автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Исследования процесса прокатки в фигурных валках с высокими обжатиями и разработка технологии производства сортового проката из непрерывнолитой заготовки

ха!рЙськМ державний політехнічний університет

і 1\ июл іяя7

На правах рукопису

Нестеров Сергій Дмитрович

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРОКАТКИ У ФІГУРНИХ ВАЛКАХ З ВЕЛИКИМИ ОБТИСКАМИ ТА РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА СОРТОВОГО ПРОКАТУ З БЕЗПЕРЕРВНОЛИТОІ ЗАГОТОВКИ

05.03.05 - Процеси та машини обробки тиском

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Харківському державному політехнічному університеті та відділі прокатного виробництва Українського державного науково-дослідного інституту металів.

Науковий керівник Офіційні опоненти

доктор технічних наук, професор Євстратов Віталій Олексійович

доктор технічних наук, професор Косгін Леонід Григорович

кандидат технічних наук Поляков Володимир Миколайович

Провідне підприємство'

Державний науково-дослідний та проектний інститут «Дігіросталь» Міністерства промисловості України, м. Харків

Захист дисертації відбудеться » червня 1997 р. о іб годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 02.09.03 у Харківському державному політехнічному університеті (310002, м. Харків-2, МСП, вул. Фрунзе, 21) -~

3 дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Харківського державного політехнічного університету.

Автореферат розісланий » травня 1997 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Кузьменко В.І.

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Найважливішим завданням розвитку металургійного комплексу України є розширення виробництва економічної конкурентоспроможної металопродукції на основі вдосконалення прогресивних процесів ОМТ, розроблення та використання енергозаощаджувальних технологій, які забезпечують поліпшення якості прокату завдяки підвищенню механічних властивостей металу, а також дають можливість збільшити продуктивність металургійного устаткування.

Процесу прокатування сортового металу за традиційними схемами передує велика кількість технологічних операцій, пов’язаних з нагріванням заготовок та їх прокаткою на блюмінгу, що призводить до невиправданих витрат металу й енергії та заважає використовувати повного мірою ресурси прокатного устаткування. В промислово розвинених країнах чітко позначилася тенденція до заміни традиційних схем прокатування на більш прогресивні - з використанням ливарно-прокатних комплексів, які являють собою основу металургійних заводів з виробничою потужністю до 1 млн. т на рік.

Перевалі такої заміни - зменшення кількості технологічних операцій та витрат енергоресурсів, скорочення виробничих площ, а також поліпшення якості прокату завдяки використанню нових методів безперервного лиття заготовок, їх прокатування і термічної обробки.

Отже, розробка технології виробництва прокату, що базується на поєднанні в одній лінії процесів безперервного лиття сталі і прокатування, є актуальною технічною проблемою, яка у даній роботі вирішується шляхом розробки наукових основ процесу прокатування в агрегаті високих обтисків

з фігурними валками - центральній ланці комплексу при поєднанні безперервного лиття заготовок і прокатування - та створення технології одержання сортового прокату з використанням цього агрегата.

Мета роботи. Розробка наукових основ процесу прокатування з високими обтисками у фігурних валках трефоподібної форми та нової технології виробництва сортового прокату з безперервнолитих заготовок (БЛЗ) у ливарно-прокатному комплексі.

Наукова новизна.

В роботі одержано такі нові результати:

— вперше в світовій практиці запропоновано технологічні схеми виробництва сортового прокату з використанням агрегата високих обтисків з фігурними валками в ливарно-прокатних комплексах;

— теоретично встановлено закономірності формозміни металу при прокатуванні з високими обтисками у фігурних валках;

— запропоновано математичну модель процесу прокатки у фігурних валках, згідно з якою виконано розрахунок його геометричних та енергосилових параметрів;

— виявлено оптимальні значення основних параметрів нової технології прокатки, які дозволяють максимально реалізувати її переваги;

— проведено експериментальні дослідження впливу прокатування у фігурних валках на структуру й механічні властивості БЛЗ, які показали перевалі нового способу порівняно з традиційними.

Практична цінність роботи.

