Курсовая работа: Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта

В 7-й клети черновой группы калибр представляет ребровой овал, распологающийся в вертикальных валках. Построение и общий вид этого калибра представлены на рис.22.

 Рис.22. Построение и общий вид чернового калибра «ребрового овала» в 7-й и других клетях черновой группы стана.

Коэффициент вытяжки в ромбическом калибре 8-й клети раската в виде ребрового овала на основании практических данных можно рекомендовать в пределах 1.2-1.4. И тогда, площадь раската, выходящая из калибра в виде ребрового овала в 7-й клети будет

                                                (76)

Суммарный коэффициент вытяжки в черновой группе клетей будет

,                                                                                             (77)

где - площадь круглого раската, выходящего из обжимной планетарной клети, .

Ранее на основании практических зарубежных данных [4] было показано, что с учетом деформации в планетарной клети непрерывно-литых заготовок диаметром 200мм, оптимальным по кинематическим зависимостям раскат, выходящий из этой клети должен иметь круглое сечение диаметром 80мм.

И тогда,

Средний коэффициент вытяжки в этой системе калибров будет

                                                             (78)

Обычно, как показывает практика [14], в ребровом овальном калибре вытяжка находится в пределах , а в овальных калибрах вытяжка обычно выше. И тогда, принимая вытяжку в ребровых овальных калибрах , вытяжку в овальных калибрах рекомендуется рассчитывать по формуле

             (79)

Во 2-й клети круг должен прокатываться в овальном калибре, что приводит к уменьшению коэффициента вытяжки и тогда

                                  (80)

При отношении раскат становится неустойчивым при прокатке в ребровом овальном калибре. Обычно используют овалы с соотношением . В ребровых овальных калибрах соотношение между высотой и шириной калибра составляет

=1.05ч1.25.

Определим допустимый угол захвата в ромбическом калибре 8-клети, если v =3.4 м/с; t = 995℃ и валки чугунные, по формуле [14] в диапазоне v = 2-4м/с.

        (81)

И тогда, величина максимального абсолютного обжатия при , будет

мм.             (82)

Толщина раската, выходящего из 7-й клети будет  и определяется как

мм                                                 (83)

Ширина раската, выходящего из 7-й клети будет  и определяется как

мм                                                             (84)

Величину радиуса овала определяют по формуле

мм                                (85)

Закругление бурта выполняют радиусом

мм                                                (86)

Рекомендуется степень заполнения калибра , (принимаем ).

Величину зазора принимаем

мм                                               (87)

Величину притупления овала при  определяем равной величине зазора т.е. мм.

Общая схема расположения вытяжных калибров черновой группы клетей стана представлена на рис.23.

Рис.23. Общая схема расположения калибров по системе овал-ребровой овал в черновой группе клетей 420.

Итак, как видно, в 6-й клети калибр выполняется овальным и распологается в горизонтальных валках.

Площадь овала этого калибра определяется как

.                                             (88)

Овальный калибр выполняется однорадиусным и схематично ничем не отличается от ранее рассмотренного овального калибра в читовой группе клетей (см. рис.15).

Высота овального калибра

                                                         (89)

где - уширение овальной полосы в ребровом овальном калибре, рекомендуется определять по формуле

 ∙                                                          (90)

где Д – диаметр валков, равный 420мм

И, тогда

                              (91)

Ширина раската, выходящая из овального калибра

                                                       (92)

Как известно, площадь овального калибра представляет собой

                       (93)

Формулу (93) можно представить в виде квадратного уравнения, решение которого позволяет определить

после раскрытия скобок получим

                                                 (94)

И тогда, абсолютное обжатие в ребровом овальном калибре 7-й клети будет мм.

Определим допустимый угол захвата в ребровом овале 7-й клети, если v =2.8м/с; t = 1000℃ и валки стальные и тогда, по формуле в диапазоне 2-4 м/с допустимый угол захвата будет

  (95)

И тогда, величина максимального допустимого обжатия при .

мм           (96)

Как видно условия захвата выполняются, а уширение будет .

Окончательно размеры овала в калибре 6-й клети будут

 и мм.

Остальные размеры овального калибра будут: радиус ручьев определяется как

мм                                                       (97)

Зазор S по буртам калибра будет

мм                                                         (98)

Радиус закруглений углов

мм                                                         (99)

Как видно из рис.23 в 5-й клети калибр представляет ребровой овал и распологается в вертикальных валках.

Калибровка валков в парах калибров 4 и5-ой клетей, 2 и 3-ей клетей производится аналогично приведенным расчетам калибровки калибров 6 и 7 клетей и, согласно общей схеме расположения калибров (см.рис.23) во 2-ой клети калибр выполняется в виде однорадиусного овала и располагается в горизонтальных валках. В этом калибре предполагается прокатка круглого профиля диаметром 80мм, поступающего из обжимной планетарной 3-х валковой клети с косым расположением валков.

