Refroidissement cylindres — Metaltehnomash Ltd.

Élaboration de solutions efficaces et peu coûteuses pour améliorer le système de refroidissement des cylindres de travail des cages finisseuses du WS HSM 2000.

Période : 2004-2005
Client : OJSC « NLMK »

L'objectif des travaux est d'analyser l'état actuel du système de refroidissement des cylindres de travail et de préparer des propositions pour améliorer son efficacité à un coût minimal et dans les plus brefs délais.

Informations complémentaires

PRINCIPALES SECTIONS DES TRAVAUX :

1. EXAMEN DU SYSTÈME EXISTANT DE REFROIDISSEMENT DES CYLINDRES

2. ANALYSE DE LA TEMPÉRATURE DE SERVICE DES CYLINDRES

3. ÉVALUATION DE L'INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE SUR LE FONCTIONNEMENT DES CYLINDRES ET SUR LA FORMATION DU PROFIL TRANSVERSAL DES BANDES

4. MODÉLISATION DES CONDITIONS DE REFROIDISSEMENT DES CYLINDRES

5. ÉLABORATION DE RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LE SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT DES CYLINDRES DE TRAVAIL

ANNEXE 1. JUSTIFICATION DU CHOIX DES PARAMÈTRES, SCHÉMA D'IMPLANTATION ET CARACTÉRISTIQUES DU SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT DES CYLINDRES DE TRAVAIL DES CAGES FINISSEUSES.
ANNEXE 2. PROCÈS-VERBAL D'INSPECTION DU SYSTÈME EXISTANT DE REFROIDISSEMENT DES CYLINDRES DES CAGES FINISSEUSES DU WS HRM 2000.

Correspondance des traces des jets avec leur position
et leur orientation sur les collecteurs de refroidissement
Entourées d'un ovale : une buse et sa trace ; les lignes droites indiquent les jonctions des sections et les discontinuités correspondantes des zones de refroidissement dans un collecteur à trois sections

Développé de surface du système de refroidissement existant avec collecteur à deux rangées dans l'une des cages, et débit d'eau sur la longueur de la table du cylindre.

Configuration proposée du système de refroidissement du cylindre supérieur dans l'une des cages du train finisseur du WS HRM 2000.

Développé de surface du cylindre avec les zones de refroidissement côté entrée et côté sortie, et débit total de liquide de refroidissement sur la longueur de la table du cylindre, selon l'une des configurations de refroidissement proposées.

Principaux résultats
1. Ont été déterminés les valeurs de l'irrégularité du refroidissement et les gradients de température sur la longueur de la table des cylindres, les paramètres d'efficacité du système de refroidissement, les endroits de fabrication imprécise des collecteurs et l'orientation des logements des buses dans les collecteurs.
2. L'étude de la stabilité de la température des cylindres, de leur usure et du profil transversal des bandes laminées a mis en évidence les causes de la formation de surépaisseurs et d'amincissements locaux sur le profil transversal des bandes laminées à chaud.
3. Sur la base de mesures et à l'aide de la méthode de détermination expérimentale de la topographie du refroidissement des cylindres (Spray Impact Method), le schéma réel de refroidissement des cylindres de travail a été établi dans toutes les cages finisseuses ; combiné aux mesures de la température des cylindres (ainsi que d'autres paramètres du laminage et du refroidissement), il a permis d'adapter le modèle mathématique de l'état thermique des cylindres et de déterminer les possibilités d'amélioration du système de refroidissement existant.
4. Les types nécessaires, le nombre total de buses et leurs paramètres d'orientation ont été ajustés, et une conception de collecteur améliorant l'efficacité et l'uniformité du refroidissement des cylindres a été développée. La température des cylindres de travail des cages les plus chargées thermiquement a été réduite de 5-6 °C, ce qui a permis de diminuer l'usure des cylindres, d'améliorer ainsi l'état de surface des bandes laminées à chaud et de réduire les surépaisseurs locales du profil transversal.

Examen du système d'alimentation en liquide de refroidissement des cylindres du laminoir 1400 à 4 cages de l'SRS-5 et élaboration de recommandations pour améliorer son efficacité

Période : 2005
Client : OJSC « NLMK »

L'objectif des travaux est de réaliser un examen et une analyse du système actuel d'alimentation en liquide de refroidissement, ainsi que de préparer des propositions pour améliorer son efficacité.

Informations complémentaires

PRINCIPALES SECTIONS DES TRAVAUX :

1. EXAMEN DU SYSTÈME EXISTANT D'ALIMENTATION EN LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT
1.1 Caractéristiques générales du système
1.2 Spécification des buses
1.3 Schémas réels d'alimentation en liquide de refroidissement, état des rampes de refroidissement, orientation des buses
1.4 Étude expérimentale des zones d'impact (zones de travail) des buses sur les cylindres de travail et les cylindres d'appui
1.5 Analyse des résultats des essais, principales conclusions

2. ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DE LA TEMPÉRATURE DE SERVICE DES CYLINDRES
2.1 Régimes de laminage et évolutions associées de la température moyenne des cylindres de travail
2.2 Mesure de la répartition de la température sur la longueur de la table des cylindres de travail
2.3 Thermographie et mesure de la température des cylindres et de la bande

3. ÉLABORATION DE RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LE SYSTÈME D'ALIMENTATION EN LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT
3.1 Modélisation de l'alimentation en liquide de refroidissement des cylindres dans le système existant
3.2 Choix des paramètres rationnels du système d'alimentation en liquide de refroidissement
3.3 Efficacité attendue de la modernisation du système d'alimentation en liquide de refroidissement

ANNEXE 1. PROCÈS-VERBAL D'INSPECTION DU SYSTÈME EXISTANT DE REFROIDISSEMENT DES CYLINDRES

Buses mal orientées de la rampe de refroidissement du cylindre de travail
et buse défectueuse au centre

Correspondance des traces des jets avec leur position et leur orientation
sur les collecteurs de refroidissement (résultats de l'expérience).

Schéma actuel d'alimentation et de répartition du liquide de refroidissement sur la longueur du cylindre de travail dans l'une des cages

Exemple d'influence d'une alimentation non uniforme en liquide de refroidissement sur le champ de température du cylindre de travail

Principaux résultats
1. Les problèmes locaux et généraux du système existant d'alimentation en liquide de refroidissement des cylindres ont été déterminés.
2. Des études de la température de service des cylindres ont été réalisées ; elles ont montré une irrégularité importante des champs de température sur la longueur de la table des cylindres, qui dégrade la planéité et l'état de surface des bandes et accroît les contraintes thermiques dans les cylindres ainsi que leur écaillage.
3. Des propositions ont été préparées pour améliorer l'efficacité du système d'alimentation en liquide de refroidissement. En particulier, les paramètres d'alimentation en liquide de refroidissement des cylindres de travail et d'appui ont été calculés en fonction de leur destination et de leur implantation (types de buses, caractéristiques de débit, angles des jets, angles d'inclinaison des buses et de montage dans les collecteurs, pas des buses).

Refroidissement des cylindres — Metaltehnomash Ltd.