 |
|
Глава 3 Методология расчета количества подаваемой воды для охлаждения изделия на примере линии термоупрочнения в потоке листового стана 1450.
Методология расчета была взята из патента РФ 2078834 «Устройства для быстрого охлаждения» за авторством Шварцман З.М., Черкасский Р.И., Черятьев А.П., Радюкевич А.Л., Липай Е.С., Григорьев В.П.
Способ заключается в регулировании интенсивности охлаждения путем изменения количества подаваемой воды, причем последнее изменяют согласно зависимости:
Q=Qo+K*ΔV
где Q и Q0 - соответственно текущее и начальное количество подаваемой воды, м3/с;
ΔV - изменение скорости полосы на моталке, м/с;
K - коэффициент пропорциональности
Как известно, после прокатки полос из малоуглеродистой кипящей и полуспокойной стали на стане горячей прокатки ее поверхность подвергают охлаждению для получения необходимых механических свойств металла путем подачи воды через душирующие устройства.
Для обоснования способа провели измерения скоростей выхода из последней клети стана горячей прокатки 1450 переднего и заднего концов полос и скоростей их на моталке, а также провели сравнение микроструктуры полос при существующих и предлагаемых режимах охлаждения на моталке из стали марки 08кп. В процессе экспериментов скорости выхода переднего и заднего концов полос из стана и скорость переднего конца полосы на моталке оказались одинаковыми и отличными от скорости заднего конца полосы на моталке (обозначено соответственно V1 и V2).
Разница в величинах V1 и V2 объясняется увеличением скорости моталки после выхода заднего конца полос из стана вследствии исчезновения заднего натяжения полосы.
Из таблицы видно, что при охлаждении по существующему режиму (по прототипу) имеет место разнобальность как зерен феррита, так и зерен цементита по длине полосы, в то время как при охлаждении по предлагаемому режиму такая разнобальность отсутствует.
Данные экспериментов приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Размер полосы, мм | V1 м/с | V2 м/с | Балл зерна | |||||||
| Существующий режим | Предлагаемый режим | |||||||||
| П.к. | З.к. | П.к. | З.к. | |||||||
| Ф. | Ц. | Ф. | Ц. | Ф. | Ц. | Ф. | Ц. | |||
| 2х1000 | 7.1 | 8.0 | ||||||||
| 2.5х1000 | 6.5 | 7.2 | ||||||||
| 3х1000 | 5.6 | 6.2 | ||||||||
| 4х1000 | 4.8 | 5.2 |
Обозначено: П.к. и З.к. – соотвественно передний и задний конец полосы;
ф. и ц. - соответственно феррит и цементит.
Горячекатаная полоса из стали марки 08кп с размерами после прокатки 2,5х1000 мм выходит из стана горячей прокатки со скоростью 6,5 м/с. Количество подаваемой на полосу воды в душирующем устройстве составляет Q0 0,5 м3/с. Участок полосы, приходящий на моталку со скоростью до 7,2 м/с, равен расстоянию от последней клети до моталки, т.е. для стана 1450 ММК 70 м.
Для определения момента, с которого увеличивается подача воды в душирующем устройстве, примем следующий режим прокатки в чистовой группе клетей 5-10: 21,0 12,7 7,6 5,0 3,6 2,9 -2,5 мм. Расстояние между клетями равно 5,5 м. Приведенная длина раската в чистовой группе клетей составляет:
Промежуток
9 – 10 - 
8 – 10 - 
7 -10 - 
6 -10 - 
5 – 10 - 
Таким образом, момент ускорения полосы на моталке соответствует моменту нахождения заднего ее конца в 5-й клети, так как приведенная длина раската равна расстоянию от последней клети до моталки.
Для осуществления способа в момент выхода заднего конца полосы из 5-й клети подачу воды в душирующем устройстве плавно увеличивают до величины, определяемой по формуле:
, м3/с
Коэффициент K для стана 1450 равен 0,3 м2 из условия получения одинаковой температуры смотки по длине полосы (по опытным данным), т.е.
, м3/с
Для душирования с величиной Q0 0,2 м3/с (полуспокная сталь)
, м3/с
Для полос, прокатанных со скоростью V1 4,8 м/с; V2 5,2 м/с и Q0 0,7 м3/с (толщина полосы 4,0 мм, сталь 08кп)
, м3/с
Преимущество изобретения перед прототипом заключается в более равномерном формировании микроструктуры по длине горячекатаной полосы.
Экономический эффект применения предлагаемого способа состоит в повышении отпускной цены проката за счет улучшения его качества.
Заключение
Впервые линию теромупрочнения ввели в промышленную эксплуатацию в потоке прокатки стана 250 1 на комбинате «Криворожсталь» в 1967г. Это позволило решить ряд важнейших задач по упрочнению проката и повысить его качество, а так же накопить опыт разработать новые режимы термоупрочнения.
С тех пор метод термического упрочнения проката посредством использования линии термоупрочнения постоянно развивался, повышая качество и технологичность процесса.
На сегодняшний день ни одно металлургическое производство не обходится без данного участка обработки. Появляются все новые и новые методы термического упрочнения, совершенствуется и разрабатывается новейшее оборудование, которое находит применение на производстве.
Список используемой литературы
1. Иванов, А.В. Моделирование процесса охлаждения арматуры класса А-IV в установке термомеханического упрочнения мелкосортного стана 250 АО "Северсталь" / А. В. Иванов, А. А. Восканьянц, А. А. Оборин