Разработка и исследование процесса прокатки в калибрах конических валков прутков и труб из горячепрессованных заготовок

• Автор: Исхаков, Руслан Фанисович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 270 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ ПРУТКОВ И ТРУБ В КЛЕТЯХ С МНОГОВАЛКОВЫМИ КАЛИБРАМИ.
1.1. Перспективы создания совмещенных агрегатов для производства прутков, профилей и труб.
1.2. Обзор промышленно используемых технологий производства прутков и профилей прокаткой в многовалковых калибрах.

1.3. Современные технологии редукционной и редукционнорастяжной прокатки труб.

1.3.1. Схемы редукционной прокатки.

1.3.2. Влияние технологических параметров на изменение толщины стенки трубы

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОСТЫХ СОРТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ
И ТРУБ

2.1. Задачи исследования.

2.2. Технический объект исследования.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРОКАТКИ ПРУТКОВ И ТРУБ В КАЛИБРАХ КОНИЧЕСКИХ ВАЛКОВ
3.1. Описание конструкции экспериментальной установки и методика замера параметров прокатки
3.2. Автоматизированная система сбора, обработки и хранения опытных данных
3.3. Результаты экспериментального определения параметров, как априорная информация о процессе прокатки в калибрах
конических валков
3.4. Выводы
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТКИ В КАЛИБРАХ КОНИЧЕСКИХ ВАЛКОВ
4.1. Анализ кинематических и силовых параметров прокатки прутков
по схеме кругквадраткруг в калибрах конических валков
4.2. Разработка конечноэлементных моделей процессов прокатки в калибрах конических валков.
4.3. Конечноэлементный анализ напряженнодеформированного состояния при прокатке по схеме кругквадраткруг.
4.4. Вычислительный эксперимент на базе конечноэлементной модели редукционнорастяжной прокатки труб
4.5. Статистический анализ результатов вычислительного эксперимента и построение зависимостей катающего диаметра и изменения толщины стенки
4.6. Сопоставление опытных и расчетных данных математических моделей прокатки в калибрах конических валков
4.7. Выводы.
5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СОВМЕЩЕННОГО ПРОЦЕССА ПРЕССОВ АНИЯГ1РОКАТГСИРЕГ ЛАМ ЕНТИРОВ АННОГ О ОХЛАЖДЕНИЯ.
5.1. Температурная модель процесса передачи горячепрессованиого
профиля от пресса к прокатному стану.
5.2. Температурная модель непрерывного прокатного стана.
5.3. Температурная модель линии охлаждения катаных профилей
5.4. Деформационноскоростная модель непрерывного стана.
5.5. Структура системы управления совмещенным процессом
прессованияпрокаткирегламентированного охлаждения
профилей и труб.
5.6. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БШЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Техническое предложение К по постановке на производство на ООО Компания ИнМехМаиГ новой продукции общемашиностроительного и металлургического назначения
2. Заключение научнотехнического совета при генеральном директоре ООО Компания ИнМехМаш о целесообразности промышленного внедрения на опытном производстве разработок, представленных в
Техническом предложении К.
ПЗ. Акты внедрения результатов разработки в учебный процесс.
П4. Листинги программ систем сбора, обработки и хранения опытных
Г. Результаты вычислительного эксперимента
П6. Пример численной реализации проектирования технологии редукционной прокатки труб из коррозиошюстойкой стали из горячепрессованной заготовки
ВВЕДЕНИЕ


В горячем состоянии без удаления пробок труба, выходящая из пресса, прокатывается до предготовых размеров в редукционном стане в клетях с четырехвалковыми калибрами. При производстве проволочной заготовки отливается горизонтальным способом сплошная заготовка. После подогрева прессуется пруток круглого или квадратного сечения, который затем прокатывается в совмещенном прессовопрокатном агрегате, прокатный блок который, в данном случае оснащается четырехвалковыми сортопрокатными клетями. Прокатка проводится по схеме квадраткруг или квадратквадрат. Сортопрокатные клети от редукционных отличаются только калибрами. Возможна прокатка и гю схеме кругкруг, но с меньшими единичными обжатиями. При изготовлении проволочной заготовки и труб из нержавеющих сталей на описанном мпниметаллургическом комплексе модульной структуры принципиально важной для обеспечения рентабельности малотоннажного производства является технология, оборудование и системы управления сортовой и редукционной прокатки, впрямую совмещенной с прессованием и термической обработкой. Прокатка в многовалковых калибрах показала свою эффективность не только при изготовлении простых, но и фасонных профилей . В первую очередь сравнительно легко достигается высокая жесткость клетей и, следовательно, высокая размерная точность прокатки. В любом конструктивном исполнении количество опор валков в этих клетях больше чем у двухвалковых клетей. В большинстве случаев многовалковый калибр размещается в цельной замкнутой станине, что снижает упругие деформации под действием разнонаправленных сил. Кроме того, в этих калибрах изменяется кинематика течения металла, существенно уменьшав гея уширение, и даже возможна прокатка с утяжкой профиля. В последнем случае диаметр заготовки может быть больше наибольшего размера сечения получаемого профиля. В частности, при прокатке по схеме кругквадрат, диаметр сечения заготовки может быть больше длины диагонали квадратного калибра. В итоге, возможно достижение больших вытяжек, чем при двухвалковой прокатке. Х0 вытяжка без учета уширения или утяжки профиля. Впервые клети с трехвалковыми калибрами были построены в х годах итальянским изобретателем Проперци . Способ прокатки и конструкции непрерывных станов с трехвалковыми калибрами постоянно совершенсгвуются . ВЫИИметмаша описаны в работах А. И.Целикова . Первый промышленный чистовой блок клетей с трехвалковыми калибрами конструкции фирмы , предназначенный для получения стальной катанки, был пущен i эксплуатацию в г. Подобные конструкции клетей предложены Проперци Италия , компанией i v Ii Япония . Валки клетей имеют осевую и радиальную регулировку в ограниченных диапазонах мм, которые зависят от диаметров валков. Последние конструкции трехвалковых клетей компании , позволяют осуществлять перевалку валков без демонтажа шпинделей привода клетей. Станы для горячей прокатки с четырехвалковыми калибрами впервЕяе созданы в ЧГ1И . Разработаны также и другие конструкции прокатных клетей с четырехвалковым калибром , предназначенных для горячей калибровки квадратною и полосового проката. Из существующих в современной практике прокатных многовалковых сортовых клетей самыми эффективными признаются четырехвалковые, где даже при сравнительно малых вытяжках Кэф может превышать единицу. Трехвалковые клети, применяемые при прокатке по схеме кругтреугольниккруг, занимают по эффективности промежуточное положение между двух и четырехвалковыми клетями. Клети с числом валков больше четырех не нашли промышленного применения изза сложности конструктивного исполнения, малой надежности и трудности настройки при получении точных профилей. Основным конструктивным недостатком клетей с многовалковыми калибрами следует считать применение длинных трансмиссионных цепей привода. Достаточно полный обзор существующих вариантов приводов сортопрокатных станов и пути их совершенствования представлены в работах . Отличительной особенностью конструкций многовалковых клетей является способ сборки многовалковых калибров. Существующие способы сборки трехвалковых рис. Рис. Рис. Разработаны также способы сборки многовалковых калибров и конструкции валков, собранных с перекрытием бочек рис. На рис. Рис.