калибровка

Задание 1.

Разработать режим обжатий и калибровку валков блюминга 1350 для прокатки блюма сечением 320 320 мм из слитка размерами мм, массой 8,73 т. Предусмотреть возможность прокатки слябов сечением 100 700 мм.

Выполнение.

1. Определяем максимальное обжатие:

h_max = D_k (1 – cos )k_п,

где  – допустимый угол захвата, для блюмингов , принимаем  = 27°;

D_к – средний катающий диаметр валков

,

D_o = 1350 мм,

мм;

D_k = 1350 – 166,7 = 1183,33 мм;

к_п – коэффициент переточки, при восстановлении калибров наплавлением нового слоя и последующей токарной обработкой к_п = 1.

h_max = 1183,33 (1 – cos 27) = 128,98 мм.

2. Определение среднего значения величены обжатия за проход:

h_ср = k_н.з. k_б h_max,

где k_н.з. – коэффициент надежности захвата, k_н.з. = 0,93 – 0,98. Принимаем

k_н.з. = 0,955;

k_б – коэффициент безопасной работы стана, k_б = 0,5 – 1. Принимаем

k_б = 0,9.

h_ср = 0,955 · 0,9 · 128,98 = 98,54, принимаем h_ср. = 90 мм.

3. Определяем суммарное обжатие по стороне:

;

,

где k – условный показатель уширения, k = 0,15 – 0,25. Принимаем

k = 0,2;

мм,

принимаем мм;

мм,

принимаем мм.

4. Определяем число проходов для каждой стороны:

,

принимаем n_H = 5;

6,

принимаем n_B = 6.

Общее число походов = n_H + n_B = 5 + 6 = 11.

5. Выбор схемы кантовок.

Калибры

I

II

III

Номер прохода

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Направление прокатки

Обжимная сторона

В

В

Н

Н

Н

Н

В

В

В

В

Н

6. Принимаем температуру начала прокати 1230°С.

7. На основании принятых данных рассчитываем размера раската по проходам.

1. I проход:

H₀ = 785 мм, B₀ = 700мм, h₁ = 90 мм, h₁ = H₀ – h₁ = 785 – 90 = 695 мм, b₁ = 0;

2. II проход:

H₁ = 695 мм, В₁ = 700 мм, h₂ = 90 мм, h₂ = H₁ – h₂ = 695 – 90 = 605 мм,

,

где R­₁ – катающий радиус I калибра, вычисляется по формуле:

R₁ = 0,5(D₀ – ) = 0,5 (1350 – 100) = 625 мм;

f – коэффициент трения: f = k₁ k₂ k₃ (1,05 – 0,0005t),

k₁ – коэффициент учитывающий материал и состояние поверхности валков, для стальных валков с сеткой разгара принимаем k₁ = 1,2;

k₂ – коэффициент зависящий от окружной скорости валков, при скорости прокатки V = 2 м/с k₂ = 1;

k₃ – коэффициент учитывающий материал прокатываемого металла, при прокатки стали 40 k₃ = 0,88.

;

t₂=t_н-Δt=1230-18=1212

f = 1,2 · 0,88 (1,05 – 0,0005 · 1212) = 0,47

,

принимаем b₂ = 10 мм, b₂ = B₁ + b₂ = 700 + 10 = 710мм.

Делаем кантовку раската.

3. III проход:

Н₂ = b₂ = 710 мм, В₂ = h₂ = 605 мм, h₃ = 90 мм,

h₃ = H₂ – h₃ =710 – 90 = 620 мм.

t₃=t₂-Δt=1212-18=1194

Принимаем уширение после первой кантовки равное 0 b₃ = 0;

4. IV проход:

Н₃ = 620 мм, В₃ = 605 мм, h₄ = 90 мм, h₄ = H₃ – h₄ = 620 – 90 = 530 мм,

t₄=t₃-Δt= 1194-18=1176

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1176)=0,48

,

принимаем b₄ = 10 мм,

b₄ = B₃ + b₄ = 605 + 10 = 615 мм;

5. V проход:

Н₄ = 530 мм, В₄ = 615 мм, h₅ = 90 мм, h₅ = H₄ – h₅ = 530 – 90 = 440 мм,

t₅=t₄-Δt= 1176-18=1158

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1158)=0,48

,

принимаем b₅ = 15 мм,

b₅ = B₄ + b₅ = 615 + 15 = 630 мм;

6. VI проход:

Н₅ = 440 мм, В₅ = 630 мм, h₆ = 90 мм, h₆ = H₅ – h₆ = 440 – 90 = 350 мм,

t₆=t₅-Δt= 1158-18=1140

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1140)=0,49

,

принимаем b₆ = 15 мм,

b₆ =B₅ + b₆ = 630 + 15 = 645 мм.

