Способ черновой горячей прокатки на широкополосном стане

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке полос в черновой группе клетей широкополосных станов горячей прокатки . Цель изобретения - повышение выхода годного и улучшение качества проката . В соответствии со способом, сляб нагревают и последовательно обжимают в черновых клетях, измеряя мощность прокатки , Исходя из замеренных величин мощности и предварительно рассчитанных с учетом технологических ограничений допустимых значений мощности прокатки корректируют обжатия, определяя толщину раската на выходе из каждой клети по зависимостям , учитывающим, является ли клеть отдельно стоящей или входит в непрерывную подгруппу. Изобретение позволяет равномерно загрузить клети черновой группы по мощности и обеспечить устойчивую работу оборудования стана. 2 табл. 1 ил. I СО w СП

СОНЭЗ СОВЕТ СКИХ СОЦИАЛ ИСТИ I Г CKM X

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4488928/02 (22) 30,09.88 (46) 15,06.92. Бюл. М 22 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.В,Кисиль, 3.Е,Бейгельзимер, Е.А.Руденко, А.Л.Остапенко, Ю.В,Коновалов, А. В, Мельников, Б.А. Поля ко в, P.O. Перельман и Н.З.Третьякова (53) 621.771,016(088.8) (56) Остапенко А.Л, и др. Снижение энергозатрат при прокатке полос. — Киев: Техника, .1983, с. 137 — 138.

Сафьян М.M. Прокатка широкополосной стали — M.: Металлургия, 1962, с. 225. (54) СПОСОБ ЧЕРНОВОЙ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ НА ШИРОКОПОЛОСНОМ СТАНЕ (57).Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано

Изобретение относится к технологии прокатного производства и может быть использовано при прокатке полос в черновой группе клетей широкополосных станов горячей прокатки.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является способ прокатки, предусматривающий последовательное обжатие сляба в черновых клетях, выбираемое из условия обеспечения максимальной температуры подката, поступающего в чистовую группу, контроль загрузки двигателей главного привода клетей черновой группы по мощности и корректировку обжатий в случае превышения допустимого значения мощности.

Такой подход к распределению обжатий в клетях черновой группь определяет неравномерность, т.е. повышение загрузки двигателей главного привода от первой к последней клети, что отри цател ь но сказы вэ. Ж„, 1740089 А1 при прокатке полос в черновой группе клетей широкополосных станов горячей прокатки, Цель изобретения — повышение выхода годного и улучшение качества проката. В соответствии со способом, сляб нагревают и последовательно обжимают в черновых клетях, измеряя мощность прокатки, Исходя из замеренных величин мощности и предварительно рассчитанных с учетом технологических ограничений допустимых значений мощности прокатки корректируют об>катия, определяя толщину раската на выходе из каждой клети по зависимостям, учитывающим, является ли клеть отдельно стоящей или входит s непрерывную лодгруп ну. Изобретение лозеопяет рееномерно загрузить клети черновой группы по мощности и обеспечить устойчивую работу оборудования стана. 2 табл, 1 ил. ется на надежности работы основного оборудования. Кроме того, на практике довольно часто возникает необходимость учитывать ограничения, отражающие фактическое состояние оборудования, а также требования технологии.

Цель изобретения — повышение производительности и увеличение выхода годного путем обеспечения рационального использования, устойчивой работы, повышения надежности оборудования и исключение аварийных ситуаций на стане.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, предусматривающем последовательное обжатие сляба в черновых клетях. контроль загрузки двигателей главного привода по мощности и корректировку обжэтий. корректируют режим обжатий с помощью нажимных винтов в зависимости от допустимых (заданных с учетом фактического состояния оборудования и требова1740089 ний технологии) и измеренных при прокатке предыдущего раската в партии значений мощности двигателей главного привода клетей черновой группы следующим образом:

Н1-Н1+ P+J h„, (1)

J =1 где HJ u HJ — начальное и скорректированное значения толщины раската I-ro прохода;

