WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 


«ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2013. № 1 (34) 195 УДК 621.771.23.01:621.771.23 Руденко Е. А. Коновалов Ю. В. ...»

ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2013. № 1 (34) 195

УДК 621.771.23.01:621.771.23

Руденко Е. А.

Коновалов Ю. В.

Фролова М. О.

Герасименко С. О.

ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ И МОМЕНТА РЕДУЦИРОВАНИЯ И ПРОГЛАЖИВАНИЯ

СЛЯБОВ В СИСТЕМЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ-ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ВАЛКИ

ЧЕРНОВОЙ РЕВЕРСИВНОЙ КЛЕТИ

Редуцирование слябов на 200–300 мм в первых черновых клетях широкополосного стана получила широкое распространение в мировой практике, так как позволяет весь сортамент широких полос по ширине получать из непрерывно литых слябов нескольких размеров по ширине и сократить число кристаллизаторов при их отливке. На металлургических предприятиях Украины горячекатаные широкие полосы производят по устаревшей схеме «слиток – обжимной стан (слябинг) – широкополосный стан». Переход на современную схему производства широких полос «машина непрерывной разливки заготовок – широкополосный стан с редуцирующей черновой клетью» позволит значительно снизить энергетические и материальные затраты. В этой связи внедрение технологии редуцирования требует решения актуальных задач по силовым и деформационным режимам редуцирования слябов.

Технология редуцирования слябов может включать одно-трехразовые последовательные обжатия в вертикальных валках (ВВ) с последующим проглаживанием широких граней в горизонтальных валках (ГВ) до исходной толщины. Расчет силы и момента редуцирования по проходам необходим для рационального распределения обжатий в ВВ. Важно также рассчитать силу проглаживания раската в ГВ и определить возможность и величину основного обжатия по толщине.

Процесс редуцирования слябов в ВВ относится к случаю прокатки сверх высокой и высокой полосы. В первом случае деформация по ширине происходит практически без вытяжки раската по длине, весь смещенный объем металла в поперечном направлении сконцентрирован на приконтактных участках в пластических зонах ограниченной длины (ширины). После первого и последующих обжатий в ВВ поперечное сечение раската отличается от прямоугольного, принимает на приконтактных участках форму ручья или свободных наплывов при обжатии в гладких ВВ. Толщина раската на контакте с гладкими ВВ увеличивается, увеличивается и контактная площадь. У сляба, многократно обжатого по ширине, происходит значительное увеличение толщины не только на контакте и приконтакной зоне, а и по всей ширине, кроме того появляется значительная вытяжка. Учет фактической контактной площади необходим для расчета деформационно-силовых параметров прокатки в ВВ и ГВ.

В технической литературе приведены методики расчета силы и момента прокатки в гладких ВВ дляслучая небольших обжатий исходного сляба прямоугольного сечения [1–4].

Эти методики не могут быть использованы для случая редуцирования слябов с многократными обжатиями в гладких и калиброванных ВВ. В них не учитывается исходная ширина сляба, полагается, что средняя часть ширины является жесткой. Однако из практики известно, что при одинаковых обжатиях высота (толщина) на контакте с валком и вблизи кромки у широких слябов значительно больше, а пластическая зона ширины меньше, чем у узких слябов. В работах [4–5] приведены результаты исследования силовых условий прокатки и осевой вытяжки в гладких и калиброванных ВВ для случаев одно- и многоразовых последовательных обжатий. Недостаток – заниженные значения средних нормальных контактных напряжений, а, следовательно, и силовых параметров. Результатов исследований силовых параметров прокатки при проглаживании в горизонтальных валках в технической литературе мало, а методик их расчета не обнаружили.





ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2013. № 1 (34) 196 Целью работы является совершенствование методики расчета силы и момента прокатки в ВВ и разработка методики расчета этих параметров при проглаживании раскатов в ГВ для условий редуцировании слябов с многократными последовательными обжатиями ширины.

