автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии и оборудования для производства прямоугольной заготовки в гладких валках

згсззшшзр

На правах рукописи

МАКАРЧУК АЛЕКСАНДР АНТОНОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ЗАГОТОВКИ В ГЛАДКИХ ВАЛКАХ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

Технические науки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2004

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент

Платов Сергей Иосифович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Анцупов Виктор Петрович

кандидат технических наук, профессор

Дубинский Феликс Семенович

Ведущее предприятие: ОАО «Белорецкий металлурги-

ческий комбинат»

Защита состоится 29 апреля 2004 г. в 16-00 на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Автореферат разослан 26 марта 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю.В. Жиркин

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение эффективности производства металлопродукции - основное направление развития черной металлургии. Оно характерно для всего мирового сообщества в условиях существующей системы рыночных отношений и основано на разработке новых и совершенствовании существующих технологий. Это позволяет получать продукцию высокого качества при одновременном снижении затрат на ее производство.

В прокатном производстве наиболее перспективной является политика совершенствования существующих технологических процессов, не требующая значительных затрат на приобретение дорогостоящего оборудования.

Одной из таких технологий, предполагающей существенную экономию энергоресурсов, сменного оборудования и трудозатрат, является прокатка заготовки в обжимных и черновых группах клетей на гладкой бочке взамен калиброванных валков (бескалибровая прокатка), применяемая в прокатном производстве ряда стран

Основной проблемой при реализации технологии бескалибровой прокатки (БКП) является обеспечение устойчивости полос в гладких валках при различных режимах этого процесса на станах разного состава оборудования.

Несмотря на существующий опыт применения БКП, ее использование сдерживается отсутствуем единого мнения о выборе технологических режимов прокатки, обеспечивающих устойчивость полосы в очаге деформации. Кроме того, отсутствие исчерпывающей информации о методике расчета и проектирования проводковой арматуры, необходимой для реализации этой технологии, также не позволяет адаптировать ее к условиям действующих предприятий.

Проведение исследований, направленных на разработку режимов обжатий, обеспечивающих устойчивость полосы, и принципов конструирования надежной валковой арматуры для устойчивого осуществления процесса БКП, является весьма важным и актуальным для сортового производства.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - совершенствования технологии и оборудования для повышения эффективности производства прямоугольной заготовки в гладких валках.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи- экспериментально определено влияние режимов прокатки на условия устойчивости высокой полосы при ее прокатке в гладких валках

для широкого диапазона частных обжатий (до 50%); исследовано развитие уширения по длине очага деформации; установлены служебные характеристики удерживающей проводковой арматуры, обеспечивающие устойчивость полосы при БКП;

- разработана математическая модель процесса бескалибровой прокатки, основанная на новой расчетной схеме взаимодействия полосы, имеющей исходную ромбичность, с валками и проводковой арматурой;

- усовершенствована технология БКП и разработана проводковая арматура для ее успешного осуществления.

Научная новизна:

- изучено влияние технологических факторов бескалибровой прокатки на устойчивость полосы для диапазона частных обжатий 1050%; уточнена зависимость для определения уширения при БКП; выявлена взаимосвязь жесткости проводковой арматуры и ромбич-ности поперечного сечения раската;

- разработана математическая модель процесса бескалибровой прокатки, отличающаяся учетом взаимодействия полосы, имеющей исходную ромбичность, с валками и проводковой арматурой; модель позволяет определять значения послойных сваливающих моментов полосы по длине очага деформации;

- выявлены рациональные, с точки зрения устойчивости полосы в очаге деформации, режимы прокатки, геометрические размеры элементов проводковой арматуры и их жесткостные характеристики;

- разработаны технологические схемы бескалибровой прокатки и оборудование для их осуществления, позволяющие получать продукцию повышенного качества при меньших затратах.

Практическая ценность:

- разработаны рекомендации по конструированию проводковой арматуры для широкого сортамента прокатываемых полос;

- на уровне изобретений предложен ряд конструкций удерживающей проводковой арматуры с регламентированными жесткостными характеристиками для прокатки полосы в гладких валках;

- разработан способ прокатки высокой полосы в гладких валках, регламентирующий ее положение при задаче в клеть и долю длины очага деформации, на которой следует удерживать полосу от сваливания;

- созданы и внедрены технологические схемы бескалибровой прокатки и проводковая арматура для ее осуществления.

Реализация работы в промышленности. Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО «Белорецкий металлургический комбинат»'. В результате внедрения на стане 150 разработанных

предложений количество перевалок в обжимной группе клетей снижено в 2,3 раза. Соответственно снизилось число ремонтов валков. Получена экономия расходов на токарную обработка валков (в 5 раз при подготовке нового валка и в 1,66 раза при ремонтах). В 2,9 раза снизился расход наплавочной проволоки при ремонтах валков.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на Всесоюзном научно-техническом семинаре «Механика и технология машиностроения» (Свердловск, 1990 г.); на научно-технической конференции «Современные направления совершенствования калибровок валков прокатных станов» (Нижний Тагил, 1992 г); на Межгосударственной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона» (Магнитогорск, 1994 г.); на Межгосударственной научно-технической конференции «Проблемы развития металлургии Урала на рубеже"21 века» (Магнитогорск, 1996 г.); на научно-технической конференции «Теория и технология процессов пластической деформации-96» (Москва, 1996 г.); на Второй международной научно-технической конференции «Проблемы пластичности и технологии» (Орел, 1998 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии - 98» (Москва, 1998 г.); на Четвертом конгрессе прокатчиков (Магнитогорск, 2001 г.); на Пятом конгрессе прокатчиков (Череповец, 2003 г.); на ежегодных научно-технических конференциях МГТУ им. Г.И. Носова в 2001-2003 гг.

Публикации. Содержание и результаты работы отражены в 24 публикациях, включающих 6 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы (включающего 133 наименования) и 11 приложений. Работа содержит 104 страницы машинописного текста, 38 рисунков, 6 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена цель работы, показана её актуальность и практическая значимость.

В первой главе проанализированы литературные данные об особенностях технологии и оборудования для производства прямоугольной заготовки в гладких валках.

Способ бескалибровой прокатки заключается в том, что прокатываемая полоса обжимается последовательно гладкими горизонтальными и вертикальными валками или только горизонтальными валками с кантовкой раскатов на 90°после каждого прохода и используется, как

правило, в первых клетях сортовых станов. Анализ литературных данных показал техническую и экономическую целесообразность применения технологии бескалибровой прокатки, позволяющей повысить эффективность производства прямоугольной заготовки в гладких валках по сравнению с традиционной прокаткой в калибрах за счет:

- повышения качества проката и увеличение выхода годного в связи с отсутствием дефектов, вызванных переполнением и незаполнением калибров, неточной их настройкой и неравномерным износом валков;

- более высокого коэффициента использования стана;

- увеличения срока службы валков;

- сокращения времени и расходов на изготовление и восстановление валков и т.д.

Технология БКП может быть освоена на существующих сортовых станах любого типа без значительных капитальных затрат.

Основным препятствием на пути более широкого применения технологии БКП является проблема обеспечения устойчивости высокой полосы при прокатке в гладких валках. Потеря устойчивости на готовой полосе выражается искажением формы поперечного сечения (ромбич-ность, перекос сечения), что приводит к снижению качества проката. На практике искажение формы поперечного сечения оценивают разностью диагоналей, отношением диагоналей, углом наклона боковой грани полосы к образующей валка а, а также показателем относительной ром-бичности:

где dj^.d....... максимальное и минимальное значения диагоналей

h,b- высота и ширина раската соответственно. Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования, описанные в работах А.Ф. Головина, И.М. Павлова, А.П. Чекмаре-ва, Б.П. Бахтинова, Б.В. Мерекина, Н.Ф. Грицука, Т. Янадзавы, Чжан Вэйгана, В.Н. Выдрина, Ф.С. Дубинского, Ф. Флеминга, B.C. Берковского, В.К. Смирнова, Б.А. Никифорова, А.А. Морозова, Л.Е. Кандаурова и других отечественных и зарубежных исследователей, показывают, что повышение устойчивости полосы при БКП может быть достигнуто применением рациональных режимов прокатки, а также использованием удерживающей проводковой арматуры специальной конструкции. Изучено влияние на устойчивость высокой полосы при реализации БКП ряда технологических факторов.

Однако известные рекомендации по назначению режимов БКП

■Wc

(1)

поперечного сечения раската соответственно;

имеют существенные различия в регламентировании различных технологических факторов. Так, например, в разных исследованиях рекомендуется вести прокатку с единичными обжатиями от 0,15 до 0,55, принимать для исходной заготовки соотношение высоты полосы к ее ширине в пределах от 1,5 до 5,5 и т.д. Таким образом, использование существующего опыта затруднительно без проведения дополнительных исследований в этом направлении.

