Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Баимов, Н. И. Оптимизация процессов прокатки на блюминге

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
20.10.2023
Размер:
7.66 Mб
Скачать

при

0,05Dz < A /y;<0,103D ?

 

 

 

 

 

ftaz

 

565' 1(F (0,10374 — ДЯ2) 4-

2' 104

(11.42)

 

Dt

 

 

 

D-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

ДH'z > 0,103D2

 

 

 

 

 

 

Наг ~

 

32д2103 (0,16574— ЛЯ2).

 

 

 

(11.43)

Прокатка в калибре шириной Вкг =

295ч-330 мм со стесне­

нием уширения для кипящей и спокойной стали:

 

при

0,0774 < ДH'z <0,15D Z

 

 

 

 

 

^аг —

0,5-106 (0,15Яг —ДЯ2) +

2 ■10'1

 

(11.44)

 

 

 

 

 

 

Ог

 

 

 

В формулах (11.37)—(11.44) приняты обозначения:

 

паг — число оборотов

валков

 

в минуту;

 

 

Dz ■— катающий

диаметр валков,

мм;

 

 

ДH'z — минимальное обжатие

в

пропуске.

 

 

Определение максимально

допускаемых

 

 

 

скоростей выброса

 

 

 

 

 

 

 

Паузы без кантовок. Максимально допускаемая скорость вы­

броса

М2 или /гв ыг в пропуске

z ограничивается известным

 

 

 

 

«двойным

условием»

В. А. Тягуиова

 

 

 

 

[2—9], которое сводится к тому, что

 

 

 

 

время работы рольганга, необходимое

 

 

 

 

для приема слитка из валков и возвра­

 

 

 

 

щения его к валкам, должно быть равно

 

 

 

 

времени минимально необходимой пау­

 

 

 

 

зы tp х

 

tpz.

 

 

 

 

 

 

 

Торможение раската только роль­

 

 

 

 

гангом.

 

 

 

 

со

 

 

 

 

Раскат, выброшенный из валков

 

 

 

 

скоростью vB м, двигается по рольгангу

 

 

 

 

с замедлением, равным произведению

 

 

 

 

коэффициента трения

металла по роль­

 

 

 

 

гангу на

ускорение силы тяжести (p.g)

Рис. 12.

К

определению ско­

и проходит путь (рис.

12)

 

рости выброса слитка из валков

 

 

 

 

 

 

при соблюдении «двойного ус­

 

 

 

 

(11.45)

ловия»

 

 

 

 

2№

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обратный путь раската к валкам меньше пути 5 на длину очага

деформации /2+1 мм в следующем z + 1

пропуске:

 

О ' _

С

4+1 _

V 2

_ /г+1

 

 

 

(II 46)

В . м г

 

 

 

 

 

 

2Р£

103 ‘

 

 

 

N •

/

50

Рассмотрим два возможных случая определения максимально допустимом скорости выброса раската в паузы без кантовок.

1. При равноускоренном движении раската обратно к валка его скорость t>CJI в конце пути S' не превышает максимальной скорости рольганга vp, т. е. vcn < vp (рис. 12, а).

Для этого случая имеем

5

=

t

Х2

СЛ

\12

 

 

 

 

 

 

¥

( ■

 

Р £ )

 

 

 

 

 

 

 

 

U+1

к2

 

г

 

^2+1

 

 

5 '

= -

<?

в. м

 

2Pg

(11.47)

103

 

2 p g

 

 

103

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P g /

 

V

 

'\ 2

v

 

%

[_ ^г+1

 

 

 

сл

\

 

сл

 

(11.48)

2

\ ^Х2 ’

p g

I

2pg

Г

103

Из выражений (11.47) и (11.48)

соответственно определяем

 

UB.„z

 

 

 

 

 

 

Т‘z+1

1

 

(11.49)

= ] / Усл +2pg--

103

 

7,"

._.