Запропоновано нові технічні рішення (технологічні схеми виробництва сортового прокату, агрегат високих обтисків з фігурними валками й режими прокатування), реалізація яких дозволяє зменшити витрати енергії, підвищити продуктивність прокатного устаткування, поліпшити якість продукції.

Розроблено методи побудови контурів фігурних валків трефоподібної форми та математичну модель процесу прокатування з високими обтисками у фігурних валках, які дозволяють впровадити цілеспрямований пошук оптимального варіанту запропонованої технології.

Розроблено методику аналітичного визначення закономірностей формозміни металу, зокрема поперечної деформації в області високих обтисків, яка дозволяє забезпечувати максимальну інтенсивність пластичної деформації центральних зон БЛЗ.

Розроблено нові схеми виробництва сортового прокату на основі ливарно-прокатного комплексу з використанням БЛЗ та агрегата високих обтисків для стана 330 Краматорського металургійного заводу та стана 250-

4 Криворізького металургійного комбінату, виконано попередній розрахунок їх техніко-економічної ефективності. Харківському проектному інституту «Діпросталь» видано технічне завдання на проект реконструкції стана 330 Краматорського металургійного заводу.

Основні положення, що виносяться на захист:

— обгрунтування можливості використання агрегата високих обтисків з фігурними валками;

— методика побудови й оптимізації контура фігурних валків трефоподібної форми;

— основи теорії процесу прокатування у фігурних валках з високими обтисками, в тому числі: математична модель процесу, заснований на цій моделі метод визначення закономірностей формозміни заготовки, програмне забезпечення для визначення й оптимізації основних параметрів процесу;

— результати експериментального дослідження закономірностей формозміни металу, пов’язаних з ними показників механічних властивостей, а також енергосилового режиму прокатування у фігурних валках, які підтверджують правильність теоретичних положень і достовірність математичної моделі;

— нові схеми технологічних процесів виробництва сортового прокату з БЛЗ на основі використання агрегата високих обтисків з фігурними валками та методика проектування технологічного процесу.

Апробація роботи. Основні результати дисертаційної роботи було викладено в доповідях і обговорено на: науково-технічній конференції «Перспективні напрямки розвитку прокатного виробництва України» (м. Харків, 1994 р.); І Конгресі Міжнародної Спілки прокатників (м. Магнітогорськ, 1995 р.); міжнародній науково-технічній конференції

«Інформаційні технології: наука, техніка, освіта, здоров’я» (м. Харків, 1996 р.); наукових семінарах Монтануніверситету (м. Леобен, Австрія,

1996 р.); науково-технічній конференції «Проблеми розвитку наукомістких та маловідходних процесів обробки металів тиском» (м. Краматорськ,

1997 р.).

Публікації.

За матеріалами дисертації опубліковано 8 друкованих праць: З статті в науково-технічному журналі; 3 статті у збірках наукових праць; тези 2 доповідей.

Структура і обсяг роботи.

Дисертація складається із вступу, 5 розділів та загальних висновків, списку літератури із 104 найменувань, викладена на 137 сторінках машинописного тексту, містить 34 малюнки, 8 таблиць і 5 додатків.

Особистий внесок автора складають:

1) розробка основ теорії процесу прокатування з високими обтисками у фііурних валках;

2) розробка математичної моделі процесу формозміни заготовки;

3) постановка та проведення експериментів і аналіз їх результатів;

4) проектування й розробка комп’ютерних програм, які забезпечують розрахунок геометричних та енергосилових параметрів прокатки;

5) розробка технологічних процесів для реалізації різних технологічних схем виробництва сортового прокату з БЛЗ;

6) видача вихідних даних для розробки проекту реконструкції сортопрокатного стана 330 Краматорського металургійного заводу.

ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обгрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та задачі роботи, оцінено її наукову новизну та практичне значення, подано загальну характеристику роботи.

