Скоростной режим деформации

Прокатка на блюминге и слябинге ведется в реверсивном режиме. Диаграмма изменения скорости валков блюминга в некотором /-м пропуске (рис. 9.13, а) показывает, что сначала валки начинают вращаться в требуемом направлении с ускорением А (об/мин/с). При некоторой скорости (об/мин) в валки задается слиток, и далее валки ускоряются вместе со слитком. Затем прокатка продолжается при постоянной скорости валков я_тах. В конце прокатки скорость валков снижается с замедлением В (об/мин/с), и на скорости л_выб происходит выброс металла из валков. После снижения скорости валков без металла до 0 осуществляется прокатка в обратном направлении по такой же диаграмме. Если слиток короткий, то диаграмма скоростей превращается в треугольную, так как участок с постоянной скоростью отсутствует (рис. 9.13, б). Таким образом, на трапециевидной диаграмме имеется пять участков, а на треугольной — четыре.

Рис. 9.13. Трапециевидная (а) и треугольная (б) диаграммы скоростей и диаграмма моментов при прокатке на блюминге

На первом участке происходит разгон валков без металла от 0 до «_зах продолжительностью т, = и_зах /А, на втором — разгон валков со слитком от л_захдо л_тахс временем х₂ = (я_тах - — п_ах)/А, на третьем — стационарная прокатка со скоростью и_тах продолжительностью т₃. Четвертый и пятый участки соответствуют остановке двигателя сначала с металлом в валках от скорости л_тах до я_выб и затем без металла до скорости л = 0 с временами т₄ = (л_тах - п_вы6)/В и т₅ = и_выб/В. Далее возможна пауза продолжительностью т₍₎ от 0 до нескольких секунд, после которой осуществляется реверс двигателя и следующий пропуск.

Реверсивная прокатка оказывает существенное влияние на загрузку двигателя. Напомним, что каждый валок блюминга (и слябинга) приводится от индивидуального двигателя постоянного тока мощностью от 4000 до 6000 кВт через шпиндель. В линии привода отсутствуют шестеренная клеть и редукторы, поэтому моменты на валке и валу двигателя совпадают, передаточное отношение привода равно 1. На первом участке скоростной диаграммы двигатель преодолевает момент М_хх, идущий на вращение стана в холостом состоянии, а также динамический момент А/_дин на преодоление сил инерции, возникающих при разгоне привода:

На втором участке

Добавились моменты прокатки Л/_мр и трения Л/_ф.

На третьем участке скорость постоянна, поэтому А/_дин = 0 и

Соответственно на четвертом и пятом участках и

(динамический момент направлен в обратную сторону, помогая вращению двигателя, поэтому знак “минус”).

Рис. 9.14. Диаграмма скоростей при прокатке на слябинге (пропуск В-Г) (а) и на блюминге при сдвоенной прокатке (б)

Иначе будет выглядеть диаграмма скоростей при прокатке на слябинге, поскольку он содержит две пары валков. Для пропуска В-Г (рис. 9.14, а) захват металла осуществляется вертикальными валками, затем на более высоких скоростях металл захватывается горизонтальными валками. Выброс раската происходит в гой же последовательности, т. е. сначала из вертикальных, а затем из горизонтальных валков. Продолжительности и моменты прокатки на каждом участке необходимо рассчитывать для каждого валка отдельно. На слябинге в любой момент прокатки линейные скорости обеих пар валков должны быть одинаковыми, что поддерживается автоматической системой управления приводами. Вертикальные валки по диаметру меньше горизонтальных, поэтому должно выполняться соотношение

При рассогласовании скоростей одна пара валков воздействует через слиток на другую, принудительно ускоряя или замедляя вращение. При этом в паре валков, вращающихся быстрее, чем положено, момент прокатки резко возрастает, а в другой паре, наоборот, резко падает. Неравномерная загрузка приводов очень вредна.

Для повышения производительности на всех блюмингах и слябингах практикуют так называемую сдвоенную прокатку. В первых пропусках слиток короткий, и всегда диаграмма скоростей треугольная. Можно прокатывать один за другим два слитка сразу. В последних пропусках каждый из слитков докатывается раздельно. В сдвоенных пропусках (рис. 9.14, 6) захват первого слитка происходит так же, как при одиночной прокатке, а для выброса первого и захвата второго слитка скорость валков приходится снижать до значения, которое всегда выше скорости захвата при одиночной прокатке. Соответственно и_тах и средняя скорость прокатки второго слитка выше, чем первого. За счет этого, а также при сокращении времени некоторых вспомогательных операций достигается увеличение производительности.