Raffreddamento dei cilindri — Metaltehnomash Ltd.

Sviluppo di soluzioni efficaci e a basso costo per migliorare il sistema di raffreddamento dei cilindri di lavoro delle gabbie finitrici del WS HSM 2000.

Periodo: 2004-2005
Committente: OJSC "NLMK"

Lo scopo del lavoro è analizzare lo stato attuale del sistema di raffreddamento dei cilindri di lavoro e preparare proposte per migliorarne l'efficienza con costi minimi e nel più breve tempo possibile.

Informazioni aggiuntive

SEZIONI PRINCIPALI DEL LAVORO:

1. RILIEVO DEL SISTEMA ESISTENTE DI RAFFREDDAMENTO DEI CILINDRI

2. ANALISI DELLA TEMPERATURA DI ESERCIZIO DEI CILINDRI

3. VALUTAZIONE DELL'INFLUENZA DELLA TEMPERATURA SUL FUNZIONAMENTO DEI CILINDRI E SULLA FORMAZIONE DEL PROFILO TRASVERSALE DEI NASTRI

4. MODELLAZIONE DELLE CONDIZIONI DI RAFFREDDAMENTO DEI CILINDRI

5. ELABORAZIONE DI RACCOMANDAZIONI PER IL MIGLIORAMENTO DEL SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO DEI CILINDRI DI LAVORO

ALLEGATO 1. GIUSTIFICAZIONE DELLA SCELTA DEI PARAMETRI, SCHEMA DI DISPOSIZIONE E CARATTERISTICHE DEL SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO DEI CILINDRI DI LAVORO NELLE GABBIE FINITRICI.
ALLEGATO 2. VERBALE DI ISPEZIONE DEL SISTEMA ESISTENTE DI RAFFREDDAMENTO DEI CILINDRI NELLE GABBIE FINITRICI DEL WS HRM 2000 2000.

Corrispondenza delle tracce dei getti con la loro posizione
e orientamento sui collettori di raffreddamento
Nell'ovale sono evidenziati un ugello e la sua traccia; le linee rette indicano i punti di giunzione delle sezioni e le corrispondenti interruzioni delle zone di raffreddamento in un collettore a tre sezioni

Mappa della superficie del sistema di raffreddamento esistente con collettore a due file in una delle gabbie, e portata d'acqua lungo la tavola del cilindro.

Configurazione proposta del sistema di raffreddamento del cilindro superiore in una delle gabbie del gruppo finitore del WS HRM 2000.

Mappa della superficie del cilindro con le zone di raffreddamento lato entrata e lato uscita, e consumo totale di refrigerante lungo la tavola del cilindro secondo una delle configurazioni di raffreddamento proposte.

Principali risultati
1. Sono stati determinati i valori della disuniformità del raffreddamento e dei gradienti di temperatura lungo la tavola dei cilindri, i parametri di efficienza del sistema di raffreddamento, i punti di imprecisa fabbricazione dei collettori e di orientamento delle sedi degli ugelli nei collettori.
2. Gli studi sulla stabilità della temperatura dei cilindri, sulla loro usura e sul profilo trasversale dei nastri laminati hanno rivelato le cause della formazione di ispessimenti e assottigliamenti locali nel profilo trasversale dei nastri laminati a caldo.
3. Sulla base delle misure e con il metodo di determinazione sperimentale della topografia del raffreddamento dei cilindri (Spray Impact Method) è stato determinato lo schema reale di raffreddamento dei cilindri di lavoro in tutte le gabbie finitrici; ciò, insieme alle misure della temperatura dei cilindri (e di altri parametri di laminazione e raffreddamento), ha consentito di adattare il modello matematico dello stato termico dei cilindri e di determinare le possibilità di miglioramento del sistema di raffreddamento esistente.
4. Sono stati definiti i tipi necessari, il numero totale degli ugelli e i parametri del loro orientamento, ed è stato sviluppato un design dei collettori che migliorerà l'efficienza e l'uniformità del raffreddamento dei cilindri. Si ottiene una riduzione della temperatura dei cilindri di lavoro nelle gabbie più caricate termicamente di 5-6 °C, con una conseguente riduzione dell'usura dei cilindri, il miglioramento dello stato della superficie dei nastri laminati a caldo e la riduzione degli ispessimenti locali del profilo trasversale.