^xzpg

 

lz+l

 

 

 

 

 

(11.50)

 

 

 

 

 

т

хг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя в уравнение (II.49) значение vl„, получаем

или

 

^xZpg30-103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

^z+i6Q

 

 

(11.51)

 

 

 

яД>

 

 

tX27lDz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

При

Уел > ир

(рис.

12, б) имеем

 

 

С

_ 1в - м г

lz+l

 

 

VP

\

.. I f

Va

KZ

М

 

2p g

Ю3

 

2{.ig

~r

Up \ xz

p g

 

Hg j ■

Решая

уравнение

относительно

vB UZ,

получаем

v*. м z =

Y

2№ ( Vx* + w

) — °p

 

 

 

 

 

 

[ V

2 M

{ V 'A * +

 

 

(11.52)

П - M * =

 

) -

U P

Полученные формулы (11.51) и (II.52) приняты в математиче­ ской модели процесса прокатки для определения максимально допустимых скоростей выброса при обычном торможении раската только рольгангом в паузы без кантовок.

4*

51

Торможение раската рольгангом и линейками манипулятора.

При дополнительном торможении раската линейками манипуля­ тора, которые сжимают слиток с силой, равной весу слитка Рп = G, равенство живой силы выброшенного раската силам торможения рольгангом и линейками манипулятора можно выразить следу­ ющим уравнением [6]:

 

=

ygS +

2рЯл5 =

3pGS.

(11.53)

Отсюда путь раската от валков

 

5 =

■J2

 

 

 

(11.54)

В1. М . Z

 

 

 

бия

'

 

 

 

 

 

 

Обратный

путь

раската

к валкам S' выражается

уравне­

нием (11.46).

Рассмотрим указанные два возможных случая определения максимально допустимой скорости выброса в паузы без кантовок.

1.

При

осл’

<

vp время торможения

раската

** .р = т

25

 

 

Чр. м г

 

 

 

 

 

(11.55)

 

 

 

ЗИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время

возвращения раската

к валкам

 

tx.

 

V 1

( 5 - / г+110-з)

 

 

 

 

 

-

 

 

"ИЯ

 

 

 

 

 

 

 

или с учетом уравнения

(II.54)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!z+i

 

 

 

(11.56)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ия‘03

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полная

пауза

составит

txz =

tx

р +

t'x р

и с учетом уравне­

ний (II.55),

(II.

56)

 

 

 

 

 

 

 

f

=

У в .

М 2

1

" I

f (

V B. М2

_ J ________2

1

 

 

хг

 

Зия ' Г

V

V

ИЯ

)

3

ия'О3

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

пв.ы zK.Dz

,

~\ f

( пВч м zitDz \ “

1

2/г+1

(11.57)

хг— 3-60ия103

'

V \ бОряЮ3 )

3

ИЯ103

 

При этом скорость раската в момент возвращения к валкам

^сл =

llg ix .

р =

fJ-g (txz '

tx. Р)

 

 

 

 

или с учетом уравнения (II.55)

 

 

 

 

^

=

tX2y

g

-

^

=

 

 

W

H F

(П.58)

Максимально допустимая скорость выброса па м2 определяется из уравнения (11.57) итерационным методом.

52

2.

При

у'сл >

ур

имеем

 

 

 

 

 

(Л,

V2

м г _

/

г2+1

__

D2

 

/

,

у

\

_ в.

 

р , ,,

 

1i

l)B.м г

иР )

 

6Ц£

 

ЮЗ

1- WP

 

Зр*

№ ; •

Решая уравнение относительно vB мг, получаем

 

уп. м г =

Зр^Ур ] /

"

-

з ^ -

~

^

— ***) — Ур

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в- м

60-1О3

 

X

 

 

 

 

 

 

 

nDz

 

 

 

 

 

 

 

 

X

Зр ^У р ]/

 

g

 

2

/

______ £г+1

__j.

(11.59)

 

 

З р ^ У р

\

2\ig

У рЮ 3

;

 

 

 

 

9 (Pg)3

 

Полученные формулы (11.57) и (11.59) приняты в математи­ ческой модели процесса прокатки для определения максимально допустимых скоростей выброса при дополнительном торможении слитка линейками манипулятора в паузы без кантовок.

