Введение к работе
ягциЯ
Акттальноотьтемы.
Развитие многих отраслей промышленности ставит перед металлургами проблемы расширения сортамента и объемов производства специальных тонких полос и листов повышенной точности, плоскостности и качества отделки поверхности, с регламентацией физико-механических свойств в суженном поле допусков. К этой металлопродукции относятся офсетный лист, консервная .жесть, кинескоп-ная полоса. Доля листового проката специального назначения составляет по предприятиям отрасли около 15+20$ от- общего объема производства листового проката, но расширение его производства непосредственно связано с развитием электроники, пищевой и полиграфической промышленности. Если учесть, что в основном эти отрасли работает на потребительский рынок, обеспечивая население печатной продукцией, изделиями сложной бытовой техники, пищевыми консервами и т.д., проблема повышения качества, расширение сортамента и объемов производства этого металла актуальна как в отраслевом, так и в государственном масштабе.
Качество металла определяют многие параметры,и для листа специального назначения они существенно отличаются от действующих стандартов на листовой прокат "массового" назначения. Но в отличие от специфики назначения и расширенных требований, производство этого металлопроката, как правило, осуществляется в едином потока с основной продукцией" на тех же технологических агрегатах. В ряде случаев на отдельные операции ставят специализированное оборудование, но в целом продукция специального
и массового назначения разделяется лишь по равинам и способам обработки металла. Поэтому при решении общей проблемы качества в кавдом конкретном случае необходимо использовать разные мете и подхода. Их выбор зависит от совокупности требований потреби талей к новой продукции и возможностей реализации этих требова ний. В одном случае это могут быть новые раагамы, реализуемые н действующих прокатных станах, в другом - рекимы и процессы обр ботки,созданные на базе известных решений, но давдие новое кач ство, как в работе технологического оборудования, так и в само: металле и наконец, принципиально новые процессы и гехнологичес' кое оборудование. В совокупности эти новые режимы, процессы, технологии обработки и обеопечивают комплексное решение проблемы повышения качества, расширения сортамента и увеличение объемов производства листа и полос специального назначения. Следуе: отметить, что решение этой проблемы неразрывно связано гак se и с листом "массового" назначения, так как новые реЕИМЫ обработки металла на том или ином переделе повышают общий уровень производства и качество всего листового проката.
Цель работы.
Разработка научных основ и методов повышения качества, расширения сортамента и увеличения объемов производства тонкого лиота специального назначения на основа- теоретических, экспериментальных исследований закономерностей формирования профиля, поверхности структуры и механических свойств металла в процесса деформации и термообработки.
Задачи исследования.
-
Разработка научно обоснованной методики оценки технологи-іеской эффективности применения несимметричной тонколистовой [рокатки и процесса ПВ для повышения качества полосового прока-а, выбор оптимальных кинематических и силовых параметров реали-ации этих процессов на действупцем прокатном оборудовании и :овых агрегатах.
-
Разработка на основе насимметрии новых комбинированных 8ЕИМОВ прокатки и дрессировки полос на непрерывных и реверсивных танах.
-
Разработка технологии прокатки и дрессировки внсококаче-гвенного офсетного листа для полиграфической промышленности.
-
Теоретическое и экспериментальное обоснование методики асчега параметров прокатки высоконагартованной полосы в валках большого" диаметра (D/H > 2000) с эффективной загрузкой послед-зй клети непрерывного стана и разработка на этой основе новых зкпмов и технологии прокатки тонкой жести.
-
Исследование и научное обобщение формирования фазико-їханических свойств, пластических характеристик, профиля и формы зацизионной тонкой полосы из мягкой обазуглерокенной стали.
-
Разработка и освоение новой технологии производства (нескопной полосы для щелевых масок кинескопов цветных телеви-іров с повышенной четкостью изобракения.
Научная новизна.
1. Разработаны методы и алгоритмы расчета кинемати
ческих и силовых параметров симметричной и несимметричной тон
колистовой прокатки, изучена взаимосвязь рассогласования скорое
тей валков с основными технологическими параметрами процесса, с
ределены критические величины и рациональные диапазоны рассоглг
сования.
-
На базе этих исследований разработан новый комбинированный процесс прокатки тонких полос на непрерывном стане, при котором смежные клети работают в симметричном и несимметричном режимах.
-
Установлены два основных фактора, определяющих снижение уси лия прокатки в результате рассогласования скоростей валков, onj делены оптимальные кинематические параметры несимметрии и диапа зоны скоростей прокатки,при которых эффект несимметрии целесооб разно использовать как фактор снижения усилия или как фактор ст билизации усилия, повышения точности и плоскостности прокатывае мых полос.
-
Проведена колличественная оценка раздельного влияния на уси лие прокатки тонкой полосы относительного обжатия, термического разупрочнения и формы дуги контакта. Установлено, что при прока
' ке тонкой, высоконагартованной полосы в валках с соотношением Д/Н >2000, область относительных обжатий, минимизирующих уси-лие, составляет 30-50 %. Получено уравнение для расчета относительных обжатий как функции конечной толщины прокатываемой поло
Для получения щелевой апертурной маски кинескопа определе-необходимость повышения технологической пластичности метал-перемычек апертурных щелевых масок путём глубокого обезугле-кивания до содержания углерода 0,002 + 0,004 %, измельчения рна до 7-8 баллов, текстурирования стали по оптимальным для еризация плоскостям скольжения. Установлены диапазоны обжа-я металла при заключительной холодной прокатке Ь =28+32 %, еспечивающие требуемую структуру и текстуру кинескопной поло-из обезуглероженной стали.
Установлены причины образования неравномерности прозрач-гти щелевой маски, связанные с качеством металла. Определены гг/ски на разнотолщинность и неплоскостность, выявлены факторы, ределягощие конечную разнотолщинность металла, и требования честву поверхности и профилю валков. Разработан новый раст-вый метод контроля неплоскостности, эталоны для измерения и энки качества. Оптимизирован поперечный профиль полосы на эмежуточных и заключительном этапах прокатки, определен ра-энальный диаметр рабочих валков и тип стана для прокатки ки-зкопной полосы.
Практическая значимость и внедрение результатов исследований на предприятиях черной металлургии.
Наименование новых исследований и разработок
'Предприятия и организации !отрасли и !предприятия потребители
!Объекты (применения
!Техничес-!кая документация
Результаты
Череповецкий металлургический комбинат, Зарайский завод офсетных пластин
Минмет
СССР,
Гипромез
Технологическое задание на реконструкцию
I. Технология производства офсетного листа для полиграфической промышленности (а-с. 835536;I06I86I)
2. Комбинированные режимы прокатки полос на непрерывном стане (а.с. 874236: 952391; 1092269) несимметричный реким дрессировки Та.с. 1340839)
3. Оценка технологической эффективности "прокатки-волочения"
Цех горячей Техноло-
и холодной гическая
прокатки, инструк-
цех гальва- ция
нопокрытий (сквоз-
офсетных ная)
пластин
Череповец- Цех холодной Техноло-
кий метал- прокатки, гическая
лургический стан 1700 инструк-
комбинат ция
Новосибирский мет-завод.стан ПВ-800
Замена алюминиевых офсетных пластин на стальные, (экономический эффект 600 тыс.руб. год).
Повышение точности, плоскостности, качестве отделки офсетного лис-га, СНИКЄНИЕ
отбраковки при производ стве в 2-2,J раза, у потребителей Н 35-40%, пере вод на офсез ный способ печати новы: изданий, экс номический эффект 520 тыс.руб./го;
Перевод ста] в дрессировочный и отделочный агрегат
Ашнский мегзавод стан 800
ТЛЗ и ТЗ на Применение строитель- комбинирован-сгво них режимов прокатки
Ленинградски* СЙЗ став 40Q-'
ТЛЗ и ТЗ на строительство
Дрессировоч-но-калибруга-щий стан ПВ Д70 с охватом валков полосой
Технологическая инструкция
Технологическая инструкция
Новый режим ікатки полос 6-ти клетевом іне 1400 :.1213857 :.1518037
Режим драс-іовки жести 2-х клете-[ стане Т400 .1355302 .1493340
Карагандинский мет-т, дрессировочный стан 1700
Магнитогорский комбинат,дрессировочный стан 1200
Мариупольский комбинат им. Ильича Караган- Цех жести, динский стан 1400 металлургический комбинат
Караган- Цех жес динский стан 14 металлургический комбинат
Технологи- Исключение
ческие ре- объекта из комевдации програшы
Стабилизация работы стана на скоростях 25-30 м/с, снижение обрывности, повышение качества жести, экономический эффект 650 тыс. руб./год.
Стабилизация работы стана, повышение выхода ЗКК до 92-95%, экономический эффект 250 тыс. руб./год.
7. Новая технология производства кинескоп-ной полосы для апертурних масок (а.с. 1090752), марка стали (а.с. 1435652) технология производства (а. с. 1447890).
Новолипецкий, Магнитогорский металлургические комбинаты , Ашинский мет.завод
Кислородно-конверторный цех, стан -20301 стан 20001 стан ' 1400* АНО, АНСО (НЛЖ) цех жести стан 700 (ММК)
Сквозная технологическая инструкция, технологические карты.
технологическая инструкция
Освоено изводств кинескоп полосы в объеме 8 т/год, и лючены 3 ки по им ту на су 12 млн.д ров/год.
рекимы прокатки
кинескопной
ленты
а.с.889162
а.с.998521
способы подготовки валков а.с.1419837
цеха холод- -"-ной прокатки,
стан 720 (АМЗ) стан 700 (ММК)
НЛЖ, ММК, технологи-АМЗ ческие инструкции
Отраслев эффект в зульгате снижения расходны коэффици повышени качества увеличен выхода г ного(840 руб./год
8. Технология и комплект оборудования для производства кинескопной полосы
Щелковский ЛИС-' топрокат-ный завод
Новый цех ленты
ТЛЗ, ТЗ на комплект оборудова-. ния, технология
Строител во новог комплекс произвол кинескоп полосы п водитель стью 30 тонн/год освоение 1-ой оче ди 1993г
Публикация и апробапия работы.