В ряде работ устойчивость высокой полосы оценивается в е л и ч и -ной сваливающего момента, возникающего вследствие силовой асимметрии в очаге деформации. Однако при этом взаимодействие удерживающих элементов проводковой арматуры и прокатываемой полосы не учитывается. Для более объективной оценки устойчивости необходимо учитывать снижение величины сваливающих моментов от взаимодействия полосы и деталей проводковой арматуры.

В описаниях конструкций удерживающей проводковой, арматуры отсутствуют четкие рекомендации для определения ее служебных характеристик, что также требует проведения дополнительных исследований.

Решение перечисленных выше задач направлено на достижение цели настоящей работы - совершенствование технологии и оборудования для повышения эффективности бескалибровой прокатки.

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию устойчивости высоких полос при прокатке в гладких валках.

Прокатку проводили на лабораторном прокатном стане «дуо» в гладких стальных валках диаметром 255 мм в условиях отраслевой лаборатории прокатного производства Магнитогорского государственного технического университета. Стан был оснащен специально разработанной валковой арматурой с подпружиненными удерживающими элементами и возможностью регистрации усилия взаимодействия между ними и полосой. Образцы из стали 20 прокатывали при температуре 105 0°С.

Исследовали влияние на устойчивость полосы следующих факторов:

- отношение высоты задаваемой полосы Н к ее ширине В (Н/В); е- единичное относительное обжатие; -

- отношение диаметра валков D к высоте задаваемой полосы (D/H);

- отношение зазора между полосой и линейками вводной арматуры t к высоте задаваемой полосы (t/H), определяющее угол наклона полосы на входе в очаг деформации.

Ранее аналогичные исследования проводились при изменении 6 от 0,2 до 0,4. Нами в эксперименте был расширен диапазон о бжати й е (от 0,1 до 0,5). Устойчивость полосы оценивали величиной относительной ромбичности Wq. (чем меньше значение Wc, тем выше устойчивость).

Было установлено, что в исследуемом диапазоне обжатий увеличение перекоса сечений происходит с ростом Н/В, D/H, H/r, t/H по линейному закону.

Измерение ромбичности полос показало, что при возрастании обжатий до 27-32% устойчивость полосы в очаге деформации снижается, а затем начинает возрастать. Изменение относительной ромбичности с ростом частных обжатий с вероятностью 84,6% описывается гиперболической зависимостью. В результате обработки экспериментальных данных получили регрессионное уравнение, использование которого позволяет прогнозировать величину перекоса поперечного сечения полосы в зависимости от условий прокатки:

Анализ выражения (2) показал, что наибольшее влияние на перекос сечения прокатываемой полосы оказывают обжатия и зазор между полосой и удерживающими элементами арматуры.

. Проведен анализ сходимости экспериментальных значений уширения при БКП с расчетными, полученными по наиболее часто применяемым формулам. Наилучшую сходимость показала формула Шиколенко - Дубинского:

где / - длина очага деформации;

-изменение зазора между поверхностями линеек проводковой арматуры;

х-расстояние от плоскости выхода металла из валков до произвольного сечения полосы в очаге деформации;

Я -радиус валков;

к(=0,254-0,35 - показатель степени.

Нами уточнены значения к и показано, что для Н/В=1,2+2,75, 0/Н-У=4+11 и £=10+50% наилучшая сходимость расчетных значений по зависимости (3) с экспериментальными (92%) достигается при к=0,42+0,55.

Получены зависимости для определения уширения АЬ и текущей ширины Ь'х в очаге деформации:

(3)

(4)

(5)

+ X J

где к =0,42+0,55.

При этом большие значения показателя степени к соответствуют большим сечениям заготовки.

Выполнено исследование влияния на устойчивость полосы жесткости упругих элементов удерживающей арматуры. Замеряли усилие прокатки Р, а также силы взаимодействия полосы и упругих элементов при их различной жесткости (1000 Н/м, 2400 Н/м, 11500 Н/м). Установлено, что на устойчивость полосы в гладких валках существенное влияние оказывает соотношение

где Кс - коэффициент жесткости упругих элементов;

Pap - усилие воздействия арматуры на прокатываемую полосу;

Увеличение Кс от 0,01 до 0,015 снижает ромбичность полосы в среднем (в зависимости от режима прокатки) на 10-28%. Дальнейшее увеличение Кс от 0,015 до 0,020 к значительному снижению ромбично-сти (повышению устойчивости) не приводит (уменьшение ромбичности составляет 1 - 3%).

Полученные экспериментальные зависимости использовали для уточнения технологических режимов БКП и определения необходимой жесткости упругих элементов удерживающей арматуры.

В третьей главе выполнены математическое моделирование и исследование сваливающих моментов при бескалибровой прокатке. Разработанная модель учитывает силовое взаимодействие валков, полосы и арматуры с подпружиненными удерживающими элементами. Исследованиями на модели решена одна из наиболее важных задач, поставленных в работе - изучение закономерностей изменения сваливающих моментов от комплекса следующих факторов:

- исходная ромбичность подката (угол

- Н/В;

- D/H;

Очаг деформации разбивали на равные слои малой толщины (Рис. 1а) с нумерацией от входа (1) к выходу (i).

Рис. 1. Геометрическая модель асимметричного очага деформации: а - разбиение очага деформации; б -силовые условия в плоскости захвата; б -силовые условия в промежуточном слое

Условие устойчивости произвольного слоя (рис. 16, в) выполняется при:

(7)

где - момент сил трения;

Мар- момент, действующий на полосу со стороны удерживающей арматуры (момент арматуры), препятствующий повороту полосы в валках;

Мсв- сваливающий момент, вызываемый асимметрией очага полосы, способствующий потере устойчивости.

Составляющие выражения (7) в произвольном поперечном слое полосы определяли по зависимостям:

(8)

МевврЪ-сЬ, (9)

где р - среднее контактное давление металла на валки;

Рх - контактная площадь металла с валком в произвольном поперечном слое;

/ - коэффициент трения на контактной поверхности валков и

полосы,

ах - текущее значения плеча сваливающего момента.

При отсутствующем (или минимальном) зазоре между прокатываемой полосой и удерживающими элементами на каждый произвольный слой со стороны арматуры будет действовать момент, препятствующий потере устойчивости, определяемый как (рис. 1):

Мар=РарЬХ1 (10)

Условие устойчивости произвольного поперечного слоя высокой полосы в гладких валках получено подстановкой (8-10) в (7) и после соответствующих преобразований имеет вид:

Рор=Р'Рх" (ах-/^х)Л]х. (11)

Моменты Мсв, Мтр и Мар, действующие в поперечных слоях полосы, находящейся в очаге деформации (в дальнейшем «послойные»), являются распределенными по длине очага деформации. Суммарный сваливающий момент определяли суммированием всех послойных моментов с учетом пластического состояния материала полосы. На основании данных, полученных Н.Ф. Грицуком, принято допущение, что сваливающий момент каждого предыдущего слоя передается последующему (по ходу продвижения полосы) слою с затуханием на два порядка.

Для анализа силового взаимодействия «валок - полоса - валковая арматура» были определены закономерности изменения по длине очага деформации контактной площади металла с валком и плеча сваливающего момента от слоя к слою. Проекция очага деформации на горизонтальную плоскость с учетом уширения и ромбичности разбивалась на слои, а каждый из них, в свою очередь - на элементарные фигуры, позволяющие определять площади контакта слоя с валком и значения плеч сваливающих послойных моментов.

На рис. 2, 3 представлена часть зависимостей, полученных расчетным путем для случая прокатки полос 16x32 мм при исходной ромбичности а=5° (см. рис. 1) в валках диаметром 255 мм и~ обжатиями 8=0,1 - 0,5.

Установлено, что послойные сваливающие моменты (М,) возрастают при входе металла в очаг деформации, а затем снижаются до нулевого значения по параболической зависимости Рост ромбичности от а=1° до а=5° приводит к увеличению максимального значения послойных сваливающих моментов М1 в 2,5-3 раза.

Увеличение обжатия от 0,1 до 0,5 при равноценной ромбичности снижает значение М, на 6-9%. С уменьшением обжатия увеличивается зона действия сваливающего момента и она тем больше', чем больше

угол ромбичности. Так, при прокатке полосы с е=0,5 и исходной ром-бичностью а=1° зона действия сваливающего момента составляет 1,8% длины очага деформации, а при прокатке с е=10% и ромбично-стью а=5° - возрастает до 48%

Рис. 2. Характер возрастания послойных площадей и уменьшения плеча сваливающего момента подлине очага деформации

Рис. 3. Изменение послойных сваливающих моментов по длине очага деформации при изменении обжатий

Увеличение отношения Н/В от 1,2 до 2,8 приводит к росту послойных сваливающих моментов в 5 раз при ромбичности 1° и в 6 раз - при ромбичности 5°. При этом рост максимальных значений послойных сваливающих моментов сопровождается увеличением зоны действия сваливающих моментов. Так при отношении Н/В =1,2 и а=1° зона действия сваливающего момента составляет 2,5% длины очага Деформации, приН/В=2,8и а=1° -27%.

