки. Відома методика розрахунку енергетичних параметрів прокатки у клітях ШСГП [Коновалов Ю.В. Расчет параметров листовой прокатки: Справочник / Ю.В. Коновалов, А.Л. Остапенко, В.И. Пономарев. - М.: Металлургия, 1986], основний недолік якої - похибка при розрахунках коефіцієнта тертя в результаті відсутності обліку впливу таких факторів як хімічний склад прокатуваної сталі, стан поверхні робочих валків, тип технологічних мастил. Крім того, при розрахунках температурного режиму мають місце складності через необхідність визначення теплотехнічних властивостей прокатуваного металу і деформуючого інструменту при кожному пропуску, а також не враховуються втрати тепла шляхом випромінюванням, та розігрів у пічних моталках. Відомий, вибраний як найближчий аналог, спосіб визначення параметрів прокатки товстих листів, що містить розрахунок технологічних параметрів прокатки [Патент на корисну модель 41713 Україна, МПК (2009) В21В 1/26. Спосіб визначення параметрів прокатки товстих листів / Д.А. Лівшиц, О.Б. Ковура та ін. - № u200811407; заяв. 22.09.2008; опубл. 10.06.2009, Бюл. №11, 2009р.]. Недоліком цього способу є те, що при розрахунку температурного режиму у разі прокатки на стані Стеккеля враховуються тільки втрати тепла конвекцією, випромінюванням, при контакті поверхні метала з валками, при гідрозбиванні окалини, а також при розігріві металу від деформації для всієї поверхні розкату при кожному проході, і не враховується те, що метал одночасно знаходиться у прокатній кліті та у пічних моталках, тобто не врахований розігрів у пічних моталках, що в свою чергу призводить до значної похибки у розрахунках. Таким чином, у відомих способах визначення параметрів гарячої прокатки при визначенні температурного режиму, враховуються не всі фактори, що впливають на величину параметрів. Відсутні рекомендації авторів щодо методик розрахунку для станів Стеккеля. Наприклад, при розрахунку параметрів температурного режиму для стану Стеккеля, втрати температури шляхом випромінювання і конвекцією повинні враховуватись тільки за той проміжок часу, за який частина прокату пройде відстань між кліттю та пічною моталкою, а не протягом загального часу прокатування усього розкату, а також повинно враховуватись збільшення температури металу в результаті нагріву в пічних моталках. За таких умов, похибка при визначенні температурних параметрів прокатки, а відповідно і інших параметрів прокатки коливається у широкому діапазоні: від 12 % до близько 27 %. Не достатній ступінь точності визначення температурно-деформаційних режимів в підсумку призводить до неефективної організації технологічного процесу прокатки, а також може призвести до недосягнення необхідних механічних характеристик в готовому прокаті, та неможливості виконання розробленої технології на існуючому обладнанні. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб визначення параметрів прокатки рулонів на стані Стеккеля, а саме визначення температурного режиму, а також усього комплексу параметрів гарячої прокатки рулонів, шляхом зменшення похибки розрахунку. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення параметрів гарячої прокатки рулонів на стані Стеккеля, що містить розрахунок технологічних параметрів прокатки, відповідно до корисної моделі, при розрахунку втрат температури шляхом випромінювання і конвекцією, час охолодження металу т, у секундах, розраховується на основі формули:   lp  м де lp - відстань між кліттю та пічною моталкою, м; 50 55 м - швидкість прокатки в кліті, м/с. Розрахунок температури металу у пічній моталці виконують за умов одностороннього нагріву термічно тонкого тіла з товщиною, рівною товщині метала у іншому проході, за час, рівний часу намотки останнього витка на барабан. Розрахунок часу намотки останнього витка на барабан у секундах виконують на основі формули: 2R бар / метал , намотки  м де м - швидкість руху полоси металу (швидкість прокатки), м/с; R бар / метал - радіус барабана пічної моталки з металом, м. 1 UA 117875 U 5 10 Використання в математичної моделі технологічного процесу гарячої прокатки рулонів на стані Стеккеля при розрахунку температурного режиму цих залежностей, крім інших параметрів дозволяє значно зменшити похибку при визначенні параметрів прокатки. Спосіб визначення параметрів прокатки рулонів на станах Стеккеля, що заявляється, успішно пройшов дослідно-промислове випробування на стані 1780 Стеккеля заводу Ferriera Valsider при апробації розрахунку технологічних параметрів прокатки, а також при розробці режимів прокатки рулонного прокату з різноманітних марок сталі, у тому числі високих категорій міцності. Для визначення точності пропонованого способу розрахунку на прикладі сталі категорії міцності S355MC проведений порівняльний аналіз даних, одержаних дослідним шляхом і розрахованих за допомогою розрахунку технологічних параметрів прокатки за такими факторами як температура прокатки (температурний режим). Результати аналізу температурного режиму прокатки на стані Стеккеля приведені в таблиці нижче. 15 Таблиця Відхилення фактичної температури деформації від розрахованої Марка сталі (категорія міцності) S355MC 20 За запропонованим способом 0,83 % Патент на корисну модель 41713 (найближчий аналог) 19,8 % Приведені дані показують, що розроблений спосіб визначення параметрів прокатки забезпечує більш високу точність результатів у межах від 0,72 % до 0,96 % (по температурі деформації) у порівнянні зі способом розрахунку, вибраним як найближчий аналог, - відповідно від 12,3 % до 27,9 %. Таким чином, розроблений спосіб дозволяє з високим ступенем точності виконувати розрахунки технологічних параметрів прокатки рулонів. Крім того, запропонований спосіб може бути використаний для розробки енергозберігаючих режимів деформації металу, а також при розрахунку елементів проектування прокатного обладнання. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 1. Спосіб визначення параметрів прокатки рулонів на стані Стеккеля, що містить розрахунок технологічних параметрів прокатки, який відрізняється тим, що при розрахунку втрат температури шляхом випромінювання і конвекцією, час охолодження металу т, у секундах, розраховується на основі формули:   l p  м , де lp - відстань між кліттю та пічною моталкою, м; 35 40 м - швидкість прокатки в кліті, м/с. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розрахунок температури металу у пічній моталці виконують за умов одностороннього нагріву термічно тонкого тіла з товщиною, рівною товщині метала у іншому проході, за час, рівний часу намотки останнього витка на барабан. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що розрахунок часу намотки останнього витка на барабан у секундах виконують на основі формули: 2R бар / метал намотки  , м де м - швидкість руху полоси металу (швидкість прокатки), м/с; R бар / метал - радіус барабана пічної моталки з металом, м. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2