Построение кривой распрямления технологической оси для криволинейной МНЛЗ

В случае криволинейной машины деформация слитка производится при наличии жидкой сердцевины. В этом случае вероятность появления дефектов при деформации незатвердевшего слитка значительно выше.

Технологическая ось криволинейной МНЛЗ состоит из 3 (криволинейная МНЛЗ с радиальным кристаллизатором) или 5 частей (криволинейная машина с вертикальным кристаллизатором). В случае криволинейной МНЛЗ с радиальным кристаллизатором технологическая ось состоит из радиального участка (с постоянной кривизной), криволинейного участка (с переменной кривизной) и горизонтального участка. На криволинейном участке радиус кривизны изменяется от до . Так как затвердевающий металл граничит с жидким и находится при температуре солидуса, то есть в зоне температурного интервала хрупкости, поэтому деформация непрерывного слитка должна происходить при малых значениях, не ведущих к разрыву металла, то есть образованию дефектов.

Поэтому задача построения кривой распрямления для криволинейного участка сводится к подбору кривой, разгиб которой происходит с возникновением минимальных деформаций, не превышающих прочностных свойств металла в температурном интервале хрупкости для данной марки стали.

С этой целью выбираются различные кривые, имеющие по длине относительно одинаковые величины деформации. Сотрудниками ПО ВНИИМЕТМАШ была предложена зависимость кривизны от параметров заготовки и скорости ее движения. Особенность этой кривой заключается в том, что величина деформации в каждой точке, где происходит правка слитка, одинакова и, если она не превышает допустимой деформации в ТИХ (температурном интервале хрупкости) для данной марки стали, может быть использована для распрямления слитка.

Уравнение имеет вид:

, (7)

где R_i – радиус кривизны в точке i; R₀ – базовый радиус радиальной части технологической линии МНЛЗ. Обычно базовый радиус имеет значения R₀ = 3 … 12 м. С увеличением R₀ при всех равных условиях величина деформации, но в то же время растет высота МНЛЗ и, соответственно, ее стоимость; i – номер точки правки; t – расстояние между точками правки, необходимое для установки оборудования для разгиба слитка. Обычно i = 0,8 … 1,2 м; w – скорость вытягивания непрерывного слитка, м/мин; y – расстояние от нейтральной оси опасного слоя, в котором может произойти разрыв металла (, где - толщина закристаллизовавшейся оболочки слитка к моменту его распрямления; - коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения); - допустимая деформация слоев металла, находящихся в температурном интервале хрупкости ( 0,0015 … 0,0080); - время нахождения деформируемого слоя в температурном интервале хрупкости (, где - время формирования слитка до начала выпрямления, ; L – расстояние от уровня металла в кристаллизаторе до точки правки).

Решение этого уравнения возможно, если известна начальная точка разгиба – точка, с которой начинается разгиб. Сотрудники ПО «Уралмаш» предложили начинать распрямление слитка с момента, когда относительная толщина закристаллизовавшейся оболочки находится в интервале 0,4 0,65. При малых значениях «с» толщина оболочки характеризуется малыми размерами, большим температурным градиентом, высокой средней температурой и низкой прочностью. При большом значении «с» (позднее) распрямление слитка происходит при более высоком ферростатическом давлении и большей относительной деформации слоев слитка.

Учитывая тот факт, что для начала расчета необходимо выбрать значение «с», не следует считать гарантированным получение необходимых параметров кривой распрямления для данных значений «с». Необходимо, меняя значения «с», добиться плавной кривой распрямления с расположением последней точки разгиба на горизонтальном участке.

Для выбора типа кривой необходимо иметь следующие данные:

1. Тип МНЛЗ, марка стали, параметры заготовки;

2. Количество ручьев;

3. М – масса плавки, т;

4. w – скорость вытягивания заготовки, м/мин;

5. - допустимая деформация в ТИХ;

6. - коэффициент интенсивности охлаждения;

7. a – толщина заготовки, м;

8. t – расстояние между точками разгиба, м;

9. k – коэффициент затвердевания;

10. t_c - температура солидуса; t_к – температура поверхности слитка в конце затвердевания.

Построение кривой распрямления (рис. 1).

1. На четверти окружности радиусом R₀ находим местоположение точки «с».

, (8)

. (10)

Рис. 1. построение кривой распрямления.

Из точки «m» опускаем перпендикуляр на линию окружности и получаем точку «с».

2. Из точки «с» через центр кривизны «о» проводим прямую и на ней откладываем радиус R₁, рассчитанный по уравнению (7), и центр кривой «о₁».

3. Из центра кривизны «о₁» радиусом R₁ проводим дугу длиной t, получая таким образом точку разгиба «i =1».

4. Из точки разгиба «i» через центр кривизны «о₁» проводим прямую и на ней откладываем отрезок размером R₂ с центром кривизны «о₂».

5. И так повторяем до тех пор, пока не получим точку разгиба радиусом R = . При этом данная точка должна лежать на горизонтальной линии. Если, по результатам расчета, она находится на кривой, то необходимо задаться новым значением «с», а расчет повторить.

Поиск по сайту: