Исследование процесса бесслитковой прокатки стальной полосы с целью определения эффективных технологических и конструктивных параметров

• Автор: Николаев, Виктор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

1 НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКИХ

СТАЛЬНЫХ ПОЛОС НА ОСНОВЕ БЕССЛИТКОВОЙ

ПРОКАТКИ АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Основные этапы развития БП.

1.2 Состояние технологии и техникоэкоиомичсские

показатели БП стальных полос

1.3 Современный уровень научных исследований и проблемы

процесса БП.

1.4 Валкикристаллизаторы как важный элемент

технологического процесса Б.

1.5 Заключение по аналитическому обзору.

Цель и постановка задач исследования
2 ИССЛЕДОВАНИЕ, РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА БЕССЛИТКОВОЙ ПРОКАТКИ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ
2.1 Некоторые технологические особенности процесса БП.
2.2 Определение протяженности зоны пластической деформации
и допустимой скорости полосы при БП.
2.3 Технологические основы выбора
диаметра валковкристаллизаторов
2.4 Налипание металла на ВК и его предупреждение
в процессе Б1Т
2.5 Анализ особенностей развития уширсиия тонкой полосы в
процессе БП и его расчетная оценка
2.6 К количественной оценке основных технологических
параметров процесса БП стальной полосы.
2.7 Выводы по разделу 2
3 ИССЛЕДОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ
СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ БЕССЛИТКОВОЙ ПРОКАТКИ
3.1 Исследование сопротивления деформации стали
в процессе БП
3.2 Расчет энергосиловых параметров процесса БП стальной
полосы
3.3 Выводы по разделу 3.
4 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛКОВКРИСТАЛЛИЗАТОРОВ И УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИЙ
ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1 Общая характеристика теплообмена в ВК.
4.2 Анализ температурного режима и эффективности охлаждения
бандажей различной толщины
4.3 Ассиметричное охлаждение ВК по окружности бочки.
4.4 Максимальное приближение охладителя к поверхности
контакта валка с полосой
4.5 О целесообразности применения системы охлаждения с
замкнутым контуром
4.6 Выводы по разделу 4.
5 ТЕХНОЛОГИЯ БЕССЛИТКОВОЙ ПРОКАТКИ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС КАК ОСНОВА СОЗДАНИЯ МИНИЗАВОДОВ И МОДЕРНИЗ АЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
5.1 Анализ преимуществ современных минизаводов и технологии
БП при их создании
5.2 Определение производительности III с валками разных
диаметров и затрат на их изготовление.
5.3 Выводы по разделу 5
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ИС1ЮЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
ПРИЛОЖЕНИЕ А Акт ОАО Московский завод по обработке
цветных металлов.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт ОАО НЛП Оснастка.
ПРИЛОЖЕНИЕ В Заключение ЗАО НКМЗ.
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Акт ОАО НИИПТМАШ.
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Обозначения толщина полосы на выходе из ВК, м
0 толщина полосы в сечении у ОКД, где начинается пластическая деформация полосы 0 , м
протяженность длина ОКД, м
протяженность длина зоны пластической деформации полосы, м
радиус диаметр ВК, м температура полосы и валков, С
v со Я окружная скорость ВК и скорость выхода полосы из ВК, мс а угол, характеризующий уровень мениска жидкого металла, град радиан у угол, характеризующий сечение ОКД, в котором начинается пластическая деформация полосы, град радиан
8тголщина корки закристаллизовавшегося металла в момент времени т, м степень деформации полосы скорость деформации, 1с со угловая скорость ВК, 1с радианс.
Сокращения
БП бесслитковая прокатка
ВК валоккристаллизатор
ВЛПА валковый литейнопрокатный агрегат
ММЗ металлургический минизавод
НШПС непрерывный широкополосовой стан
ОКД очаг кристаллизациидеформации
СПД сопротивление металла пластической деформации.
ВВЕДЕНИЕ


