Моделирование технологического процесса прокатки толстых листов на стане 3600 ОАО "МК "Азовсталь"

• Автор: Курпе, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Мариуполь
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений

Введение

Г лава 1. Литературный обзор

1.1. Существующие математические модели горячей прокатки

1.2. Теоретические исследования температурного режима процесса прокатки

1.3. Теоретические исследования коэффициента трения при горячей прокатке стали

1.4. Методики определения истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х, Х и их аналогов Заключение по главе

Глава 2. Материалы и методики исследований

2.1. Обоснование выбора марок стали для исследования

2.2. Методы лабораторных и промышленных исследований

2.2.1. Исследование энергосиловых параметров процесса прокатки
2.2.2. Определение пластических свойств Глава 3. Теоретические исследования компонентов математической модели процесса горячей прокатки толстых листов
3.1. Разработка многофункциональной зависимости для расчета коэффициента трения при горячей прокатке стали
3.2. Разработка методики для расчета температурного режима процесса горячей прокатки
3.3. Разработка математической модели технологического процесса горячей прокатки толстых листов
3.3.1. Предварительный этап калибровки
3.3.2. Расчет энергосиловых параметров
3.3.3. Расчет скоростного режима
3.3.4. Расчет среднего квадратичного момента
электродвигателей привода реверсивного прокатного стана
3.3.5. Расчет расхода электроэнергии при прокатке
Заключение по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования процесса горячей прокатки толстых листов на стане 3
4.1 .Сортамент исследуемых листов и параметры прокатки
4.2. Анализ экспериментальных исследований
Заключение по главе
Глава 5. Экспериментальное исследование пластических свойств
стали категории прочности х и х
5.1. Условия проведения эксперимента и параметры
5.2. Результаты экспериментов по исследованию свойств стали Х и Х
Заключение по главе
Глава 6. Анализ точности разработанной математической модели технологического процесса прокатки листов на примере стали
категории прочности х и х
Заключение по главе
Глава 7. Промышленное опробование математической модели технологического процесса прокатки толстых листов из стали
категории прочности Х и Х в условиях стана ОАО МК Азовсталь
7.1 Применение разработанной математической модели
7.2 Промышленное моделирование технологических режимов прокатки
Заключение по главе
Основные выводы
Литература


Эти зависимости более точно и полно учитывают качество поверхности различных прокатных валков. На основе проведенных преобразований в формуле, установлено, что среднее расхождение между опытными и расчетными данными коэффициента трения снизилось с 7,1% до 4,4%. Все приведенные факторы оказывают влияние на температуру раската при прокатке на толстолистовом стане . Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки стали, учитывающая все перечисленные выше факторы. Предварительный этап калибровки, который включает в себя расчет необходимого размера сляба, с учетом припусков, пересчет размеров листа и сляба в горячее состояние, расчет разбивки ширины (длины) и др. Расчет энергосиловых параметров прокатки, состоящий из таких основных блоков как расчет температурного режима прокатки, расчет коэффициента трения, истинного сопротивления деформации, силы прокатки. Расчет скоростного режима, включающего расчет числа оборотов вала двигателя и машинного времени по типу скоростной диаграммы. Расчет среднего квадратичного момента электродвигателя привода прокатного стана. Расчет расхода электроэнергии при прокатке. В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований процесса горячей прокатки толстых листов на стане . Эксперимент проводился с целью проверки точности разработанной математической модели. Исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов на стане . Расчет фактической толщины раската с учетом «пружины» клети. Выбор стали-аналога и метода по определению истинного сопротивления деформации. Выполнение моделирования процесса прокатки исследуемых листов используя как исходные технологические параметры данные, полученные при проведении опытов. Анализ полученных результатов, оценка точности разработанной математической модели, выявление причин отклонений. На первом этапе производили исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов таких как размеры слябов, схема прокатки (наличие кантовок), показания стрелок циферблатов, сила прокатки (максимальная пиковая от более холодных участков раската и средняя по длине раската, которую рассчитывали автоматически АСУ ТП стана с учетом «холодных» торцов раската), температура раската (в черновой клети перед первым и после последнего пропуска, в чистовой клети на каждом пропуске), работа гидросбива, время охлаждения на промежуточном рольганге, размеры готового листа, кратность раската, химический состав прокатываемой стали. АСУ ТП. Второй этап заключался в установлении зависимости «пружины» клети от силы прокатки для расчета фактической толщины раската в очаге деформации. В результате, разработана формула для расчета фактической толщины раската в черновой клети, включающая в себя следующие факторы: показания стрелки циферблата, «забой» валков клети во время прокатки, силу прокатки. Формула получена путем обработки экспериментальных данных научно-исследовательского института машиностроения и металлургии Острава 6 (Чехия). На третьем этапе произведен анализ и выбор стали-аналога, и метода определения истинного сопротивления деформации. Выбор аналога производили по содержанию основных химических элементов в стали. Установлено, что в качества метода по определению истинного сопротивления деформации, на основании рекомендаций авторов, а также выполненного анализа наиболее подходящим является метод Л. В. Андреюка и Г. Г. Тюленева. Четвертый этап заключался в моделировании технологии прокатки опытных листов. В качестве исходных технологических параметров использовали данные, полученные при проведении опытных прокаток на толстолистовом стане с учетом этапов 1-3. На пятом этапе, проведен анализ разработанной модели, рассчитаны отклонения силы прокатки, полученной опытным и расчетным путем. На основании анализа опытной и расчетной силы прокатки выявлено, что отклонение составило от 1, до 9%. Установлено, что отклонение расчетной от опытной температуры металла при прокатке в чистовой клети незначительны от 0,% до 6,%, следовательно, расчет температурного режима выбран верно.