Задание.

Разработать режим обжатий и калибровку валков блюминга 1300 для прокатки блюма сечением 310310 мм из слитка размерами мм, массой 8,73 т, с возможностью прокатки слябов сечением 100 650 мм.

Выполнение.

1. Определяем максимальное обжатие:

h_max = D_k (1 – cos )k_п,

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

D_к – средний катающий диаметр валков

,

D_o = 1300 мм,

мм;

D_k = 1300 – 166,7 = 1133,33 мм;

k_п – коэффициент переточки, при восстановлении калибров наплавлением нового слоя и последующей токарной обработкой к_п = 1. h_max = 1133,33 (1 – cos 27) = 123,53 мм.

2. Определяем среднее значение 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 · 123,53 = 106,17, 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 = 6;

6,37, принимаем nB = 7.

Общее число походов = n_H + nB = 6 + 7 = 13.

5. Выбор схемы кантовок

Калибры

I

II

III

IV

Номер прохода

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Направление прокатки

Обжимная сторона

В

В

Н

Н

Н

Н

В

В

В

В

Н

Н

B

6. Принимаем температуру начала прокати 1230°С.

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

I проход:

H₀ = 795мм, B₀ = 750мм, h₁ =90мм, h₁ =H₀ – h₁ = 795 – 90 = 705мм, b₁=0;

2 проход:

H₁ = 705 мм, В₁ = 750 мм, h₂ = 90 мм, h₂ = H₁ – h₂ = 705 – 90 = 615 мм,

,

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

R₁ = 0,5(D₀ – ) = 0,5 (1300 – 100) = 600 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=1230-15=1215

f = 1,2 · 0,88 (1,05 – 0,0005 · 1215) = 0,46

мм

принимаем b₂ = 10 мм, b₂ = B₁ + b₂ = 750 + 10 = 760мм.

Производим кантовку раската.

3 проход:

Н₂ = b₂ = 760 мм, В₂ = h₂ = 615 мм, h₃ = 90 мм,

h₃ = H₂ – h₃ =760 – 90 = 670 мм.

t₃=t₂-Δt=1215-15=1200

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

4.IV проход:

Н₃ = 670 мм, В₃ =615 мм, h₄ = 90 мм, h₄ =H₃ – h₄ =670 – 90 =580 мм,

t₄=t₃-Δt= 1200-15=1185

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1185)=0,47

, принимаем b₄ = 10 мм,

b₄ = B₃ + b₄ = 615 + 10 = 625 мм;

5 проход:

Н₄ = 580 мм, В₄ = 625 мм, h₅ = 90 мм, h₅ = H₄ – h₅ = 580 – 90 = 490 мм,

t₅=t₄-Δt= 1185-15=1170

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1170)=0,47

, принимаем b₅ = 15 мм,

b₅ = B₄ + b₅ = 625 + 15 = 640 мм;

1. VI проход:

Н₅ = 490 мм, В₅ = 640 мм, h₆ = 90 мм, h₆ = H₅ – h₆ = 490 – 90 = 400 мм,

t₆=t₅-Δt= 1170-15=1155

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1155)=0,48

, принимаем b₆ = 15 мм,

b₆ =B₅ + b₆ = 640 + 15 = 655 мм.

Выполняем кантовку и передачу раската во II калибр.

2. VII калибр:

H₆ = b₆ = 655 мм, В₆ = h₆ = 400 мм, h₇ = 90 мм,

h₇ = H₆ – h₇ = 655 – 90 = 565 мм,

R₂ = 0,5(D₀ – ) = 0,5(1300 – 210) = 545 мм,

t₇=t₆-Δt= 1155-15=1140

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1140)=0,49

мм, принимаем b₇ = 10 мм,

b₇ = B₆ + b₇ = 400 + 10 = 410 мм;

3. VIII проход:

Н₇ = 565 мм, В₇ = 410 мм, h₈ = 90 мм, h₈ = H₇ – h₈ = 565 – 90 = 475мм,

t₈=t₇-Δt= 1140-15=1125

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1125)=0,5

мм, принимаем b₈ = 15 мм,

b₈ = B₇ + b₈ = 410 + 15 = 425 мм;

4. IX проход:

Н₈ = 475 мм, В₈ = 425 мм, h₉ = 90 мм, h₉ = H₈ – h₉ = 475 – 90 = 385 мм,

t₉=t₈-Δt= 1125-15=1110

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1110)=0,51

мм, принимаем b₉ = 15 мм,

b₉ = B₈ + b₉ = 425 + 15 = 440 мм;

5. X проход:

H₉ = 385 мм, В₉ = 440 мм, h₁₀ = 90 мм,

h₁₀ = H₉ – h₁₀ = 385 – 90 = 295 мм,

t₁₀=t₉-Δt= 1110-15=1095

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1095)=0,51

мм, принимаем b₁₀ = 20 мм,

b₁₀ = B₉ + b₁₀ = 440 + 20 = 460 мм.