Перший розділ. Проаналізовано публікації про сучасний стан виробництва сортового прокату з безперервнолитих заготовок з використанням агрегатів високих обтисків, що дозволяє зменшити капіталовкладення й енерговитрати, звести до мінімуму кількість етапів виробничого процесу і площі для його реалізації, покращивши при цьому якість прокату відповідно до потреб споживачів. Аналіз літературних джерел дозволяє відзначити чітку тенденцію до створення міні-заводів, основу яких складають ливарно-прокатні комплекси - поєднання в одній лінії машин безперервного лиття заготовок і прокатного стана. Представлено три найбільш доцільні схеми суміщення при виготовленні прокату з БЛЗ - 1) пряме, 2) з проміжною піччю і 3) з проміжним накопичувачем-термостатом.

Показано, що однією з центральних ланок ливарно-прокатних комплексів є агрегат високих обтисків. Проведено аналіз конструкцій і роботи згаданих в літературі та діючих агрегатів.

Виходячи з аналізу публікацій, обгрунтовано доцільність і необхідність розробки: технології виробництва сортового прокату з БЛЗ, яка включає їх прокатування в агрегаті високих обтисків з фігурними валками; методики проектування цього процесу; його математичної моделі

та теоретичних основ, - а також створення алгоритму визначення й оптимізації його основних параметрів.

В роботі поставлені і вирішені такі основні задачі:

— розробка технологічних схем виробництва сортового прокату з БЛЗ на основі ливарно-прокатного комплексу з використанням агрегата високих обтисків;

— створення методики геометричної побудови контура фігурних валків і вибір оптимальних варіантів для різних вихідних даних;

— теоретичний аналіз і експериментальні дослідження основних закономірностей прокатування штаби у фігурних валках трефоподібної форми, розробка математичної . моделі та алгоритму розрахунку технологічних параметрів процесу;

— розробка нових схем виробництва сортового прокату з безперервнолитих заготовок на основі ливарно-прокатного комплексу з використанням агрегата високих обтисків для стана 330 Краматорського металургійного заводу та стана 250-4 Криворізького металургійного комбінату; аналіз техніко-економічних показників виробництва на цих підприємствах.

Другий розділ. Представлено результати теоретичних досліджень процесу прокатування з високими обтисками у фігурних валках і розробки його математичної моделі. Виявлено його відміни від прокатування у валках із круглим перерізом. Найістотніші з них, зумовлені складною некруглою формою валків, - суттєво більше розширення та нестаціонарнісгь, яка виявляється в поперемінному переважанні стиску і зсуву. їх спільна дія дозволяє досягати високих обтисків і забезпечує повну проробку металу. Основний вклад до цього вноситься осадкою металу між виступом одного й западиною другого фііурного валка трефоподібної форми на початковій стадії процесу.

Розроблено методику побудови контурів перерізу фігурних валків з умови незмінності товщини розкату на виході з них.

Для валка з чотирма виступами й чотирма западинами виконано побудову контура ділянки від 0 до 45е. Контур представляли у вигляді сполучених між собою відрізків прямих і дуг кіл.

Вихідні дані для геометричного розрахунку і побудови контурів валків (мал.1):

Ь0, /гтах - розміри поперечного перерізу заготовки - ширина та висота;

і0- міжцеїггрова відстань;

*ї» г*> гч * радіуси дуг кіл: великого (описаного відносно виступів валка);

малого, або внутрішнього (дугами якого описуються виступи); зовнішнього (дугами якого описуються западини);

5- кінцева товщина розкату; ам а,- координати центрів кіл • малого й зовнішнього.

Мал. 1. Геометрична побудова контуру фігурних валків Основним етапом геометричної побудови контура було обчислення

де <р! - кут спряження дуги внутрішнього кола з прямолінійною ділянкою;

ф2 - кут спряження прямолінійної ділянки з дугою зовнішнього кола; сс0 - кут дуги внутрішнього кола:

О-г

-03 \

кутів спряження

(1)

(2)

апОД

ат - а„ + г„ соэао + г„соза0

а„ -г^ідар -^іпрсо

(3)

Кбординати точок контура для кутів 0і<р^45° обчислено на ПЕОМ ИМ РС 486.

Якщо точки контура одного фііурного валка відомі, контур другого валка будується залежно від кута повороту.

де с - відстань від центра другого валка до точок контура першого.

