Моделирование и оптимизация процесса прокатки на многониточных мелкосортно-проволочных станах

• Автор: Мясникова, Марина Валерьевна
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 141 с. : ил

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Развитие многониточных прокатных станов

1.2. Анализ сортамента продукции и производительности многониточных станов

1.3. Исследования точности прокатки

1.4. Жесткость рабочих клетей

1.5. Оптимизация процессов сортовой прокатки

1.6. Цели и задачи диссертационной работы

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ ВАЛКОВ ПРИ МНОГОНИТОЧНОЙ ПРОКАТКЕ

2.1. Разработка инженерного метода расчета упругой деформации валков

2.2. Исследование упругой деформации методом конечных элементов

2.3. Экспериментальное исследование упругой деформации валков

Выводы
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЖЕСТКОСТИ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ
3.1. Математическая модель и алгоритм расчета коэффициента жесткости
3.2. Программа Жесткость
3.3. Исследование закономерностей изменения жесткости рабочих клетей многониточных станов
Выводы
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ МНОГОНИТОЧНОЙ ПРОКАТКИ
4.1. Математическая модель многониточной прокатки и ее программная реализация
4.2. Оптимальная настройка рабочей клети
4.3. Оптимальное управление стабилизацией размеров проката
4.4. Условия эффективной работы многониточного прокатного стана
Выводы
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ МЕЛКОСОРТНОГО СТАНА 0 ОАО ЗАПАДНОСИБИРСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ
5.1. Характеристика мелкосортного стана и мероприятия по его реконструкции
5.2. Моделирование упругой деформации рабочих клетей и прогнозирование точности прокатываемых профилей
5.3. Оценка повышения точности профилей при автоматической стабилизации размеров подката
5.4. Оптимальная организация технологического процесса
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Пример расчета жесткости рабочей клети мелкосортного стана
при многониточной прокатке
Приложение 2. Документы об использовании результатов диссертационной
работы
Приложение 3. Общая схема калибровки валков реконструируемого стана
для прокатки профилей основного сортамента
ВВЕДЕНИЕ


Совокупность проведенных в диссертации исследований можно квалифицировать как решение задачи совершенствования многониточных прокатных станов на основе применения научно обоснованных технических решений по оптимизации технологических процессов прокатки мелкосортной стали и катанки с целью повышения точности прокатываемых профилей, расширения сортамента продукции и увеличения производительности, что имеет важное народнохозяйственное значение. Многониточная прокатка возникла в начале XX века на мелкосортных и проволочных станах линейного типа в стремлении увеличить производительность 1 и др На таких станах в обжимных и черновых клетях прокатку ведут в одну нитку с перекрытием проходов и свободным выходом раската из валков. В промежуточных и чистовых группах по мере увеличения длины раската полосу передают из клети в клеть петлей, и число одновременно прокатываемых в валках полос ниток постепенно увеличивают до четырех на мелкосортных станах и даже до восьми на проволочных станах. Однако в силу конструктивных особенностей таких станов низкая и постоянная скорость прокатки в чистовых линейных группах, сильное подстывание раската по длине т. Поэтому развитие мелкосортных и проволочных станов пошло по пути применения непрерывной прокатки. Мелкосортные непрерывные станы. Эксплуатируемые в настоящее время непрерывные мелкосортные станы по технической оснащенности и особенностям технологического процесса можно разделить на 4 типа поколения 1,2. К первому типу относят однониточные станы, например, стан Макеевского металлургического комбината или стан Челябинского металлургического комбината рис. Они включают в себя последовательно расположенных рабочих клетей из которых семь клетей с валками мм объединены в черновую группу, восемь клетей с диаметром валков 0 мм в чистовую группу. Мощность приводов клетей изменяется от
4кВт в черновой группе до 8 кВт в чистовой группе при суммарной мощности приводов кВт. Станы предназначены для прокатки круглых прутков 4ьЗО мм, аналогичных по размерам поперечного сечения квадратов, арматурных профилей , полос размером Их4ч мм, уголков ,5 из конструкционных, низкоуглсродистых и низколегированных сталей. Ко второму типу относятся двухниточные мелкосортные станы, например, станы , , Криворожского металлургического комбината рис. Станы этого типа имеют в своем составе семиклетьевую черновую группу горизонтальных клетей 0 и две параллельные восьмиклетьевые чистовые группы, в которых чередуются клети с вертикальными и горизонтальными валками диаметром мм. Все клети имеют индивидуальный регулируемый привод. В черновой группе прокатка ведется в две нитки одновременно, в каждой чистовой группе в одну нитку. Максимальная скорость прокатки мс, производительность стана в зависимости от сортамента тыс. К третьему типу относятся двухниточные мелкосортные станы второго поколения, предназначенные для бесконечной прокатки стали того же сортамента, что и для станов второго типа. Это стан ЗападноСибирского металлургического комбината рис. Криворожсталь. От станов второго типа они отличаются наличием двух нафевательных печей, некоторыми конструктивными особенностями основного и вспомогательного оборудования, более высокой скоростью прокатки и значительным удалением рабочих клетей от нагревательных устройств для установки в этом промежутке стыкосварочного оборудования. Рис. Схемы расположения оборудования непрерывных мелкосортных станов первого а, второго б, и третьего в типов 1 нагревательные печи 2 черновые и промежуточные группы клетей 3 аварийные летучие ножницы 4 чистовые группы клетей 5 летучие ножницы 6 холодильники 7 ножницы холодной резки 8 сборные карманы 9 моталки транспортеры бун тов крюковые конвейеры оборудование для стыковой сварки заготовок. Станы третьего типа имеют более широкий диапазон регулирования скоростей прокатки по сравнению со станами второго типа, снабжены более совершенными холодильниками с двухниточной системой сбрасывающих клапанов. Максимально достигнутая конечная скорость прокатки на этих станах составляет ,5 мс при допускаемой максимальной скорости в чистовой клети мс, производительность станов до 0 тыс.