Рассмотрены проблемы разработки научно обоснованных методов количественной оценки качества продукции металлургических заводов, в частности продукции листопрокатных станов. Предложены математические модели беспоршневого гидравлического исполнительного механизма (БГИМ), электрогидравлического усилителя и двухмассовой системы автоматического регулирования толщины полосы (САРТ) стана холодной прокатки 850. Выполнена линеаризация нелинейной САРТ. Раскрыты вопросы оптимизации во временной области электрогидравлической системы на базе БГИМ и двухмассовой САРТ.

Сформулированы требования к точности поперечного профиля горячекатаного подката, на базе которых разработана технология производства тонких холоднокатаных полос с улучшенной плоскостностью. Установлено, что предложенная технология обеспечивает массовое производство тонких холоднокатаных полос, удовлетворяющих требованиям высокой группы плоскостности.

Проанализированы режимы деформации полос на нескольких станах холодной прокатки. На основании практических данных предложены зависимости для определения суммарного относительного обжатия по клетям стана и относительного обжатия в чистовой клети. Разработан алгоритм режима деформации полосы с учетом заданных условий прокатки.

Рассмотрен вопрос снижения продольной разнотолщинности полос, прокатываемых на четырехклетевых станах холодной прокатки путем применения дополнительного обжатия на концевых участках полосы и на участке сварного шва.

Предложено решение для определения нормальных напряжений с использованием новой модели напряжений трения, на базе которого разработана инженерная модель для прогнозирования средней величины нормального напряжения при холодной прокатке. Установлено, что новая модель средних нормальных напряжений работоспособна во всем диапазоне условий деформаций, реализуемых на промышленных станах холодной прокатки, и обеспечивает получение расчетных данных с точностью до 5 - 19 %. Применение предложенной модели позволит повысить точность прогнозирования параметров процесса холодной прокатки.

Разработана и реализована методика, с помощью которой получены экспериментальные данные о средних нормальных контактных напряжениях при холодной прокатке в широком диапазоне изменения деформационных и температурно-скоростных условий процесса. Установлены экспериментальные и расчетные зависимости.

Предложена модель расчета среднего напряжения течения при прокатке с учетом влияния пластических и упругих зон по длине очага деформации, а также обобщенная модель расчета усилия холодной прокатки с учетом степени, скорости и температуры деформации.

Разработана технологическая схема производства холоднокатаной ленты из легированных марок сталей типа 20Х4МФБ, которая включает: предварительную термообработку однополосных горячекатаных рулонов перед травлением, выбор горячекатаных полос сопутствующих марок сталей для сварки комбинированных стыков (легированная сталь типа 20Х4МФБ + сталь 08 или Ст 3 всех степеней раскисления), подготовку поверхности, определение оптимального сечения стыкуемых горячекатаных полос, разработку режимов сварки комбинированных стыков полос шириной более 1000 мм, дополнительную термообработку двухполосных рулонов после травления (для снижения твердости стыка), две холодные прокатки с промежуточным и окончательным отжигом, дрессировку и порезку на узкую ленту на порезочных агрегатах Использование разработанной технологии обеспечило получение малотоннажных партий дорогостоящей холоднокатаной легированной ленты, используемой для наплавки валков для металлургических агрегатов. Экономическая эффективность предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в реальной возможности использования предлагаемой технологической схемы производства холоднокатаной ленты из легированных марок сталей на действующих агрегатах цеха холодной прокатки без дополнительных затрат на модернизацию оборудования. Освоение производства наплавочной ленты расширяет сортаментно-марочные возможности на холоднокатаном переделе и удешевляет процесс восстановления валков и роликов методом наплавки в цехах Слябинг-1150, ЛПЦ-1700.

Індекс рубрикатора НБУВ: К621.530.04

Рубрики:

Холодне прокатування штабів, штрипсів і стрічок

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На непрерывном четырехклетевом стане холодной прокатки исследована продольная разнотолщинность полос при симметричном и асимметричном процессах прокатки. Асимметрию создавали только в четвертой клети разницей скоростей вращения рабочих валков. Применение рассогласования скоростей валков позволило уменьшить среднее значение толщины полос на 1,9 %, а долю полос, прокатанных в отрицательном поле допусков по толщине увеличить с 69 % до 85 %.

Оценено влияние скорости холодной прокатки полос на энергосиловые параметры и их продольную разнотолщинность.

Выполнена оценка влияния скорости, коэффициента трения и толщины исходной заготовки при холодной прокатке на продольную разнотолщинность полосы.

