Анализ и алгоритм расчета режима деформации непрерывного стана холодной прокатки (часть 2)   

   Выражения табл. 4.10 действительны при расчете максимального относительного обжатия всех размеров полос по ширине для четырехклетевого и пятиклетевого станов холодной прокатки. Однако при прокатке широких полос снижение нагрузок на оборудование достигается путем уменьшения скорости прокатки без изменения толщины подката или путем одновременного уменьшения скорости прокатки и толщины подката. Так, например, на стане 2030 НЛМК при прокатке полосы h = 0,7 мм из стали марки Ст. 2кп применяют следующие режимы в зависимости от ширины полосы В:
   

   Как видно из приведенных данных, при прокатке узких полос (B/L_δ = 0,42 — 0,59; L_δ — длина бочки валка) режим деформации полностью идентичен, а сила прокатки Р не превышает 11,32 МН.

   Увеличение силы прокатки пропорционально увеличению ширины полосы. При прокатке полос шириной В =1250 — 1600 мм (B/L_δ = 0,61 — 0,79) для предотвращения перегрузки двигателей производят уменьшение скорости прокатки. При прокате полос шириной В = 1850 мм на» 8%, снижают толщину подката — с Но = 2,6 мм до Но = 2,4 мм и существенно уменьшают скорость прокатки.

   Особенностью режимов деформации на ШСХП является группирование прокатываемых полос по маркам сталей, с близкими величинами исходного напряжения течения (табл.4.10.), толщине горячекатаного подката. На четырехклетевых станах из одного подката прокатывают два — три размера конечных полос. Так, на ШСХП 1680 меткомбината «Запорожсталь» полосы с размерами 1,0 — 1,3 х 1000 — 1500 мм прокатывают из горячекатаного подката толщиной Но = 3,0 мм.

   В чистовых клетях ШСХП величина относительного обжатия изменяется в пределах 6 — 30%. Обжатие в пределах 6 — 16% применяют для упрощения получения полос с высоким качеством поперечного профиля. Если позволяет мощность двигателя, то в ряде случаев в чистовой клети при прокатке тонких полос (h = 0,4 — 0,7) применяют относительное обжатие в пределах e = 20 — 30%. При таком режиме деформации большая толщина полосы перед чистовой клетью обеспечивает снижение напряжений заднего натяжения и снижает вероятность порыва полосы на межклетевом участке.

   Применительно к каждому стану, величина относительного обжатия в чистовой клети обусловлена, главным образом, получением высокого качества поперечного профиля полосы и, как показывает практика, зависит от толщины полосы и химсостава материала. Для станов 1680, 1700 и 2030 эмпирические зависимости относительного обжатия в чистовой клети для групп марок сталей представлены в табл.4.11.

   Анализ данных табл. 4.11. показывает, что в условиях стана 1680 (ЗС) (мощность двигателя N₄ = 3300кВт) величина относительного обжатия e_ч в чистовой клети уменьшается с увеличением толщины полосы и напряжения течения металла. На стане 1700 (ММК) (N₄ = 4800 кВт) при прокатке полос толщиной 1 — 2 мм величина относительного обжатия e_ч уменьшается с увеличением толщины полосы, но одинакова для всех марок стали и заметно выше, чем на стане 1680. Однако на стане 1680 максимальное обжатие приходится на первую клеть (N_l = 3300 кВт) (рис.4.24, кривая 1). На стане 1700, при меньшей мощности двигателя

   Таблица 4.10. Суммарное относительное обжатие для четырехклетевых станов 1680 и 1700 и пятиклетевого стана 2030

(N_l = 2400 кВт) относительное обжатие в первой клети меньше, чем во второй клети (N₂ = 4800 кВт) (рис.4.24, кривая 2). Из рис. 4.24 также следует, что использование режима деформации по режиму 2 обеспечивает практически равномерное распределение силы Р и мощности N прокатки в клетях 1-3 и, следовательно, более равномерное распределение коэффициентов вытяжек по ширине полосы, чем по режиму 1 деформации металла. (Расчеты силы прокатки выполнены по методике). Однако достоинством режима 1 (рис.4.34) является меньшая на 5% суммарная мощность деформации полосы, поскольку максимальное обжатие неупрочненного металла приходится на первую клеть стана.

   Таблица 4.11. Зависимости относительного обжатия в чистовой клети ШСХП 1680, 1700 и 2030 от толщины полосы и химсостава стали

^X) — ЗС — меткомбинат «Запорожсталь» (4^х — клетевой); ММК — Мариупольский металлургический комбинат (4^х — клетевой); НЛМК — Новолипецкий металлургический комбинат (5 ^ти — клетевой).

   При прокатке полос на пятиклетевом стане 2030 (НЛМК) наличие большего количества клетей и больших мощностей главных приводов (N_i =  8400 кВт ) позволяет применять режим деформации по варианту б ( рис. 4.33) при относительных обжатиях в первой клети e₁ = 16 — 25% и в чистовой e_ч < 14%. Режим деформации в клетях 2 — 4 проектируют таким образом, чтобы обеспечить равенство сил и мощностей прокатки в этих клетях. Используемый режим деформации при увеличенных толщинах подката, на пятиклетевом стане по сравнению с четырехклетевым станом, обеспечивает снижение продольной и поперечной разнотолщинности и высокое качество формы полос.

   Распределение по клетям четырехклетевого стана при прокатке полос 3,0 – 1,0 1250 мм

   Рис. 4.34. Распределение e, Р и N по клетям четырехклетевого стана при прокатке полос 3,0 – 1,0 ´ 1250 мм (Ст. 08кп, v_ч = 9 м/с)

   Таким образом, рациональный для конкретного ШСХП режим деформации в полной мере определяется количеством клетей, мощностью приводов, законом распределения обжатий по клетям и наличием систем регулирования межвалковых зазоров и контроля плоскостности полосы. Однако при всех указанных выше условиях оптимальным следует считать равенство величин усилий прокатки в наибольшем количестве клетей стана, что и подтверждается данными работы. При этом учитывая, что режим деформации (h = const) практически одинаковый для полос различной ширины, то при проектировании режима деформации энергосиловые параметры следует рассчитывать только для максимальной ширины полосы одной марки стали.