Побудовані контури оптимізуються з умов 5-сопЛ і максимальної можливої пристайності контурів валків. З цією метою вивчено вплив вихідних геометричних параметрів контура фігурного валка на товщину одержуваного розкату. Врахування цього впливу дозволяє зменшувати різнотовщинність у ході прокатування за допомогою розробленої для ПЕОМ програми.

В результаті теоретичного аналізу формозміни металу в осередку деформації при прокатуванні у фігурних валках трефоподібно! форми (мал. 2) встановлено послідовність поперемінної деформації стиску і зсуву. Це дозволяє збільшувати кут захоплення і одержувати обтиски до 90% за один прохід.

Розглянуто процес поперечної деформації. На основі аналізу одержаної математичної моделі осередку деформації і даних, отриманих експериментально, для описання поперечної деформації прийнято такий вираз, який найбільш повно відображує зміну розширення при прокатуванні у фігурних валках:

де ДА - обсолютний обтиск;

Н - початкова висота штаби;

Я - радіус валка відносно геометричного центра осередку деформації; /, - коефіцієнт тертя при захопленні.

Моделювання показало, що розширення в зоні високих обтисків у фігурних валках зростає більш інтенсивно, ніж при прокатуванні у валках з круглим перерізом.

г2 = Vс2 + 52 віл2 а ; (4),

Тут с = Є0 - ^0(ф))2 +0(<р))2 - .? соб а,

(6)

Теоретичне дослідження напружено-деформованого стану (НДС) металу в осередку деформації проведено на основі сумісного рішення рівнянь рівноваги та умови пластичності при таких припущеннях:

1) задачу зведено до плоскої;

2) дотичну напругу задано у вигляді лінійної функції типу

= «о + <Нг; (8)

3) прийнято наближену умову пластичності

<вг-ах = ±в\. (9)

Крім того, використано гіпотезу плоских перерізів. '

При вказаних припущеннях визначення основних параметрів НДС металу зводиться до вирішення системи трьох рівнянь:

Для описання процесів, які відбуваються при прокатуванні у фігурних валках, осередок деформації розділено на елементарні об’єми і складено рівняння рівноваги для кожного з них.

В результаті інтегрування функцію сг- /(х) визначено у вигляді

аж=-(т;(і + 2)|), (11)

де х - абсциса поточної точки;

А - висота елемента для завданої абсциси;

2) - перемінна, яка залежить від коефіцієнта тертя та кутів нахилу

контактних поверхонь елемента і визначається кутом повороту

валка та обчислюється на ПЕОМ у відповідній програмі;

а,' - напруження текучості.

Отримана залежність використовується для визначення основних енергосилових параметрів.

Зусилля, потрібне для здійснення пластичної деформації металу,

Ра = стЛл( 1 + ^). («)

де Єл - довжина осередку деформації;

Вт - середня ширина заготовки.

Момент прокатки

М - Вр • ці-Яр • 5іпа, (13)

де і-р - складова рівнодіючої сили;

Кр - радіус-вектор точки її прикладення;

у - коефіцієнт плеча моменту.

Потужність і робота деформації відповідно

= (14)’ + (15)

де V - швидкість прокатування;

V - об’єм деформованого металу;

■П - коефіцієнт деформації (т]-0,90...0,95 для гарячого прокатування). Комп’ютерне моделювання процесу прокатки у фігурних валках з високими обтисками й обчислення його основних параметрів проведено з використанням ПЕОМ. Мова програмування - Вогіапсі РаБсаІ 6.0.

Третій розділ. Наведено результати експериментального дослідження основних параметрів розробленого процесу на дослідно-промисло-

вому стані 330 УкрНДІмету з технічними корективами, внесеними в нього з метою збільшення передаваного зусилля.

Енергосилові параметри визначали методом електротензометрії. Для реєстрації крутних моментів були використані тензостанція «Топаз-1», живильний прилад «Гранат* і шлейфовий осцилограф Н-105.

Зусилля деформування вимірювали універсальними датчиками тиску, встановленими під натискними гвинтами кліті. Для визначення крутних моментів вимірювали деформацію скручування шпінделів, які передають обертання від шестеренної кліті робочим валкам.