С 2007 г. в цехе холодного проката 1 ОАО "Запорожсталь" в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей при холодной прокатке углеродистых марок стали применяется эмульсия из нового эмульсона "Азмол ОМ" на основе минерального масла И-12А. Приведены основные характеристики нового концентрата, преимущества и недостатки в сравнении с применяемыми ранее продуктами.

Разработана и реализована программа расчета режимов обжатий на непрерывных станах холодной полосовой прокатки. Программа разработана на базе новой математической модели процесса холодной прокатки, учитывающей особенности силового, фрикционного и температурно-скоростного взаимодействия валков и полосы, а также влияния упругих деформаций валков и полосы. Использование программы позволит оптимизировать режимы обжатий на действующих станах.

На базе теоретической модели процесса холодной полосовой прокатки разработано информационное обеспечение для непрерывного четырехклетевого стана 1680 комбината "Запорожсталь". Информационное обеспечение выполнено в виде программного продукта с тремя уровнями доступа и реализуется на персональном компьютере.

Выполнена сравнительная оценка влияния высоковязкой технологической смазки, предварительного нагрева, дополнительного обжатия воздействием гидроизгиба (противоизгиба) рабочих валков при прокатке утолщенных участков на энергосиловые параметры и продольную разнотолщинность полос.

  Скачати повний текст

Для процесів холодної симетричної та асиметричної прокатки, деформації між холостим і приводним робочим валками з прямолініним переміщенням і з охопленням стрічкою, що прокатується, приводного робочого валка, а також процесу деформації між холостими робочими валками запропоновано числові математичні моделі напружено-деформованого стану (НДС) металу, що базуються на рекурентному розв'язанні скінченно-різницевої форми умови статико-динамічної рівноваги виділеного елементарного об'єму осередку деформації, які дозволяють поряд з реальним характером розподілу межових умов врахувати наявність інерційної складової та прикромочного ефекту за одночасного забезпечення можливості безпосереднього прогнозування локальних і результуючих показників ступеня використання запасу пластичності. Для різних технологічних схем процесів холодної асиметричної прокатки та деформації відносно тонких стрічок з використанням детермінованих підходів і методу Монте-Карло розроблено комплекс імітаційних математичних моделей, що враховують ймовірнісний характер механізмів формування вихідних і результуючих технологічних параметрів у їх взаємозв'язку. З використанням елементів теорії планового експерименту одержано регресійні аналітичні описи енергосилових параметрів та основних показників якості, що дозволяють розв'язувати задачі різноманітного плану в реальному масштабі витрат машинного часу. Одержано кількісні оцінки осьових сил, що мають місце під час регулювання поперечного профілю та площинності стрічок, які прокатуються для чотиривалкових робочих клітей станів з метою виробництва стрічок з приводом через опірні валки,

Розширено сортамент й обгрунтовано шляхи підвищення якості та забезпечення економії матеріальних ресурсів під час виробництва тонких і найтонших стрічок. Розроблено рекомендації щодо удосконалення технологічних режимів і конструктивних параметрів механічного обладнання для реалізації процесу здвоєної прокатки. На підставі використання скінченнорізницевих підходів уточнено та розширено одновимірні математичні моделі локальних та інтегральних характеристик напружено-деформованого стану, ступеня використання запасу пластичності, імовірності схоплення, точності результуючих геометричних характеристик для здвоєної холодної прокатки тонких і найтонших стрічок. Достатній ступінь вірогідності одержаних теоретичних розв'язків підтверджено на основі скінченноелементного математичного моделювання й еспериментально. Наведено рекомендації щодо удосконалення автоматизованого проектування технологічних режимів роботи та конструктивних параметрів механічного обладнання реверсивних станів здвоєної холодної прокатки.

На підставі рекурентних розв'язків кінцево-різницевої форми умов статичної рівноваги виділених елементарних об'ємів розширено та уточнено числові математичні моделі напружено-деформованого стану механізму формування основних показників якості холоднокатаних стрічок і штаб на дільниці намотувально-натяжних пристроїв безперервних і реверсивних прокатних станів. З використанням елементів теорії пружності та пластичності розроблено математичну модель торсіонно-важільно-кулачкового механізму затиску переднього кінця штаби на барабані моталки, що відрізняється своєю відносною простотою та забезпечує надійну фіксацію рулону без попереднього підмотування декількох витків. На підставі результатів теоретичних та експериментальних досліджень виявлено характер впливу, сформульовано та розв'язано задачі з автоматизованого проектування технологічних режимів роботи та конструктивних параметрів механічного обладнання намотувально-натяжних пристроїв, наведено практичні рекомендації щодо підвищення техніко-економічних показників роботи безперервних і реверсивних станів холодної прокатки.