Аналогичные качественные зависимости получены при варьировании отношения D/H. послойные сваливающие моменты и протяженности зоны их действия растут с увеличением отношения D/H и исход-

ной ромбичности.

В целом анализ изменения послойных сваливающих моментов показывает, что их максимальное значение растет с увеличением е, а, И/В, D/H, причем одновременно увеличивается длина зоны их действия, достигающая 50% длины очага деформации. Длина зоны действия послойных сваливающих моментов снижается с увеличением обжатия.

Исходная ромбичность а=1° дает незначительный рост сваливающего момента, при ромбичности а=5° - рост более значительный. Характерно, что с увеличением обжатия величина суммарного сваливающего момента снижается (рис. 4).

Рис. 4. Изменение суммарного сваливающего момента с изменением обжатия и исходной ромбичности

Это объясняется тем, что, несмотря на некоторый рост величины послойного сваливающих моментов, с увеличением обжатия уменьшается протяженность зоны их действия.

Проверку адекватности разработанной математической модели проводили сравнением результатов, полученных моделированием, с данными, полученными в ходе экспериментальных исследований. Сходимость расчетных и экспериментальных данных составляет 8488%. Полученные значения суммарных сваливающих моментов позволяют рассчитывать усилие воздействия арматуры на полосу, обеспечивающее устойчивую прокатку:

где Ьср - средняя высота очага деформации.

По известным значениям уширения и Рар кость удерживающих элементов арматуры, обеспечивающую сохранение устойчивости полосы в очаге деформации:

(13)

Сар=Рор/ЬЬ,

(12)

можно определять жест-

Разработанная модель позволяет определять служебные характеристики проводковой арматуры в зависимости от режима прокатки и исходной ромбичности заготовки.

В четвертой главе. Результаты исследований использованы для совершенствования технологии бескалибровой прокатки и оборудования для ее осуществления в условиях ОАО БМК.

Сформулированы требования к удерживающей проводковой арматуре для прокатки высоких полос в гладких валках, позволившие на уровне изобретений разработать ряд новых конструкций.

Отличительная особенность разработанных конструкций состоит в том, что при снижении устойчивости полосы, то есть при увеличении сваливающего момента, повышается величина усилия Рар , восстанавливающая устойчивое состояние полосы в очаге деформации. Это достигается за счет использования подпружиненных удерживающих элементов специальной конструкции.

Кроме того, разработаны режимы бескалибровой прокатки применительно к стану 150 ОАО БМК, позволяющие реализовать процесс БКП с применением одного комплекта удерживающей арматуры для широкого размерного (от 210x210 мм до 150x200 мм) и марочного сортаментов исходной заготовки. При этом на выходе из обжимной группы клетей получают раскаты одних и тех же размеров (92x96 мм). Это позволило получать на выходе из обжимной группы клетей промежуточную заготовку с разностью диагоналей, не превышающей 2 - 3 мм.

Технология и оборудование для бескалибровой прокатки внедрены в первых четырех клетях обжимной группы стана 150.

Предложен новый способ прокатки прямоугольных профилей из заготовки, имеющей исходную ромбичность, заключающийся в том, что перед деформацией полосы ее поворачивают при помощи вводной удерживающей арматуры относительно продольной оси таким образом, чтобы боковые грани стали ортогональны осям валков. При отношении диагоналей поперечного сечения заготовки, равном 1,01 ...1,04, длина удерживающих элементов составляет 0,1...0,2 от длины очага деформации, при отношении диагоналей 1,04... 1,1 длина удерживающих элементов составляет 0,2...0,45 от длины очага деформации. Предложенный способ позволяет получать раскаты без искажения формы поперечного сечения и может быть применен при проектировании удерживающей арматуры, а также для осуществления БКП как на действующих, так и на проектируемых прокатных станах. На данный способ прокатки подана заявка на изобретение.

Использование технологии БКП на стане 150 по сравнению с прокаткой в калибрах позволило:

- повысить стойкость гладкой бочки по сравнению со стойкостью калибра в 1,65 раза;

- увеличить общий срок службы валков (для чугунных - в 3,3 раза, для стальных - в 2,7 раза);

- снизить затраты на токарную обработку нового гладкого валка в 5 раз по сравнению с калиброванными, а при восстановлении - в 1,66 раз;

- снизить количество перевалок валков в 2,3 раза.

Дополнительный эффект достигнут за счет уменьшения диаметра валков с 630 до 550 мм при переводе черновой группы клетей на способ БКП, что привело к снижению массы валка на 0,72 тонны с соответствующим снижением закупочной цены.

В настоящее время на ОАО БМК принято решение о внедрении технологии БКП на 8-10 клетях стана 150.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Экспериментально изучено влияние технологических факторов бескалибровой прокатки на устойчивость полосы для диапазона частных обжатий 10-50 %. Получено регрессионное уравнение, позволяющее прогнозировать перекос высокой полосы в гладких валках. Выведена эмпирическая зависимость для определения ушире-ния при БКП. Установлена количественная взаимосвязь жесткости удерживающих элементов проводковой арматуры и ромбичности поперечного сечения полосы.

2. Разработана математическая модель бескалибровой прокатки, учитывающая силовое взаимодействие в системе «валок - полоса -валковая арматура» и позволяющая определять значения послойных сваливающих моментов полосы с исходной ромбичностью поперечного сечения по длине очага деформации.

3. С использованием разработанной модели получены рациональные, с точки зрения устойчивости полосы, режимы бескалибровой прокатки, а также необходимые жесткостные характеристики проводковой арматуры. Так, полоса 210х 145мм, прокатывается до размеров 158х160мм с разностью диагоналей не выше 1-2мм при й/И=2,65, 8=0,275, РС/,=30000Н, С,,р=3 МН/м.

4. Сформулированы требования к проводковой арматуре, обеспечивающей устойчивую прокатку высокой полосы при различных режимах БКП, позволившие на уровне изобретений разработать ряд новых конструкций (А.С. СССР №№ 1435351, 1505617, 1574305, 1600888, Пат. РФ №№ 1761327,2003394).

5. На основе экспериментальных и теоретических исследований

предложен новый способ бескалибровой прокатки, регламентирующий положение раскатов с исходной ромбичностью перед задачей в клеть, а также размеры удерживающих элементов арматуры в зависимости от длины очага деформации.

6. Внедрены технология БКП и конструкции удерживающей проводко-вой арматуры в обжимной группе клетей стана 150 ОАО БМК. Их реализация позволила повысить стойкость валков в 1,65 раза, увеличить общий срок службы валков в среднем в 3 раза, снизить затраты на токарную обработку в среднем в 3,3 раза.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Некоторые вопросы бескалибровой прокатки сортовых профилей / Никифоров Б.А., Кандауров Л.Е., Кабанова В.П., Макарчук А.А. / МГМИ. - Магнитогорск, 1987. - 8с. Деп. в ин-те "Чермет-информация" № Д 4098, 1987.

2. Анализ существующих конструкций проводковой арматуры применительно к бескалибровой прокатке сортовых профилей. / Никифоров Б.А., Логинов В.Г, Макарчук А А. и др. // МГМИ. -Магнитогорск. 1088. - 10 с. Деп. в институте " Черметинформация " 15.06.88, № 4511-ЧМ88.

3. Исследование бескалибровой прокатки в черновой группе клетей сортового стана на модели / Л.Е. Кандауров, А.А. Макарчук, В.П. Кабанова и др. // Сталь. - 1989. - № 5. - С. 46-48.

4. Разработка и опробование прокатки сортового металла в валках с гладкой бочкой / Л.Е. Кандауров, Б.А. Никифоров, Макарчук А.А. и др. // Бюл. НТИ Черная металлургия. -1989. - №10. - С.67-69.

5. Кандауров Л.Е., Макарчук А А., Зубачев В.А., и др. Изучение механизма потери устойчивости при прокатке высоких полос в гладких валках /Механика и технология машиностроения: Тез. научн.-техн. семинара. Свердловск 1990.-С.28.

6. Увеличение срока службы валков при бескалибровой прокатке /Л.Е. Кандауров, Б А. Никифоров, А.А. Макарчук и др. // Сталь. - 1991. -№1 .-С. 54-55

7. Кандауров Л.Е., Макарчук А А., Платов СИ. Момент сваливания при прокатке высоких полос на гладкой бочке. // Бюл. Института НТИ. - 1991. - №4.- С. 44-46.

8. Применение бескалибровой прокатки на стане 150 БМК / Л.Е. Кандауров, А.А. Макарчук, Е.А. Евтеев и др. // Сталь. - 1993. - № 11. -С.40-42.