Rilievo del sistema di alimentazione del refrigerante sui cilindri del laminatoio a 4 gabbie 1400 del SRS-5 ed elaborazione di raccomandazioni per migliorarne l'efficacia

Periodo: 2005
Committente: OJSC "NLMK"

Lo scopo del lavoro è eseguire un rilievo e un'analisi dell'attuale sistema di alimentazione del refrigerante, nonché preparare proposte per migliorarne l'efficienza.

Informazioni aggiuntive

SEZIONI PRINCIPALI DEL LAVORO:

1. RILIEVO DEL SISTEMA ESISTENTE DI ALIMENTAZIONE DEL REFRIGERANTE
1.1 Caratteristiche generali del sistema
1.2 Specifiche degli ugelli
1.3 Schemi effettivi di alimentazione del refrigerante, stato del collettore di raffreddamento, orientamento degli ugelli
1.4 Studio sperimentale delle zone d'impatto (di lavoro) degli ugelli sui cilindri di lavoro e d'appoggio
1.5 Analisi dei risultati delle prove, conclusioni principali

2. STUDIO SPERIMENTALE DELLA TEMPERATURA DI ESERCIZIO DEI CILINDRI
2.1 Regimi di laminazione e relative variazioni della temperatura di massa dei cilindri di lavoro
2.2 Misura della distribuzione della temperatura lungo la tavola dei cilindri di lavoro
2.3 Termografia e misura della temperatura dei cilindri e del nastro

3. ELABORAZIONE DI RACCOMANDAZIONI PER IL MIGLIORAMENTO DEL SISTEMA DI ALIMENTAZIONE DEL REFRIGERANTE
3.1 Modellazione dell'alimentazione del refrigerante sui cilindri nel sistema esistente
3.2 Scelta dei parametri razionali del sistema di alimentazione del refrigerante
3.3 Efficienza attesa dell'ammodernamento del sistema di alimentazione del refrigerante

ALLEGATO 1. VERBALE DI ISPEZIONE DEL SISTEMA ESISTENTE DI RAFFREDDAMENTO DEI CILINDRI

Ugelli disorientati del collettore di raffreddamento
del cilindro di lavoro e ugello difettoso al centro

Corrispondenza delle tracce dei getti con la loro posizione e orientamento
nei collettori di raffreddamento (risultati dell'esperimento).

Schema attuale di alimentazione del refrigerante e sua distribuzione lungo la tavola del cilindro di lavoro in una delle gabbie

Esempio dell'influenza di un'alimentazione non uniforme del refrigerante sul campo di temperatura del cilindro di lavoro

Principali risultati
1. Sono stati individuati i problemi locali e generali del sistema esistente di alimentazione del refrigerante sui cilindri.
2. Sono state condotte ricerche sulla temperatura di esercizio dei cilindri ed è stata evidenziata una notevole disuniformità dei campi di temperatura lungo la tavola dei cilindri, che peggiora la planarità e lo stato della superficie dei nastri e aumenta le tensioni termiche nei cilindri e la loro sfogliatura (spalling).
3. Sono state preparate proposte per migliorare l'efficienza del sistema di alimentazione del refrigerante. In particolare, sono stati calcolati i parametri di alimentazione del refrigerante sui cilindri di lavoro e d'appoggio in funzione della loro destinazione e posizione (tipi di ugelli, loro caratteristiche di portata, angoli di spruzzo, angoli di inclinazione degli ugelli e di installazione nei collettori, passo degli ugelli).