Совершенствование технологий формообразования полос и листов на основе развития теории симметричной и асимметричной горячей прокатки

• Автор: Бельский, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 376 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАШ4ТЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Плоскостность прокатываемых полос

1.2. Методы управления плоскостностью прокатываемых полос.

1.2.1. Воздействие активной образующей рабочего валка

на форму поперечного сечения полосы

1.2.1.1. Профилировка валков.

1.2.1.2. Принудительный изгиб валков.

1.2.1.3. Системы изменения взаимного положения валков

1.2.2. Воздействие активной образующей рабочего валка на напряженнодеформированное состояние очага деформации.

1.2.3. Воздействие на натяжение полосы.

1.2.3.1. Влияние полных натяжений на уменьшение амплиту ды распределения остаточных напряжений по ширине полосы
1.2.3.2. Выравнивание распределения остаточных напряжений по ширине полосы воздействием на форму эпюры натяжения
1.2.4. Асимметричность прокатки как фактор улучшения
плоскостности прокатываемых полос
1.2.4.1. Классификация процессов асимметричной прокатки
1.2.4.2. Экспериментальное исследование и промышленное применение асимметричной прокатки.
1.2.4.3. Улучшение плоскостности полос при асимметричной прокатке
1.3. Методы расчета упругого прогиба четырехвалковой системы.
1.3.1. Упругий прогиб четырехвалковой системы с осевой
сдвижкой рабочих валков
1.3.2. Межвалковое давление и совместная деформация
рабочего и опорного валков.
1.3.3. Упругое сплющивание рабочих валков в контакте с полосой.
1.4. Методы расчета распределения давления прокатки
по ширине полосы.
1.5. Уширение при листовой прокатке как проявление поперечного перемещения металла в очаге пластической деформации.
1.6. Заключение по аналитическому обзору, цель и
постановка задач исследований
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ И ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПО ШИРИНЕ ПОЛОСЫ ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ ПРОКАТКЕ
2.1. Уменьшение неравномерности распределения вытяжек и остаточных
напряжений по ширине полосы за счет поперечного перемещения металла в очаге пластической деформации.
2.2. Функция распределения погонной нагрузки по ширине полосы с учетом поперечного перемещения металла в очаге пластической деформаци и.
2.3 Динамика стационарного распределения погонной нагрузки но
ширине полосы.
2.4. Влияние анизотропии фения на контакте рабочего валка с полосой
на выравнивующую способность очага деформации.
2.5. Влияние формы эпюры переднего удельного натяжения на распределение нафузки и остаточных напряжении
по ширине полосы
2.7. Экспериментальная проверка математических моделей формообразования прокатываемых полос в четырехвалковой
клети с осевой сдвижкой рабочих валков
2.7.1. Методика эксперимента.
2.7.2. Условия и результаты эксперимента
2.7.3. Результаты экспериментальной проверки адекватности математических моделей формообразования прокатываемых
полос.
2.8. Выводы к главе 2.
3. ВЛИЯНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ УТОЛЩЕНИЙ И НЕРАВНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПРОКАТЫВАЕМЫХ ПОЛОС.
3.1. Местное утолщение.
3.2. Протяженность зоны влияния самоуравновешенной эпюры продольных упругих напряжений.
3.3. Регулирование плоскостности прокатываемых полос изменением
формы эпюры переднего натяжения
3.4. Выводы к главе 3
4. ОСОБЕННОСТИ ПРОФИЛИРОВОК РАБОЧИХ ВАЛКОВ ДЛЯ ПРОКАТНЫХ КЛЕТЕЙ С ОСЕВОЙ СДВИЖКОЙ
РАБОЧИХ ВАЛКОВ.
4.1. Профилировки рабочих валков для клетей с осевой сдвижкой
общие свойства и методика построения
Т2. Коэффициент вытяжки полосы при осевой сдвижке рабочих валков.
4.3. Выпуклость и чечевицеобразность профиля поперечного сечения
полосы при осевой сдвижке рабочих валков
А А. О некоторых эффектах применения осевой сдвижки рабочих
валков с кубической профилировкой
4.5. Практическое использование профилировок V на НШСГП ОАО НЛМК, выполненных но критерию минимума изменения коэффициенты вытяжки полосы при осевой
сдвижке рабочих валков.
4.6. Выводы к главе 4
5. ПРОЦЕСС ЛИСТОВОЙ АСИММЕТРИЧНОЙ ПРОКАТКИ
5.1. Кинематические и энергоешювые параметры асимметричной
прокатки, методы расчета
5.2. Кинематика асимметричной прокатки в валках неодинакового диаметра, вращающихся с одинаковой угловой скоростью
5.3. Допустимость упрощенного подхода при рассмотрении процесса листовой асимметричной прокатки
5.4. Контактное давление и усилие асимметричной прокатки.
5.4.1. Асимметричная прокатка в валках неодинакового диаметра, вращающихся с одинаковой угловой скоростью
5.4.2. Асимметричная прокатка в валках одинакового диаметра, вращающихся с неодинаковой скоростью
5.5. Распределение давления прокатки и остаточных напряжений по
ширине полосы при листовой асимметричной прокатке
5.6. Особенности листовой прокатки в рабочих валках с малой
встречной конусностью
5.7. Выводы к главе 5
6. ПРОЦЕСС УШИРЕНИЯ ПРИ ЛИСТОВОЙ ПРОКАТКЕ И
НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕИЯ ОСТАТОЧНЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ
ПОЛОСЫ
6.1. Обоснование кинематической допустимости поля скоростей
при листовой прокатке с уширением
6.2. Распределение уширеиия вдоль очага деформации.
6.3. Теоретический анализ влияния натяжения на величину уширения
при листовой прокатке
6.4. Влияние уширения на уменьшение амплитуды выходных
напряжений по ширине полосы
6.5. Уширение при листовой горячей прокатке в промышленных
условиях.
6.5.1. Распределение уширения вдоль очага деформации при
прокатке полосы в непрерывной группе
6.5.2. Управление шириной полосы в чистовой группе изменением
усилий противоизгиба
6.6. Выводы к главе 6
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ НО РАБОТЕ.
С1ШСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.
ПРИЛОЖЕНИЕ В.
ВВЕДЕНИЕ


