Расчет параметров агрегатов и выбор оборудования технологических линий обжимного стана

3 Расчет параметров агрегатов и выбор оборудования технологических линий обжимного стана

В данном курсовом проекте блюминг предназначен для прокатки слитков в блюмы сечением 300 х 300 мм и слябы 250 х 1 500 мм.

В качестве исходного материала для прокатки блюмов принимаем слиток Л7, отливаемый в изложницы; размеры сечения слитка 1144 х 559, высота слитка 2100 мм. .А для прокатки слябов слиток с размерами 1250х670х2900 мм.

 

3.1 Составление баланса металла по обжимному цеху

Потребность цеха в слитках с учетом потерь определяется по формуле:

где П_год – производительность годовая;

П_обр - массовая часть обрези в общем объеме;

П_ок – массовая часть окалин в общем объеме;

Определим массовую часть обрези в общем объеме:

где 0,08 – доля обрези от общего объема;

П_год – 2,5 млн.т/год;

 

Определим массовую часть окалин в общем объеме:

где 0,02 – доля окалины от общего производства проката;

Потребность цеха в слитках составит:

 

3.2 Выбор типа агрегатов обжимного цеха

Выбранный агрегат основной технологической линии должен обеспечивать годовую производительность в 2,5 млн.т/год готовой продукции- блюмов сечением 200 х 200 мм и слябов сечением 250 х 1500 мм.

Следовательно подходит блюминг 1150 с производительностью по блюмам и слябам 3,3 млн.т/год. Блюминг предназначен для прокатки блюмов сечением 200 х200 – 350 х 350 и блюмов до 250х1500 из слитков массой до 10 т.

 

3.3 Расчет параметров блюминга 1150

 

Расчет блюма сечением 300 х 300 мм

Определяем коэффициент вытяжки, [1.стр 10]:

 

где S₀ – площадь поперечного сечения слитка;

S – площадь поперечного сечения заготовки;

.

Определяем длину заготовки, [1.стр 10]:

 м,

где l₀ – 2,10 м - исходная высота или длина слитка;

,

Определим суммарное обжатие, [2.стр 130]:

,

Определяем максимальное обжатие [2.стр 41]:

мм

где μ – 0,32 - коэффициент трения металла в валке;

D_в – 1150 мм - диаметр валка;

Определим коэффициент трения металла в валке, [1.стр. 22]:

где n₁ –1,0 - коэффициент характеризующий состояние поверхности валков;

 n₂ – 0,8 - коэффициент учитывающий скорость прокатки;

t – температура прокатки 1300 ºС;

,

принимаем максимальное обжатие .

Определяем длину очага деформации при прокатке, [1.стр 17]:

,мм

где R_в – 575 мм - радиус валка;

==200,62 мм.

Определим величину относительного обжатия металла [1.стр. 26]:

Определим скорость прокатки, [2.стр 70]:

мм/с,

где n_в – 90 рад/с - частота вращения рабочих витков;

Рассчитаем скорость деформации металла, [2.стр. 70]:

 ,

Определяем предел текучести прокатываемого металла, [1,стр.13]:

,

Определяем среднее давление металла на валки, [1.стр. 29]:

где k – коэффициент сопротивления металла деформации, [1.стр. 32];

m – коэффициент учитывающий время при прокатке, [1.стр. 27] ;

,

h_cр – средняя толщина металла, [1.стр. 27];

h₁ – толщина заготовки после прокатки, [1.стр. 11];

Определим усилия прокатки, [1.стр. 36]:

где b₀ – начальная ширина заготовки;

b – ширина заготовки после прокатки, [1.стр. 11];

где  - уширение при прокатке, [2.стр. 134];

Принимаем уширение = 5 мм;

Определяем момент прокатки [2.стр. 145]:

где коэффициент плеча прокатки;

Определим момент трения подшипников скольжения валка, [1.стр. 43]:

где d_ш –0,75 м - диаметр шейки;

коэффициент трения в подшипниках скольжения;

Определим момент холостого хода, [1.стр. 39]:

 

Определим мощность двигателя, [2.стр. 137]:

где  рад/с² - частота вращения двигателя;

0,85 - КПД привода валков.

