CC BY
43
в межвалковом контакте (верхний знак используется при Ар >Аоп).
Подставляя записанные выражения в условие (2), получим уравнение для определения координаты «полюса» качения ук:
Ук
мподш = ±{q ( у ) Доп ( у ) dy
0
L
+j q ( у ) Доп ( у ) dy.
+
(3)
Ук
Неизвестную угловую скорость опорного валка, найдя значение ук из уравнения (3), можно определить го следующему выражению:
=
R Р ( Ук )
Доп (Ук )
фр.
(4)
Энергетическую интенсивность изнашивания Iw, входящую в формулу (1), определяем согласно требованиям рекомендаций Р 60-95-88 «Обеспе-чение износостойкости изделий». В качестве исходных данных для определения Iw используем значения наработки по работе трения Aтр и соот-ветствующие значения износа AV. Из n измерений износа и расчетов работы трения оцениваем статистические характеристики показателя изнашивания: среднеезначение Iw и дисперсию S2.
Iw =11I
n i=1
f
S 2 = ■
n
n -1
УI2 -1:
/ , 1Wi
(5)
(6)
v n i=1
Вычисляем допустимые пределы 1&н и 1ше показателя изнашивания, определяющие интервал, в который с вероятностью у должна попасть основная доля измерений, не меньшая заданного предела Р. Принимая нормальный закон распределения величины 1ц и задаваясь у=0,99, Р=0,90, находим минимальное число испытаний п=60. Допустимые пределы величины 1ц определяем по формулам:
I Wh ~ IW tS ,
I We Iw
tS
(8)
(
где t = t
1
5Z,2 +10
A
; здесь для задан-
^ \}\'2п 12п ^
ных значений у и Р коэффициент вероятностного распределения ^ = 1,65 и квантиль Ху = 2,33.
Предельный межперевалочный срок службы определяем из выражения (1), задаваясь допустимым значением радиального износа валков [ДД(у = 0)] на середине длины бочки:
г_1 *(2Д. (у = 0)[АЛ (у = 0)]-[ДЛ (у = 0)]’; ^
1г|_ ~1, (у = 0)- К, (у = 0)-1, " <9)
Библиографический список
1. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Томск: Политграфиздат, 1947. Т. 4. С. 542.
2. Салганик В.М., Мельцер В.В. Исследование на ЭВМ деформаций и нагрузок валковой системы кварто: Учеб. пособие. Свердловск: Изд-воУПИ, 1987. 78 с.
3. Николаев В.А. Условия скольжения на контакте рабочего и опорного валков клети кварто // Металлургия и коксохимия. Киев: Техніка, 1976. № 50. С. 28-32.
УДК 621.771
Р. Г. Селиванов, О. В. Синицкий, Н. А. Швед, А. А. Скрылёв, О. М. Трегубенко
СКВОЗНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТИ ИЗ ПОДКАТА ДВОЙНОЙ ШИРИНЫ, ПОДВЕРГАЕМОГО ПРОДОЛЬНОМУ РОСПУСКУ
В настоящее время на ОАО «ММК» поставлен вопрос улучшения загрузки производственных мощностей В связи с этим была внедрена технология производства подката двойной ширины для жести Суть ее - в горячей прокатке на ШСГП 2000 широких полос с их последующим продольным роспуском перед холодной прокат -
кой. Указанная технология позволяет увеличить ширину подката для жести, производимого на стане 2000, и максимальный вес рулонов.
Однако известно, что для лучшего удержания полосы вдоль линии прокатки следует производить несколько выпуклый подкат (чечевицеобразный). После продольного роспуска такого профи-
ля будут получаться две клиноввдные полосы. Клин данных полос разнонаправлен (рис. 1).
Клиновидный профиль вызывает ряд проблем при прокатке на многоклетевых станах. При задаче переднего конца в первую клеть в результате неравномерности вытяжек по ширине полосы могут возникать её поперечные перемещения, что создает трудности при дальнейшем протягивании полосы через остальные клети стана: возможное застревание и повреждение вспомогательного оборудования и механизмов, установленных в межклетевых промежутках.
После задачи полосы и начала установившегося процесса прокатки утолщенный край обжимается больше, при этом велика вероятность возникновения дефекта «односторонняя волнистость » (рис. 2).
Волнистость - результат неравномерной вытяжки по ширине полосы. Значительная волнистость на рабочей скорости становится причиной порыва полосы, как правило, в промежутке 4-5 клетей или на моталке, что приводит к навариванию валков в этих клетях и к необходимости внеплановых перевалок.
Даже при небольшом значении разнотолщин-ности полос с клиновидным профилем возникнет необходимость многократного вмешательства вальцовщиков в настройку стана при переходе с «левых» полос на «правые» и наоборот, что вле -чёт увеличение дефектов плоскостности и отсор-
Рис. 1. Поперечный профиль горячекатаной полосы до раскроя и после
тировку на последующих переделах.