9. Эффективность бескалибровой прокатки на стане 150 БМК /Кандауров Л.Е., Макарчук А.А., Евтеев Е.А. //Состояние и перепек-

тивы развития научно-технического потенциала южно-уральского региона. Тез. Межгосударственной научн.-техн. конференции. Магнитогорск, 1994.-С. 107-108.

Ю.Никифоров Б.А., Макарчук А.А., Зубачев В.А. Проводковая арматура для бескалибровой прокатки /Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века: Тез. Межгосударственной научн.-техн. конференции. Магнитогорск 1996. -С. 74.

11.Макарчук А.А., Платов СИ., Морозов А.А. О подходах к расчету устойчивости высоких полос при прокатке в гладких валках // 235 лет в Российской металлургии. Сб. научн. трудов под ред. В.А. Кулеши. Магнитогорск-Белорецк, 1998,-С. 135-137.

12.Макарчук А.А., Морозов С.А. Экспериментальное исследование устойчивости полосы при прокатке на гладкой бочке / Проблемы пластичности в технологии. Тез. докладов II Международной научн. -техн. конференции. Орел, 1998, -с.43-44.

13.Макарчук А.А., Платов СИ. Исследование устойчивости полосы при сортовой бескалибровой прокатке / Новые материалы и технологии НМТ-98. Тез. докладов Всероссийской научн.-техн. конференции. Москва, МАТИ - РГТУ им. К.Э. Циалковского, 1998, - с. 8182.

14.Исследование устойчивости полосы при прокатке на гладкой бочке / Морозов А.А., Макарчук А.А., Платов СИ. // Обработка сплошных и слоистых металлов. Межвузовский сборник научн. трудов под ред. ГС. Гуна, Магнитогорск, 1999, -С. 92-95.

15. Разработка конструкции проводковой арматуры для бескалибровой прокатки / Макарчук А.А., Платов СИ. // Процессы и оборудование металлургического производства. Сборник научн. трудов под ред. Ю.В.Жиркина, Магнитогорск, 1999, -С. 31-36.

16. Исследование уширения при сортовой бескалибровой прокатке / Морозов А.А., Макарчук А.А., Платов СИ. и др. // Механика деформируемых сред в технологических процессах. Межвузовский сборник научн. трудов под ред. С А Зайдеса, Иркутск, 2000, -С. 73-76.

17.Анализ формул уширения для случая сортовой бескалибровой прокатки / Морозов А.А., Макарчук А.А., Платов СИ. и др. // Процессы и оборудование металлургического производства. Сборник научн. трудов под ред. Ю.В. Жиркина, Магнитогорск, 2001, -С.114-117.

18.Оценка изменения сваливающего момента по длине очага деформации при бескалибровой прокатке / Макарчук А.А., Платов СИ. и др. // Процессы и оборудование металлургического производства. Сборник научн. трудов под ред. А.А. Кальченко, Магнитогорск, 2003,-С 89-94.

19.А.С1435351 СССР. МКИ4 В21В 39/16. Вводная проводковая арма-

тура / Б.А. Никифоров, А.А. Макарчук, Л.Е. Кандауров и др.// Опубл. 07.11.88. Бюл. № 41.

20.А.С. 1505617 СССР МКИ4 В 21В 39/16. Проводка клети прокатного стана / Кандауров Л.Е., Макарчук А.А., Ермошин О.В, Зауэр А.А. // Опубл. 07.11.88. Бюл. № 25.

21.А.С. 1574305 СССР. МКИ5В21В 39/16. Вводная проводковая арматура / Л.Е. Кандауров, А.А. Макарчук и др. // Опубл.30.06.90. Бюл. №24.

22.А.С. 1600888 СССР. МКИ5В21В 39/16. Вводная проводковая арма-тура/А.И. Стариков, Б.А. Никифоров, А.А. Макарчук, А.А. Морозов, и др. //Опубл.23.10.92. Бюл.№39.

23.Патент РФ №1761327 МКИ5 В21В 39/16. Вводная проводковая арматура / Л.Е. Кандауров, А.А. Макарчук и др. // Опубл. 15.09.92. Бюл.№34.

24.Патент РФ №2003394 МКИ5 В21В 39/16. Вводная проводковая арматура / Б.А. Никифоров, И.М. Юсуфьянов, А.А. Макарчук и др. // Опубл. 30.11.93. Бюл. № 43-44.

Подписано в печать 22.03.04. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1. Плоская печать. Усл.печ.л.1,0. Тираж 100 экз. Заказ 257.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

Р-б 930

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЯМОУГОЛЬНОЙ СОРТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

В ГЛАДКИХ ВАЛЬСАХ.

1.1. Недостатки получения сортовой заготовки прокаткой в калибрах

1.2. Анализ технологии получения прямоугольной сортовой заготовки в гладких валках.

1.2.1. Способы реализации бескалибровой прокатки.

1.2.2. Проблемы устойчивости полосы.

1.2.3. Анализ известных критериев потери устойчивости.

1.3. Существующие конструкции валковой арматуры для реализации бескалибровой прокатки.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОКАТКИ ВЫСОКИХ ПОЛОС В ГЛАДКИХ ВАЛКАХ.

2.1. Экспериментальная база и методика проведения экспериментов.

2.2. Анализ полученных результатов.

2.3. Исследование уширения при прокатке высоких полос.

2.4. Исследование эффективности работы проводковой арматуры.

2.5. Выводы.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БЕСКАЛИБРОВОЙ ПРОКАТКИ.

3.1. Анализ известных математических моделей процесса бескалибровой прокатки.

3.2. Методика теоретического исследования устойчивости полосы.

3.2.1. Определение моментов, действующих на полосу по длине очага деформации.

3.2.2. Определение текущих значений площади очага деформации и

Повышение эффективности производства продукции - основное направление развития черной металлургии. Оно характерно для всего мирового сообщества в условиях существующей системы рыночных отношений и основано на разработке новых и совершенствовании существующих технологий. Это позволяет получать продукцию высокого качества при одновременном снижении затрат на ее производство.

В прокатном производстве наиболее перспективной является политика совершенствования существующих технологических процессов, не требующая значительных затрат на приобретение дорогостоящего оборудования, но приводящая повышению производительности, улучшению качества, снижению себестоимости и, как результат,, к повышению потребительских свойств.

Одной из таких технологий, предполагающей значительную экономию энергоресурсов, сменного оборудования и трудозатрат, является прокатка заготовки в обжимных и черновых группах клетей на гладкой бочке взамен калиброванных валков (бескалибровая прокатка), применяемая в прокатном производстве ряда стран и получившая развитие в России.

Большой вклад в развитие теории и практики бескалибровой прокатки внесли А.Ф. Головин, И.М. Павлов, А.П. Чекмарев, Б.П. Бахтинов, М.М. Штернов, Н.Ф. Грицук, Т. Янадзава, Чжан Вэйган, В.Н. Выдрин, Ф.С. Дубинский, Ф. Флеминг, B.C. Берковский, В.А. Харитонов, Б.А. Никифоров, A.A. Морозов, JI.E. Кандауров и многие другие отечественные и зарубежные исследователи.

Основной проблемой при реализации бескалибровой прокатки (БКП) является обеспечение устойчивости полос в гладких валках при прокатке с различными режимами на станах разного состава оборудования.

Несмотря на существующий опыт применения БКП, ее использование сдерживается отсутствуем единого мнения о выборе технологических режимов прокатки. Имеющаяся информация дает неоднозначные рекомендации по выбору режимов бескалибровой прокатки, обеспечивающих устойчивость полосы в очаге деформации.

В литературе не описаны принципы работы проводковой арматуры для реализации бескалибровой прокатки. Отсутствует исчерпывающая информация о методике расчета и проектировании проводковой арматуры для бескалибровой прокатки, без которой невозможна реализация этой технологии.

Перечисленное требует проведения дополнительных исследований, направленных на разработку режимов обжатий, обеспечивающих устойчивость полосы в очаге деформации при БКП, и создание надежных конструкций валковой арматуры для устойчивого осуществления процесса БКП.

Решение перечисленных задач должно способствовать совершенствованию процесса бескалибровой прокатки, что и является целью настоящей работы.

Автор выражает глубокую благодарность работникам ОАО ММК, ОАО БМК, Магнитогорского государственного технического университета за помощь в проведении исследований, обсуждение результатов работы и полезные консультации.

Особо хотелось бы поблагодарить профессора, д.т.н. Никифорова Б.А., профессора, д.т.н. Анцупова В.П. и ст. преподавателя, к.т.н., Терентьева Д.В. за неоценимую помощь в выполнении отдельных этапов исследований и разработок, а также ценные советы и замечания.

