Исследование и моделирование энергосиловых параметров процесса горячей прокатки тонких полос для повышения эффективности работы широкополосных станов

• Автор: Тарасов, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ известных методов моделирования эиергосиловых и технологических параметров широкополосных станов горячей прокатки

1.1. Методы расчета длины очага деформации

1.2. Модели сопротивления деформации

1.3. Модели трения при горячей прокатке

1.4. Методы расчета усилия прокатки и среднего контактного напряжения

1.5. Методы расчета момента и мощности прокатки

Выводы по главе

Глава 2. Разработка новой методики расчета энергосиловых параметров процесса горячей прокатки

2.1. Обоснование модели очага деформации

2.2. Разработка нового закона распределения напряжений трения по длине очага деформации
2.3. Предложенная модель сопротивления деформации
2.4. Расчет нормальных контактных напряжений с учетом нового закона распределения контактных сил трения
2.5. Распределение нормальных контактных напряжений по длине очага деформации
2.6. Определение средних значений нормальных контактных напряжений и усилий прокатки
2.7. Разработка новой методики расчета мощности прокатки
2.8. Расчет момента и мощности двигателей главного привода клетей
«кварто»
Выводы по главе

Глава 3 Исследование достоверности новой методики энергосилового расчета процесса горячен прокатки
3.1. Промышленная апробация на непрерывном стане разработанной методики энергосилового расчета
3.2. Оценка точности новой методики энергосилового расчета процесса горячей прокатки
3.3. Сопоставительный анализ точности новой методики энергосилового расчета и наиболее распространенной из
существующих методик
Выводы по главе
Глава 4. Исследование влияния основных факторов процесса горячей прокатки на структурные и энергосиловые параметры очагов деформации
4.1. Влияние относительного обжатия
4.2. Влияние межклетевых натяжений
4.3. Влияние температуры подката
4.3. Обобщенный анализ результатов исследований
Выводы по главе
Глава 5. Применение разработанной методики для совершенствования технологии производства горячекатаных полос
5.1. Разработка эффективных режимов горячей прокатки полос толщиной 0,8-1,5 мм
5.2. Промышленные испытания эффективных режимов горячей прокатки тонких полос на 6-клетевом стане «1700» ЧерМК ОАО
«Северсталь»
Выводы по главе
Заключение (общие выводы по диссертации)
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Сортамент широкополосных станов горячей прокатки (ШПСГП) претерпел в последние десятилетия существенные изменения: минимальная толщина горячекатаных стальных полос снизилась с 1,8-2,0 мм до 0,8-1,2 мм. Полосы такой толщины ранее производили только на станах холодной прокатки, однако ряд предприятий машиностроения и строительной индустрии предпочитает использовать более дешевые горячекатаные полосы, если их механические характеристики и качество поверхности соответствуют предъявляемым требованиям.
Освоение производства горячекатаных полос толщиной 0,8-1,2 мм, не соответствующей паспортным характеристикам ШПСГП, привело к изменениям структуры очагов деформации и условий трения между полосой и валками, что иллюстрируют данные таблицы 1.
Таблица
Сравнительные характеристики структурных и силовых параметров очагов деформации в разные периоды работы непрерывных широкополосных станов
горячей прокатки
Минимальная толщина готовой
Параметр полосы, мм
2,0-3,0 мм 0,8-1,5 мм
Суммарное относительное обжатие: е, %
Максимальное частное обжатие: s, %
Доля длины упругих участков (хупр) от общей длины очага деформации (7С): Тупгсч /0 0,1-10
Нормальные контактные напряжения рср, МПа 100-600 250-1100
Усилие прокатки Р, МН
Из табл. 1 видно, что снижение толщины горячекатаных полос привело к увеличению суммарных обжатий в чистовых группах клетей ШПСГП до 97 %,

сечению скорость полосы ияср увеличивается при движении ее через очаг деформации (см. рис. 2.1, график «а»), следовательно, разность скоростей (ов - оЛ-ср) изменяется согласно графику «б» на рис. 2.1.
Логично допустить, что напряжения трения покоя Тд(х) находятся в прямой зависимости от указанной разности скоростей, которая является своеобразным «скоростным напором», воздействующим на контактную поверхность полосы и валков.
С учетом изложенных особенностей напряженно-деформированного состояния полосы, в разработанной методике расчета контактных напряжений принята следующая модель напряжений трения (см. рис. 2.2):
Рис. 2.2. График изменения касательных контактных напряжений в очаге
деформации
а) на упругих участках очага деформации длиной Х1угтр и х2 действует закон трения скольжения: