Совершенствование технологии и оборудования для производства прямоугольной заготовки в гладких валках

• Автор: Макарчук, Александр Антонович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЯМОУГОЛЬНОЙ СОРТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

В ГЛАДКИХ ВАЛКАХ

1.1. Недостатки получения сортовой заготовки прокаткой в калибрах

1.2. Анализ технологии получения прямоугольной сортовой заготовки в гладких валках

1.2.1. Способы реализации бескалибровой прокатки

1.2.2. Проблемы устойчивости полосы

1.2.3. Анализ известных критериев потери устойчивости

1.3. Существующие конструкции валковой арматуры для реализации бескалибровой прокатки

1.4. Цель и задачи исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОКАТКИ ВЫСОКИХ ПОЛОС В ГЛАДКИХ ВАЛКАХ

2.1. Экспериментальная база и методика проведения экспериментов

2.2. Анализ полученных результатов
2.3. Исследование уширения при прокатке высоких полос
2.4. Исследование эффективности работы проводковой арматуры
2.5. Выводы
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БЕСКАЛИБРОВОЙ ПРОКАТКИ
3.1. Анализ известных математических моделей процесса бескалибровой прокатки
3.2. Методика теоретического исследования устойчивости полосы
3.2.1. Определение моментов, действующих на полосу по длине
очага деформации
3.2.2. Определение текущих значений площади очага деформации и плеча приложения равнодействующих
3.3. Анализ устойчивости при прокатке высоких полос в гладких валках
3.4. Разработка рекомендаций по проектированию арматуры и осуществлению прокатки
3.5. Выводы
4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ЗАГОТОВКИ В ГЛАДКИХ ВАЖАХ
4.1. Разработка промышленных конструкций проводковой арматуры
4.2. Опытно-промышленное опробование оборудования и технологии бескалибровой прокатки
4.3. Внедрение технологии прокатки высоких полос в условиях стана
150 ОАО БМК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Повышение эффективности производства продукции - основное направление развития черной металлургии. Оно характерно для всего мирового сообщества в условиях существующей системы рыночных отношений и основано на разработке новых и совершенствовании существующих технологий. Это позволяет получать продукцию высокого качества при одновременном снижении затрат на ее производство.
В прокатном производстве наиболее перспективной является политика совершенствования существующих технологических процессов, не требующая значительных затрат на приобретение дорогостоящего оборудования, но приводящая повышению производительности, улучшению качества, снижению себестоимости и, как результат,, к повышению потребительских свойств.
Одной из таких технологий, предполагающей значительную экономию энергоресурсов, сменного оборудования и трудозатрат, является прокатка заготовки в обжимных и черновых группах клетей на гладкой бочке взамен калиброванных валков (бескалибровая прокатка), применяемая в прокатном производстве ряда стран и получившая развитие в России.
Большой вклад в развитие теории и практики бескалибровой прокатки внесли А.Ф. Головин, И.М. Павлов, А.П. Чекмарев, Б.П. Бахтинов, М.М. Штернов, Н.Ф. Грицук, Т. Янадзава, Чжан Вэйган, В.Н. Выдрин, Ф.С. Дубинский, Ф. Флеминг, B.C. Берковский, В.А. Харитонов, Б.А. Никифоров, A.A. Морозов, JI.E. Кандауров и многие другие отечественные и зарубежные исследователи.
Основной проблемой при реализации бескалибровой прокатки (БКП) является обеспечение устойчивости полос в гладких валках при прокатке с различными режимами на станах разного состава оборудования.

соответствии с ГОСТ, ОСТ и ТУ на прямоугольную заготовку не должно превышать 3°, а следовательно ряд членов уравнения принимает значения близкие нулевому. Одновременно с этим, исследования на модели проводились для исходного угла поворота поперечного сечения до 20°.
Из исследования модели не получено критическое значение М1ул1 „„„, ограничивающее условия устойчивого состояния полосы в очаге деформации для различных условий прокатки.
Таким образом, анализ существующих моделей показывает, что для оценки устойчивости высоких полос при прокатке в гладких валках в большинстве случаев производится оценка баланса моментов способствующих и препятствующих сваливанию полосы. Модели, как правило, и проверялись путем экспериментов на модельном материале (пластилин, свинец) на лабораторном оборудовании под конкретную технологию, что затрудняет их практическое применение. Практическое применение существующих моделей, как правило, затруднено из-за сложности определения составляющих уравнений. В балансе моментов известных моделей не учтено наличие проводковой арматуры, определяющей связь «полоса - валковая арматура - прокатная клеть».
Недостаточно изучен вопрос об описании конфигурации свободной поверхности полосы при бескалибровой прокатке, что затрудняет конструирование элементов проводковой арматуры.
В применяемые методики определения контактных площадей заложен закон пропорционального развития уширения по длине очага деформации, что не позволяет с достаточной точностью определять плечо сваливающего момента в промежуточных точках очага деформации, загрубляет расчеты при проектировании проводковой арматуры.
3.2. Методика теоретического исследования устойчивости полосы
Успешная реализация бескалибровой прокатки, как отмечалось выше, не-