3.5. Выводы

1. Разработана математическая модель бескалибровой прокатки, учитывающая связь «полоса - валковая арматура - прокатная клеть» и нелинейный закон уширения, позволяющая выявлять рациональные с точки зрения устойчивости режимы прокатки, а также определять необходимые характеристики для конструирования арматуры;

2. Разработана методика определения текущих значения плеч и площадей. Выявлено, что площади по длине очага деформации растут по логарифмическому закону, а плечи сваливающих моментов - убывают по линейному закону;

3. Проведен анализ изменения послойных сваливающих моментов по длине очага деформации при прокатке полосы с исходной ромбичностью. Установлено, что послойные сваливающие моменты возрастают от плоскости входа в очаг деформации, а затем убывают до нулевого значения, причем длина зоны действия сваливающего момента не превышает 0,5 длины очага деформации;

4. Проведенные на модели исследования позволяют выявлять рациональные технологические условия, позволяющие повысить устойчивость полос при реализации бескалибровой прокатки;

5. Разработано условие устойчивости полосы, позволяющее определять жест-костные характеристики проводковой арматуры;

6. Разработаны рекомендации, позволяющие определять служебные характеристики проводковой арматуры, а также осуществлять бескалибровую прокатку полосы с исходной ромбичностью при различных режимах прокатки.

4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ПРОКАТКИ ВЫСОКИХ ПОЛОС В ГЛАДКИХ ВАЛКАХ

Как отмечалось ранее, прокаткой высокой прямоугольной полосы в гладких валках можно получить качественную продукцию при условии разработки режимов, обеспечивающих устойчивость полосы в процессе БКП, а сама прокатка возможна лишь с применением специальной удерживающей вводной арматуры. Поэтому наряду с разработкой рациональных с точки зрения устойчивости режимов обжатий первоочередной задача состояла в разработке конструкций проводковой арматуры, применимой для промышленных условий.

На основании рекомендаций (гл. 3) был разработан комплекс устройств для, а также уточнены режимы обжатий БКП и предложен способ прокатки полос с исходным перекосом сечения.

4.1. Разработка промышленных конструкций проводковой арматуры

Основные требования к валковой арматуре для осуществления бескалибровой прокатке определяются технологическими особенностями этой технологии. В работе [15] на основе основных положений [41, 87] представлены требования к удерживающей арматуре для прокатки на гладкой бочке, исходя из которых, арматура должна обеспечивать:

- направление раскатов в определенное место в валках;

- простоту настройки на заданный размер;

- быструю взаимозаменяемость и восстановление изношенных деталей;

- возможность перемещения арматуры вдоль бочки валков и ее установка в любом месте для максимального использования бочки валка;

- фиксацию линеек от продольных смещений для исключения захвата линеек валками;

- возможность выхода полосы из валков при реверсе валков в аварийных ситуациях.

Представленных требований недостаточно для создания промышленных конструкций, так как в них не учитываются принципы работы арматуры, основанные на взаимосвязи полосы и арматуры, не регламентированы жесткостные характеристики устройства, не конкретизировано положение полосы в валках, обеспечивающее устойчивость процесса.

В работах [105, 111, 122], предложено выполнять проводную зону таким образом, чтобы она обеспечивала вход боковых поверхностей полосы ортогонально осям валков, исключая или снижая до минимума возможность поворота полосы вокруг продольной оси. Такое требование обосновано тем, что все исследования однозначно отмечают негативное влияние на устойчивость процесса БКП наклона продольной оси высокой полосы.

Чрезвычайный интерес представляет удерживающая зона, которая, располагаясь непосредственно в очаге деформации должна взаимодействовать с прокатываемой полосой удерживающими элементами и предотвращать осевые смещения, а также возможный поворот полосы при действии сваливающего момента. Этого можно достигнуть применением подпружиненных удерживающих элемента, имеющих достаточную жесткость и настроенных на необходимую ширину полосы.

Принцип работы предлагаемой удерживающей вводной проводковой арматуры состоит в следующем. Перемещаясь по очагу деформации, полоса уширяясь, одновременно должна перемещать упругие удерживающие элементы, которые в свою очередь будут деформировать упругие элементы. Деформация упругих элементов, обладающих жесткостью, будет приводить к увеличению усилия взаимодействия полосы и арматуры. И, таким образом, чем больше будет перемещение удерживающих элементов от действия суммарного сваливающего момента, тем больше будет сила действия арматуры на полосу Рар, вызывающая увеличение М^ (3.12) и повышающая устойчивость полосы. При этом очевидно, что при прокатке высокой полосы плечо момента Мар всегда будет больше плеча сваливающего момента Мсв.

Необходимую жесткость упругих элементов можно определить из (3.13

3.15), проводя расчеты для координаты, соответствующей середине зоны действия сваливающего момента, где значения суммарного сваливающего момента максимальны.

Таким образом, дополнительные требования по регламентации угла наклона полосы в очаг деформации и учтенная связь «валки — полоса — вводная арматура» позволяют получить конструктивные и жесткостные характеристики удерживающей арматуры, разрабатываемой для конкретных прокатных станов и конкретных режимов прокатки.

На основе изложенного подхода автором на уровне изобретений разработан ряд принципиально новых конструкций проводкой арматуры для промышленных условий, позволяющих, учитывая силовое взаимодействие полосы и удерживающих элементов,' повысить устойчивость полосы при бескалибровой прокатке.

В арматуре [125] (рис. 4.1) продольные направляющие 7 в очаге деформации, содержащие ролики 4 и подпружиненные удерживающие элементы 8, установлены в традиционной проводковой коробке. Необходимый зазор между полосой и продольными направляющими останавливается и фиксируется регулировочными винтами 5 и 6, установленными в корпусе 1, а однозначное введение полосы в проводковую зону обеспечивается пропусками 2.

При прокатке полоса проходит через проводковую зону необходимой

Рис. 4.1. Вводная проводковая арматура по [125] ширины, причем ее боковые поверхности занимают положение, ортогональное осям валков. В процессе обжатия полоса, уширяясь, раздвигает шарнирно закрепленные удерживающие элементы 8, которые, в свою очередь, начинают взаимодействовать с упругими элементами 9.

При достаточной жесткости упругих элементов на полосу начинает действовать момент арматуры Мар (3.5), препятствующий сваливанию, причем, с увеличением уширения величина момента будет также возрастать. Необходимая для устойчивой прокатки жесткость упругих элементов 9 может быть определена по формулам (3.13-3.15).

В случае уменьшения величины уширения (колебания ширины заготовки, температуры), упругие элементы 8 под действием пружины 9 сближаются, продолжая удерживать полосу от сваливания. Такая конструкция может обеспечивать надежную работу арматуры в течение длительного времени независимо от величины износа рабочих поверхностей удерживающих элементов.

Если при прокатке сваливающий момент, по непредвиденным причинам достигает значений, превышающих расчетные, то жесткость пружин 9 может оказаться недостаточной для обеспечения устойчивости полосы. Для повышения функциональной работоспособности в такой ситуации разработана конструкция [126], снабженная дополнительно регулируемыми упорами 10 (рис. 4.2). s

5 * 4

ГТШ ITWDk

Рис. 4.2. Вводная арматура с упорами [126]

По достижении полосой заданного уширения удерживающие элементы раздвигаются до соприкосновения с упорами 10, выбирая зазор «К», установленный при настройке арматуры и жесткость арматуры резко возрастает, что предотвращает возможность сваливания полосы.

С целью упрощения арматуры и повышения ее надежности в конструкцию [127] заложено поступательное перемещение удерживающих элементов, установленных на штифтах 7, оснащенных уппугими элементами 4 (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Направляющая вводной удерживающей арматуры по [125]

Такая конструкция в случае необходимости может дополнительно оснащаться роликами 2 для исключения возникновения задиров на боковой поверхности заготовки и упорами 6 на удерживающих элементах 5 на случай, если жесткости упругих элементов недостаточно для увеличения жесткости при чрезмерных сваливающих моментах. Поступательное перемещение упругих элементов достигается монтированием штифтов 7 в соосных отверстиях в продольной направляющей по посадке.

Принцип работы конструкции арматуры [92] (рис.4.4) заключается в том, что в процессе прокатки удерживающие элементы перемещаются поступательно во внешние стороны от оси прокатки одновременно с их поворотом. При этом максимальная сила взаимодействия полосы и удерживающих элементов достигается при максимальном значении суммарного сваливающего момента.

Технически это достигается тем, что расстояние между штифтами и осью, проведенной на расстоянии одной третьей длины удерживающего элемента Ь, должно соответствовать условию:

Направление 5 а/Ь = Сь/Са, (4-1) где Сь и Са - жесткость опорных пружин А и В.

