Задание.
Разработать режим обжатий и калибровку валков блюминга 1300 для прокатки блюма сечением 310310 мм из слитка размерами мм, массой 8,73 т, с возможностью прокатки слябов сечением 100 650 мм.
Выполнение.
1. Определяем максимальное обжатие:
hmax = Dk (1 – cos )kп,
–допустимый угол захвата, для блюмингов , принимаем = 27°;
Dк – средний катающий диаметр валков
,
Do = 1300 мм,
мм;
Dk = 1300 – 166,7 = 1133,33 мм;
kп – коэффициент переточки, при восстановлении калибров наплавлением нового слоя и последующей токарной обработкой кп = 1. hmax = 1133,33 (1 – cos 27) = 123,53 мм.
2. Определяем среднее значение обжатия за проход:
hср = kн.з. kб hmax,
где kн.з. – коэффициент надежности захвата, kн.з. = 0,93 – 0,98. Принимаем kн.з. = 0,955;
kб – коэффициент безопасной работы стана, kб = 0,5 – 1. Принимаем kб = 0,9.
hср = 0,955 · 0,9 · 123,53 = 106,17, принимаем hср. = 90 мм.
3. Определяем суммарное обжатие по стороне:
;
,
где k – условный показатель уширения, k = 0,15 – 0,25. Принимаем k = 0,2;
мм, принимаем мм;
мм, принимаем мм.
4. Определяем число проходов для каждой стороны:
, принимаем nH = 6;
6,37, принимаем nB = 7.
Общее число походов = nH + nB = 6 + 7 = 13.
5. Выбор схемы кантовок
Калибры |
I |
II |
III |
IV |
|||||||||||||
Номер прохода |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
12 |
|
13 |
Направление прокатки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обжимная сторона |
В |
В |
|
Н |
Н |
Н |
Н |
|
В |
В |
В |
В |
|
Н |
Н |
|
B |
6. Принимаем температуру начала прокати 1230°С.
7. На основании принятых данных рассчитываем размера раската по проходам.
I проход:
H0 = 795мм, B0 = 750мм, h1 =90мм, h1 =H0 – h1 = 795 – 90 = 705мм, b1=0;
2 проход:
H1 = 705 мм, В1 = 750 мм, h2 = 90 мм, h2 = H1 – h2 = 705 – 90 = 615 мм,
,
где R1 – катающий радиус I калибра, вычисляется по формуле:
R1 = 0,5(D0 – ) = 0,5 (1300 – 100) = 600 мм;
f – коэффициент трения: f = k1 k2 k3 (1,05 – 0,0005t),
k1 – коэффициент учитывающий материал и состояние поверхности валков, для стальных валков с сеткой разгара принимаем k1 = 1,2;
k2 – коэффициент зависящий от окружной скорости валков, при скорости прокатки V = 2 м/с k2 = 1;
k3 – коэффициент учитывающий материал прокатываемого металла, при прокатки стали 40 k3 = 0,88.
; t2=tн-Δt=1230-15=1215
f = 1,2 · 0,88 (1,05 – 0,0005 · 1215) = 0,46
мм
принимаем b2 = 10 мм, b2 = B1 + b2 = 750 + 10 = 760мм.
Производим кантовку раската.
3 проход:
Н2 = b2 = 760 мм, В2 = h2 = 615 мм, h3 = 90 мм,
h3 = H2 – h3 =760 – 90 = 670 мм.
t3=t2-Δt=1215-15=1200
Принимаем уширение после первой кантовки равное 0 b3 = 0;
4.IV проход:
Н3 = 670 мм, В3 =615 мм, h4 = 90 мм, h4 =H3 – h4 =670 – 90 =580 мм,
t4=t3-Δt= 1200-15=1185
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1185)=0,47
, принимаем b4 = 10 мм,
b4 = B3 + b4 = 615 + 10 = 625 мм;
5 проход:
Н4 = 580 мм, В4 = 625 мм, h5 = 90 мм, h5 = H4 – h5 = 580 – 90 = 490 мм,
t5=t4-Δt= 1185-15=1170
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1170)=0,47
, принимаем b5 = 15 мм,
b5 = B4 + b5 = 625 + 15 = 640 мм;
-
VI проход:
Н5 = 490 мм, В5 = 640 мм, h6 = 90 мм, h6 = H5 – h6 = 490 – 90 = 400 мм,
t6=t5-Δt= 1170-15=1155
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1155)=0,48
, принимаем b6 = 15 мм,
b6 =B5 + b6 = 640 + 15 = 655 мм.
Выполняем кантовку и передачу раската во II калибр.