Выполняем передачу раската во II калибр и кантовку.

7. VII калибр:

H₆ = b₆ = 645 мм, В₆ = h₆ = 350 мм, h₇ = 90 мм,

h₇ = H₆ – h₇ = 645 – 90 = 555 мм,

R₂ = 0,5(D₀ – ) = 0,5(1350 – 210) = 570 мм,

t₇=t₆-Δt= 1140-18=1122

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1122)=0,48

мм,

принимаем b₇ = 10 мм,

b₇ = B₆ + b₇ = 350 + 10 = 360 мм;

8. VIII проход:

Н₇ = 555 мм, В₇ = 360 мм, h₈ = 90 мм, h₈ = H₇ – h₈ = 555 – 90 = 465мм,

t₈=t₇-Δt= 1122-18=1104

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1104)=0,5

мм,

принимаем b₈ = 15 мм,

b₈ = B₇ + b₈ = 360 + 15 = 375 мм;

9. IX проход:

Н₈ = 465 мм, В₈ = 375 мм, h₉ = 90 мм, h₉ = H₈ – h₉ = 465 – 90 = 375 мм,

t₉=t₈-Δt= 1104-18=1086

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1086)=0,53

мм,

принимаем b₉ = 15 мм,

b₉ = B₈ + b₉ = 375 + 15 = 390 мм;

10. X проход:

H₉ = 375 мм, В₉ = 390 мм, h₁₀ = 90 мм,

h₁₀ = H₉ – h₁₀ = 375 – 90 = 285 мм,

t₁₀=t₉-Δt= 1186-18=1168

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1168)=0,5

мм,

принимаем b₁₀ = 20 мм,

b₁₀ = B₉ + b₁₀ =390 + 20 = 410 мм.

Производим кантовку и передачу раската в III калибр.

11. XI проход:

Н₁₀ = b₁₀ = 410 мм, В₁₀ = h₁₀ = 285 мм, h₁₁ = 90 мм,

h₁₁ = H₁₀ – h₁₁ = 410 – 90 =320 мм,

R₃ = 0,5(D₀ – ) = 0,5(1350 – 190) = 580 мм,

t₁₁=t₁₀-Δt= 1168-18=1150

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1150)=0,55

мм,

принимаем b₁₁ = 20 мм,

b₁₁ = B₁₀ + b₁₁ = 285 + 20 = 305 мм;

Таблица 1. Составляем таблицу предварительного режима обжатий.

№ прох.	Калибр	Обжатие по стороне	Сечение раската		Обжатие, h, мм	Уширение, b,мм
			Н	В
0	–	–	785	700	–	–
1	I	B	695	700	90	–
2		B	605	710	90	10
3		H	620	605	90	–
4		H	530	615	90	10
5		H	440	630	90	15
6		H	350	645	90	15
7	II	B	555	360	90	10
8		B	465	375	90	15
9		B	375	390	90	15
10		B	285	410	90	20
11	III	H	320	305	90	20

8. Рассчитываем окончательный режим обжатий.

Полученные предварительные данные режима обжатий скорректируем так, чтобы получить конечное сечение блюма 310 310 мм. Необходимо начиная с XII прохода уменьшить величину обжатия:

1. X проход:

h₁₀ = 75 мм,

Н₉ = 375 мм, В₉ = 390 мм, h₁₀ = H₉ – h₁₀ = 375 – 75 = 300 мм,

мм,

принимаем b₁₂ = 15 мм,

b₁₀ = B₉ + b₁₀ = 390 + 15 = 405 мм;

2. XI проход:

h₁₁ = 85 мм,

Н₁₀ = 405 мм, В₁₀ = 300 мм, h₁₁ = H₁₀ – h₁₁ = 405 – 85 = 320 мм,

мм,

принимаем b₁₁ = 20 мм,

b₁₁ = B₁₀ + b₁₁ = 300 + 20 = 320 мм.

