Курсовой по технологии. Введение 5 1 Краткая характеристика литейнопрокатного комплекса

• Название: Введение 5 1 Краткая характеристика литейнопрокатного комплекса
• Дата: 15.10.2022
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: Курсовой по технологии.doc
• Тип: Реферат; #734824
• страница: 5 из 6

3 Расчет технологического процесса производства полос

толщиной 2,5 мм из стали Ст3сп

3.1 Расчет деформационного режима

Расчет деформационного режима включает определение размеров и массы заготовки, величину общей деформации и ее распределение по проходам (режим обжатий), а также длин раската и углов захвата.

Размер сляба: 90x1270 длина 33600 мм. Масса заготовки определяется по формуле:

(1)

где V - объем заготовки, м ;

р_м - плотность металла, кг/м³.

Объем заготовки определяется по формуле:

(2)

где ho - толщина заготовки, м;

1о - длина заготовки, м;

bo - ширина заготовки, м.

Плотность стали Ст3сп равна 7850 кг/м³




Деформационный режим:

При прокатке легированных сталей, сопротивление деформация которых резко по­вышается при уменьшении температуры, суммарное обжатие в черновой группе выбирается таким, чтобы толщина раската обеспечивала оптимальные нагрузки двигателей чистовой группы. Максимальная величина обжатия определяется захватывающей способностью валков, прочностью валков и деталей главной линии стана и установленной мощностью двигателей. Расчет обжатий по максимальным допускаемым углам захвата произведен в пункте 3.1.1.

Толщина подката для чистовой группы клетей определяется по формуле:

(3)

(4)

(5)

где - абсолютное обжатие в черновой клети, мм;

h₈ - толщина полосы после последней чистовой клети, мм; - суммарное абсолютное обжатие, мм.

мм

мм

мм

Абсолютное обжатие определяется по формуле:

(6)

где h₀ - толщина заготовки, мм;

hj - толщина после 1-го прохода, мм.

Относительное обжатие определяется по формуле

(7)

Длина геометрического очага деформации определяется по формуле:

(8)

где R- радиус валка, мм;

Расчет абсолютного обжатия, относительного обжатия и длины геометрического очага деформации для первого прохода в черновой клети по формулам (6), (7) и (8) соот­ветственно:

мм



мм

В таблице 16 представлен деформационный режим обжатий на стане для полосы толщиной 6 мм из сляба толщиной 90 мм из стали марки Ст3сп.

Таблица 16 - Режим обжатий для получения листа толщиной 6 мм из сляба толщиной 90мм из стали марки Ст3сп.

№ прохо­да	h, мм	∆h, мм	ε, %	ld, мм	ld/hcр
Черновая группа клетей
1	55	35	38,9	138,7	2.05
2	36	19	34,5	102,2	2,25
Чистовая группа клетей
3	24	12	33,3	66,1	2,21
4	16,5	7,5	31,2	52,3	2,58
5	7	4,5	27,37	40,5	2,84
6	12	3	25	33,1	3,15
7	7	2	22,2	25,1	3,14
8	6	1	14,3	17,7	2,73

Расчёт допустимого и фактических углов захвата по проходам

Для того чтобы произошёл захват металла валками, необходимо выполнять следующее условие:

tg a₃ < f₃;

а_З < arctg f₃,

где f3 - коэффициент трения при захвате;

а₃ - угол захвата.

Коэффициент трения при захвате металла валками рассчитывается по формуле Бах-тинова-Штернова:

, (9)

где - коэффициент, учитывающий материал валка.

= 0,8 (чугунные валки),

=1 (стальные валки);

- коэффициент, учитывающий скорость прокатки. При скоростях прокатки ме­нее 2 м/с k₂=1;

- коэффициент, учитывающий химический состав металла. Принимаем = 1;

Т - температура прокатываемого металла, °С.

Если >2 м/с, то коэффициент, учитывающий скорость прокатки находитсяпо формуле :

(10)

Расчет коэффициента трения в первом проходе черновой клети по формуле (9)


Допустимый косинус угла захвата определяем по формуле:

(11)

Допустимый косинус угла захвата равен:



откуда [а₃] = 25°4'

Абсолютное допустимое предельное обжатие металла в валках:

(12)

где Dp - диаметр рабочего валка, мм.

мм

Найдем фактические значения углов захвата по проходам:

(13)

где - абсолютное обжатие в первом проходе, мм.

В первом проходе в черновой клети:



arcrg =25º4'

14º5'<25º4'

Следовательно, произойдет захват металла валками.

Остальные значения были получены с помощью ЭВМ и представлены в таблице 17.

