Повышение стойкости и оптимизация оборотного парка валков станов холодной прокатки

• Автор: Спиричев, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 05.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 115 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Состояние вопроса со стойкостью валков в цехах холодной
прокатки и режимами их эксплуатации
1.1. Литературный и патентный обзор методов повышения стойкости и совершенствования режимов эксплуатации валков
1.2. Исследования условий эксплуатации и стойкости валков в
действующем производстве холоднокатаного листа
Выводы по главе
2. Анализ оборотного парка рабочих валков и разработка
методов его оптимизации на непрерывных и дрессировочных станах
2.1. Структура оборотного парка рабочих валков, существующие методы его комплектации и их связь с режимами эксплуатации валков
2.2. Разработка новой математической модели комплектования оборотного парка валков на основе методов теории вероятностей
2.3. Исследование распределения диаметров и маршрутов рабочих валков в процессе их эксплуатации на дрессировочных и непрерывных станах
2.4. Расчет оптимального оборотного парка валков для одноклетевых дрессировочных станов
2.5. Расчет оптимального оборотного парка валков для
непрерывных станов холодной прокатки
Выводы по главе

3. Теория и технология поверхностного деформационного упрочнения опорных валков в процессе их эксплуатации
на непрерывных станах
3.1. Анализ напряженного состояния опорных валков, подвергнутых поверхностному деформационному упрочнению, на основе приближенной математической
модели
3.2. Разработка и апробация уточненной математической модели напряженного состояния опорных валков, подвергаемых поверхностному упрочнению
3.3. Разработка и исследование технологии поверхностного деформационного упрочнения опорных валков на 4-х и 5ти
клетевых станах 1700
Выводы по главе
4. Промышленные испытания и внедрение усовершенствованных режимов эксплуатации валков
4.1. Испытания и внедрение технологии поверхностного деформационного упрочнения опорных валков на 5ти клетевом стане холодной прокатки
4.2. Испытания и внедрение оптимального оборотного парка рабочих валков на одноклетевом дрессировочном стане
4.3. Экономическая эффективность совершенствования режимов
эксплуатации валков
Выводы по главе
Заключение (общие выводы)
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Одной из главных эксплуатационных характеристик как рабочих, так и опорных валков станов холодной прокатки является их стойкость. Как показывает опыт эксплуатации отечественных станов холодной прокатки и анализ стойкости валков, валки отечественных заводов-изготовителей (УЗТМ, НКМЗ, ЮУМЗ) подвержены частым повреждениям бочки. Причиной тому является как несовершенство технологии изготовления валков, так и особенности их эксплуатации в цехах холодной прокатки [42, 43].
Расход валков и затраты, связанные с их эксплуатацией, составляют существенную долю в себестоимости производства холоднокатаных листов. Помимо прямых затрат на приобретение валков для замены вышедших из строя, металлургические предприятия вынуждены расходовать значительные финансовые средства на их перешлифовку и вспомогательные операции, связанные с плановыми и внеплановыми перевалками и дополнительными простоями из-за повреждений поверхности валков при эксплуатации по технологическим причинам (наварам, порезам, вмятинам и др.), и по причинам контактно-усталостного характера (отколам, выкрошкам, отслоениям). Поэтому совершенствование технологии эксплуатации валков имеет большое значение для повышения конкурентоспособности металлургических предприятий.
Повысить стойкость валков можно, усовершенствовав технологию их изготовления [49, 51]. Однако существуют технологии, позволяющие повысить стойкость валков в процессе их эксплуатации. Так, основной причиной преждевременного выхода из строя опорных валков является разрушение их рабочей поверхности: усталостное выкрашивание и хрупкие сколы. Опыт применения на ряде отечественных станов холодной прокатки технологии поверхностного деформационного упрочнения опорных валков методом обкатки в силовом контакте с рабочими валками [14, 15, 16, 37]

2.4. Расчет оптимального оборотного парка валков для одноклетевых дрессировочных станов
Второй этап решения задачи состоит в непосредственном расчете величины оборотного парка валков, гарантирующей выполнение условия (2.4), т.е. комплектацию рабочих валков в пары без подгонки их диаметров. Метод решения этой задачи - компьютерное имитационное моделирование, сущность которого состоит в следующем [20].
Используя известную методику теории вероятностей, задав достаточно большое число вычислительных экспериментов к (например, к = 50000), выполняют моделирование:
• последовательно задают увеличивающееся количество отшлифованных валков на стеллаже п,, начиная с п, = 2, с шагом, равным 1, т.е.
п: = 2 ;3 ;4 ;5 И Т.Д.;
• каждое значение и, вводят в подпрограмму "Генератор", которая выдает "к" случайных комбинаций из п,. диаметров: О,; О ,;... В ;
• каждая комбинация из п, диаметров проверяется на выполнение условия (2.4); если хотя бы для одной пары диаметров (Г) ) в этой комбинации
условие (2.4) выполнено, т.е. [оу-Д7|<£ (2 результат вычислительного эксперимента для данной комбинации диаметров считается удачным (положительным); в этом случае предусмотренный в программе расчета счетчик числа положительных экспериментов 5,. увеличивается на единицу
5,. = Б, +1;
• перебрав к случайных комбинаций диаметров, выданных подпрограммой "Генератор", определяют суммарное число положительных экспериментов У для заданного числа отшлифованных валков п,, находящихся на
стеллаже перед станом; тогда вероятность выполнения условия (2.4) для случая, когда на стеллаже имеется п, рабочих валков, будет равна: