Введение к работе
Актуальность работы. Современной тенденцией развития отечественного сортопрокатного производства является увеличение доли выпускаемой угловой стали, широко применяемой для изготовления элементов различных конструкций. Так, по данным ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», в 1994 г. удельный вес угловой стали в общем объеме производства сортовых и фасонных профилей ОАО «ММК» составлял 25..40 %, за 9 месяцев 1997 г. он составил в среднем 72,5 %. Поэтому совершенствование технологии прокатки угловой стали является приоритетным направлением повышения эффективности производства сортового проката.
Одним из факторов, влияющих на качество готовой продукции и экономические показатели работы сортовых станов, является калибровка прокатных валков, определяющая, не только потребительские свойства готовых изделий, чо и путь формоизменения, стойкость отдельных калибров и их элементов, а ніачит, и затраты материальных ресурсов на получение профиля. Задача расчета, выбора и совершенствования калибровки многоэкстремальна и может быть эешена в процессе поиска и сравнения большого числа возможных вариантов калибровок.
По существующей производственной практике, выбор окончательного варіанта при совершенствовании схемы калибровки, доработки элементов калиб-зов, сопряжен с вынужденными материальными затратами на опытные прокат-си. Решить задачу совершенствования калибровки, не прибегая к дорогостоя-цим промышленным испытаниям, можно на базе автоматизированных систем гамплексного экспресс-анализа эффективности работы калибровки и моделей лгклика, прогнозирующих стабильность формоизменения в схеме калибровки ю ходу прокатки при варьировании технологических факторов. Такие системы (олжны быть основаны на простых, универсальных моделях процесса прокатки, ;оторые можно адаптировать к условиям конкретного сортового стана.
Таким образом, проблема разработки простых, достаточно точных модели формоизменения в калибрах различной сложности, быстродействующих ал-оритмов, ориентированных на задачи анализа и совершенствования калибров-и валков сортовых станов в условиях калибровочного бюро, является актуаль-ой.
Цель работы. Разработка математических моделей, методик и програмі для оперативного анализа и совершенствования схем калибровки равнополоч ной угловой стали.
Научная новизна. Предложен структурно-матричный подход, позволяю щин описать технологические параметры процесса прокатки единым матрич ным уравнением.
Разработаны принципы матричного описания сортовых профилей различ ной сложности и процесса формоизменения на стане с калибрами различно] сложности.
Аналитически и практически доказана связь между матричными крите риями технологичности и величиной работы формоизменения.
Разработана адаптивная матричная модель комплексного анализа калиб ровки угловой стали.
Предложен вариант калибровки, стабилизирующий точность геометриче ских размеров профиля при прокатке в открытых угловых калибрах непрерыв ного сортового стана «300-2» УМЗ.
Практическая ценность. Разработаны удобные для использования ишке нерами-калибровщиками критерии технологичности формоизменения при про катке угловой стали.
Разработаны методики и математические модели для оперативного анали за и совершенствования калибровки угловой стали.
На основе разработанных математических моделей создан пакет приклад ных программ для ГВМ-совместимых компьютеров, позволяющий калибровщи кам вести анализ в калибровочном бюро и существенно убыстряющий процесі совершенствования схем калибровок.
Работоспособность методик и программ подтверждена их использование!» для анализа и совершенствования калибровок валков действующих станов.
Реализация работы. Разработанные математические модели, методики і программы использовались при анализе калибровок валков станов «300-1» «300-3» ОАО «ММК», при анализе и совершенствовании калибровки валко; стана «300-2» Узбекского металлургического завода.
Пакет прикладных программ «SORT_PR», реализованный для персональ ных компьютеров стандарта ЮМ PC используется в калибровочном бюро ОАС «ММК», учебном процессе кафедры «Обработка металлов давлением» Магни тогорской горно-металлургической академии при подготовке дипломированны: специалистов.
Апробация работы. Основные положения работы изложены и обсуждены на Межгосударственных научно-технических конференциях: "Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века", Магнитогорск, 14-17 мая 1996 г., "Теория и технология процессов атастической деформации-96", Москва, 8-10 октября 1996 г., на Международной научно-практической конференции "Новые ресурсосберегающие технологии и материалы", Челябинск, 11-14 июня 1996 г., на Международной научно-технической конференции "Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий", Волгоград, 18-19 сентября 1997 г., на ежегодном конкурсе программных продуктов МГМА "Компьютер-96", Магнитогорск, 15 апреля 1996.
Публикации. Результаты работы отражены в 12 публикациях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Она содержит 148 с. машинописного текста, 31 рис., 16 табл., список литературы из 99 наименований и приложения.