Таблица 17 – Значения углов захвата при прокатке сляба из стали марки Ст3сп

№ прохода	1	2
Значение угла захвата	14º5'	10º7'

3.2 Расчёт температурного режима

Изменение температуры металла при прок атке в основном происходит из-за потерь тепла излу­чением за время транспортировки от печи к стану и за время прохождения между клетями; отдачи тепла рабочим валкам; повышения теплосодержания за счет энергии пластической деформации, работы сил трения в зоне контакта полоса - валок, складывается из потерь температуры металла излучением, теплопроводностью при контакте с валками и повышением температуры при деформации.

При выдаче из тоннельной печи сляб имеет температуру - 1180 °С.
Температуру металла после её изменения за счёт излучения можно посчитать по формуле:

, (14)

где Т₁- температура металла после потери излучения, К; Т₀- температура начала прокатки, К;

К₁- степень черноты металла. Принимаем К₁= 0,9;

σ₁- коэффициент излучения, Вт/(м ·°С). Принимаем σ₁=5,8 · 10^-8 Вт/(м²·°С)

τ - время охлаждения, с;

С- удельная теплоёмкость металла, Дж/(кг ·°С). Принимаем С = 680 Дж/(кг·°С); р- плотность металла, кг/м³. Принимаем р_н = 7850 кг/м³;

h - толщина раската в момент охлаждения, м.

Но для упрощения расчета воспользуемся формулой Г.П. Иванцова [5]:

(15)

Время охлаждения заготовки при транспортировки ее от печи до клети или на промежуточном рольганге будет опреде­лятся временем ее транспортировки;

(16)

где - расстояние от печи до клети, м;

- скорость рольганга, м/с;
Время охлаждения излучением при прохождении металла между клетями рассчитывается по формуле:

, (17)

где - скорость прокатки в проходе, м/с;

-расстояние между клетями, м;

Повышение температуры за счёт работы пластической деформации можно рассчитать по формуле В.А. Тягунова [5]:
, (18)

где - изменение температуры за счёт работы пластической деформации, °С; Т₁- температура после потерь тепла излучением, °С;

Id — длина очага деформации, мм;

- средняя толщина металла в очаге деформации, мм;

h₀- толщина металла перед проходом, мм;

h₁- толщина металла после прохода, мм.

Длина очага деформации определяется по формуле (8).

Изменение температуры в зоне контакта полоса - валок можно найти по формуле

X. Венцеля [5]:

, (19)

где - изменение температуры за счёт отдачи тепла в валки, °С;

h₀ - толщина металла перед проходом, мм;

h₁ - толщина металла после прохода, мм;

Т₁ - температура после потерь тепла излучением, °С;

tв-температура валков, °С. Принимаем tB = 80 °С;

Id — длина очага деформации, мм;

Vcp - средняя скорость прокатки в проходе, м/с.

Среднюю скорость прокатки в проходе находим по формуле:
, (20)

где - средняя скорость прокатки в проходе, м/с;

- скорость прокатки, м/с;

- скорость на входе металла в валки, м/с.
Скорость прокатки находим по формуле:

, (21)

где - скорость прокатки, м/с;

h₀ - толщина металла после прохода, м; h₁ - толщина металла перед прохода, м.

Длину очага деформации находим по формуле (8).

Температура металла перед следующим проходом будет равна:

, (22)

где Т_2-1 -температура металла перед следующим проходом, °С;

- температура после потерь тепла излучением, °С;

- изменение температуры за счёт работы пластической деформации, °С;

t_c - изменение температуры за счёт отдачи тепла в валки, °С.

Расчет температурных режимов прокатки для первого прохода в черновой клети: Температура металла на выходе из печи равна:

Т_о=1180+ 273 =1453 К

Расчет времени охлаждения заготовки при транспортировке ее от печи до клети по формуле (16):

С

Температура металла после её изменения за счёт излучения по формуле (15):

К или 1158°С

Повышение температуры в первой черновой клети за счёт работы пластической рассчитываем по формуле (18)
°С

Потерю температуры в зоне контакта полоса - валок можно найти по формуле (19)

°С

Находим температуру после первой клети по формуле (22)



Расчёт температурного режима для оставшихся проходов приведён в таблице 18
Таблица 18 – Расчёт температурного режима для стали Ст3сп.

№ прохода	Время, с	длинна участка, м	Температура, °С
Черновая группа клетей
1	24,25	19,4	1151
2	4,58	6	1136
Чистовая группа клетей
3	130	146	991,9
4	5,5	5,5	968,9
5	3,78	5,5	945,6
6	2,75	5,5	922,5
7	2,06	5,5	899,9
8	1,6	5,5	876,3