В этих клетях рабочий и опорный валок были объединены в блок, и с помощью механизма скрещивания угол между осями блоков i достигать 1. Применение клетей даег возможность регулировать профиль полос в диапазоне от 0 до 0 мкм без использования устройств противоизгиба. К недостаткам клетей следует отнести высокие осевые нагрузки, доходящие до от усилия прокатки, и сложность конструкции . Фирмами Кавасаки сэйтэцу и Хитати, Япония, были разработаны изображенные на рисунках 17 конструкции четырехвалковых клетей с осевой сдвижкой рабочих валков клети i или ii и клети i ii . Рисунок 1. Рисунок 1. Схема клети КУЯ8. Особенностью клети КУЯ8 является наличие односторонних конусных участков на рабочих валках. Осевой сдвижкой устанавливают конусные участки в зонах утонения боковых кромок. ККРВ. При этом снижается воздействие износа рабочих валков по длине бочки. Если длина бочки рабочих валков с обычной симметричной относительно середины бочки профилировкой больше длины опорных, то при осевой сдвижке форма межвалкового зазора не изменяется, пока край рабочего валка не заходит за край опорного . Использование метода ЦП делает возможной беспрограммную прокатку полос. Метод КРВ основан на применении рабочих валков с односторонней конусностью рисунок 1. В соответствии с этим методом рабочие валки осевой сдвижкой устанавливают в оптимальное положение относительно краев полосы, уменьшая таким образом утонение кромки прокатываемой полосы. Метод ККРВ предполагает прокатку полос при изменении величины перекрытия полосы и конусных участков с постоянной амплитудой. Как и при использовании метода ЦП, рабочие валки после прокатки каждой полосы смещаются в противоположных направлениях на величину мм, при этом среднее положение рабочих валков колеблется от до мм в зависимости от ширине прокатываемых полос. По информации фирмы Кавасаки сэйтэцу модернизация трех последних клетей чистовой группы стана горячей прокатки завода в Тибо в клети сделало возможным ведение беспрограммной прокатки полос. После модернизации поперечная разпотолщинность прокатываемых на этом стане полос снизилась более чем в два раза . Четырехвалквые клети с осевой сдвижкой рабочих валков, имеющих выпукловогнутую профилировку V i vi , разработаны фирмой ШлманЗимаг, ФРГ . Непрерывное реагирование формы межвалкового зазора обеспечивается в этих клетях комбинацией несимметричной образной выпуклости по длине рабочих валков и их осевой сдвижки рисунок 1. Рисунок 1. Регулирование формы межвалкового зазора по методу V . Впервые клеть V была испытана на широкополосном стане горячей прокатки завода фирмы , ФРГ, в Беекерверте . В России горячая прокатка в четырехвалковых клетях V применяется на Новолипецком металлургическом комбинате. В семиклетевой чистовой группе непрерывного широкополосного стана горячей прокатки устройствами осевой сдвижки рабочих валков оснащены клети 3,4,5. В этих клетях длина бочки рабочих валков на 0 мм больше длины бочки опорных, соответственно диапазон осевой сдвижки составляет 0 мм. Холодная тонколистовая прокатка в четырех валковых клетях V осуществляется на Магнитогорском металлургическом комбинате. В ЛПЦ5 ОАО ММК введен в эксплуатацию двухклетевой реверсивный стан . Длина бочки рабочих валков клетей этого стана на 0 мм больше длины бочки опорных, и диапазон осевой сдвижки составляет 0 мм , . Разработанная фирмой Манесман Демаг, ФРГ, система iv i реализует принцип, аналогичный V, иод действием усилия прокатки ,. Рабочие валки выполняются с профилировкой сигарообразной формы рисунок 1. Рисунок 1. Валки . Рисунок 1. Регулирование формы межвалкового зазора но методу . Система предназначена как для холодной, так и для горячей тонколистовой прокатки. Осевая сдвижка в сочетании с профилировкой V прокатных валков является весьма эффективным инструментом регулировки поперечного профиля и плоскостности полос. Запатентованы конструкции четырехвалковых и шестивалковых клетей с различным сочетанием выпукловогнутых профилировок рабочих, опорных и промежуточных валков как с раздельной, так и с групповой системами осевой сдвижки .