Дослідження проводили на сталевих (із БЛЗ), мідних, алюмінієвих та свинцевих заготовках. Швидкість їх прокатування варіювали в межах від

0,015 до 0,3 м/с.

Течію металу досліджували за допомогою сіток, нанесених на бічну поверхню зразків. Аналіз експериментальних даних показав, що розширення зростає із збільшенням ступеня деформації більш інтенсивно, ніж при прокатуванні у валках з круглим перерізом. Відносна різниця кінцевих значень розширення у фііурних і круглих валках становить 20-40%.

При аналізі осцилограм енергосилових параметрів було визначено чітку циклічність зміни зусиль деформації та крутних моментів у межах періоду я/2. Співвідношення між максимальним та мінімальним значеннями зусилля Рі становило 1,25-1,4. Таким же воно було і для крутних моментів Мц. Це пояснюється нестаціонарністю процесу і змінністю перемінної £> у формулі (12).

Вплив ступеня обтиску при прокатуванні у фігурних валках на структуру металу досліджено на сталевих (Ст 3) зразках із БЛЗ при відносних обтисках є ~ 70%.

Прокатування БЛЗ за звичайною технологією при таких же сумарних обтисках не забезпечує усунення лікваційної осьової пористості аж до кінцевого продукту; прокатка ж за розробленою в даній роботі технологією дозволяє одержувати однорідну щільну структуру по всьому перерізу зразків, лікваційні дефекти усуваються практично повністю (таблиця 1). Це пояснюється комплексним впливом осадки й прокатки.

Нова технологія забезпечує також значне підвищення характеристик міцності та пластичності металу: о,- на 22%, о, - на 30%, 5 - на 40% (таблиця 2).

Таблиця 1. Характеристика дефектів макроструктури безперервнолитої

заготовки (у балах)

Спосіб дослідження Дефекти макроструктури До прокатування Після прокатування у фігурних валках

За сірчаними відбитками Осьова хімічна неоднорідність 1,0 0,5

Точкова неоднорідність 0,5 0,2

За травленими темплетами Внутрішні тріщини, лікваційні смуги 0,5 0,2

Осьова крихкість 0,5 -

Таблиця 2. Механічні властивості зразків після прокатування безперервнолитої заготовки

Спосіб прокатування Показники механічних властивостей металу

ст„ МПа ат, МПа 8, %

Прокатування штаб у фігурних валках 45-52 27-34 27-38

Прокатування штаб у круглих валках 36-43 21-26 20-24

На основі експериментальних досліджень побудовано ряд графіків, які можна використовувати при розробленні промислової технології. Результати, отримані на сталевих, свинцевих та алюмінієвих зразках, дозволяють представити залежність логарифмічної деформації по ширині від відношення середньої ширини штаби до довжини осередку деформації при різних значеннях логарифмічної деформації по висоті заготовки.

З метою перевірки адбкватності розроблених математичних моделей проведено порівняльний аналіз теоретичних та експериментальних даних. Результати замірів зусиль і моментів прокатки показують циклічність процесу формозміни, зумовлену формою валків. Розбіжність обчислених і заміряних величин, почасти зумовлена скручуванням вала і неточністю установки профілю валків, не перевищує 12-15%, при цьому теоретично обчислені значення вищі за дослідні.

Четвертий розділ. Описано розроблені технологічні процеси виробництва сортового прокату з використанням агрегату високих обтисків.

Результати дисертаційної роботи рекомендується використовувати для впровадження нової технології на прокатних станах, які створюються або реконструюються, з урахуванням специфіки кожного з них.

Запропоновано технологічні схеми виготовлення з БЛЗ різних видів сортового прокату, зокрема сталі штабової, кутової, для армування залізобетонних конструкцій та ін. Ці схеми передбачають використання агрегата високих обтисків з фігурними валками, який доцільно встановити замість клітей чорнової групи. Це дозволить найбільш раціонально реалізувати його переваги і зменшити кількість проходів перед чистовою групою клітей.

Визначено геометричні параметри кліті для ряду конкретних режимів прокатування, форм перерізу заготовки й технологічних характеристик кліті. Для перелічених вихідних даних, профілю прокатних валків і хімічного складу прокатуваного металу обчислено технологічні параметри прокатки.

