EuroWire November 2019

Article technique

le laminage à chaud. La déformation de la barre de cuivre pendant la phase d’ébauchage se concentre principalement sur la surface et la déformation équivalente au bord et à l’angle est relativement importante, ce qui peut facilement causer des dommages au traitement. La déformation équivalente de l’écartement des rouleaux dans un système à pas elliptique de la barre de cuivre durant la phase de finissage est supérieure à celle du contact entre les rouleaux dans un système à pas circulaire. Au fur et à mesure que le laminage avance, la déformation équivalente se déplace de la surface vers le centre de la barre de cuivre. La température est le paramètre le plus important du processus de laminage à chaud. Un contrôle raisonnable de la température est la clé pour assurer les propriétés mécaniques des produits. L’évolution du champ de température pendant le laminage en continu de la barre de cuivre a été obtenue en dégageant les variations de température de la barre de cuivre laminée et de son interface de laminage. Les températures du cœur et de surface des barres de cuivre laminées sont très différentes. Étant donné que le transfert thermique de contact entre la barre de cuivre et la surface du cylindre est plus ample et que la chute de température de la surface de la barre de cuivre est plus rapide, la température du noyau de la barre de cuivre augmente sous l’action de la déformation plastique et de la friction, et elle augmente plus rapidement à mesure que la vitesse de laminage et la déformation augmentent. Après un laminage en continu, la température de la pièce à laminer devient progressivement uniforme sous l’action de la conduction thermique [8] . L’endommagement à la ductilité des barres de cuivre soumises à une déformation élevée, la haute température et la haute vitesse de déformation constituent un problème important dans le processus de déformation plastique des barres de cuivre. En simulant l’endommagement de la barre de cuivre et de la section transversale dans le processus de laminage en continu, on obtient l’état et la distribution de l’endommagement de la barre de cuivre dans le processus de laminage en continu. Cela permet de prédire avec précision l’emplacement des dommages de la barre de cuivre dans le processus de laminage à chaud et d’améliorer la qualité de la production des barres de cuivre. Les dommages subis par les barres de cuivre lors du laminage à chaud se concentrent principalement sur la surface et sur certains bords et coins, tandis que les dommages au noyau sont relativement faibles.

La surface de la barre de cuivre est aisément endommagée lors du laminage à chaud. La faible fluctuation du processus du laminoir influence directement la qualité de surface de la barre de cuivre fini et en réduit les propriétés mécaniques. 4.3 Optimisation des mesures du processus de laminage à bandes à chaud En associant les caractéristiques de la ligne de coulée continue et de laminage SCR3000 avec l’analyse et la simulation des paramètres clés du processus, et en visant la vitesse et le processus de refroidissement du laminoir en continu, des mesures d’optimisation sont pro- posées pour résoudre le problème des collages du cuivre et de la haute teneur en poudre de cuivre dans la ligne de production afin d’améliorer la qualité des barres de cuivre. Comme le calcul du taux de collage dépend de la section transversale des pièces laminées dans chaque pas et étant donné qu’il n’existe aucun moyen de mesurer la section transversale de chaque pas dans le site de production, la possibilité d’adapter la vitesse de rotation de chaque moteur de la cage en fonction du taux de collage est faible. Par conséquent, une méthode de couplage de la vitesse du moteur au coefficient d’allongement est proposée, et un débogage sur le terrain est effectué, comme illustré au Tableau 4 . Selon le Tableau 4 , la vitesse du moteur des cages 1 et 2 est ajustée à 1 549 tours/min et 1 586 tours/min, respectivement, en faisant correspondre la vitesse du moteur avec le coefficient d’allongement, et la teneur en poudre de cuivre de la barre de cuivre finie est mesurée. Les résultats montrent que la teneur en poudre de cuivre dans les barres diminue de 4,3 et 4,8mg/20mm à 3,9mg/20mm. La teneur en poudre de cuivre peut être réduite efficacement en optimisant la vitesse du rouleau. Compte tenu du grave phénomène du collage du cuivre sur le deuxième rouleau sur le terrain, l’analyse de simulation de la déformation dans le laminage à chaud montre que le rouleau présente une déformation et des dommages de surface importants et que la température de laminage a une grande influence sur ce dernier. Les mesures pour optimiser le système de refroidissement par pulvérisation sont proposées ( Figure 5 ). Deux buses ont été ajoutées à l’entrée de la cage numéro 2, l’espacement des rouleaux a été ajusté à 6,6mm et 0,5mm ont été ajoutés à la plateforme de pulvérisation après l’optimisation. La surface de la barre de cuivre laminée et du rouleau a été observé.

longueur de la zone en phase liquide augmente et la température à la sortie augmente considérablement. En raison de la différence entre le matériau de la roue de cristallisation et la courroie en acier et la couche d’air sur le côté de la roue de cristallisation, la température minimale sur le côté de la roue de cristallisation du côté de la sortie est toujours légèrement supérieure à celle sur le côté de la courroie en acier. À mesure que la vitesse de tréfilage des billettes augmente, la profondeur d’impact du flux principal du cuivre fondu augmente, et la zone de recirculation du tourbillon devient étroite, en s’étendant dans le sens de rotation de la roue de cristallisation, et la vitesse de recirculation augmente également. L’augmentation de la vitesse de coulée augmente la profondeur d’écoulement des bulles et des inclusions et réduit le temps de sortie des bulles, ce qui n’est pas propice au contrôle des défauts de porosité et d’inclusions. Le coefficient de transfert thermique pendant l’arrosage augmente à mesure que la profondeur de coulée augmente, et le transfert thermique entre le moule et le produit augmente en conséquence. La simulation numérique du champ de température et du champ d’écoulement avec un coefficient de transfert thermique variable et un coefficient de transfert thermique moyen dans le coefficient de transfert thermique est étudiée pendant l’arrosage. Lorsque le coefficient de transfert thermique change le long de la roue de cristallisation, la partie supérieure de la zone de cristallisation présente une couleur plus foncée, indiquant que la température de la zone est plus élevée, tandis que la couleur de la partie en sortie près de la zone de cristallisation est plus claire, indiquant que la température de la zone est relativement basse. Lorsque le coefficient de transfert thermique est moyen, la fluctuation de la surface libre du liquide a des effets négligeables sur la surface. Lorsque le coefficient de transfert thermique change le long de la roue de cristallisation, l’écoulement du cuivre liquide de la buse dans la cavité ne peut pas être complètement dilaté en raison de la structure géométrique de la cavité. Lorsqu’il frappe la paroi de la roue de cristallisation, une recirculation se manifeste et l’écoulement plus intense génère un tourbillon dans la partie supérieure de la zone de cristallisation. 4.2 Analyse de simulation de déformation de barres de cuivre laminées à chaud en continu La contrainte et la déformation de dix cages de laminage de barres de cuivre ont été simulées et analysées pendant

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