Паузы с кантовками. В паузах с кантовками дополнительное торможение раската линейками манипулятора применять не целе­ сообразно. Поэтому, как уже отмечалось, в этих паузах макси­ мально допустимая скорость выброса должна определяться из

условия прохождения раскатом пути S6z до положения

кантовки

и не более по формуле

 

«в- м г = ^

/ 2 ц ^ бг10-3.

(11.60)

Такое ограничение скорости пв мг в паузу с кантовкой обес­ печивает наиболее легкое и надежное осуществление операций, связанных с кантовкой, так как отсутствуют продольные пере­ мещения раската в период собственно кантовки, поэтому он более управляем.

Расчет графика скоростей

График скорости каждого пропуска г' характеризуется сле­ дующими параметрами (рис. 13, 14):

а, Ь, п — соответственно ускорение, замедление и установка максимальной скорости вращения прокатного дви­ гателя (рабочих валков), об/мин/с;

пзгг, пвг>— скорости вращения прокатного двигателя (рабочих валков) при захвате и выбросе раската из валков, об/мин.

Здесь и далее с целью сокращения записей ставим условный индекс г'. Для случая однослитковой прокатки его заменяем

53

индексом z, обозначающим номер пропуска z, а для случая двух­ слитковой прокатки za или z6, обозначающим номер пропуска г, слиток первый (а) или второй (б).

Рис. 13. График скорости пропус­ ка при однослитковой прокатке

При установлении режима скоростей первые три параметра принимают одинаковыми для всех пропусков, а последние два параметра определяют и принимают для каждого пропуска в зави­ симости от первых параметров и данных каждого пропуска. Все

Рис. 14. График скорости пропуска при двухслнтковой прок ,тке

параметры могут быть варьируемыми в пределах приведенной выше системы ограничений в виде неравенств (II.5):

a mln

#maxi

Пвг' 'гС Пв, м 2• ,

Ьт1п^ Ь^

Ьтах,

< Л П,

54

frmln

‘'м* дв>

^В. М2'

г' ^

ftaz't

 

где z =

1, 2, 3, . . .,

Z.

Скорости захвата и выброса раската в соседних пропусках связаны между собой определенными выше паузами txz. Поэтому при выборе этих скоростей учитываем дополнительное ограничи­ вающее условие: время реверсирования валков от скорости вы­ броса в предыдущем пропуске z до скорости захвата в последу­ ющем пропуске z + 1 должно быть не больше паузы между этими

пропусками, т.

е.

 

 

 

при

однослитковой

прокатке

 

I)

|

^эг-{-1

j

^

,

 

'

а

4рев z *= ^хг>

 

при двухслитковой

прокатке

(II.61)

пвгб

.

,1з (г-|-1)

а

_ j

_ ±

 

Ь

'

а

 

1ревг=^=1хг-

 

Выбор скоростей захвата п32б и выброса пага в

пропусках гб

и га зависит от принятых условий двухслитковой прокатки. Скорости пзг- и nBZ' зависят также от длины раската N'z.

Максимальную скорость прокатки по пропускам пмграссчи­ тывают при принятых прочих параметрах в зависимости от N'z в этих пропусках и принимают не больше уставки максимальной скорости пп, т. е. пш < /гп.