Проведено перевірочний розрахунок міцності устаткування.

Розроблено технологічні процеси виробництва штабової сталі та гарячекатаних профілів для стана 330 Краматорського металургійного заводу, до складу якого передбачено ввести при його реконструкції кліть з фігурними валками. Технічне завдання на проект реконструкції видано інституту «Діпросталь».

Запропоновано нову технологічну схему прокатки штабової сталі та профілів з БЛЗ на безперервному стані 250-4 МК «Криворіжсталь» з використанням агрегата високих обтисків. На її основі передбачається створити ливарно-прокатний комплекс.

П’ятий розділ. Зроблено попередню оцінку техніко-економічної ефективності нової технології виробництва сортового прокату порівняно з традиційними. Наведено рекомендації щодо використання нової технології. Найважливіші перевалі її впровадження - поліпшення якості та розширення сортаменту продукції, зменшення капіталовкладень в устаткування та його швидка окупність. Крім того, використання агрегата високих обтисків з фігурними валками забезпечує зменшення витрат валків, палива на нагрівання заготовок, а також збільшення продуктивності стана завдяки зменшенню числа проходів.

Представлено техніко-економічну оцінку ефективності впровадження розробленого процесу прокатки замість традиційного на станах 330 Краматорського металургійного заводу та 250-4 МК «Криворіжсталь», яка

свідчить про зменшення собівартості сортового прокату і скорочення строку окупності устаткування.

Основні висновки

1. Проаналізовано тенденції сучасного виробництва. Показано актуальність розробки і використання агрегата високих обтисків з фігурними валками.

2. Вперше проведено теоретичне дослідження геометрії фігурних валків, розроблено методику побудови та оптимізації їх контурів.

3. За критерієм мінімуму різнотовщинності штаби визначено оптимальні параметри контура, які забезпечують зниження різнотовщинності до 5%.

4. Розроблено математичну модель процесу, створено алгоритм та програму для ПЕОМ, що дозволяє оптимізувати параметри процесу, виконувати розрахунки технологічних процесів прокатування і максимально реалізувати їх переваги.

5. Виконано теоретичний аналіз деформованого стану металу при прокатуванні у фігурних валках, досліджено особливості його формозміни. Отримано рівняння, які визначають залежність розширення від відносного обтиску та роду матеріалу. Показано, що при прокатуванні у фігурних валках розширення на 20-40% більше, ніж у круглих.

6. Проведено експериментальне дослідження впливу високих обтисків на структуру і механічні властивості металу БЛЗ. Показано, що після прокатування у фігурних валках з обтисками більше 70% «заліковуються» дефекти, поліпшується структура металу та підвищуються характеристики його властивостей: <т, на 22%, сг, на 30%, 6 на 40%.

7. Експериментальні дослідження енергосилових параметрів прокатування у фігурних валках підтвердили висновок про циклічність процесу та дозволили визначити залежність зусиль та моментів під час прокатування від кута обернення валків. Зіставлення з результатами теоретичних досліджень показало досить високу точність розробленої моделі. Розбіг теоретичних та експериментальних результатів не перевищує 15%.

8. На базі створеної математичної моделі та експериментальних даних розроблено методику обчислення технологічних параметрів агрегатів високих обтисків з фігурними валками трефоподібної форми.

-16-

9. Розроблені пропозиції щодо запровадження технології прокатування з використанням агрегата високих обтисків на лінійному та безперервному станах.

10. Розроблено схеми суміщення МБЛЗ з прокатним станом в одній лінії, центральною ланкою яких є агрегат високих обтисків з фігурними валками трефоподібної форми. Це дозволяє поліпшити властивості безперервнолитого металу, зменшити виробничі площі, знизити капітальні вкладення та витрати енергії.

11. Розроблено технічне завдання на реконструкцію стана 330 Краматорського металургійного заводу, яке прийнято проектним інститутом "Діпросталь”, а також запропоновані нові технології прокатування на стані 250-4 Криворізького металургійного комбінаїу.