Исследование силовых параметров обжатия в ВВ и проглаживания в ГВ выполнили путем физического моделирования на лабораторных станах. Материал моделирования – свинец, масштаб 1:30. Моделировали условия редуцирования слябов шириной 1200 мм, 1500 мм и 1800 мм толщиной 240 мм в универсальной черновой клети. Катающий диаметр вертикальных валков 1250 мм, горизонтальных 1400 мм. Калибры ВВ ящичного типа с ручьями глубиной Вр = 150, 200 и 250 мм, с выпусками р = 0,2; 0,4 и 0,6 (углы = 12,6; 24,2 и 34,4 град).

Ширина дна всех ручьев принята равной толщине сляба (Нд = Нс) Скорость прокатки 1 м/с.

Слябы непрерывнолитые, марка стали Ст. 3сп. Температура редуцирования 1200 С. Лабораторные клети оснащены датчиками силы прокатки (месдозами) и крутящих моментов на каждом шпинделе. Коэффициент моделирования материала образцов (свинца) Кsn установили как отношение среднего давления при обжатии стальных слябов pcт и используемых свинцовых образцов psn ( Кsn = 3,6.) По плану эксперимента образцы толщиной 8 мм каждой партии, ширины 40, 50 и 60 мм обжимали в ВВ с гладкой бочкой и с калибрами одноразово и последовательно 2 и 3 раза на 1,6; 3,3 и 5 мм, измеряли и проглаживали на начальную толщину в ГВ. При этом моделировали условия редуцирования слябов с обжатиями 50, 100 и 150 мм. Параметрами процесса редуцирования и проглаживания приняли такие измеренные и рассчитанные геометрические и силовые величины: толщина раската на контакте с гладкими Нкг и калиброванными Нкк ВВ, глубина Взр и степень заполнения ручья Кзр, приведенное обжатие при проглаживании Нпр, сила Рв и момент Мв прокатки в вертикальных валках, сила Рпр и момента Мпр проглаживания, средние давления рв и коэффициенты плеча момента в при обжатии в вертикальных валках, и проглаживании рпр, пр.

В качестве независимых переменных процесса редуцирования приняли: Вс / Нс – показатель поперечного сечения сляба; накопленную по проходам относительную деформацию Ві / Вс (Ві – сумма обжатий от 1-го до i-го прохода); показатель дробности деформации (число последовательных обжатий) Ві / Вср (Вср – среднее обжатие в i-х обжатиях) ;

обобщенный показатель калибра Ккал, учитывающий влияние на среднее давление размеров ручьев и ширины раската.

Обобщенный показатель калибров рассчитывали по формуле [5]:

1 0,1В р /( Н р Н д ) К кал =, (1) 1 2 В р / В0i где Вр, Нр, Нд, В0i – глубина, ширина у разъема и у дна ручья; ширина раската в i-м проходе.

Из (1) следует, что при прокатке на гладкой бочке (Вр = 0) Ккал = 1. В зависимости от размеров ручьев и ширины раскатов диапазон изменения Ккал составил 1,15–1,45. Переменными также были приняты lдi / Вi, lдi / Нi – факторы формы продольного и поперечного сечения очага деформации (lдi – длина очага деформации при i-м обжатии.

Контактную площадь при обжатии в ВВ определяли по измеренным средним значениям толщины Нкср образцов на контакте (гладкие ВВ) и глубины заполнения ручья (калиброванные ВВ) [6, 7]. Контактную площадь при проглаживании определяли по приведенной к ширине раската после ВВ обжатию толщины Нпр и ширине после проглаживания Впр [5].

–  –  –

Рис. 2.

