Refrigeración de cilindros — Metaltehnomash Ltd.

Desarrollo de soluciones eficaces y de bajo coste para mejorar el sistema de refrigeración de los cilindros de trabajo de las cajas de acabado del WS HSM 2000.

Periodo: 2004-2005
Cliente: OJSC "NLMK"

El objetivo del trabajo es analizar el estado actual del sistema de refrigeración de los cilindros de trabajo y preparar propuestas para mejorar su eficacia con un coste mínimo y en el menor plazo posible.

Información adicional

PRINCIPALES APARTADOS DEL TRABAJO:

1. INSPECCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE DE REFRIGERACIÓN DE LOS CILINDROS

2. ANÁLISIS DE LA TEMPERATURA DE TRABAJO DE LOS CILINDROS

3. EVALUACIÓN DE LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA EN EL FUNCIONAMIENTO DE LOS CILINDROS Y EN LA FORMACIÓN DEL PERFIL TRANSVERSAL DE LAS BANDAS

4. MODELIZACIÓN DE LAS CONDICIONES DE REFRIGERACIÓN DE LOS CILINDROS

5. ELABORACIÓN DE RECOMENDACIONES PARA MEJORAR EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE LOS CILINDROS DE TRABAJO

ANEXO 1. JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN DE PARÁMETROS, ESQUEMA DE DISPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE LOS CILINDROS DE TRABAJO EN LAS CAJAS DE ACABADO.
ANEXO 2. ACTA DE INSPECCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE DE REFRIGERACIÓN DE LOS CILINDROS EN LAS CAJAS DE ACABADO DEL WS HRM 2000 2000.

Correspondencia de las huellas de los chorros con su posición
y orientación en los colectores de refrigeración
En el óvalo se señalan la boquilla y su huella; las líneas rectas son los lugares de unión de las secciones y las correspondientes discontinuidades de las zonas de refrigeración en un colector de tres secciones

Mapa superficial del sistema de refrigeración existente con colector de dos líneas en una de las cajas, así como caudal de agua a lo largo de la tabla del cilindro.

Configuración propuesta del sistema de refrigeración del cilindro superior en una de las cajas del grupo de acabado del WS HRM 2000.

Mapa superficial del cilindro con las zonas de refrigeración en los lados de entrada y salida, así como el consumo total de refrigerante a lo largo de la tabla del cilindro según una de las configuraciones de refrigeración propuestas.

Principales resultados
1. Se determinaron los valores de la falta de uniformidad de la refrigeración y de los gradientes de temperatura a lo largo de la tabla de los cilindros, los parámetros de eficacia del sistema de refrigeración, los puntos de fabricación imprecisa de los colectores y la orientación de los asientos de las boquillas en los colectores.
2. Los estudios de la estabilidad de la temperatura de los cilindros, de su desgaste y del perfil transversal de las bandas laminadas revelaron las causas de la formación de engrosamientos y adelgazamientos locales en el perfil transversal de las bandas laminadas en caliente.
3. A partir de las mediciones y mediante el método de determinación experimental de la topografía de refrigeración de los cilindros (Spray Impact Method), se determinó el esquema real de refrigeración de los cilindros de trabajo en todas las cajas de acabado, lo que, junto con las mediciones de temperatura de los cilindros (y de otros parámetros de laminación y refrigeración), permitió adaptar el modelo matemático del estado térmico de los cilindros y determinar las posibilidades de mejora del sistema de refrigeración existente.
4. Se ajustaron los tipos necesarios, el número total de boquillas y sus parámetros de orientación, y se desarrolló un diseño de colector que mejorará la eficacia y la uniformidad de la refrigeración de los cilindros. Se ha conseguido reducir la temperatura de los cilindros de trabajo en las cajas más cargadas térmicamente en 5-6 °C, lo que ha reducido el desgaste de los cilindros, mejorando así el estado superficial de las bandas laminadas en caliente y reduciendo los engrosamientos locales del perfil transversal.

Inspección del sistema de suministro de refrigerante a los cilindros del laminador 1400 de 4 cajas del SRS-5 y elaboración de recomendaciones para mejorar su eficacia

Periodo: 2005
Cliente: OJSC "NLMK"

El objetivo del trabajo es realizar una inspección y un análisis del sistema actual de suministro de refrigerante, así como preparar propuestas para mejorar su eficacia.

Información adicional

PRINCIPALES APARTADOS DEL TRABAJO:

1. INSPECCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE DE SUMINISTRO DE REFRIGERANTE
1.1 Características generales del sistema
1.2 Especificación de las boquillas
1.3 Esquemas reales de suministro de refrigerante, estado de los colectores de refrigeración, orientación de las boquillas
1.4 Investigación experimental de las zonas de impacto (trabajo) de las boquillas en los cilindros de trabajo y de apoyo
1.5 Análisis de los resultados de los ensayos, principales conclusiones

2. ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA TEMPERATURA DE TRABAJO DE LOS CILINDROS
2.1 Regímenes de laminación y cambios asociados en la evolución de la temperatura volumétrica de los cilindros de trabajo
2.2 Medición de la distribución de la temperatura a lo largo de la tabla de los cilindros de trabajo
2.3 Termografía y medición de la temperatura de los cilindros y de la banda

3. ELABORACIÓN DE RECOMENDACIONES PARA MEJORAR EL SISTEMA DE SUMINISTRO DE REFRIGERANTE
3.1 Modelización del suministro de refrigerante a los cilindros en el sistema existente
3.2 Selección de los parámetros racionales del sistema de suministro de refrigerante
3.3 Eficacia esperada de la modernización del sistema de suministro de refrigerante

ANEXO 1. ACTA DE INSPECCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE DE REFRIGERACIÓN DE LOS CILINDROS

Boquillas mal orientadas del colector de refrigeración del cilindro de trabajo
y boquilla defectuosa en el centro

Correspondencia de las huellas de los chorros con su posición y orientación
en los colectores de refrigeración (resultados del experimento).

Esquema actual de suministro y distribución del refrigerante a lo largo de la tabla del cilindro de trabajo en una de las cajas

Ejemplo de la influencia del suministro no uniforme de refrigerante en el campo de temperaturas del cilindro de trabajo

Principales resultados
1. Se determinaron los problemas locales y generales del sistema existente de suministro de refrigerante a los cilindros.
2. Se investigó la temperatura de trabajo de los cilindros y se demostró una importante falta de uniformidad de los campos de temperatura a lo largo de la tabla de los cilindros, lo que empeora la planitud y el estado superficial de las bandas, además de aumentar las tensiones térmicas en los cilindros y su desconchado.
3. Se prepararon propuestas para mejorar la eficacia del sistema de suministro de refrigerante. En particular, se calcularon los parámetros de suministro de refrigerante a los cilindros de trabajo y de apoyo en función de su finalidad y ubicación (tipos de boquillas, sus características de caudal, ángulos de pulverización, ángulos de inclinación de las boquillas y de su instalación en los colectores, paso de las boquillas).