Введение к работе
Актуальность работы. Одной из важнейших задач развития промышленного потенциала Украины является укрепление ее экономической самостоятельности. Решение этой задачи лежит на пути освоения конкурентоспособной продукции, которая являлась бы таковой как по качеству, так и по затратам материалов, ресурсов и энергии на ее выпуск. В полной мере сказанное относится и к качественной металлургии, которой, в свою очередь, присущи ряд особенностей. К числу основных следует отнести многообразие марочного и профильного сортамента, трудности одновременного обеспечения множества показателей качества, дефицит легирующих элементов. Последнее определяет необходимость повышенного внимания к вопросам металлосбережения при осуществлении технологического процесса. Снижение пораженности деформированного металла поверхностными дефектами является одним из важнейших факторов повышения качества и эффективности производства не только в металлургии, но и в металлообрабатывающих отраслях промышленности. Потери металла в стружку и в брак, а также экономия металла за счет поставок проката по теоретической массе в определенной мере обусловлены степенью соответствия геометрических размеров проката заданным. Повышение точности легированного сортового проката во многом определяется уровнем механизации и автоматизации процесса прокатки на заготовочном стане, в частности, созданием и внедрением систем автоматического регулирования размеров проката (САРРП). В этой связи важное значение приобретает разработка методов анализа точности готовой продукции, по результатам которого можно определить эффективность работы системы, проверить правильность применяемых технических решений и моделей, заложенных в алгоритме управления, а также необходимость их корректировки. Автоматические системы управления технологическими процессами на строящихся и действующих прокатных станах требует развития надежных широкоохватных моделей процесса прокатки, отражающих взаимосвязь показателей качества и технологии.
Цель работы. На базе вновь полученных зависимостей разработать научно обоснованные технологические решения, направленные на экономшо металла при прокатке крупносортных профилей из легированных сталей за счет внедре-іііія математических моделей, алгоритмов и схем прокатки к автоматизированную систему регулирования размеров проката.
Научная новизна. На основе современных методов математического моде
лирования процессов пласпгческой деформации показано, что при
0,2 < ld/ ^^1,5 по высоте деформируемой полосы имеет место шестикратная
неравномерность деформации, подтверждающая ограниченность использования
гипотезы плоских сечений. Разработан метод прогнозирования параметров
структуры аустенита при многопроходовой прокатке, в частности,.оценки накле
па аустенита в поверхностном слое раската как критерия снижения деформируе
мости металла. Показано, что для легированных сталей наклеп аустенита при го-
рячей прокатке начинается при Г<1200 С и =0,3, для углеродистых - при Т — 1050 С и =0,3- Приведенные результаты подтверждены экспериментально.
Разработана и экспериментально проверена математическая модель, позволяющая определить усилия прокатки и межвалковый зазор в прокатной цепи при изменяющихся условиях деформации. Модель адаптирована к существующей системе автоматического регулирования размеров проката.
Разработан алгоритм расчета оптимальных схем прокатки в заготовочной клети стана 950, обеспечивающий повышение качества проката и снижение энергозатрат на его производство.
Практическая ценность. Разработан метод настройки прокатного стана на прокатку заготовки с учетом минимизации потерь металла при дальнейшей адъю-стажной обработке. Проведено опытно-промышленное опробование алгоритма формирования схем прокатки и метода расчета оптимальных настроечных размеров проката с учетом его последующей адъюстажной обработки. Внедрение разработанных моделей, алгоритмов и режимов прокатки в составе системы автоматического регулирования размеров проката (САРРП) на стане 950 завода «Днепроспецсталь» позволило снизить потери металла в брак и стружку и увеличить выход годного на 0,53 проц.(абс).
Апробация работы. Материалы работы доложены на IV Всесоюзной научно-технической конференции «Теоретические проблемы прокатного производства» (Днепропетровск, 1988), научном семинаре прокатных отделов Института черной металлургии Национальной Академии наук Украины (1996 г.), отраслевых координационных совещаниях 1984-1991 г.г.. По материалам диссертации опубликовано б работ и получены 2 авторских свидетельства на изобретение.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 106 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4-х разделов, заключения, списка использованной литературы из 100 наименований, 50 рисунков, 27 таблиц.