Введение к работе
Актуальность "темы. Современное развитие широкополосных станов )рячей прокатки идет по пути снижения энергозатрат и повышения качена металлопродукции. Работа в условиях рынка, постоянное поддержи-ише и расширение количества заказов требуют гибкости программы юизводства как всего металлургического комплекса, так и станов горяні прокатки непосредственно. Одной из высокоэффективных технологий, травленных на достижение указанных перспектив, является технология ;спрограммной прокатки.
Технология беспрограммной прокатки включает в себя две состав-тощие:
увеличение количества прокатываемых полос одной ширины,
прокатка без чередования полос "от широкого к узкому".
. При реализации технологии беспрограммной прокатки ограниче-іями служат возникающие дефекты профиля и качества поверхности эоката. В первую очередь это уменьшение выпуклости поперечного сече-ія менее 20 мкм, приводящее к потере устойчивого прохождения полосы с эзннкновением краевой неплоскостности, клиновидность более 30 мкм, гонение кромки полосы на длине более 40 мм и возникновение локальных эодольных утолщений более 5 мкм при ширине основания менее 200 мм.
Устранение указанных дефектов невозможно без модернизации обо-е'дования и применения современных конструкций клетей, гидравличе-;их нажимных устройств (ГНУ), изгиба и осевого перемещения валков.
Цель настоящей работы заключается в исследовании формирования ометрии полос в условиях беспрограммной прокатки, разработка техно-лических приемов и методов управления, обеспечивающих экономию гергозатрат и потерь металла.
В работе решали следующие задачи:
1. Разработка элементов беспрограммной прокатки в черновой груп-: широкополосного стана с применением гидронажимных устройств на ртикальных валках.
-
Исследование формирования профиля и планшетности в клетях с различными конструкциями валковых систем.
-
Разработка и исследование технологии беспрограммной прокатки в чистовой группе стана с применением осевой сдвижки валков.
Научная новизна. С применением метода конечных элементов реше-на задача трехмерной деформации сляба в вертикальных валках. Теоретически установлено явление отрыва передней грани сляба от поверхности валка до достижения оси центров валков.
Решена задача уширения полосы в горизонтальных валках, получена зависимость коэффициента уширения от геометрических параметров прокатки и коэффициента трения. .
Разработана методика определения оптимальной функции перемещения цилиндра ГНУ в вертикальных валках и характер? стики эффективности компоновок черновой группы в целом по компенсации дефекта "потери ширины".
Разработана модель упругой деформации шестовалковой системы с учетом осевого перемещения и противоизгибов рабочего и промежуточного валкоЕ. Разработана методика построения полей характеристик профиля и планшетности полос и оценки возможностей регулирования профиля в 4-х и 6-й валковых клетях
Разработана методика оценки локальных дефектен профиля и модель определения оптимального положения осевой сдвижкг, при котором дефекты минимальны.
Практическая ценность. Диссертация выполнена в рамках п.3.1. "Новые ресурсосберегающие металлургические технологии" перечня межвузовских научно-технических и инновационных программ, конкурсов грантов 1993-96 гг. по фундаментальным исследованиям в области металлургии. Полученные результаты могут быть использованы при разработке, технологии и выборе компоновки оборудования для реализации беспрограммной прокатки на широкополосных станах. Предложенные решения позволяют снизить потери металла, в концевую обрез ъ и повысить точность геометрических размеров готового проката.
Апробация работы. Результаты работы доложены на научно-технической конференции "Теория и технология производства чугуна и стали", всероссийской научно-технической конференции "Перспективные информационные технологии в высшей школе", областной научно-практической конференции "Изобретательство и инновационное творчество в решении проблем развития Липецкой области", межгосударственной научно-технической конференции "Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века". Основное содержание работы отражено в десяти публикациях.
QjbeMj?jL6oTbi- Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы, изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков, 4 таблицы, список использованной литературы включает 101 наименование.