Д вЂ” поправка на толщину раската после

j-го прохода, (Nl — a (N }J) { H ) — 1 — Hl) ! для отдельно стоящих клетей, а также для последней клети в непрерывной подгруппе, или

Ь|- 1 1 { Н1-1-Н +Н ) для клетей непрерывной подгруппы, кроме последней, NJ и (N}J — фактическое (измеренное) и допустимое (заданное) с учетом текущего состояния .значения мощности двигателя главного привода в j-м проходе; а — средний коэффициент загрузки клетей по мощности, n . n а= g й1/g (N}l, i=1 J=1 и — число проходов в черновой группе;

PJ — коэффициент:

PJ 1+."

hap — средняя величина невязки толщины подката в каждом проходе: и

bp - — „, Д/и .

J =1

Приведенные уравнения получены следующим путем.

1 случай. Клети. стоящие отдельно. или последняя в непрерывной подгруппе (скорость прокатки не зависит от толщины раската).

Для первой клети справедливо соотношение (см. чертеж)

N1 — а(N 1

Hо — Н1 Нп-Н1 ща

N1 — а(й}1 щу где Hn — толщина сляба:

4Ц ЬМ1

tg g

Отсюда

N1 — a(N }1

Для второй клети приближенно можно считать

Йг a(N)2

H1 — Нг =H1 — Нг

Йг Нг откуда

N2-at N}2

ЧЯ ъ

В общем виде для любой клети указанного типа и — и

В+ -дй Н Н+ 4 (2) !

=1 -дна Н! =115 И случай. Клети, входящие в непрерывную подгруппу, кроме последней (скорость прокатки обратно пропорциональна толщине раската). В этом случае вместе с изменением толщины .раската меняется скорость

20 прокатки, а следовательно, и мощность. Изменение мощности при корректировке толщины металла после клети (Hl) при измененной толщине раската перед клетью (Hl-1) учитывается производной dNJ/dHJ. Из25 менение же толщины металла перед данной клетью (HJ-1) за счет корректировки обжатий в предшествующих проходах в производной бй1/dHJ не учитывается. Приближенно это изменение можно учесть коэффициентом

1-1

Н вЂ” 1+ h >, и

Р— н1 — 1 k -— 1 «1+k =1 н1-1 н1-1 . н -1

При этом скорректированное значение толщины составляет

Н, =Н,+ i-1 -dNJ Hl 1

N --af N}

40 H) +Х (3)

=Н1+ Х

J=1

При расчете по формуле (2) или (3) из-за

45 принятых выше допущений может остаться и суммарная невязка толщины, т.е. g Д Ф О, i=1 что недопустимо. так как Н1. рассчитанное

50 по любому из этих уравнений при 1 = п, должно быть равно толщине подката Нп, Для соблюдения этого очевидного условия необходимо при расчете Н1 учесть среднюю величину невяэки толщины подката в каждом

55 и

hcp = g Д/и.

J=1

Окончательно получаем формулу (1). Выразим $ через известные параметры прокат1(40ОНУ ки. Мощность, потребляемая электродвигателем i-й клети при прокатке. определяется выражением

N) = M) V)/ ) R). где М) — момент прокатки;

Vj — окружная скорость валков;

g) — КПД привода валков;

R) — радиус рабочих валков;

М) = 2В). 19) Рср) ф, В) — ширина раската;

)9) — длина дуги контакта;

Pcp) — среднее давление в очаге деформации; ф- коэффициент плеча приложения силы прокатки

Рср) = 1,15ПД; бе)

rid-. коэффициент напряженного состояния в очаге деформации; (7 ) — сопротивление деформации металла

Таким образом. Nj =.2 1,15 В) lg) п1" os) ф V)/Щ R)

Учитывая последнее выражение, производная dN)/dH) равна:

4Ж =РЖ Ж+И Ж+ Ж

dH) Эв) Д,Н) 319) c)H) Ops>.

