Расчет режимов обжатий на слябинге 1150   

Технология  прокатки  сляба  размером  120 ● 1300  из  слитка [640 ● 1480 / 580 ● 1436] высотой  2200 мм  на слябинге  1150. Сталь 1Х13  содержит: С = 0,1%; Si = 0,6%; Mn = 0,6%; Cr = 12%.

Определим  абсолютное  обжатие  по  методу  основанному  на  предельных  условиях  захвата. Поскольку  размеры  заготовки  нам  заданы, то  мы  можем  произвести  расчет суммарного  обжатия  по  одной и по  другой  стороне  раската:

∑h_H = h_o – h_k + k ● (b_o – b_k) ;                            (2.1)

∑h_В = b_o – b_k + k ● (h_o – h_k) ;                            (2.2)

где k = 0,15  коэффициент  условного  показателя  уширения.

∑h_H =  640 – 120 + 0,15 ● ( 1480 – 1300) = 547 мм.;

∑h_В =  1480 – 1300 + 0,15 ● ( 640 – 120 ) = 258 мм..

для  того  чтобы  определить  необходимое  количество  проходов  произведем  расчет  максимального  обжатия  при  максимально  допустимом  угле  захвата:

∆h_Hmax = α²_max ● R_H ;         (2.3)

∆h_Вmax = α²_max ● R_B ;         (2.4)

где R_H , R_B – радиус  валков в  клетях;

α – максимальный  угол, при  котором  происходит  захват  металла  прокатными   валками, который  определяется  по  формуле:

α _max = arctg f  ;                     (2.5)

где f – коэффициент  трения  об  валки:

f = 1,05 – 0,0005 t_k;                         (2.6)

где t_k – температура  конца  проката.

В  расчетах  используется  значение  температуры  конца  прокатки, так  как  при  наименьшем  значении  температуры  прокатываемого  металла  получается  наибольшее  трение  в  клети.

Тогда:              f = 1,05 – 0,0005 ● 900 = 0,6

α _max = arctg 0,6 = 30˚ = 0,54 рад.

После  подстановки  данных  в  формулы, получаем:

∆h_Hmax = 0,54² ● 575 = 167,3 мм;

∆h_Вmax = 0,54² ● 450 = 131,2 мм.

Зная  величину  максимального  обжатия  и  величину  суммарного  обжатия  по  стороне  раската, определим  количество  проходов  при  обжатии  по  сторонам:

n_Н = Σh_H/ ∆h_Hmax = 547 / 167,3 = 3,3  ≈ 5

n_В = Σh_В/ ∆h_Вmax = 258 / 131,2 = 1,9  ≈  3

т.е. результат  можно  округлить  до  ближайшего  целого  нечетного  числа.

Определим  абсолютное  обжатие  методом  основаном  на  использовании  полной  мощности  электродвигателя. Для  этого  используем  формулу:

∆h = N / 1,09 ● p ● B ● υ ;             (2.7)

где N – мощность электродвигателей  привода  клетей;

p – удельное  давление  металла  на  валки;

B – ширина  прокатываемого  металла;

υ = 2 м/с — скорость прокатки.

Для  расчета  возьмем  максимальные  размеры  заготовки. В  нашем  случае  принимаем:  В_Н = 1480 мм;  В_В = 640 мм.

Удельное  давление  металла  на  валки  определяется  из  выражения:

р =  σ_Т ● 0,5 ● ( l_d /h + 1/ l_d /h ) ;                       (2.8)

где σ_Т – средний  предел  текучести ;

l_d =  √R ● ∆h – длина  зоны деформации

средний  предел  текучести  определяется  из  выражения:

σ_Т = 1,15 ● σ_о ● k_u ● k _t ● k _ε ;             (2.9)

где: σ_о = 109 МПа – базисное  значение  предела  текучести;

k_u, k_t, k_ε – термомеханические  коэффицеенты, которые  учитывают температуру, степень и скорость  прокатки [4, стр.97, рис 11.88, 11,89]

σ_Т = 1,15 ●109 ● 0,8 ● 1,4 ● 1 = 140 МПа

т.к.  мы  производим  расчет  для  максимального  обжатия, то  воспользуемся  уже  получеными  результатами:

l_dн = √ 575 ● 167,3 = 310 мм;

l_dв = √ 450 ● 131,2 = 242 мм.

Принимая  значения  среднего  обжатия:

h_срн = 615 мм;      h_срв =  1450 мм.

Получаем:

l_dн / h_срн = 310 / 615 = 0,5;

l_dв / h_срв = 242 / 1450 = 0,16.

Подставляем  полученные  значения, найдем величину  удельного  давления:

р_срн = 140 ● 0,5 (0,5 + 1/0,5)  = 175 МПа;

р_срв = 140 ● 0,5 (0,16 + 1/0,16)  = 448,7 МПа.

Таким  образом  можем  определить  абсолютное  обжатие  по  полной  мощности  электро  двигателя:

∆h_н = 14400 / 1,09 ● 175 ● 1480 ● 2 = 124 мм;

∆h_в =  4600 / 1,09 ● 448,7 ●  640 ● 2  = 73 мм.

На  основании  рекомендаций  предлогаемых  в [1],[3] выбираем  схему  прокатки  и  режимы  обжатий. Результаты  сводим  в  таблицу  2.1.При  это  необходимо  принять  во  внимание  два  момента: — первый  проход  в  вертикальных  и  горизонтальных  валках  производится  для  выравнивания  слитка  в  геометрии  профиля  и  для  удаления  слоя  окалины  и  принимаем  обжатия  равными  50 мм; — все  параметры  обжатий  принимаем заведомо  меньше  теоретически  расчитанного.

Производим  рассчет  сумарного  обжатия  по  каждой  стороне:

Σh_н = 560 мм;  Σh_в = 185 мм.

Таблица  2.1 Режимы  обжатий  по  проходам