Расчет блюма сечением 250 х 1500 мм

Определяем коэффициент вытяжки, [1.стр 10]:

 

где S₀ – площадь поперечного сечения слитка;

S – площадь поперечного сечения заготовки;

.

Определяем длину заготовки, [1.стр 10]:

 м,

где l₀ – 2,10 м - исходная высота или длина слитка;

,

Определим суммарное обжатие, [2.стр 130]:

Определяем максимальное обжатие [2.стр 41]:

мм

где μ – 0,32 - коэффициент трения металла в валке;

D_в – 1150 мм - диаметр валка;

Определим коэффициент трения металла в валке, [1.стр. 22]:

где n₁ –1,0 - коэффициент характеризующий состояние поверхности валков;

n₂ – 0,8 - коэффициент учитывающий скорость прокатки;

t – температура прокатки 1300 ºС;

,

принимаем максимальное обжатие .

Определяем длину очага деформации при прокатке, [1.стр 17]:

,мм

где R_в – 575 мм - радиус валка;

==200,62 мм.

Определим величину относительного обжатия металла [1.стр. 26]:

Определим скорость прокатки, [2.стр 70]:

мм/с

где n_в – 90 рад/с - частота вращения рабочих витков;

Рассчитаем скорость деформации металла, [2.стр. 70]:

 ,

Определяем предел текучести прокатываемого металла, [1,стр.13]:

,

Определяем среднее давление металла на валки, [1.стр. 29]:

где k – коэффициент сопротивления металла деформации, [1.стр. 32];

m – коэффициент учитывающий время при прокатке, [1.стр. 27] ;

,

h_cр – средняя толщина металла, [1.стр. 27];

h₁ – толщина заготовки после прокатки, [1.стр. 11];

Определим усилия прокатки,[1.стр. 36]:

где b₀ – начальная ширина заготовки;

b – ширина заготовки после прокатки, [1.стр. 11];

где  - уширение при прокатке, [2.стр. 134];

Принимаем уширение = 5 мм;

Определяем момент прокатки [2.стр. 145]:

где коэффициент плеча прокатки;

Определим момент трения подшипников скольжения валка, [1.стр. 43]:

где d_ш –0,75 м - диаметр шейки;

коэффициент трения в подшипниках скольжения;

Определим момент холостого хода,[1.стр. 39]:

 

Определим мощность двигателя,[2.стр. 137]:

где  рад/с² - частота вращения двигателя;

0,85 - КПД привода валков.

Рассчитанная мощность привода вращения рабочих валков равна 6,78 МВт.

 

ВЫВОДЫ

В курсовом проекте выполнено описание технологических линий обжимного цеха, рассмотрены особенности технологического процесса обжимного цеха. Был произведен выбор и расчет оборудования главной линии обжимного стана 1150.

В процессе выполнения проекта были получены следующие основные параметры: максимальное обжатие ; скорость прокатки , усилие прокатки для блюмов равняется , для слябов ; момент прокатки  и 1,14 МН*м ; момент трения подшипников скольжения валка  и 0,1422 МН*м ; момент холостого хода  и 0,057 МН*м мощность двигателя  и 6,78 МВт для слябов.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1.    Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия,1987.480 с.

2.    Прокатное производство. Учебник для вузов. 3-е изд. Полухин П.И., Федосов Н.М., Королев А.А., Матвеев Ю.М. М.: «Металлургия», 1982,696 с.

3.    Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. Учебник для вузов / Целиков А.И., Полухин П.И., Гребенник В.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1988. 680 с.

4.    Методические указания на выполнение курсового проекта по дисциплине: «Технологические линии и комплексы металлургических цехов».

5.    Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов:

учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1969. 461 с.