При неустановившемся режиме прокатки металл, перемещаясь вдоль очага деформации и уширяясь, начинает взаимодействовать с удерживающими элементами 4. Последние перемещаются во внешние стороны, причем (так как равнодействующая сил в процессе прокатки изменяет свое положение, а жесткость опор А и В различна), наряду с поступательным перемещением происходит их поворот, чем и достигается постоянное и эффективное удерживание переднего конца полосы. Ь низ т а

Г к

Рис. 4.4. Удерживающий элемент вводной арматуры [92]

В процессе работы над этой конструкцией проводились ее лабораторные испытания. На лабораторном стане с валками диаметром 250 мм прокатывались стальные образцы высотой Н=32мм и шириной В=16ммс обжатиями 8=0,3 -0,5. Опора А оснащалась одной, а опора В - двумя пружинами с жесткостью 15,72 кг/мм (С(/Сь=2/\). Критерием качества получаемых раскатов принималось соотношение большей и меньшей диагоналей сечения Т)\Г02 (табл. 4.1).

Результаты лабораторных испытаний показали хорошую функциональную работоспособность описанной конструкции. Кроме того, следует отметить простоту конструкции, что, в свою очередь, является признаком ее надежности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Экспериментально изучено влияние технологических факторов бескалибровой прокатки на устойчивость полосы для диапазона частных обжатий 10-50 %. Получено регрессионное уравнение, позволяющее прогнозировать перекос высокой полосы в гладких валках. Выведена эмпирическая зависимость для определения уширения при БКП. Установлена количественная взаимосвязь жесткости удерживающих элементов проводковой арматуры и ромбичности поперечного сечения полосы.

2. Разработана математическая модель бескалибровой прокатки, учитывающая силовое взаимодействие в системе «валок - полоса - валковая арматура» и позволяющая определять значения послойных сваливающих моментов полосы с исходной ромбичностью поперечного сечения по длине очага деформации.

3. С использованием разработанной модели получены рациональные, с точки зрения устойчивости полосы, режимы бескалибровой прокатки, а также необходимые жесткостные характеристики проводковой арматуры. Так, полоса 210x145мм, прокатывается до размеров 158x160мм с разностью диагоналей не выше 1 - 2мм при D/h=2,65, 8=0,275, Рар =30000Н, Сар=3 МН/м.

4. Сформулированы требования к проводковой арматуре, обеспечивающей устойчивую прокатку высокой полосы при различных режимах БКП, позволившие на уровне изобретений разработать ряд новых конструкций (A.C. СССР №№ 1435351, 1505617, 1574305, 1600888, Пат. РФ №№ 1761327, 2003394).

5. На основе экспериментальных и теоретических исследований предложен новый способ бескалибровой прокатки, регламентирующий положение раскатов с исходной ромбичностью перед задачей в клеть, а также размеры удерживающих элементов арматуры в зависимости от длины очага деформации.

6. Внедрены технология БКП и конструкции удерживающей проводковой арматуры в обжимной группе клетей стана 150 ОАО БМК. Их реализация позволила повысить стойкость валков в 1,65 раза, увеличить общий срок службы валков в среднем в 3 раза, снизить затраты на токарную обработку в среднем в 3,3 раза.

1. Бахтинов В.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков. -М.: Металлургия, 1953.-361с.

2. Калибровка прокатных валков сортовых станов / Литовченко Н.В. и др.-М.: Металлургиздат, 1960.-369с.

3. Сортовые профили проката: справочник / В.В. Лемпицкий, И.В. Шулаев, И.С. Тришевский и др. М.:Металлургия, 1981.-241с.

4. Калибровка прокатных валков / Чекмарев А.П. Мутьев М.С., Машковцев Р.А.-М.: Металлургия, 1971.-510 с.

5. Влияние системы калибровки на качество поверхности круглой стали на -стане 500 КМК/Е.А. Осокин и др. // Сталь.-1974.-№4.-С.76-78.

6. Морозов А.А. Совершенствование технологии производства сортового проката с целью повышения его потребительских свойств. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Магнитогорск, 1998.- 161 с.

7. Гун. Г.С., Соколов В.Е., Огарков Н.Н. Обработка прокатных валков. М.: Металлургия, 1983. - 112 с.

8. Увеличение срока службы валков при бескалибровой прокатке / Л.Е. Кандау-ров, Б.А. Никифоров, А.А. Макарчук и др. // Сталь. 1991. - № 1. - С. 54—55.

9. Филиппов И.Н., Гупин И.В., Вавилов Н.Ю. Атлас калибровок прокатных валков. М.: Металлургия, 1965.

10. Исследование возможности реализации бескалибровой прокатки на сортовых станах ММК. Отчет / МГМИ; руководитель работы Л.Е. Кандауров №ГР085356834. Магнитогорск, 1988. - 46 с.

11. Янадзава Т. Разработка метода бескалибровой прокатки // Кавасаки Сэйте-цу Гихо. 1982. - т. 14. - № 9. - С. 85-94 (324-333).

12. Применение бескалибровой прокатки на заготовочных станах / Т. Янадзава, Т. Танака, Т. Морита и др. // Transactions of the iron and steel institute of

13. Japan. -1982. V. 22. - № 3. - P. B-59.

14. Токарев В.А., Марков A.H. Прокатка в валках без калибров // Черная металлургия: Бюл. ин-та "Черметинформация". 1983. - № 18. - С. 11-16.

15. Технологические инструкции и нормали вальце литейного цеха Лутугин-ского завода прокатных валков.- Ворошиловград, 1976.

16. Кандауров JI.E. Развитие теории и практики бескалибровой прокатки заготовки прямоугольного сечения. Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Магнитогорск, 2002. - 267 с.

17. Некоторые вопросы бескалибровой прокатки сортовых профилей / Никифоров Б.А., Кандауров JI.E., Кабанова В.П., Макарчук А.А. / МГМИ. -Магнитогорск, 1987. 8 с. Деп. в ин-те "Черметинформация" № Д 4098, 1987.

18. Янадзава Т. Разработка метода бескалибровой прокатки // Кавасаки Сэйте-цу Гихо. 1982. - т. 14. - № 9. - С. 85-94 (324-333).

19. Патент 116685. ПНР, МКИ В21В1/02. Способ редукционной прокатки прутков. S.R. Oliver (США) № 177114. Заявлено 02.01.75. Опубл. 31.01.83.

20. Morgan's Compact Mill design parametrs, applications and operational benefits / Ray Colin, Leger Altred, Parisean Darrio and so on // Iron and Steel Engineering. - 1982.-№11.-P.25-30.

21. Morgan introduces 85% smaller compact mill // Iron and Steel Enginering. -1982. V. 59. - № 3. - P. 60-61.

22. Development of Groovelles rolling / Janadzava T.,Tanaka Т., Noda A. and s on // Transaction of the Iron and Steel Institute of Japan.-1983.-V.22.-№8.-P.710-715.

23. Development of Groovelles rolling for a billet mill / Janadzava Т., Hirai N., Ta-naka T. and so on // Iron and Steel Engineering. 1984.-V.61.-№8.-P.125-130.

24. Прокатка заготовок на гладких валках / Fackber Hutenpran // Metall Weiter-verab.-1984.-V.22.-№5.-P.549-550.

25. Опыт прокатки заготовок на гладкой бочке / Ф. Флеминг, Р. Куне и др. //

26. Металлургическое производство и теория металлургических процессов. 1993.-С. 98-102.

27. Дукмасов В.Г., Сиверин О.В., Дубинский Ф.С. Оборудование и технология для производства прутков и катанки высокого качества // Сб. трудов ЦНИИЧМ. 1994.

28. Ф.С.Дубинский Теория, технология и оборудование для прокатки сортовых профилей. / Теория и технология прокатки. Южно-Уральское книжное издательство, Челябинск 1995.

29. Патент 1434454. Великобритания, МКИ В21В1/18. Прокатка прутка. № 31315/74. Заявлено 15.07.74. Опубл. 5.05.76.

30. Патент 333230. Австрия. МКИ В 21В01/16. Способ прокатки пруткового металла. № 9332/74. Заявлено 28.11.74. Опубл. 10.11.76.

31. Патент 578381. Швейцария, МКИ В22В1/12. Способ изготовления прутков с помощью прокатки. № 15793/74. Заявлено 28.11.74. Опубл. 13.03.76. Приоритет № 4351/73 (Австралия).

32. Патент 3224022. ФРГ, МКИ В21В1/08. Способ прокатки из заготовки проволоки в гладких валках и устройство для осуществления этого / Т. Янадза-ва, Т. Танака, К. Аяма. и др. (Япония). Заявлено 28.06.82. Опубл. 10.02.83.

33. Патент 116685. ПНР, МКИ В21В1/02. Способ редукционной прокатки прутков. S.R. Oliver (США). № 177114. Заявлено 02.01.75. Опубл. 31.01.83.

34. Патент РФ №2074547 В 21В1/12. Способ горячей прокатки сортовых профилей прямоугольного сечения. Б.А.Никифоров, JI.A. Кандауров, А.К. Белая и др. Опубл. 27.02.97. Бюл.№6.

35. Кандауров JI.E., Никифоров Б.А., А.К. Белан. Рациональные режимы бескалибровой прокатки // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1996. -№11. — С.35-37.