Решение данной проблемы было найдено в бо-лее строгом ограничении по разнотолщинности горячекатаной полосы: если раньше нормой считалась разнотолщинность 0,02... 0,06 мм, то после внедрения данной технологии эта величина должна составлять 0,02.0,03 мм (не более 0,04 мм). При таких параметрах форма поперечного сечения подката близка к прямоугольной, и процесс холод -ной прокатки полос, полученных продольным роспуском из такого подката, достаточно стабилен
В настоящее время на стане 2000 ОАО «ММК» применяется система профилирования валков, предназначенная для прокатки трех основных групп полос: подката для жести, трансформаторной стали и широких полос общего назначения. Станочные профили рабочих валков являются вогнутыми с величиной вогнутости от -0,55/-0,60 мм в первых клетях чистовой группы до -0,25/-0,15 мм в последних. По мере износа опорных валков ве-личина исходной вогнутости рабочих уменьшается вплоть до придания им выпуклой формы. Рабочие валки черновой группы цилиндрические. Опорные валки черновой и чистовой групп выполняются с выпуклой формой бочки.
Монтажные партии металла формируются таким образом, чтобы наработка на рабочих валках последней чистовой клети не превышала 135 км, после чего осуществляется перевалка рабочих валков всей чистовой группы. Продолжительность кампании опорных валков различна и составляет ог 3 до 14 сут с возрастанием против хода прокатки.
С использованием представленной системы профилирования и регламента работы валков были получены следующие значения величины поперечной разнотолщинности полос (рис. 3).
Из рис. 3 ввдно, что полосы толщиной 2,02,5 мм имеют поперечную разнотолщинность
%
30
25
20
15
10
5
0
к = 2,0-2,5 мм
0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
Н, мм
Рис. 3. Гистограммавеличины поперечной разнотолщинности горячекатаных полос шириной 1400-1798 мм поданным ЦЛКОАО «ММК»
Таблица 1
Температура (°С) поверхности и тепловой профиль рабочих валков
Номер клети Координата на половине длины бочки валка, мм % °С Тепловая вы -пуклость, мм
0 333,3 666,7 1000
7 76,3 73,4 55,6 37,8 38,5 +0,32
8 72,1 70,3 50,9 40,5 31,6 +0,29
9 65,7 62,7 52,7 39,6 26,1 +0,21
10 72,2 70,3 53,8 41,9 30,3 +0,23
11 59,6 57,9 50,7 42,6 17,0 +0,16
12 60,2 58,2 48,0 43,7 16,5 +0,13
13 56,7 53,9 47,0 41,7 15,0 +0,10
в диапазоне 0,05-0,10 мм, следовательно, суще -ствующая система профилирования валков не позволяет прокатывать полосы с требуемой ве-лининойї поперечной разнотолщинности.
В связи с этим была поставлена задача - спроектировать новые рациональные профилировки рабочих валков чистовой группы клетей при ис -пользовании существующей системы профилиро-вания опорных, разработать рекомевдации по ре -гламенгу работы валков.
В ходе математического моделирования нагрузок и деформаций валковых систем кварто стана 2000 г.п использовали математическую модель, разработанную на кафедре ОМД МГТУ им. Г.И. Носова [1, 2].
При проведении исследования учитывалось влияние теплового профиля валков, степени и характера износа опорных на профиль и плоскостность полос [3], для чего были выполнены соответствующие замеры.
В табл.1 представлены результаты замеров температуры поверхности боч -ки рабочих валков, а также величина тепловой выпуклости последних.
Изначально предполагалось, что градиент температур по поверхности бочек опорных валков близок нулю.
Для подтверждения данной гипотезы был осуществлен ряд замеров (табл. 2).
Из табл. 2 видно, что градиент тем -ператур поверхности бочки опорных валков близок нулю. Отрицательные значения градиента говорят о том, что тепловой поток от подушек опорных валков превышает другие составляющие потока, и имеет место незначительная тепловая вогнутость.
В связи с необходимостью учета влияния износа опорных валков на формирование профиля полос в валь-
Таблица 2
Температура (°С) поверхности и тепловой профиль опорных вапков
Номер клети Тип Координата на половине длины бочки, мм % °С Тепловой профиль, мм
0 455 910
11 Верхний 42,70 43,35 43,20 -0,50 -0,008
Нижний 42,60 42,90 42,85 -0,25 -0,004
12 Верхний 40,30 41,00 41,00 -0,70 -0,012
Нижний 42,10 42,65 43,10 -1,00 -0,017
13 Верхний 36,70 37,00 37,05 -0,35 -0,006
Нижний 39,80 39,70 39,40 0,40 0,007
цешлифовальном отделении ЛПЦ -10 ОАО
«ММК» были выполнены замеры профилей из -ношенных валков (рис. 4).