„8a O+Э) ) R +з ц +а gv) (4)

XH ) 8Vs) «)„Н) 3ф,),Н) $V) gH)

Средняя ширина раската в очаге деформации практически не зависит от его толщины после пропуска, поэтому первым членом суммы можно пренебречь. Выразим параметры, входящие в другие члены суммы, через

)9) = .3щ

R,g=0,674+0,213 н +н

Н) — 1 +Н) аю@ дн) (Н) 1 + H))(H)2Г Н)2)

Сопротивление деформации металла зависит в основном от марки стали, скорости деформации Ц, степени деформации ц и температуры металла t) и.может быть выражено, например. уравнением

О =АСто.д, ц 2 U; З Е 1 где А — коэффициент, зависящий от марки стали; (7 .д.-базовое сопротивление деформации.

При этом

vj(H)-1-н)), н)-1 н) tgjH) — 1 е) = Н):

du V К aF. 1

Е )

5 ЯН) 2 H) — 1 )gj 6Н) Н) — 1

Н) — 1

Нj с %) Эа ) 3Ов) 0) 3О) с 1)

d.H) И d.H) B j d:H) 31) H) Для черновых клетей, в которых скорость прокатки не зависит от толщины раската после пропуска (отдельно стоящие или последняя клеть в непрерывной подгруппе), dVi/dH) = О. Для клетей непрерывной подгруппы, кроме последней, dvj/dHj =.Ч)/Н).

Итак, подставляя полученные выражения в формулу (4), для отдельно стоящих клетей или для последней клети непрерывной подгруппы ,) и) з5,)н н — í (Р)) а для клетей непрерывной подгруппы (кроме последней) 40 где

З Н) — 1- Н)

Х

H) — 1 +H) К п з

Р) = 2 +п г

X (0,17+

Расчеты, выполненные для различных условий прокатки в черновых клетях широкополосных станов, показывают, что р значител) но меньше 1, и для отдельно стоящих

50 клетей или для последней клети непрерывной подгруппы можно принимать ай1 . 1

) Н) ) Н ) — 1 - Н) а для клетей непрерывной группы (кроме

55 последней)

Предлагаемый способ распределения обжатий в клетях черновой группы отличаПоследним членом этой суммы можно ïðåнебречь ввиду незначительного влияния в черновой группе обжатия на температуру раската в очаге деформации. В связи с этим —.Э| = Ъ . -юхЪ.

+ П12).

dH) H) — 1 — H) 2

Коэффициент плеча равнодействующей

20 выражается, например, зависимостью (Н 1 + H) )1О.З4

1/ = 0.51

1740089 ется от прототипа тем, что изменение обжатий (растворов) в горизонтальных валках черновой группы клетей производится с целью обеспечения равномерной (заданной) загрузки двигателей главного привода клетей черновой группы с учетом ограничений, отражающих фактическое состояние основного оборудования и требования технологии.

На чертеже приведен график зависимости мощности прокатки от обжатия, поясняющей вывод уравнений.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример. В черновой группе широкополосного стана, состоящей из пяти клетей, производится прокатка раската толщиной

40 мм из стали 10ХНДП. Толщина сляба 250 мм. В составе черновой группы работают 5 клетей, в том числе отдельно стоящие клети

N 1 — 2, клети М 3 — 5, объединенные в непрерывную подгруппу. Допустимые значения мощности двигателей главного привода клетей составляют; N9 1 — 8 МВт, N- 2 — 4 — 16

МВт, Первоначальное распределение толщины раската (мм), скорости прокатки V (м/с) по клетям и соответствующие значения мощности (МВт) следующие:

1ч клети Н Й N/(N) Ч

209 6,2 0,78 1,0

2 145 1 4.4 0,90 1,25

3 101 15,2 0,95 1,39

4 68 15,5 0,97 2,06

5 40 26,7 . 1,07 3,50 .Сумма фактических (измеренных) значений мощности в черновой группе составляет и

gNJ 6,2+ 14,4+ 15,2+ 15,5+ 26,7 = ! =1

= 78,0 МВт

Сумма допустимых значений мощности и

g(N)j.= 8+ 16+ 16+ 16+ 25 =

j — 1

=81 МВт

Средний коэффициент загрузки клетей ио мощности а = — = 0,9.64

78

81

Значения Ь1 равны;

Д1—

66.2 344 — 0,90414 209 — 140

14,4

Д = + 9 7 4 4 = 0

145 л 15,2 — 0,964 16 0.90

145 — 101 101 ) — 9,7 мм

- 4.4 мм

10 д 15.5 — 0,964 16 0,89

2,5 мм;

101 — 68 68 ) с 26,7 — 0,964 25 68 — 40

2,8 мм

26,7

Суммарная невязка толщины подката п

Д = - (-9,7 - 4,4 + 2,7 + 2,5 +

1 2=- 1

+2,8) = 6,1 мм, а средняя ее величина в каждой клети

Ар = 6,1/5 = 1,22

Таким образом, Н1" = 209 — 9,7+ 1,22 200 мм;

H2 = 145 - 9,7 - 4,4 + 1,22 2 = 133 мм;, Нз = 101 - 9,7 - 4,4+ 2,7+ 1,22 3 = 93 мм;

Н4 = 68 - 9,7 - 4,4+ 2.5+ 1,22 4 =64 мм;

Н5 = 40 - 9,7 - 4,4+ 2,7+ 2,5+

20 +2,8 + 1,22 5 = 40 мм.

Скорректированное распределение толщины раската (мм), скорости прокатки V (м/с) по клетям и соответствующие значения мощности (МВт) следующие:

М клети Н N N/(N) V

1 200 7,6 0,95 1,0

2 133 15,3 0,96 1,25

3 93 15,5 0,97 1,51

4 64 15,3 0,96 2,19

30 5 40 24 О 0 96 3 50

Таким образом, выполненная корректировка режимов обжатий позволила более равномерно загрузить клети по мощности, s том числе обеспечить прокатку во всех проходах без превышения допустимых нагрузок, Использование предлагаемого способа распределения обжатий позволяет обеспечить рациональное использование (т,е, равномерную загрузку) двигателей главного

40 привода клетей черновой группы по мощности с учетом ограничений, отражающих фактическое состояние основного оборудования и требования технологии, устойчивую работу и повышение надежности

45 оборудования, исключить аварийные ситуации.

Формула изобретения

Способ черновой горячей прокатки на широкополосном стане, включающий нагрев слябов, прокатку в клетях черновой группы с отдельно стоящими клетями и непрерывной подгруппой, измерение мощности, развиваемой двигателями главных приводов при прокатке каждого раската., и корректировку режима обжатий с помощью нажимных винтов, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного и улучшения качества проката, режим обжатий корректируют в зависимости от измеренных и технологически допустимых

1740089 ийА

Составитель М. Блатова

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 2034 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 значений мощности, развиваемой двигателями главных приводов, причем толщину раската на выходе из клетей определяют следующим образом:

Н Н +, ), Д+! Лср, !

=1 где Hi и Н вЂ” толщина раската после I-го прохода до и после корректировки обжатий соответственно,,мм; ,6 — поправка на толщину раската после

)-го прохода, (Ni-a (N)i)(Hi — 1 — н )

> для отдельно стоящих клетей и для последней клети непрерывной подгруппы или

Д 1 1 мм 1 (Н1-1 - Н + Н ), для клетей непрерывной подгруппы, кроме последней;

N и (й) — соответственно измеренное и технологически допустимое значение мощности, развиваемой двигателем главного привода j-й клети, Вт;

5 а — средний коэффициент загрузки клетей по мощности. равный л и а= $ N1!g (й);

l=1 1=1

10 и — число проходов в черновой группе:

Д вЂ” коэффициент, определяемый по зависимости

А

15 Р =1+ "H »,:

4p — дополнительная поправка на толщину раската, равная Для всех проходов л

Ар = — Q/n., мм.

20 =1