Коэффициент вытяжки в овальном калибре 2-й клети составит

                                                                    (100)

Где - площадь сечения круглого раската (диаметром 80мм), поступающего из обжимной планетарной клети.

Абсолютное обжатие по вершинам в овальном калибре 2-клети будет

                                              (101)

Среднее абсолютное обжатие при прокатке круга в овальном калибре 2-й клети будет

      (102)

При прокатке круглой заготовки в овальном калибре уширение можно определить про приближенной формуле

                      (103)

Возможная ширина раската в овальном калибре 2-й клети будет

,

что как видно несколько меньше  и, следовательно переполнения калибра не будет.

Калибровка обжимной косовалковой планетарной клети заключается в установке наклонных конических валков, которые при вращении вокруг своей оси и планетарном движении должны образовывать просвет с необходимым вписанным кругом (в рассматриваемом случае диаметром 80 мм) на выходе раската из валков, и аналогично с необходимым вписанным кругом (диаметром 200мм) на входе заготовки в валки. В задачу калибровки валков входит определение длины очага деформации, которая определяется конической частью валка, углом наклона валков, диаметром валков.

Общая схема очага деформации с указанием необходимых для осуществления прокатки рассматриваемой заготовки, параметров калибровки наклонных конических валков, представлена на рис.24.

Определение указанных на схеме параметров и представляет собой задачу калибровки валков обжимной косовалковой планетарной клети.

Рис.24. Общая схема калибровки валков обжимной планетарной 3-х валковой клети в очаге деформации при прокатке круглой заготовки.

Размеры представленные на рис.22, характеризуют следующие параметры:

- расстояние от оси прокатки в точке скрещивания;

- то же, но суммарное по оси валка;

 и  - соответственно радиусы заготовки и проката;

 - угол наклона образующей конуса очага деформации;

 - угол наклона образующей поверхности валка;

Ш - угол скрещивания валка с осью прокатки;

 - соответственно радиусы валка на пережиме, калибрующем участке и максимальный (на входе заготовки);

А – тангенсиальное смещение валка (на рисунке не показано).

На основании практических данных, полученных из условий конструирования и опыта работы подобных станов рекомендуется выбирать некоторые элементы и параметры калибровки валков в таких пределах:

 (т.е диаметр валка в пережиме );

 (т.е макимальный диаметр валка );

Ш = 45-60° (т.е угол скрещивания берем ш = 55°);

угол между линией центров вала-заготовки и линией проекции валка щ = 45°.

Коэффициент вытяжки в 1-й клети

м =

Остальные два рабочих валка обжимной клети имеют те же размеры, которые были представлениы выше для расчитываемого валка.

В расчетах калибровки были использованы параметры скорости раската и температуры по клетям.

Так, скорости по выходу из клетей рассчитывались по формуле

                                                                                             (104)

И тогда, принимая скорость готового раската (в виде круга диаметром 18мм) из последней клети стана 8 м/с получим:

;

;

;

 ;

;

;

;

;

 ;

 ;

 ;

 ;

Скорость входа заготовки в 1-ю (планетарную) клеть будет  или примерно 7.9м/мин.

Общее изменение температуры металла при прокатке может быть определено по формуле [13]

                                                              (105)

Где и  – понижение температуры металла вследствие отдачи теплоты излучением и конвекцией в окружающую среду;

- понижение температуры металла вследствие отдачи теплоты теплопроводностью при контакте с валками, проводками, роликами рольгангов;

 - повышение температуры металла вследствие перехода механической энергии деформации в теплоту.

При сортовой прокатке рекомендуется учитывать лишь такие составляющие как  и  и тогда формулу (178) можно приближенно записать как

                                                                                  (106)

И тогда, на основе использования метода, изменение температуры раската за время прокатки в калибре и перемещения к следующему калибру составит

                                                (107)

Где  - температура раската перед входом в рассматриваемый калибр, ℃;

П – периметр поперечного сечения раската после прохода, мм;

F – площадь поперечного сечения раската после прохода, ;

ф – время охлаждения раската, с;

 - повышение температуры металла в калибре, ℃ и определяется по формуле

,                                                                               (108)

Где

р – сопротивление металла пластической деформации, МПА;

м – коэффициент вытяжки.

Так, например, изменение температуры металла за время движения заготовки от нагревательной печи до 1-ой клети стана по формуле (200) составит (если температура нагрева заготовки , , ф=, П=п∙200=628мм, F=31416)

Повышение температуры металла в 1-ой (планетарной) клети за счет интенсивной деформации можно определить по формуле (201) принимая р=100МПА и  и тогда

.

Окончательно температура металла после прокатки в каждой клети с учетом изменения температур раската, рассчитанных по формулам (107) и (108) и внесенных практических поправок составит:            и

Основные размеры раската и параметры калибровки при прокатке круга диаметром 18мм из заготовки диаметром 200мм по клетям стана приведены в таблице 3.

Таблица 3. Основные калибровки по проходам при прокатке круга ∅18мм из заготовки ∅200мм.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7