Производим кантовку и передачу раската в III калибр.

6. XI проход:

Н₁₀ = b₁₀ = 460 мм, В₁₀ = h₁₀ = 295 мм, h₁₁ = 90 мм,

h₁₁ = H₁₀ – h₁₁ = 460 – 90 = 370 мм,

R₃ = 0,5(D₀ – ) = 0,5(1300 – 190) = 555 мм,

t₁₁=t₁₀-Δt= 1095-15=1080

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1080)=0,52

мм, принимаем b₁₁ = 20 мм,

b₁₁ = B₁₀ + b₁₁ = 295 + 20 = 315 мм;

7. XII проход:

Н₁₁ = 370 мм, В₁₁ = 315 мм, h₁₂ = 90 мм,

h₁₂ = H₁₁ – h₁₂ = 370 – 90 = 280 мм,

t₁₂=t₁₁-Δt= 1080-15=1065

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1065)=0,53

мм, принимаем b₁₂ = 25 мм,

b₁₂ = B₁₁ + b₁₂ = 315 + 25 = 340 мм;

8. XIII проход:

Производим кантовку раската перед последним проходом и передаем его в IV калибр.

H₁₂ =b12= 340 мм, В₁₂ =h12= 280 мм, h₁₃ = 90 мм,

h₁₃ = H₁₂ – h₁₃ = 340 – 90 = 250 мм,

R₄ = 0,5(D₀ – ) = 0,5(1300 – 180) = 560 м,

t₁₃=t₁₂-Δt= 1065-15=1050

ƒ=1,2*0,88*(1,05-0,0005*1050)=0,53 м,

мм, принимаем b₁₃ = 25 мм,

b₁₃ = B₁₂ + b₁₃ = 280 + 25 = 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	–	–	795	750	–	–
1	I	B	705	750	90	–
2		B	615	760	90	10
3		H	670	615	90	–
4		H	580	625	90	10
5		H	490	640	90	15
6		H	400	655	90	15
7	II	B	565	410	90	10
8		B	475	425	90	15
9		B	385	440	90	15
10		B	295	460	90	20
11	III	H	370	315	90	20
12		H	280	340	90	25
13	IV	B	250	305	90	25

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. XII проход:

h₁₂ = 65 мм,

Н₁₁ = 370 мм, В₁₁ = 315 мм, h₁₂ = H₁₁ – h₁₂ = 370 – 65 = 305 мм,

мм, принимаем b₁₂ = 15 мм,

b₁₂ = B₁₁ + b₁₂ = 315 + 15 = 330 мм;

2. XIII проход:

h₁₃ = 20 мм,

Н₁₂ = 330 мм, В₁₂ = 305 мм, h₁₃ = H₁₂ – h₁₃ = 330 – 20 = 310 мм,

мм, принимаем b₁₃ = 5 мм,

b₁₃ = B₁₂ + b₁₃ = 305 + 5 = 310 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 = 625 мм, h₄ = 580 мм;

0,97 – коэффициент, учитывающий закругление углов раската.

мм.

2) Рассчитываем длины в первых:

l_1-4 = l₄ – L_сл = 3298,9 – 2500 = 798,9 мм;

l₁ = L_сл + l_1-4 / 4 = 2500 + 798,9/4 = 2699,7 мм;

l₂ = l₁ + l_1-4 / 4 = 2700 + 798,9/4 = 2899,7 мм;

l₃ = l₂ + l_1-4 / 4 = 2900 + 798,9/4 = 3099,7 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; мм;

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	–	–	795	750	–	–	2500
1	I	В	705	750	90	–	2700
2		В	615	760	90	10	2900
3		Н	670	615	90	–	3100
4		Н	580	625	90	10	3299
5		Н	490	640	90	15	3813
6		Н	400	655	90	15	4564
7	II	В	565	410	90	10	5162
8		В	475	425	90	15	5924
9		В	385	440	90	15	7060
10		В	295	460	90	20	8813
11	III	Н	370	315	90	20	10261
12		Н	305	330	65	15	11882
13	IV	B	310	310	20	5	12444

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.

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 = 35 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 295 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.

Примем ширину крайних буртов 120 мм.

Примем нижнее давление D = 10 мм,

Тогда D_н = D_ср + D / 2 = 1300 + 10 /2 = 1305 мм;

D_в = D_н – D / 2 = 1300 – 10 / 2 = 1295 мм.

800

820

120

90

R40

400

R50

90

R30

R35

350

310

R25

R30

90

190

470

235

425

Калибровка валков блюминга 1300

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и науки УКРАИНЫ

ДОНБАССКИЙ государственный техническиЙ университет