9. Расчет длин раската по проходам:

1. Рассчитываем длину раската после 4-го прохода, по формуле:

,

где V – объем раската, V = G /  ( = 7,5 т/м³; G – масса G = 8,73 т).

V = 8,73 / 7,5 = 1,15 м³ = 1,16 · 10⁹ мм³;

b₄, h₄ – соответственно ширина и высота слитка после 4-го прохода,

b₄ = 615 мм, h₄ = 530 мм;

0,97 – коэффициент, учитывающий закругление углов раската.

мм.

2. Рассчитываем длины в первых:

l_1-4 = l₄ – L_сл = 3669 – 2330 = 1339 мм;

l₁ = L_сл + l_1-4 / 4 = 2330 + 1339/4 = 2665 мм;

l₂ = l₁ + l_1-4 / 4 = 2665+ 1339/4 = 3000 мм;

l₃ = l₂ + l_1-4 / 4 =3000 + 1339/4 = 3335 мм.

3. Длины раската в проходах после 4-го рассчитываются по формуле:

,

где n – номер данного прохода;

V = 1,16 · 10⁹ мм³.

мм; мм;

мм; мм;

мм; мм;

мм;

11. Разработка калибровки валков.

Зазор между валками s = 10 мм.

Ширину I калибра принимаем исходя из ширины прокатываемого сляба. Ширина I калибра должна быть на 150-200 мм больше максимальной ширины сляба

мм,

мм

Ширину калибра у разъема определяем по зависимости:

,

где – высота I калибра, принимается равной максимальной толщине прокатываемого сляба, мм

10. Составляем таблицу окончательного режима обжатий.

№ прох.	Калибр	Обжатие по стороне	Размеры сечения		Обжатие h, мм	Уширение, b,мм	Длина, мм
			Н	В
0	–	–	785	700	–	–	2330
1	I	В	695	700	90	–	2665
2		В	605	710	90	10	3000
3		Н	620	605	90	–	3335
4		Н	530	615	90	10	3669
5		Н	440	630	90	15	4314
6		Н	350	645	90	15	5297
7	II	В	555	360	90	10	5985
8		В	465	375	90	15	6858
9		В	375	390	90	15	8177
10		В	285	410	90	15	10234
11	III	Н	320	320	90	20	12253

мм.

Выпуск калибра определяем по формуле:

.

Радиус закруглений у дна калибра равен 50 мм, а у разъема 35-40 мм.

Принимаем r = 50 мм; R = 40 мм.

II калибр

Ширина у дна калибра равна минимальной ширине раската задаваемого в калибр. мм.

Необходимо рассчитать два выпуска, так как одинарного выпуска 15-25% недостаточно для обеспечения ширины у разъема калибра на 10-20 мм больше максимальной полосы прокатываемой в калибре.

Примем выпуск нижней части = 25%.

Ширина калибра на половине глубины вреза:

мм,

Принимаем мм.

Выпуск нижней части калибра:

.

Примем выпуск верхней части калибра = 40%.

Ширина калибра у разъема:

мм

принимаем мм.

Выпуск у разъема калибра:

.

Радиусы закругления у дна калибра:

мм,

принимаем r₂ = 30 мм.

Радиус закругления у разъема:

мм,

принимаем R₂ = 30 мм.

Принимаем выпуклость дна II калибра f_k = 5 мм.

III калибр

Ширину калибра у дна калибра примем на 2-5 мм больше задаваемой полосы. Принимаем калибр с плоским дном. В этом калибре прокатываем заготовку толщиной 285 и 305 мм.

мм.

Примем выпуск калибра ₃ = 20%, тогда

мм,

принимаем мм.

Тогда выпуск будет равен:

Радиус закругления у дна:

мм,

принимаем r₃ = 25 мм.

Радиус закругления у разъема:

мм,

принимаем R₃ = 30 мм.

Необходимо предусмотреть IV калибр для прокатки на ребро сляба мм.

Ширину калибра у дна принимаем равной толщине прокатываемого сляба + величина среднего обжатия, т. е. b_к = 100 + 90 = 190 мм.

h_к = 190 мм;

h_вр = (190- 10)/2 = 90 мм;

B_к = 190 + 2×90×0,25 = 235 мм.

Выпуклость дна калибра f будет в пределах 5…10 мм. Радиус закругления у дна калибра для выпускающих калибров принимают по ГОСТу 4692-57.