Зависимость среднего давления металла на валки рв (а, б, в) и коэффициента плеча момента в (г, д, е) при последовательных обжатиях (N) в калиброванных ВВ от отношения Вс / Нс и значений Ккал:

1 – Ккал = 1,15–1,2; 2 – Ккал = 1,25–1,3; 3 – Ккал = 1,35–1,45 Рис. 3. Зависимость среднего давления металла на валки рпр (а) и коэффициента плеча момента пр (б) при проглаживании раската, обжатого в калиброванных ВВ, от отношения

Вс / Нс и числа последовательных обжатий в ВВ:

1, 2, 3 – число последовательных обжатий в калиброванных ВВ В калиброванных ВВ среднее давление в таких условиях наоборот повышается вследствие преобладающего влияния на рост коэффициента напряженного состояния подпор от стенок ручьев калибра. Коэффициент плеча момента прокатки в гладких ВВ увеличивается ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2013. № 1 (34) 199 с ростом отношения Вс / Нс и снижается по последовательным обжатиям. Это обусловлено ростом силы прокатки и увеличением отношения длины очага деформации к толщине на контакте соответственно. Коэффициент плеча момента в калиброванных ВВ во всем диапазоне изменения отношения Вс / Нс возрастает с увеличением глубины и уменьшением выпуска ручья калибра (с увеличением Ккал) вследствие увеличения длины очага деформации.

Среднее давление проглаживания раскатов, обжатых в гладких и калиброванных ВВ, уменьшается с увеличением отношения Вс / Нс и увеличивается с числом последовательных обжатий. Такой характер изменения обусловлен уменьшением зоны пластической деформации с ростом ширины и увеличением ее с ростом числа последовательных обжатий в ВВ. Значения коэффициентов плеча момента проглаживания несколько меньше, чем при обжатии в калиброванных вертикальных валках, они увеличиваются с ростом ширины и уменьшаются с увеличением числа обжатий в ВВ. Такой характер обусловлен меньшей длиной пластической зоны деформации на широких слябах и увеличении ее с ростом числа последовательных обжатий в ВВ.

При проглаживании раскатов, обжатых в гладких ВВ, картина иная:

на всех ширинах с ростом числа обжатий увеличение высоты наплывов более интенсивное, чем увеличение длины зоны пластической деформации.

Для расчета геометрических и силовых параметров процесса редуцирования с многократными обжатиями слябов в ВВ и последующего проглаживания на начальную в ГВ выбрана регрессионная модель вида:

–  –  –

Полученные математические модели (7) адекватны, средняя ошибка аппроксимации и коэффициент множественной корреляции составили = 10–12 % и R = 0,85–0,97.

ВЫВОДЫ При определении среднего давления и коэффициента плеча момента прокатки в вертикальных валках необходимо учитывать историю деформации в предыдущих проходах в виде трансформации формы поперечного сечения, в частности, толщины на контакте с гладкой бочкой и со стенками ручья калибра, а также ширины зоны пластической деформации сжатия.

В виду неопределенности параметров поперечного сечения (кроме ширины) раската после вертикальных валков среднее давление и коэффициент плеча момента при проглаживании раската в горизонтальных валках необходимо определять в зависимости от параметров режима деформации в вертикальных валках.

Полученные адекватные зависимости для расчета силовых параметров обжатия в гладких и калиброванных вертикальных валках и проглаживания в горизонтальных валках могут быть использованы при проектировании режимов редуцирования слябов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бровман М. Я. Усовершенствование технологии прокатки толстых листов / М. Я. Бровман, Б. Ю. Зеличенок, А. И. Герцев. – М. : Металлургия, 1968. – 256 с.

2. Руденко Е. А. Экспериментальное исследование силовых параметров процесса редуцирования слябов в калиброванных вертикальных валках / Е. А. Руденко // Наукові праці ДонДТУ. – Донецьк, 2001. – Випуск 31. – С. 86–88. – (Серія «Металургія»).

3. Руденко Е. А. Моделирование редуцирования сляба с профилированием концов / Е. А. Руденко, Ю. И. Юрченко // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні : темат. зб. наук. пр. – Краматорськ : ДДМА, 2004. – С. 490–493.

4. Руденко Е. А. Расчет силовых параметров редуцирования слябов с многократными последовательными обжатиями в вертикальных валках и ширины раската после прокатки в горизонтальных валках / Е. А. Руденко, А. П. Митьев, С. Н. Денисов // Вісник Донбаської державної машинобудівної академії : зб. наук.

пр. – Краматорськ : ДДМА, 2006. – № 1 (3). – С. 89–93.