36. Патент 191921. ЧССР, МКИ В21В1/02. Способ редукционной прокатки прутков. S.R. Oliver (США). № 8300-74. Заявлено 04.12.74. Опубл. 15.06.82.

37. А. С. 373039 СССР, МКИ В21В1/04. Способ непрерывной прокатки / М.Я.

38. Бровман (СССР). № 1719213/22-2. Заявлено 29.11.71. Опубл. 12.03.73. Бюл. № 14.

39. Патент 1390537. Великобритания, МКИ В21В1/14. Способ прокатки и прокатный стан для реализации этого способа / Пер Олоф Стренделл (Великобритания). №51998/72. Заявлено 10.11.72. Опубл. 16.04.75.

40. Патент 2240055. Франция, МКИ В21В1/12. Формирование стержней прокаткой. № 7426916. Заявлено 2.08.74. Опубл. 7.03.75. Приоритет 6.08.73. № В435 (Австралия).

41. А. С. 87124 СССР, МКИ В21В1/08. Способ прокатки на непрерывных станах / Г.Ф. Онушкевич, М.Д. Куцигин, В.И. Назаренко и др. Опубл. 30.05.92. Бюл. № 20.

42. Головин А.Ф. Прокатка, ч. III, ОНТИ, 1936. 219 с.

43. Грицук Н.Ф. Исследование устойчивости высоких прямоугольных полос при прокатке на гладких валках. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Магнитогорск, 1962. - 114 с.

44. Федин В.П., Грицук Н.Ф. Валковая арматура сортовых станов. М.: Металлургия, 1975. - 216 с.

45. Паршин В.А., Зудов Е.Г., Колмогоров B.JI. Деформируемость и качество. М.: Металлургия, 1979. - 192 с.

46. Павлов И.М. Теория прокатки и основы пластической деформации металлов.-М: ГОНТИ. 1938.-514 с.

47. Чекмарев А.П., Мелешко В.И. Система вытяжных калибров "полоса — обращенный овал" // Труды института ЧМАН УССР, т. XI. Прокатное производство. 1957. - Вып. 2. - С. 25-29.

48. Виноградов А.П., Виноградов Г.А. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургиздат, 1956. - 344 с.

49. Швейкин В.В., Тягунов В.А. Технология прокатного производства. М.: Металургиздат, 1959.-444 с.

50. Чижиков Ю.М. Прокатное производство. Издание второе. М.: Металлургиздат, 1958. 612 с.

51. Прокатное производство / П.И. Полухин, Н.М. Федосов, A.A. Королев A.A., Ю.М. Матвеев. М.: Металлургиздат, 1960. - 966 с.

52. Шулепников И.С. О причинах ромбичности раската при прокатке на блюмингах // Бюл. ЦИИН 4M. 1950. - №19. - С. 22-25.

53. Мерекин Б.В. Некоторые вопросы калибровки валков. М.: Металлургия, 1964. - 120 с.

54. Бояршинов М.И., Грицук Н.Ф. Устойчивость высоких полос при прокатке в гладких валках // Изв. вузов. Черная металлургия. 1964. - № 3. - С. 102-106.

55. Бровман М.Я. Анализ потери устойчивости заготовки при непрерывной прокатке // Изв. вузов. Черная металлургия. 1981. — № 7. - С. 69—72.

56. Исследование бескалибровой прокатки простых профилей / Выдрин В.Н., Дубинский Ф.С. и др. / ЧПИ. Челябинск, 1986. - Деп. в ин-те "Черметинформация" 10.08.86, № 3501-ЧМ

57. Орел С.П. Скручивание полос при прокатке и методы его устранения. / Металлург Южного Урала. Бюллетень № 1. - Челябинск, 1958. С. 53-59.

58. Берковский B.C., Горбунов В.Е., Воробьев С.Н. Расчет устойчивости полосы в калибре // Изв. вузов. Черная металлургия. 1987. - № 9. - С. 134.

59. Смирнов В.К., Шилов В.А., Игнатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургия, 1987. - 368 с.

60. Смирнов В.К., Шилов В.А., Игнатович Ю.В. Деформации и усилия в калибрах простой формы. М.: Металлургия, 1982. 144 с.

61. Зюлин В.Д., Харитонов В.А. Устойчивость высокой полосы при прокатке в гладких валках. Сообщение 1 // Изв. вузов. Черная металлургия. 1981. -№6.-С. 60-63.

62. Зюлин В.Д., Харитонов В.А. Устойчивость высокой полосы при прокатке в гладких валках. Сообщение 2 // Изв. вузов. Черная металлургия. 1982. -№2.-С. 32-35.

63. Анализ устойчивости полосы при бескалибровой прокатке / Б.А. Никифоров, A.A. Морозов, JI.E. Кандауров и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1995.-№7.-С 33-37.

64. Штернов М.М. Устойчивость полосы при прокатке в калибрах. // Сталь. -1963. -№ 11.-С. 108-112.

65. Грицук Н.Ф. К вопросу об устойчивости высоких полос при прокатке // Технический прогресс в технологии прокатного производства: Труды конф. Металлургиздат, 1960. - С. 163-169.

66. Тарновский И.Я., Поздеев A.A., Ляшков В.Б. Деформация металла при прокатке. Свердловск: Металлургия, 1956. - 287 с.

67. Бровман М.Я. Применение теории пластичности в прокатке. М.: Металлургия, 1965. - 248 с.

68. Пат. 3224022 ФРГ, В 21 В 1/08. Способ прокатки прутков и проволоки с помощью гладких валков и устройство для осуществления этого способа. Заявл.28.06.82; Опубл. 10.02.83; Приоритет Р173704-81 (Япония).

69. Разработка и исследование прокатки заготовок в гладких валках клетей обжимной группы стана 150 БМК" Отчет о научно-исследовательской работе, № ГР 01890012953, Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, 1991.

70. Чжан Вэйган, Бай Гуанжунь Устойчивость заготовки при прокатке в валках без калибров. Дулибэй гунсюэюань сюэбао, 1987.-Т.8.- №3.-с.285-290.

71. Зудов Г.И. и др. Исследование устойчивости полосы при прокатке слитков на гладкой бочке валков// Обработка металлов давлением. Сб. вып. 6.-Свердловск. Издание УПИ.-1979. -с.52-55.

72. В.Д. Трофимчук. Дефекты прокатной стали. Металлургиздат, 1954г.

73. Прокат стальной горячекатаный квадратный. ГОСТ 2591-95 (CT СЭВ 3899-95)

74. Производство катанки в прокатном цехе № 2. Технологическая инструкция ТИ-ПС-02-352-83.

75. В.Е.Грум-Гржимайло. Прокатка и калибровка. КУБУЧ, 1933.

76. Шиколенко К.Г. Теоретические и технологические основы использования в сортопрокатном производстве непрерывной бескалибровой прокатки. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Челябинск, 1990. - 20 с.

77. Чжан Вэйган, Бай Гуанжунь Уширение заготовки при бескалибровой прокатке. Дунбэй гунсюэюань сюэбао, 1987.- №51.- с.231-238.

78. Пат.№ 871724 СССР МКИ В21В01/16 Способ прокатки металлического прутка. Заявл.04.12.74; Опубл. 07.08.81; Заявитель "Май Роллинг Консал-танс", Лтд (Гонконг).

79. Чижиива К., Хатамура И., Сузуки Т. Экспериментальный метод моделирования на пластилине напряжений при прокатке и непрерывной разливке слябов.// Transaction of the Iron and Steel Institute of Japan.-1981 .-v.21 .-p.502-511.

80. Разработка и опытно-промышленное опробование технологии бескалибровой прокатки на сортовых станах ММК. Отчет / МГМИ; руководитель работы Л.Е. Кандауров № ГР 01880010108. Магнитогорск, 1989. - 65 с.

81. Пат. 1390537 Великобритания: МКИВ21В1/14//13/08. Способ прокатки и прокатный стан для реализации этого способа / Пер Олоф Стренделл. -№ 51998/72; Заявлено 10.11.72; Опубл. 16.04.75; НКИ ВЗМ 11 A41ЗХ17X9А9У. 10 с.,3 л. ил.

82. Бескалибровая прокатка сортовых профилей / JI.E. Кандауров, Б.А. Никифоров, А.А. Морозов и др. Магнитогорск: Магнитогорский дом печати, 1998.- 128 с.

83. Андреюк JI.B. Универсальная зависимость для определения усилия при горячей прокатке сталей и сплавов широкого сортамента // Черная металлургия: Бюл. ин-та "Черметинформация". 1973. - № 8. - С. 33-35.

84. Паршин В.А., Зудов Е.Г., Прошенков В.Н. Технология производства и управление качеством металлопродукции. М.: Металлургия, 1991. - 176 с.