Единственный путь, которым может быть достигнута эта цель, несомненно лежит в систематическом опытном научном исследовании процесса с изучением отдельных его элементов и тщательным анализированием всех данных и результатов, исходя из общей задачи получения продуктов бесслитковой прокатки должного качества 6, стр. По настоящее время, спустя лет, эта оценка ситуации, данная И. М. Павловым, остается актуальной применительно к бесслитковой прокатке стальных полос. В годы Великой Отечественной войны работы по БП стальных полос были остановлены и к ним вернулись только спустя лет. Однако, работы по БП и литью полос из чугуна и цветных металлов в валковых кристаллизаторах были возобновлены уже, начиная с г. В СССР в гг. Одесском НИИ специальных способов литья НИИСЛ были созданы оригинальные компактные установки и технологии, позволившие осуществить промышленное производство тонких кровельных листов из чугуна 0x мм толщина 0,6 2,5 мм 3. При этом литье осуществляли в зазор между тонкостенными полыми валками, что практически исключало пластическую деформацию затвердевшего металла. Важно подчеркнуть, что помимо указанного, специалистами НИИСЛ были проведены комплексные исследования, показавшие возможность получения литых тонколистовых заготовок из ряда высокотемпературных и малопластичных сплавов, изготовление которых традиционным способом прокаткой слитков сложно и неэффективно, а в ряде случаев вообще невозможно 3. Эти исследования НИИСЛ послужили основой разработки новых направлений промышленного применения непрерывного литья тонких полос в валкахкристаллизаторах на ВерхнеСалдинском металлообрабатывающем заводе, на запорожском заводе Кремнийполимер, в Ленинградском произ
водственном объединении Электросила и др. Важность для страны работ по бесслитковой прокатке была подчеркнута присуждением специалистам НИИСЛ Сталинской премии в г. За разработку и освоение процесса получения тонкого листа непосредственно из жидкого чугуна Е. Г. Николаенко, К. Т. Гетман, Улитовский. В годы войны Сталинской премии в г. Разработка и внедрение в производство метода бесслиткового проката цветных металлов В. Г. Головкин, В. А. Ливанов, А. Ф. Белов, Н. Маурах, Н. Д. Москаленко, М. С. Озерский. В г. Ленинградском заводе по обработке цветных металлов для производства алюминиевой полосы был пущен первый отечественный двухвалковый ЛПА собственной конструкции с горизонтальной подачей жидкого металла 4, 8. Многолетние обширные исследования, проведенные на Ленинградском заводе ОЦМ, позволили получить ценные для теории и практики рекомендации по конструированию и эксплуатации агрегатов БП, установить влияние разных факторов на процесс БП алюминиевой ленты 4. Эти результаты НИОКР важны для освоения БП стальных полос на отечественных предприятиях. В х годах ВНИИМЕТМАШ разработал и реализовал в промышленности в СССР и ГДР двухвалковые литейнопрокатные агрегаты ЛПЛ для производства тонких 8 мм и широких мм полос из алюминия А. И. Целиков, П. И. Софийский, А. М. Серебренников, В. А. Чеботарев , . Эти двухвалковые ЛПА уже в то время конструктивно и функционально соответствовали современным представлениям об эффективном процессе БП. Жидкий алюминий подавали снизу в зазор между жесткими валками, состоящими из оси и толстостенного водоохлаждаемого бандажа. В освоение технологии и оборудования БП полос из алюминия и цинка большой вклад внесли специалисты института Гипроцветметобработка А. М. Кац, Кузнецов, Шаталов, ВИЛС, ВИАМ, ВАМИ В. Г. Борисов, а также ЛЗОЦМ, МЗОЦМ М. В. Кудин, Н. Ш. Босхамджиев, Зисельман и Михайловского завода ОЦМ М. В. Баранов. В е годы ВНИИМЕТМАШ В. В. Егоров, А. И. Майоров и ООО ОЗМА Тимохин, г. Москва начали НИОКР по разработке оборудования и технологии БП стальных полос. В г. БП стальных полос на заводе Центросвар и в ОАО Институт Цветметобработка эти работы проводятся под научным руководством М. Я. Бровмана. В результате исследований и конструкторских разработок отечественных и зарубежных фирм и НИИ, начатых еще в х годах, убедительно доказана высокая эффективность технологии валковой отливки тонких полос не только из цветных металлов, но и из сталей разных марок.