Совершенствование технологии производства углеродистой катанки на основе анализа формоизменения и моделирования процесса охлаждения

• Автор: Хабибулин, Дим Маратович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 179 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Пути повышения эффективности технологии производства

углеродистой катанки

1.1. Технологические особенности производства катанки.

1.2. Существующие модели процессов формоизменения металла

при прокатке.

1.3. Процессы структурообразования после деформации и

известные модели охлаждения катанки

1.4. Технологические решения для последеформационного

охлаждения проката.

1.5. Пути совершенствования технологии производства и постановка задач исследования.
Глава 2. Анализ напряженнодеформированного состояния НДС
металла в чистовом трехвалковом блоке 0 стана 03
2.1. Модель трехмерного НДС при сортовой прокатке уравнение, граничные условия, специфика компьютерной реализации
2.2. Методика выполнения вычислительного эксперимента для
исследования НДС металла в чистовом трехвалковом
блоке 0
2.3. Исследование НДС металла при прокатке катанки диаметром
6,5 мм.
2.4. Исследование НДС металла при прокатке катанки диаметром
6,0 мм.
Выводы по второй главе.
Глава 3. Моделирование процесса охлаждения катанки после
деформации.
3.1. Математическая модель охлаждения катанки
3.1.1. Уравнение модели и граничные условия.
3.1.2. Разностная схема для численного решения задачи теплопроводности.
3.2. Модельные расчеты распределения температуры по сечению
проката.
3.2.1. Изменения температуры в секции водяного охлаждения
3.2.2. Температурное состояние на участке выравнивания температуры
3.2.3. Температурные изменения в секции водяного охлаждения после участка выравнивания температуры
3.3. Исследование влияния условий охлаждения на температурную
неоднородность по сечению проката.
3.4. Исследование способов регулирования теплосъема на участке
водяного охлаждения.
Выводы по третьей главе.
Глава 4. Разработка рекомендаций по промышленной реализации на стане 03 ОАО ММК результатов исследований технологии производства углеродистой катанки.
4.1. Проверка адекватности модельных расчетов процессов
формоизменения и охлаждения катанки.
4.2. Корректировка скоростного режима чистовой прокатки
4.3. Технические предложения по модернизации линии
двухстадийного охлаждения проката.
4.3.1. Компоновка участка водяного охлаждения
4.3.2. Компоновка участка воздушного охлаждения.
4.4. Выбор рациональных траекторий охлаждения катанки
Выводы по четвертой главе.
Заключение
Список литературы


Постоянство соотношения «, которое сохраняется при изменении температуры, коэффициента трения, натяжения, скорости деформации, формы очага и других параметров прокатки значительно ослабляет их влияние на заполнение трехвалкового калибра, делает «нечувствительной» многовалковую систему к возмущениям, действующим на стане, и повышает точность геометрических размеров проката [-]. Вместе с тем, технологические и экономические возможности, которые обеспечивают трехвалковые клети трудно переоценить. Поэтому на многих современных прокатных станах и при модернизации действующих для получения проката высокой точности размеров за чистовыми группами клетей устанавливают калибрующие блоки с трехвалковыми калибрами. Такие блоки устанавливают также и перед чистовыми группами клетей для стабилизации размеров по длине промежуточного раската [1]. Из последних примеров [], которые характеризуют возрастающее распространение трехвалковой технологии можно выделить следующие. Аргентинская компания «Асиндар» занимает в Южной Америке ведущее положение в сортопрокатном производстве. При реконструкции в г. Кокс». Непрерывный сортопрокатный стан южнокорейской компании «Поско», работавший с г. Кокс» с установкой четырехклетевого блока трехвалковых клетей перед чистовой группой. Непрерывный мелкосортно-проволочный стан 0-3 с трехвалковыми калибрами (производства фирмы «Кокс») был куплен ОАО «ММК» в г. Этот стан (рис. ГОСТ - из заготовок сечением 4x4 и длиной от 7,5 до ,0 м. Нагрев заготовок производится в методической печи толкательного типа до температуры - °С. Затем производится деформация в обжимной группе, состоящей из трех клетей (ДУО °). Нн? Рис. После обжатий раскат последовательно поступает в черновую группу, состоящую из пяти клетей (блок «0») и десятиклетевую промежуточную группу (блок «0»). Завершающий этап прокатки осуществляется в десятиклетевом чистовом блоке «0». Между блоками «0», «0» и «0» имеются петлевые устройства, позволяющие вести прокатку без натяжения. Все клети блоков «0», «0» и «0» являются трехвалковыми нерегулируемыми. Температура металла перед входом в этот блок - 0 - 0°С, скорость прокатки до м/с. Каждый блок трехвалковых клетей имеет групповой привод через распределительный редуктор. За счет четко подобранных передаточных отношений и особенностей деформации металла прокатка в блоках проходит с минимальным натяжением. Последние три клети блока «0» имеют индивидуальный привод, что позволяет регулировать величину натяжения в межклетевых промежутках и проводить замену чистовой клети без изменения общей калибровки блока. После деформации готовый прокат поступает на линию двухстадийного охлаждения производства фирмы «Эшлоу». На второй стадии полученные виткообразователем витки катанки перемещаются по роликовому транспортеру длиной ,6 м, охлаждаясь снизу вентиляторным воздухом. Далее охлажденный прокат поступает на виткосборник, после которого сформировавшийся бунт массой кг с помощью пластинчатого конвейера передается к пакетировочному устройству, а после обвязки отправляется на склад готовой продукции. Производственный опыт при освоении трехвалкового стана фирмы «Кокс» выявил определенные трудности в эксплуатации, подготовке и настройке трехвалковых калибров, в особенности, чистового блока «0». Это существенным образом отражается на качестве готовой продукции. Помимо эксплуатационных причин, связанных с износом калибров и привалковой арматуры, а также не точной шлифовкой рабочих валков (твердосплавных шайб), существуют технологические проблемы. В частности, различный характер заполнения металлом последних чистовых калибров блока «0» при прокатке катанки диаметрами 6,5 и 6,0 мм. В одних случаях это приводит к получению неправильной круглой формы поперечного сечения, близкой к шестигранной, а в других, при переполнении калибров к образованию дефекта «продольный ус» (чаще всего трехстороннего). Известно [3], что наиболее приемлемыми способами повышения точности размеров поперечного сечения проката являются регулирование скоростей прокатки с созданием определенных межклетевых натяжений и текущая настройка зазоров в калибрах. В свою очередь режим натяжений существенно влияет на энергосиловые параметры прокатки и заполнение калибров металлом [].