-
VII калибр:
H6 = b6 = 655 мм, В6 = h6 = 400 мм, h7 = 90 мм,
h7 = H6 – h7 = 655 – 90 = 565 мм,
R2 = 0,5(D0 – ) = 0,5(1300 – 210) = 545 мм,
t7=t6-Δt= 1155-15=1140
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1140)=0,49
мм, принимаем b7 = 10 мм,
b7 = B6 + b7 = 400 + 10 = 410 мм;
-
VIII проход:
Н7 = 565 мм, В7 = 410 мм, h8 = 90 мм, h8 = H7 – h8 = 565 – 90 = 475мм,
t8=t7-Δt= 1140-15=1125
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1125)=0,5
мм, принимаем b8 = 15 мм,
b8 = B7 + b8 = 410 + 15 = 425 мм;
-
IX проход:
Н8 = 475 мм, В8 = 425 мм, h9 = 90 мм, h9 = H8 – h9 = 475 – 90 = 385 мм,
t9=t8-Δt= 1125-15=1110
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1110)=0,51
мм, принимаем b9 = 15 мм,
b9 = B8 + b9 = 425 + 15 = 440 мм;
-
X проход:
H9 = 385 мм, В9 = 440 мм, h10 = 90 мм,
h10 = H9 – h10 = 385 – 90 = 295 мм,
t10=t9-Δt= 1110-15=1095
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1095)=0,51
мм, принимаем b10 = 20 мм,
b10 = B9 + b10 = 440 + 20 = 460 мм.
Производим кантовку и передачу раската в III калибр.
-
XI проход:
Н10 = b10 = 460 мм, В10 = h10 = 295 мм, h11 = 90 мм,
h11 = H10 – h11 = 460 – 90 = 370 мм,
R3 = 0,5(D0 – ) = 0,5(1300 – 190) = 555 мм,
t11=t10-Δt= 1095-15=1080
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1080)=0,52
мм, принимаем b11 = 20 мм,
b11 = B10 + b11 = 295 + 20 = 315 мм;
-
XII проход:
Н11 = 370 мм, В11 = 315 мм, h12 = 90 мм,
h12 = H11 – h12 = 370 – 90 = 280 мм,
t12=t11-Δt= 1080-15=1065
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1065)=0,53
мм, принимаем b12 = 25 мм,
b12 = B11 + b12 = 315 + 25 = 340 мм;
-
XIII проход:
Производим кантовку раската перед последним проходом и передаем его в IV калибр.
H12 =b12= 340 мм, В12 =h12= 280 мм, h13 = 90 мм,
h13 = H12 – h13 = 340 – 90 = 250 мм,
R4 = 0,5(D0 – ) = 0,5(1300 – 180) = 560 м,
t13=t12-Δt= 1065-15=1050
ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1050)=0,53 м,
мм, принимаем b13 = 25 мм,
b13 = B12 + b13 = 280 + 25 = 305 мм.
Таблица 1. Составляем таблицу предварительного режима обжатий.
№ прох. |
Калибр |
Обжатие по стороне |
Сечение раската |
Обжатие, h, мм |
Уширение, b,мм |
|
Н |
В |
|||||
0 |
– |
– |
795 |
750 |
– |
– |
1 |
I |
B |
705 |
750 |
90 |
– |
2 |
B |
615 |
760 |
90 |
10 |
|
3 |
H |
670 |
615 |
90 |
– |
|
4 |
H |
580 |
625 |
90 |
10 |
|
5 |
H |
490 |
640 |
90 |
15 |
|
6 |
H |
400 |
655 |
90 |
15 |
|
7 |
II |
B |
565 |
410 |
90 |
10 |
8 |
B |
475 |
425 |
90 |
15 |
|
9 |
B |
385 |
440 |
90 |
15 |
|
10 |
B |
295 |
460 |
90 |
20 |
|
11 |
III |
H |
370 |
315 |
90 |
20 |
12 |
H |
280 |
340 |
90 |
25 |
|
13 |
IV |
B |
250 |
305 |
90 |
25 |
8. Рассчитываем окончательный режим обжатий.
Полученные предварительные данные режима обжатий скорректируем так, чтобы получить конечное сечение блюма 310 310 мм. Необходимо начиная с XII прохода уменьшить величину обжатия:
-
XII проход:
h12 = 65 мм,
Н11 = 370 мм, В11 = 315 мм, h12 = H11 – h12 = 370 – 65 = 305 мм,
мм, принимаем b12 = 15 мм,
b12 = B11 + b12 = 315 + 15 = 330 мм;
-
XIII проход:
h13 = 20 мм,
Н12 = 330 мм, В12 = 305 мм, h13 = H12 – h13 = 330 – 20 = 310 мм,
мм, принимаем b13 = 5 мм,
b13 = B12 + b13 = 305 + 5 = 310 мм.
9. Расчет длин раската по проходам:
1) Рассчитываем длину раската после 4-го прохода, по формуле:
,
где V – объем раската, V = G / ( = 7,5 т/м3; G – масса G = 8,73 т).
V = 8,73 / 7,5 = 1,15 м3 = 1,16 · 109 мм3;
b4, h4 – соответственно ширина и высота слитка после 4-го прохода,
b4 = 625 мм, h4 = 580 мм;
0,97 – коэффициент, учитывающий закругление углов раската.
мм.
