Моделирование и совершенствование процесса формирования поперечного профиля листовой стали при горячей прокатке для повышения ее качества по геометрии

• Автор: Синицкий, Олег Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФОРМИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ И ПЛОСКОСТНОСТИ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ПОЛОС.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАЛКОВЫХ СИСТЕМ ЛИСТОПРОКАТНЫХ СТАНОВ.

1.1. Требования к поперечному профилю и плоскостности

горячекатаного листового проката.

1.2. Особенности формирования поперечного профиля при горячей

листовой прокатке

1.3. Обзор существующих способов воздействия на профиль и

плоскостность полос.

1.4. Проблемы формирования поперечного профиля полос на

широкополосном стане горячей прокатки ОАО ММК
1.5. Анализ известных подходов к математическому моделированию
нагрузок и деформаций валковых систем кварто и формированию поперечной разнотолщинности листового проката.
1.5.1. Модели нагрузок и деформаций валковых систем кварто, основанные на теории сопротивления материалов
1.5.2. Об описании контактных взаимодействий в валковой системе кварто.
1.5.3. Вариационное исчисление и метод конечных элементов в решении задач нагрузок и деформаций валковых
систем кварто.
1.6. Применение алгоритмов нечеткой логики на базе
искусственных нейронных сетей для моделирования причинноследственных связей
1.7. Задачи настоящего исследования
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАГРУЗОК И ДЕФОРМАЦИЙ ВАЛКОВЫХ СИСТЕМ КВАРТО. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ГТРГОНОЗИРОВАНИЯ ИЗНОСА ПОВЕРХНОСТИ БОЧЕК ВАЛКОВ
2.1. Основные обозначения и расчетная схема, применяемые
в модели
2.2. Дискретное описание деформаций и нагрузок.
2.3. Описание деформаций опорного валка
2.4. Матрицы податливости, влияния моментов и поперечных сил.
2.5. Описание деформаций рабочего валка
2.6. Распределения погонных нагрузок.
2.6.1. Составляющие прогибов от межвалкового давления.
2.6.2. Составляющие прогибов от давления полосы.
2.7. Профиль выходящей из клети полосы.
2.8. Математическая модель нагрузок и деформаций валковых
систем кварто.
2.9. Описание контактного взаимодействия рабочих и опорных
валков с учетом переменной жесткости их упругого контакта.
2 Синтез текущих и начальных профилей валков
2 Анализ выходного профиля полосы, деформаций и нагрузок
2 Влияние регулирующей силы и усилия прокатки на профиль прокатываемых полос
2 Численное моделирование нагрузок и деформаций валковых систем кварто на основе уточненного описания контактного взаимодействия рабочего и опорного валков
2 Использование нейронных сетей для прогнозирования
износа поверхности бочек опорных валков.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПРОФИЛИРОВОК ВАЛКОВ СТАНА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ОАО ММК ДЛЯ УСЛОВИЙ ШИРОКОГО РАЗМЕРНОГО И МАРОЧНОГО СОРТАМЕНТА ПРОКАТА.
3.1. Проверка адекватности математической модели в условиях
стана горячей прокатки ОАО ММК
3.2. Проектирование универсальной профилировки валков клетей стана горячей прокатки.
3.3. Проектирование статистической модели износа поверхности бочек валков
3.4. Анализ применимости нейронных сетей для прогнозирования износа поверхности бочек опорных валков.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ ВАЛКОВЫХ СИСТЕМ СТАНА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ОАО ММК И АНАЛИЗ
ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1. Проектирование самоустанавливающихся профилировок валков, реализующих переменную длину межвалкового контакта.
4.2. Практическое опробование универсальных профилировок
валков с большой выпуклостью опорных.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Такая форма поперечного сечения способствует стабилизации процесса прокатки путем самоцентрирования полосы по оси клети. Допустимые значения поперечной разнотолщинности, а также требования по плоскостности горячекатаных полос устанавливаются ГОСТ 3 2 табл. Таблица 1. От 0 до 0 Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Под плоскостностью листа понимают его способность соприкасаться с плоскостью одновременно всеми точками поверхности. На практике чаще говорят о плоскостности или планшегности листового проката, которую количественно оценивают величиной амплитуды волны в пределах базовой длины равной 1 м. Данный показатель не должен выходить за пределы, оговоренные в ГОСТ 3 табл. Таблица 1. Различают следующие основные дефекты плоскостности волнистость образуется чаще всего вблизи кромок в связи с повышенным обжатием на этих участках полосы коробоватость проявляется в том, что средняя часть полосы получает выпуклую корытообразную форму вследствие повышенного обжатия центральной области. Процесс пластического формоизменения металла между валками идет по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Объем металла, смещаемый по высоте перемещается как в продольном, так и в поперечном направлениях. Чем шире и ниже очаг деформации, тем больший объем металла перемещается в продольном направлении и тем сложнее обеспечить равенство вытяжек по ширине полосы. В связи с этим в условиях стана горячей прокатки возможность регулирования профиля поперечного сечения полосы уменьшается с приближением к последней клети. Поэтому целесообразно регулирование профиля осуществлять в черновых и первых клетях чистовой группы когда толщина полосы остается относительно большой, а регулирование плоскостности производить в последних клетях 3. При этом корректировка плоскостности в чистовых проходах оказывает незначительное влияние на поперечный профиль. Носк,сНокЛД 1. Но Атолщина полосы по кромкам поперечного сечения на входе и выходе из очага деформации. Предварительная настройка исполнительных механизмов стана горячей прокатки до подачи полосы. Динамическое корректирование профиля и плоскостности прокатываемой полосы для устранения начальных погрешностей и получения требуемых значений по длине полосы. Наиболее значимое влияние из перечисленных элементов оказывает станочная профилировка валков. Способ регулирования позволяет компенсировать износ валков 5, стабилизировать процесс прокатки 6, компенсировать местное сплющивание валков 7, а также компенсировать упругий прогиб валковых систем. Следует отметить, что данный вид регулирования не позволяет оперативно реагировать на изменяющиеся условия прокатки. Системы принудительного изгиба валков являются наиболее оперативным способом регулирования, основанным на упругой податливости тел действию изгибающего момента и поперечных сил. Изгиб валков может осуществляться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях с использованием гидравлических цилиндров, клиньев или стяжных винтов 8. Тепловое регулирование основано на способности тел изменять свои геометрические размеры и объем при изменении температуры. Данный вид регулирования может быть как внешним , так и внутренним и осуществляться по отношению к рабочему инструменту или обрабатываемому материалу. Представленный вид регулирования является инерционным и применяется для чистовой настройки стана. Преимущество данного метода в возможности воздействовать на асимметричные дефекты плоскостности. Скрещивание валков основано на изменении расстояния между рабочими валками при изменении угла разворота валков относительно друг друга. Выделяют раздельное , попарное и рассогласованное скрещивание валков. Преимуществом данного метода является возможность использования цилиндрических валков без их профилирования. Осевое перемещение валков как вид регулирования может применяться для рассеивания износа по длине бочки рабочих валков и применения неупорядоченной прокатки , устранения явления утонения кромок , контроля и регулирования формы поперечного сечения полос .