Из рис. 4 ввдно, что износ опорных валков в 7-9-й клетях незначительный и относительно рав-номерный Износ валка 10-й клети достигает 0,40,6 мм (на диаметр). Выработка опорных валков в 11- 13-й клетях составляет 0,6—1,2 мм с образова-нием характерного «ящичного калибра».
С использованием представленных выше данных была произведена адаптация модели к условиям стана 2000 г.п. ОАО «ММК» и проведены соответствующие расчеты.
Клети №7-10
Рис. 4. Первоначальные и изношенные профили опорных вапков
Поперечная разнотолщинность
Прогиб рабочего валка
- Прогиб опорного валка
Распределение погонного давления металла на валки
X, мм
910
.400
тзоо
200
100
0
Распределение межвалкового давления
т—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I 1—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—Г"
—I—I—I—I—I—I—I—I—Г"
X, ММ
0 91 182 273 364 455 546 637 728 819 910
Рис. 5. Распределение основных характеристик при прокаткеполосы 2,5x1515 мм из етапи 08ПС в 13-й клети на неизношенных опорных валках
Учитывая опыт аналогичной работы, прове-денной на стане 2500 г. п. ОАО «ММК» [4], спроектированные профили рабочих валков представлены в ввде поправок относительно базовых (для широких полос) на момент прокатки (табл. 3).
Для снижения поперечной разнотолщинно-сти промежуточного раската оказалось нецелесообразным применение профилированных ра -бочих валков последней клети черновой группы стана в силу их значительного (до 1,5—1,7 мм на диаметр) износа.
В результате проведенного исследования были предложены следующие мероприятия для обеспечения возможности производства подката двойной ширины для жести в условиях стана 2000 г.п. ОАО «ММК»:
• использование профилированных рабочих валков чистовых клетей стана согласно табл. 3;
• прокатка подката двойной ширины для жести при наработке на рабочих валках клети № 6 не более 10000 т металла, наработке на опорных валках клетей № 12-13 не более 50000 т. Исследования, проведенные для стана 1200
при использовании совокупности реальных па -раметров процесса прокатки, показали, что применяемая в настоящее время система профилирования валков, включая выполнение скосов на опорных валках, позволяет прокатывать полосы толщиной 0,20-0,23 мм из подката с чечеввдно-стью 0,02 мм с сохранением высокой плоскост-ности раската. Наблюдаемые на практике колебания величины поперечной разнотолщинности подката в большую или меньшую стороны могут отрицательным образом сказываться на плоскостности готового профиля.
Не меньшее влияние на профиль и плоскост -ность полос при холодной прокатке оказывает и тепловая выпуклость рабочих валков, которая может достигать 0,055 мм (на диаметр). Совокупность этих факторов - непостоянства поперечного профиля подката и теплового профиля валков -могут привести к дестабилизации процесса про -катки жести и резкому увеличению отсортировки полос по неплоскостности и серповидности.
Данное обстоятельство диктует рассмотреть вопрос о модернизации стана 1200 ОАО «ММК» и установке на нем систем оперативного воздействия на форму межвалкового зазора, таких как про-тивоизгиб/дополнигельный изгиб рабочих валков, системы многозонного охлаждения валков и др.
В рамках данной работы была выполнена оценка эффективности! влияния систем гидромеханиче -ского регулирования профиля (ГРП) полос на ве-личину поперечной разнотолщинности. Получили, что для компенсации! колебания поперечной разно-
Таблица 3
Предлагаемые поправки к профилировкам рабочих валков
Номер клети 7 8 9 10 11 12 13
Поправка на пару рабочих валков относительно базовой, мм +0,45 +0,40 +0,35 +0,35 +0,35 +0,25 +0,20
Таблица 4
Режимы управления профилем полосы при различном профиле подката
Номер клети Прос эиль подката, мм
0,04 0,02 0,01
Регули рующее усилие, кгс
1 -6000 0 3000
2 -3800 0 1200
3 -1000 0 1800
4 -2000 0 -300
5 0 0 1000
Таблица 5
Регулирование профиля полосы при изменении текущего профиля рабочих валков
Номер клети Профиль подката 5H=0,02 мм
Тр=-0,05 7р=0,00 7р=0,05 7С=0,10
Регулирующее усилие, кгс
1 10500 0 -11000 -21500
2 13200 0 -13800 -27800
3 13000 0 -12000 -24000
4 12000 0 -13000 -26000
5 13500 0 -12000 -25000
толщинности подката в диапазоне от 0,01 до
0,04 мм необходимо снабдить клети системами ГРП с диапазоном изменения усилий изгиба от 3 до -6 тс. Компенсация колебания текущего профиля валков в диапазоне от -0,05 до +0,10 мм потребует установочных значений усилий изгиба валков на уровне от 13,5 до -27,8 тс (табл. 4 и 5).