2) Рассчитываем длины в первых:
l1-4 = l4 – Lсл = 3298,9 – 2500 = 798,9 мм;
l1 = Lсл + l1-4 / 4 = 2500 + 798,9/4 = 2699,7 мм;
l2 = l1 + l1-4 / 4 = 2700 + 798,9/4 = 2899,7 мм;
l3 = l2 + l1-4 / 4 = 2900 + 798,9/4 = 3099,7 мм.
3) Длины раската в проходах после 4-го рассчитываются по формуле:
,
где n – номер данного прохода;
V = 1,16 · 109 мм3.
мм; мм;
мм; мм;
мм; мм;
мм; мм;
мм.
10. Составляем таблицу окончательного режима обжатий.
№ прох. |
Калибр |
Обжатие по стороне |
Размеры сечения |
Обжатие h, мм |
Уширение, b,мм |
Длина, мм |
|
Н |
В |
||||||
0 |
– |
– |
795 |
750 |
– |
– |
2500 |
1 |
I |
В |
705 |
750 |
90 |
– |
2700 |
2 |
В |
615 |
760 |
90 |
10 |
2900 |
|
3 |
Н |
670 |
615 |
90 |
– |
3100 |
|
4 |
Н |
580 |
625 |
90 |
10 |
3299 |
|
5 |
Н |
490 |
640 |
90 |
15 |
3813 |
|
6 |
Н |
400 |
655 |
90 |
15 |
4564 |
|
7 |
II |
В |
565 |
410 |
90 |
10 |
5162 |
8 |
В |
475 |
425 |
90 |
15 |
5924 |
|
9 |
В |
385 |
440 |
90 |
15 |
7060 |
|
10 |
В |
295 |
460 |
90 |
20 |
8813 |
|
11 |
III |
Н |
370 |
315 |
90 |
20 |
10261 |
12 |
Н |
305 |
330 |
65 |
15 |
11882 |
|
13 |
IV |
B |
310 |
310 |
20 |
5 |
12444 |
11. Разработка калибровки валков.
Зазор между валками s = 10 мм.
Ширину I калибра принимаем исходя из ширины прокатываемого сляба. Ширина I калибра должна быть на 150-200 мм больше максимальной ширины сляба
мм, мм.
Ширину калибра у разъема определяем по зависимости:
,
где – высота I калибра, принимается равной максимальной толщине прокатываемого сляба, мм.
мм.
Выпуск калибра определяем по формуле:
.
Радиус закруглений у дна калибра равен 50 мм, а у разъема 35-40 мм.
Принимаем r = 50 мм; R = 40 мм.
II калибр
Ширина у дна калибра равна минимальной ширине раската задаваемого в калибр. мм.
Необходимо рассчитать два выпуска, так как одинарного выпуска 15-25% недостаточно для обеспечения ширины у разъема калибра на 10-20 мм больше максимальной полосы прокатываемой в калибре.
Примем выпуск нижней части = 25%.
Ширина калибра на половине глубины вреза:
мм, принимаем
мм.
Выпуск нижней части калибра:
.
Примем выпуск верхней части калибра = 40%.
Ширина калибра у разъема:
мм принимаем мм.
Выпуск у разъема калибра:
.
Радиусы закругления у дна калибра:
мм, принимаем r2 = 35 мм.
Радиус закругления у разъема:
мм, принимаем R2 = 30 мм.
Принимаем выпуклость дна II калибра fk = 5 мм.
III калибр
Ширину калибра у дна калибра примем на 2-5 мм больше задаваемой полосы. Принимаем калибр с плоским дном. В этом калибре прокатываем заготовку толщиной 295 и 305 мм.
мм.
Примем выпуск калибра 3 = 20%, тогда
мм, принимаем мм.
Тогда выпуск будет равен:
Радиус закругления у дна:
мм, принимаем r3 = 25 мм.
Радиус закругления у разъема:
мм, принимаем R3 = 30 мм.
Необходимо предусмотреть IV калибр для прокатки на ребро сляба мм.
Ширину калибра у дна принимаем равной толщине прокатываемого сляба + величина среднего обжатия, т. е. bк = 100 + 90 = 190 мм.
hк = 190 мм;
hвр = (190- 10)/2 = 90 мм;
Bк = 190 + 2×90×0,25 = 235 мм.
Выпуклость дна калибра f будет в пределах 5…10 мм. Радиус закругления у дна калибра для выпускающих калибров принимают по ГОСТу 4692-57.
Примем ширину крайних буртов 120 мм.
Примем нижнее давление D = 10 мм,
Тогда Dн = Dср + D / 2 = 1300 + 10 /2 = 1305 мм;
Dв = Dн – D / 2 = 1300 – 10 / 2 = 1295 мм.
800 820 120 90 R40 400 R50 90 R30 R35 350 310 R25 R30 90 190
470
235
Калибровка валков блюминга 1300
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и науки УКРАИНЫ
ДОНБАССКИЙ государственный техническиЙ университет