Повышение качества высокоуглеродистой катанки на основе математического моделирования параметров высокоскоростной горячей прокатки и охлаждения

• Автор: Бужланова, Юлия Васильевна
• Шифр специальности: 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Анализ показателей качества катанки из высокоуглеродистых марок стали и современное состояние технологии ее производства
1.1. Анализ требований, предъявляемых к катанке из высокоуглеродистых марок стали
1.2. Современное состояние технологии производства высокоуглеродистой катанки
1.3. Механизмы формирования структуры и свойств при прокатке и термической обработке катанки с прокатного нагрева
1.4. Использование современных средств математического моделирования для эффективного управления качеством проката при разработке технологии и производстве продукции
1.5. Цель и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. Управление качеством высокоуглеродистой катанки на основе математического моделирования процессов прокатки и охлаждения
2.1. Модель расчета температурного режима горячей прокатки
2.2. Модель температурного поля по сечению катанки при охлаждении
2.3. Модель по прогнозированию качественных показателей катанки
Выводы
Глава 3. Исследование влияния основных технологических параметров горячей прокатки и охлаждения на качество высокоуглеродистой катанки
3.1. Исследование влияния химического состава на механические свойства высокоуглеродистой стали
3.2. Моделирование влияния технологических параметров горячей прокатки и охлаждения на структурообразование высокоуглеродистой стали
3.2.1 Исследование температуры нагрева
3.2.2 Исследование параметров охлаждения
3.3. Оценка влияния диаметра проката на его качественные характеристики
Выводы
Глава 4. Разработка технологических режимов охлаждения катанки на стане 170 ОАО «ММК» с целью повышения ее конкурентоспособности
4.1. Совершенствование режимов охлаждения катанки на стане 170 ОАО «ММК», обеспечивающих гарантированные показатели качества производимого проката
4.2. Сравнительный анализ качественных показателей катанки производства ОАО «ММК» и ОАО «БМК» с катанкой других ведущих производителей и оценка ее технологичности при производстве металлокорда с повышенным комплексом свойств
4.2.1. Исследование качественных характеристик катанки производства ОАО «БМК»
4.2.2. Исследование качественных характеристик катанки производства ОАО «Криворожсталь»
4.2.3. Исследование качественных характеристик катанки производства СЗАО «Молдавский металлургический завод»
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Катанка из высокоуглеродистых марок стали является исходным сырьем для производства высокопрочной проволоки, которая применяется в промышленности при изготовлении металлокорда, канатов и других изделий ответственного назначения. Вышеуказанная продукция должна обладать высокими потребительскими свойствами, уровень которых во многом зависит от формирования структурного состояния металла, в том числе и в процессе ускоренного охлаждения с прокатного нагрева.
Ввод в эксплуатацию на металлургических предприятиях современных высокоскоростных прокатных станов поставил вопрос о необходимости разработки новых и совершенствовании существующих технологических режимов производства высокоуглеродистой катанки. Осуществлять выбор рациональных режимов высокоскоростной прокатки и охлаждения в промышленных условиях весьма проблематично и экономически не всегда оправдано. В связи с чем при выборе технологических режимов прокатки и охлаждения в зависимости от марки стали и диаметра проката целесообразно использовать современные средства математического и компьютерного моделирования.
Математическое моделирование качественных показателей катанки, в основу которого заложены современные знания по вопросам формирования структуры и механических свойств высокоуглеродистой стали в процессе производства, позволит оперативно управлять технологическими параметрами прокатки и охлаждения и получать катанку с гарантированным уровнем качества.
Повышение качества проката как основополагающего фактора развития металлургической промышленности является весьма актуальным направлением работы, так как во многом позволит обеспечить снижение материальных затрат на производство готовой продукции и повысить ее конкурентоспособность на мировом рынке.

X, м

Рис. 2.3. Схемы расчета температуры внутренних точек а - сечение катанки с выделенным исследуемым кольцевым слоем, б - фрагмент исследуемого кольцевого слоя катанки
где Я, - радиус исследуемого узла, м; /?,./ - радиус предыдущего внутреннего узла, м; /?,+/ - радиус следующего внутреннего узла, м; - температура исследуемого внутреннего узла, в к-ьт момент времени; С/,* - температура предыдущего внутреннего узла, в Л-ый момент времени; /к — температура следующего внутреннего узла, в к-ый момент времени; к - шаг по времени; 5,- площадь поперечного сечения исследуемого кольцевого слоя, которому принадлежит і узел; АК-шаг по координате сечения катанки, м.
Первая составляющая уравнения теплового баланса (2.2) может быть определена как
(ЯУ, _ сЛУ,, (ЯУ
с/г с/г с/г
(2.3)
где с11Уп- количество теплоты, введенное за временя с/г путем теплопроводности в исследуемый внутренний узел, в процессе теплообмена между предыдущим и исследуемым сечениями;