Совершенствование технологии прокатки катанки с использованием адаптивных моделей

• Автор: Евтеев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 158 с.

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ КАТАНКИ НА СОВРЕМЕННОМ ПРОВОЛОЧНОМ СТАНЕ
1.1 Анализ технологических проблем и их влияния на стабильность
ПРОКАТКИ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАТАНКИ
1.2 Анализ применяемых научных методик и известных
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
1.3 Структура исследований и задачи диссертационной работы
2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНОЙ МОДЕЛИ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ РЕЖИМОВ ПРОКАТКИ НА ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ПРОВОЛОЧНОМ СТАНЕ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ И ПОВЫШЕНИЯ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
2.1 Разработка теоретической модели температурного режима прокатки НА СОВРЕМЕННЫХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СТАНАХ
2.2 Теоретический анализ теплообменных процессов при прокатке на стане 150 БМК
2.3 Исследование влияния условий высокоскоростной деформации в чистовых блоках на сопротивление деформации
2.4 Исследование энергосиловых параметров прокатки при различных температурно-скоростных режимах прокатки на стане
2.5 Оценка энергозатрат при нагреве и прокатке на стане 15 0 и . разработка технологии производства катанки с пониженными
ТЕМПЕРАТУРАМИ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА КАЛИБРОВКИ ВАЛКОВ ЧИСТОВОГО БЛОКА С УЧЕТОМ ПРОДОЛЬНЫХ УСИЛИЙ МЕЖДУ КЛЕТЯМИ
3.1 Разработка методики расчета натяжений при прокатке в чистовом блоке
3.2 Расчетный и экспериментальный анализ межклетевых усилий при прокатке в чистовых блоках
3.3 Разработка методики расчета калибровки важов блока с учетом ПРОДОЛЬНЫХ усилий в раскате между клетями
3.4 Рационализация настройки валков и определение рациональных конструктивных параметров чистового блока
Выводы ПО ГЛАВЕ
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНОЙ МЕТОДИКИ СТАБИЛИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ПРОФИЛЯ В НЕПРЕРЫВНЫХ ГРУППАХ КЛЕТЕЙ
4.1 Адаптация структурно-матричной модели формоизменения к УСЛОВИЯМ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ групп стана
4.2 Исследование формоизменения подката перед блоком и
ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ НАСТРОЙКИ КАЛИБРОВ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ГРУПП
4.2.1 Исследование износа калибров промежуточных групп стана 150 и его влияния на ширину подката перед блоком
4.2.2 Исследование влияния диаметров валков на ширину раската в непрерывных группах
4.2.3 Исследование влияния марки стали на ширину подката перед блоком
4.3 Разработка и исследование методов стабилизации размеров по
ДЛИНЕ ПОДКАТА ПЕРЕД БЛОКОМ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЙ И ЗАЗОРОВ
4.3.1 Оценка характера разноширинности подката перед чистовым блоком по длине
4.3.2 Разработка и исследование рациональных скоростных режимов для устранения разноширинности
4.3.3 Исследование влияния настройки калибров непрерывных промежуточных групп на ширину подката перед блоком
4.3.4 Разработка метода дифференцированной настройки калибров промежуточной группы по длине раската
Выводыпоглаве4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников
Введение
Стабильная потребность мирового и внутреннего рынка в катанке определяет развитие технологии производства этого вида проката. Отечественные производители катанки, в частности, Белорецкий металлургический комбинат с проволочным станом 150, вынуждены интенсивно вырабатывать и реализовывать решения по модернизации технологии и обеспечению высокого и стабильного качества катанки и рационального использования энергоресурсов.
Современные проволочные станы являются сложными высокотехнологичными объектами, требующими жесткого соблюдения режимов и высокой степени управляемости основными технологическими факторами
Вместе с тем, технология производства катанки имеет ряд плохо изученных особенностей, отличающих ее от традиционных процессов прокатного производства и влияющих на качественные показатели проката. В сложившихся условиях актуальна задача изучения и совершенствования технологии прокатки на проволочных станах путем применения (адаптации) известных научных методов и математических моделей к условиям и требованиям высокоскоростной и высокоточной прокатки катанки.
Данная работа направлена на анализ и комплексное решение основных технологических проблем современного проволочного стана на примере стана 150 ОАО «Белорецкий металлургический комбинат».
В первой главе проведен краткий анализ основных технологических проблем проволочных станов и рассмотрены пути их решения. Вторая глава посвящена исследованию особенностей температурно-скоростного режима прокатки на проволочном стане с целью выработки рациональных по энергозатратам и качеству технологических режимов прокатки. В третьей главе рассмотрены вопросы рационализации параметров калибровки чистового проволочного блока с целью снижения продольных усилий и обеспечения высокоточной чистовой прокатки. В четвертой главе исследованы особенности настройки непрерывных промежуточных групп с целью выработки рациональных режимов настройки и обеспечения стабильных размеров подката перед блоком.

скорости и степени деформации), ведение процесса при строгой регламентации температурно-скоростных параметров, позволяющей получить материал с заданными свойствами, обеспечение длительной безаварийной работы оборудования затруднительны без достаточно точной оценки влияния условий процесса на сопротивление деформации металла при прокатке. Специфическими условиями в блоках являются высокие скорости деформации, достигающие в среднем 1000-2000 1/с, многоступенчатый характер нагружения материала с незначительными по длительности паузами, приводящими к накапливанию деформационного упрочнения, а также изменение на 90° направления обжатия в каждом проходе.
Сопротивление деформации при горячей прокатке сталей исследованы в работах А.Надаи и Менджойна, П.Кука, И.Я.Тарнавского, А.А.Динника, П.И.Полухина, Л.В.Андреюка, З.И.Зюзина, М.Я.Бровмана и др. [55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67]. Применялись различные методы исследования. Наиболее удобными и универсальными установками для исследования сопротивления деформации и пластичности металлов и сплавов в широком диапазоне температурно-скоростных условий деформации являются кулачковые пластометры, обеспечивающие плавное изменение скорости деформации в пределах СГ = 10'2- 102 1/с [67], а также позволяют изучать кинетику пластического формоизменения металлов при дробном нагружении образцов по различным законам развития деформации во времени.
Достаточно полно зависимость сопротивления деформации о; от скорости изучена в области 100-200 1/с, т.е. на порядок меньше тех, которые имеют место в реальных процессах прокатки в высокоскоростных блоках современных проволочных станов. Известные методики расчета с использованием уравнений, полученных путем обработки экспериментальных данных, не ограничивают скоростные пределы применимости этих уравнений, однако, накопленный экспериментальный материал, подтверждающий существование указанных зависимостей, преимущественно относятся к скоростям деформа-