5. Осевая вытяжка при редуцировании сляба в реверсивной универсальной клети / Е. А. Руденко,

В. Г. Корохов, Р. А. Черковер, А. Е. Лонцкий // Обработка металлов давлением : сб. науч. тр. – Краматорск :

ДГМА, 2008. – № 1 (19). – С. 289–291.

6. Руденко Е. А. Силовые параметры редуцирования слябов с многократным обжатием в калиброванных вертикальных валках / Е. А. Руденко, Б. С. Литвиненко, С. В. Саливан // Обработка металлов давлением :

сб. науч. тр. – Краматорск : ДГМА, 2011. – № 1 (26). – С. 63–66.

7. Руденко Е. А. Исследование параметров формоизменения слябов после многократного обжатия в гладких и калиброванных вертикальных валках / Е. А. Руденко, Ю. В. Коновалов, М. О. Фролова // Обработка металлов давлением : сб. науч. тр. – Краматорск : ДГМА, 2012. – № 3 (32). – С. 160–163.




Похожие работы:

«ь годъ изданія. I год ъ и з д а н ія. ВОРОНЕЖСКІЯ ЕПМ Ы Я В Д И С И Ш ІЫ ЪО ОТ. Воскресенье 8 ноябри 1915 года. В Х Д Т Е Е Е ЬН.Ы О Я Ъ ЖН Д Л О А д р е с ъ Р е д а к ц іи : Цна годовому ивд& нію5 р. № 45 В оронеж ъ. Д уховн ая З а поагода 2 р....»

«ОРГАНИЗАЦИЯ A ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ ГЕНЕРАЛЬНАЯ АССАМБЛЕЯ Distr. GENERAL A/HRC/WG.6/3/CPV/3 16 September 2008 RUSSIAN Original: ENGLISH СОВЕТ ПО ПРАВАМ ЧЕЛОВЕКА Рабочая группа по универсальному периодическому обзору Третья сессия Жене...»

«Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа №2083" ОТЧЕТ о пешем туристском походе 3 степени сложности "По местам боевой славы 43-й Армии" по территории Московского региона и Калужской области, с 16 по...»

«ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СИСТЕМНЫЙ ОПЕРАТОР ЕДИНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ" Положение о порядке проведения регламентированных закупок товаров, работ, услуг для нужд Открытого акционерного общества "Системный оператор Единой энергетической сис...»

«ВАРИАНТ 4 Часть 2 Прочитайте текст и выполните задания 2-14. (1)Колькину маму никто по имени-отчеству не величал, все, даже ребята называли её просто Лёлей. (2)"Вот придёт наша Лёля с работы, мы вам покаж...»

«ГОРНЫЙ ЖУРНАЛЪ, или СОБРАН1Е СВЪДЪШ Й о т ш и ю ш даш яш пь ц ш ш, СЪ ПРИСОВОКУПЛЕНШ М Ъ НОВЫХЪ ОТКРЫТИЙ ПО ИАУКАМЪ, К Ъ СЕМУ П Р Е Д М Е Т У ОТНОСЯЩ ИМ СЯ. 'й'йвго КНИЖКА r.r jp.y. I.C.B.X. с с. с /. Центральная ГеоЛТг| Ц ^ а " 1 ^ и р т ё к а ИН i _ Ц ом riл е кт о й а д ия' bw € h ЙОТЕЧКЫ Й КО?.ЛЕКТОР Въ И. К...»

«1-1(104)-23/2014 surti AZRBAYCAN RESPUBLKASI ADINDAN QRAR Эянъя шящяри 11 fevral 2014-ъц ил Эянъя Апеллйасийа Мящкямясинин Щярби Коллеэийасы Hakimlri Ялийев Фикрят Щцсейн оьлунун (сядрлийи), Ялийев Бядял Ъял...»

«Щёлкните символ Закладки слева для удобства навигации по книге Об этой замечательной книге и Иване Онищенко я, будучи в Советском Союзе 27 лет, никогда ничего не слышал. Почему? Сравнивая жизнь этого Человека и Христианина со своей, я вижу ничто...»








 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.