Анализ величины краевых скосов на опорных валках стана 1200 показал, что применяемые в настоящее время размеры скосов опорных валков являются рациональными и не требуют корректировки.
Таким образом, совокупность мероприятий по изменению системы профилирования валков и регламента их работы на стане 2000 горячей прокатки ОАО «ММК», а также оснащение стана холодной прокатки 1200 системами гвдроме-ханического регулирования профиля в совокупности с использованием спроектированных ре -жимов их работы являются важными компонентами сквозной технологии получения жести вы -сокого качества из подката двойной ширины.
Библиографический список
1. Salganik V. Mathematical modeling of roll load and deformation in a four-high strip mill. Metal Forming 2002. The University of Birmingham, UK, September 9-11, 2002.
2. Салганик B.M., Полецков П.П., Омельченко Б.Я. Моделирование и совершенствование четырехвалковых систем // Труды IV конгресса прокатчиков, г. Магнитогорск, 16-19 октября 2001 г. М.: Черметинформация, 2002. С. 152-154.
3. Анализ технологических возможностей ШСГП 2000 ОАО «М М К» по производству подката для жести двойной ширины с требуемым поперечным профилем / В.М. Салганик, П.П. Полецков, О.В. Синицкий и др. //Материалы 63-й научнотехнической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2003-2004 гг.: Сб. докл. Т. 1. Магнитогорск: МГТУ, 2004. С. 22-26.
4. Повышение плоскостности широких полос на стане 2500 горячей прокатки «ММК» в условиях преимущественного производства узких / В.М. Салганик, П.П. Полецков, А.Г. Соловьев и др. // Труды V конгресса прокатчиков, г. Череповец, 2124 ноября 2003 г. М.: Черметинформация, 2004. С. 48-51.
УДК 621. 774.021
Н. Н. Огарков, Е. Ю. Звягина, Н. П. Мухаметдинова, Н. М. Леонова
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ДРОБЕМЕТИОЙ ОБРАБОТКИ НА ОЧИСТКУ ОКАЛИНЫ С ПОВЕРХНОСТИ ГОРЯЧЕКАТАНОГО МЕТАЛЛОПРОКАТА
Очистка дробью широко применяется для очистки поверхности от формовочной смеси, окалины и других неметаллических включений, а также для повышения эксплутационных характеристик поверхностного слоя горячекатаного листа за счет его упрочнения и формирования квазирегулярного микрорельефа. Повышение стойкости микрорельефа в процессе эксплуатации горячекатаного листа обеспечивается сочетанием повышенной твердости при ДМО и оста -точных напряжений сжатия [1].
Обработка партии образцов производилась на дробеметной установке «АМУР ЛИТ МАШ», установленной в цехе металлоконструкций ЗАО «МРК». Технические характеристики дробеметной установки представлены в табл. 1. Дробеметные аппараты, установленные на очистном дробеметном оборудовании мод. 24587, производят очистку листового и профильного проката от окалины, ржавчины, наклепа поверхности металлопроката с целью упрочнения, повышения качества поверхности горячекатаного листа.
Эксперименты проводились в соответствии с паспортными данными установки в диапазоне температур +10...+25°С и относительной влажности 60—70%.
В качестве абразива для очистки поверхности горячекатаного листа использовалась стальная дробь диаметром 1,8 мм (ГОСТ 11964-81Е) марки ДЛС, с твердостью ниже НЯС 45.
Скорость перемещения обрабатываемого листа изменялась в диапазоне 1-5 м/мин Насечка
поверхности дробью осуществлялась при изме -нении числа двойных проходов с 1 до 3 двойных проходов.
Полученная насечка поверхности образцов при изменении режимов обработки представлена на рис. 1.
Контроль качества дроби выполнялся до проведения экспериментов.
Дробь считалась дефектной, если:
• площадь усадочной рыхлости более 40% дробины;
• площадь наибольшей раковины более 10% сечения дроби;
• длина наибольшей трещины более 20% диаметра дробины.
Таблица 1
Технические характеристики дробеметной установки «АМУРЛИТМАШ »
Габариты обрабатываемых изделий, мм: ширина, не более высота, не более длина, не более 1700 700 1450
Скорость движения изделия через установку, м/мин 1-5
Количество дробеметных аппаратов, шг. 4
М ассадроби, выбрасываемая одним дробеметны м аппаратом, кг/мин, не менее 200
Установленная мощность, кВт 75
Рекомендуемый абразив Дробь ДСЛ, ДСК, ДСР, 0,8-2,8 мм,
ГОСТ 11964-81Е