После получения совокупности параметров a,

b, пп, n3Z’,

n3Z’, nKZ’ с учетом указанных выше ограничений

рассчитывают

продолжительность отдельных периодов графика скорости для каждого пропуска (см. рис. 13, 14):

tpz’ — период

разгона валков вхолостую;

tyz>— период

ускорения валков с раскатом;

tnz' — период прокатки с постоянной скоростью /гп;

t3zr — период

замедления валков с раскатом;

tTZ' — период

торможения валков

вхолостую;

^мг — машинное время пропуска

z;

хг — полный

цикл вращения валков за пропуск г (цикл

пропуска).

Таким образом, расчет графика скоростей пропусков при за­ данных паузах txz, максимально допустимых скоростях захвата паг и выброса пв мг осуществляется в следующей последовательности.

а. Принимают вариант совокупности значений параметров а,

Ь, пп.

б. Корректируют максимально допустимые скорости захвата и выброса раската и принимают новые их значения при разных

55

условиях (I— IV) для однослитковой (I) и двухслитковой (2) про­ катки:

1. /1п

чаг,

1)паг-= ЧагJ

2)Я-ага = пагб = Ч0

II. ПпsS~ Ч/xz,

1) п'аг == /1п,

2) Ч-ала =

Чагб - Лв

III . Чп >

(11.62)

Лв. м. 2,

1)Пп. мг = Ча м г,

2)Я», м гб = Чв. м 2.

IV• пп

яв

м 2,

 

 

1) «в. к[

z =

Чп,

 

 

2) Чв. мгб == Яп-

 

 

в. Рассчитывают и выбирают

скорости захвата и

выброса

с учетом ограничений л32' < яа2',

пВ2' < /гв.М2- и условий

(11.61).

При этом применимы следующие два случая выбора скоростей захвата и выброса.

Первый случай — выбор из условия получения минимального соотношения чзг+1/пвг. Скорость выброса принимается макси,

мально возможной— до пв. М2', а скорость захвата определяется

из условий (II.61), но принимается не больше яа (г+1)'- При при­ нятом обозначении л: = alb скорости захвата и выброса для одно­ слитковой прокатки определяются по следующим зависимостям.

При

0 <

Ъ *=±" =

(рис.

15, а)

 

 

 

 

 

‘ XZ

 

 

nBZ =

bty.z,

n3Z+1 = 0,

 

 

(11.63)

При

Ь" « 6

<

Ь'" --

П°-

(рис.

15,6)

 

 

 

 

 

X*xz

 

 

»в* =

Пв. м2.

ч32+1 =

^ хг —

) Ьх.

(11.64)

При Ь"’

b <

о о

(рис.

15, в)

 

 

лвг — пв м г,

п3

=

ла2_ц.

 

(11.65;

Для двухслитковой прокатки скорости захвата и выброса определяются по аналогичным зависимостям,

56

При

0 <

b <

Ь" =

в’ мгб

 

 

 

 

 

^Х2

 

(11.63 а)

^ в г б

^ х г >

^ з

( г - ) - 1 ) а =

0 .

 

При

Ь" ^

Ь<

ft"' = —в- мгбД-' + Па (г+1) а

 

 

 

 

 

 

xtxz

 

паг6 = п'йшиг0,

п3(г+1) а -

^ хг гб j Ьх.

(11.64 а)

При

b'" < b <

оо

 

 

 

^вгб — ^в. м гб>

(г+1) а =

(z-fl) а1

(11.65 а)

Как независимые от паузы txz принимаются следующие зна­ чения «внутренних» скоростей выброса и захвата, см. уравне­ ние (II.62):

^вга = 71„ м гб> ^згб = ^агб"

Второй случай — выбор из условия получения максимального соотношения (n3z+1/naz) шах. Скорость захвата принимается ма-

Рис. 15. Первый

случай выбора

Рис. 16.

Второй

случай выбора

скоростей захвата

и выброса

скоростей

захвата

и выброса

ксимально возможной вплоть до Лаг+ь а скорость выброса опре­ деляется из условий (II.61), но принимается не больше п'в. Mz. Скорости захвата и выброса для однослитковой прокатки опреде­ ляются по следующим зависимостям.