85. Кандауров JI.E., Е.А.Евтеев, Мустафин Ф.Т. Экспериментальное исследование устойчивости полос в гладких валках // Производство проката. -1999.-№1.-С. 3-6.

86. Хайкин Б.Е., Тарновский И.Я. Энергетический критерий устойчивости в теории обработки металлов давлением // Изв. вузов. Черная металлургия. -1965. -№ 2. -С. 77-80.

87. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1964. - 420 с.

88. Чекмарев А.П., Чернобривенко Ю.С. Роликовая арматура прокатных станов. -М.: Металлургия.-1964.-256 с.

89. Акцептованная заявка № 49-6478, Япония. Опорное регулируемое устройство проводковой коробки с роликовыми пропусками для прокатного стана.

90. Свидетельство на полезную модель №11112. 6В21В 39/14. Валковая арматура для бескалибровой прокатки сортовых профилей / Л.Е. Кандауров, А.К. Белан и др. / Опубл.16.09.99. Бюл. №9.

91. А. С. 1424897 СССР, МКИ В21В39/16. Проводковая арматура / К.Г. Шико-ленко, Ф.С. Дубинский, A.C. Федосиенко. Опубл. 23.09.88. Бюл. № 31.

92. Патент РФ №1761327 В21В 39/16. Вводная проводковая арматура /Л.Е. Кандауров, A.A. Макарчук и др./ Опубл. 15.09.92. Бюл.№34.

93. Такаси M. Совершенствование валков с гладкой бочкой. 1. Применение валков с гладкой бочкой в заготовочном стане горячей прокатки /-Тэцу то хаганэ, 1981,т.67, №12,с.Ю56.

94. Такеда Р. Совершенствование валков с гладкой бочкой. 2. Применение валков с гладкой бочкой в заготовочном стане горячей прокатки /-Тэцу то хаганэ, 1981, т.67, №12,с.Ю57.

95. Прокатка заготовок в валках с гладкой бочкой.,1982 ( Экспресс-информация / ин-т "Черметинформация", сер. Прокатное производство, вып. 24.с. 6 ).

96. Чижиива К., Хатамура И., Хосегава Н., Танаба И. Моделирование на пластилине на 2-клетевом прокатном стане. //Transaction of the Iron and Steel Institute of Japan. 1984.- v. 24.- № 4.- p.292-300

97. Применение бескалибровой прокатки на чистовых клетях / Янадзава Т., Танака Т., Морита Т., Ояма К., Такеда P.-Transaction of the Iron and Steel Institute of Japan.-1982.-v.22- №3.-p.B-60.

98. A.B. Дарков, Шапиро Г.С. Сопротивление материалов. M.: Высшая школа, 1975.

99. Чиченев Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением.-М.: Металлургия, 1977. 311 с.

100. Беняковский М.А., Бровман М.Я. Применение тензометрии в прокатке.-М.: Металлургия, 1965. 145 с.

101. Кандауров Л.Е., Макарчук А.А., Платов С.И. Момент сваливания при прокатке высоких полос на гладкой бочке. // Бюл. Института НТИ. 1991. — №4.- С. 44-46.

102. Исследование возможности прокатки квадратных заготовок на гладкой бочке. Отчет / МГМИ; Руководитель работы Б.А. Никифоров, №ГР01870044238. Магнитогорск, 1986. - 61 с.

103. Макарчук А.А., Платов С.И., Морозов А.А. О подходах к расчету устойчивости высоких полос при прокатке в гладких валках // 235 лет в Российской металлургии. Сб. научн. трудов под ред. В.А. Кулеши. Магнитогорск-Белорецк, 1998,-С. 135-137.

104. Макарчук A.A., Морозов С.А. Экспериментальное исследование устойчивости полосы при прокатке на гладкой бочке / Проблемы пластичности в технологии. Тез. докладов II Международной научн. -техн. конференции. Орел, 1998, -с.43-44.

105. Макарчук A.A., Платов С.И. Исследование устойчивости полосы при сортовой бескалибровой прокатке / Новые материалы и технологии НМТ-98. Тез. докладов Всероссийской научн.-техн. конференции. Москва, МАТИ -РГТУ им. К.Э. Циалковского, 1998, с. 81-82.

106. Исследование устойчивости полосы при прокатке на гладкой бочке / Морозов A.A., Макарчук A.A., Платов С.И. // Обработка сплошных и слоистых металлов. Межвузовский сборник научн. трудов под ред. Г.С. Гуна, Магнитогорск, 1999, -С. 92-95.

107. Протасов A.A. Сборник задач по технологии горячей и холодной прокатки стали и сплавов.-М.: Металлургия, 1972. 320 с.

108. Литовченко Н.В., Диомидов Б.Б., Курдюмова В.А. Калибровка валков сортовых станов. М.: Металлургиздат, 1964, с. 638.

109. Исследование уширения при сортовой бескалибровой прокатке / Морозов A.A., Макарчук A.A., Платов С.И. и др. // Механика деформируемых сред в технологических процессах. Межвузовский сборник научн. трудов под ред. С.А. Зайдеса, Иркутск, 2000, -С. 73-76.

110. Анализ формул уширения для случая сортовой бескалибровой прокатки / Морозов A.A., Макарчук A.A., Платов С.И. и др. // Процессы и оборудование металлургического производства. Сборник научн. трудов под ред. Ю.В. Жиркина, Магнитогорск, 2001, -С. 114-117.

111. Разработка конструкции проводковой арматуры для бескалибровой прокатки / Макарчук A.A., Платов С.И. // Процессы и оборудование металлургического производства. Сборник научн. трудов под ред. Ю.В. Жиркина,

112. Магнитогорск, 1999, -С. 31-36.

113. Салганик В.М., Песин A.M. Асимметричная тонколистовая прокатка: развитие теории, технологии и новые решения. М.: МИСиС, 1997. - 192 с.

114. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян C.B. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1980.-319 с.

115. Выдрин В.Н. Динамика прокатных станов. Свердловск: Металлургиздат, 1960.-255 с.

116. Салганик В.М., Песин A.M., Шабалин Ю.А. Новые способы и устройства асимметричной прокатки. // Черная металлургия: Бюл. ин-та «Черметин-формация». М., 1990 - Вып. 9. - С. 61-63.

117. Кандауров Л.Е., Макарчук A.A., Зубачев В.А., и др. Изучение механизма потери устойчивости при прокатке высоких полос в гладких валках / Механика и технология машиностроения: Тез. научн.-техн. семинара. Свердловск 1990.-С.28.

118. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1959. - 856 с.

119. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1970. - 544 с.

120. Смирнов B.C. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1967. - 328 с.

121. Тарновский И.Я. Механический свойства стали при горячей обработке давлением. М.: Металлургия, 1966. - 418 с.

122. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1970. - 358 с.

123. Никифоров Б.А., Макарчук A.A., Зубачев В.А. Проводковая арматура для бескалибровой прокатки / Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века: Тез. Межгосударственной научн.-техн. конференции. Магнитогорск 1996. -С. 74.

124. Исследование бескалибровой прокатки в черновой группе клетей сортового стана на модели / Л.Е. Кандауров, A.A. Макарчук, В.П. Кабанова и др. // Сталь. 1989. -№ 5. - С. 46-48.

125. Чижиков Ю.М. Моделирование процесса прокатки. —М.: Металлургиздат, 1963. 125 с.

126. A.C. 1600888 СССР. B21B 39/16. Вводная проводковая арматура / А.И. Стариков, Б.А.Никифоров, A.A. Макарчук, A.A. Морозов, и др. Опубл.23.10.92. Бюл.№39.

127. А.С.1435351 СССР. В21В 39/16. Вводная проводковая арматура / Б.А.Никифоров, A.A. Макарчук, JI.E. Кандауров и др. Опубл. 07.11.88. Бюл. №41.

128. A.C. 1574305 СССР. В21В 39/16. Вводная проводковая арматура / JI.E. Кандауров, A.A. Макарчук и др. 0публ.30.06.90. Бюл.№ 24.

129. Патент РФ №2003394 В21В 39/16. Вводная проводковая арматура / Б.А. Никифоров, И.М. Юсуфьянов, A.A. Макарчук и др. /Опубл.ЗО. 11.93. Бюл. № 43-44.

130. A.C. 1505617 СССР, В 21В 39/16. Проводка клети прокатного стана / Кандауров JI.E., Макарчук A.A., Ермошин О.В., Зауэр A.A. Опубл. 07.11.88. Бюл. № 25.

131. Разработка и опробование прокатки сортового металла в валках с гладкой бочкой / J1.E. Кандауров, Б.А.Никифоров, Макарчук A.A. и др. // Бюл. НТИ Черная металлургия. 1989. - №10. - С.67-69.

132. Применение бескалибровой прокатки на стане 150 БМК / JI.E. Кандауров, A.A. Макарчук, Е.А. Евтеев и др. // Сталь. 1993. - № 11. - С. 40-42.