57

При

о < Ь < Ь'

= Л*Х2

(рис.

16, а)

 

(П.66)

^32-f-l == bxtxzt

 

-- 0.

 

 

 

 

При Ъ' < b <

Ь"

(рис. 16, б)

 

 

 

n3Z+1 = naz+u

nBt = l t „

- ^ ] b .

 

(П-67)

При

V" <

Ь <

оо

(рис.

16, в)

 

 

 

М32+1 =

г+Ь

^вг — ^в. м2'

 

 

 

(11.68)

Для двухслитковой прокатки скорости захвата и выброса

определяются по аналогичным зависимостям.

 

 

При 0 < Ь <

Ь'

= ^Д£±Д!

 

 

 

 

 

 

 

 

Х^х. 2

 

 

 

(11.66 а)

Пз (z-j-I) а ^

 

 

^вгб ”

0*

 

 

 

При

 

'

=

"■•мг6^

Я« <»+!)■

 

 

^

 

 

 

 

Л/х*

 

 

 

« з (г+1) а —

^оо (г-)-1) а>

^вгб

( ^хг

*а (г-f-l) а

ь.

(11.67)

Xb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

Ь’" с К о о

 

 

 

 

 

 

 

П 3 (г+1) а —

^ос (г-fl)

а>

^взб

^ в . м гб-

 

(11 .68)

Как независимые от паузы txz принимаются следующие зна­ чения «внутренних» скоростей захвата и выброса (см. 11.62):

^згб — ^агб> ^вга — ^в. м га1

Оба рассмотренные случая выбора скоростей захвата и выброса включены в математическую модель процесса прокатки. Однако наиболее рациональным является второй случай, его преимуще­ ства перед первым случаем будут показаны далее.

Очевидно также, что возможны и другие промежуточные слу­ чаи расчета и выбора скоростей захвата и выброса, т. е. при дан­ ном варианте совокупности а, Ь, пп можно получить множество вариантов совокупностей n3Z>, naz-, где z = 1,2,3,, . . ., z. Приняв тот или другой случай, в результате расчета выбираем определенную совокупность пзг', nBZ'.

г) Рассчитывают и выбирают максимальные скорости про­ катки пыг' по пропускам и при необходимости корректируют вы­

бранные выше скорости захвата

и выброса. При этом возможны

следующие два случая.

 

 

Первый случай — n3z- > nBZ>.

 

При Nz > N y = (nL' —

(РИС‘ 17’

РаСчетИаЯ

максимальная скорость прокатки при треугольном графике

58

скорости

п , = Л Г120^ +

4

- + п1г’ х

(11.69)

 

V

 

1 + х

и если /гМ2' <

/г,„ то принимается

 

^мг' — ^мг>

 

 

 

(11.70)

а если пмг' >

пп, то принимается

 

лыг>= пп.

 

 

 

(11.71)

При

N z <

N z> (рис.

17, б)

 

пыг' — ]/" 120bNг +

Пвг',

(11.72)

а скорость захвата уменьшается до величины

 

Язг' = 4 г '.

 

 

 

(11.73)

Второй

случай — /г32-

<

/гВ2'.

 

При

N2 >

Nг>— (лвг' — n^z') Т2ббх (Рис17,

е) расчетная

максимальная

скорость

прокатки при треугольном

графике ско-

 

Пропуск z, j

Рис. 17. К расчету максимальной скорости прокатки

рости пм2' и фактическая скорость /гМ2-

определяются, как и в пер­

вом случае, по зависимостям (II.69)—(II.71).

При Nz < jV2' (рис.

17, г)

 

Лмг' = |Л 2 0 Ы У 2 +

Пз2',

(II.74)

а скорость выброса уменьшается до величины

Паг’ = 'hiz'-

 

(11.75)

д. Длительность отдельных периодов графика скорости ка­ ждого пропуска рассчитывают по следующим формулам.

59

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