12. На основі запропонованих схем виробництва сортового прокату з безперервнолнтої заготовки проведено попередній розрахунок техніко-економічної ефективності їх використання на Краматорському металургійному заводі та Криворізькому металургійному комбінаті, який показав швидку окупність устаткування, зниження собівартості продукції та можливість розширення її сортаменту.

Основний зміст дисертації відображено в роботах:

1. Курандо И. Г., Афанасьев С. И., Нестеров С. Д. Технологические аспекты состыковки многоручьевых УНРС с сортовыми прокатными станами // Сб. тезисов Первого конгресса Международного Союза прокатчиков - М.: Металлургия, 1995. - С. 169-171.

2. Евстратов В. А., Нестеров С. Д. Анализ формоизменения плоских заготовок при ковке и прокатке фигурным инструментом // Сб. тезисов науч.-техн. конференции -«Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье». - Харьков: ХГПУ, 1995. - С. 59.

3. Курандо И. Г., Афанасьев С. И., Нестеров С. Д. Технологические аспекты совмещения МНЛЗ с сортовыми прокатными станами / Сталь.

- 1996. №7. - С. 31-33.

4. Афанасьев С. И., Нестеров С. Д. Производство сортового проката из непрерывнолитон заготовки с применением высоких обжатий / Сталь.

- 1996. №10. - С. 39.

5. Исследование влияния режимов охлаждения на качество полосовой стали / С. И. Афанасьев, Е. Л. Белкин, С. Д. Нестеров и др. // Сталь,- 1996. №11. - С. 38-39.

6. Афанасьев С. И., Нестеров С. Д. Анализ формоизменения металла в очаге деформации при прокатке в фигурных валках // Производство сортовых и гнутых профилей проката: Отрасл. сб. науч. тр.

- Харьков: УкрНИИмет, 1996. - С. 47-55.

7. Определение энергосиловых параметров прокатки в фигурных валках / С. И. Афанасьев, Е. Л. Белкин, С. Д. Нестеров, А. В. Павлюк // Производство сортовых и гнутых профилей проката: Отрасл. сб. науч. тр.

- Харьков: УкрНИИмет, 1996. - С. 55-58.

8. Нестеров С. Д. Исследование поперечной деформации при прокатке с высокими обжатиями в фигурных валках // Производство сортовых и гнутых профилей проката: Отрасл. сб. науч. тр. - Харьков: УкрНИИмет, 1996. - С. 58-61.

Особистий внесок автора.

Автором запропоновано схеми суміщення МБЛЗ з прокатним станом (1, 3, 4), виконано теоретичний аналіз деформованого стану металу при прокатуванні у фігурних валках, досліджено особливості його формозміни (2, 6, 8), створено математичну модель та виконано дослідження енергосилових параметрів прокатування у фігурних валках (5, 7).

SUMMARY

S. D. Nesterov. Research Into the Process of Rolling in Irregularly Shaped Rolls with High Reductions and Development of Production Technique of Merchant Shapes from Continuously-Cast Billets.

Thesis for a Candidate of Science’s Degree, specialty 05. 03. 05 - Processes and Machines for Pressure Shaping. Kharkov State Polytechnic University, Kharkov, 1997. Eight theses are being defended.

Scientific basis as well as software and hardware for realization of a new process of production of merchant shapes with the use of a plant for high pressure shaping in irregularly shaped rolls have been developed. A mathematical model of rolling process in rolls of clul-like form for determining basic technological and power parameters of rolling has been developed for this purpose for the first time. As a result of theoretical and experimental research, basic generalities and patterns of the new rolling process have been established; besides, new methods for development of technology for merchant shape rolling have been proposed. Experimental research of the process of metal deformation in irregularly shaped rolls with the use of high pressure shaping has been carried out. As

a result, improvement of quality of a continuously-cast billet, which was then rolled using the proposed method, has been ascertained. Evaluation of technical and economic efficiency of industrial application of plants for high pressure shaping with irregularly shaped rolls for production of merchant shapes has been performed. High efficiency of the new method has been ascertained.

АННОТАЦИЯ

Нестеров С. Д. Исследования процесса прокатки в фигурных валках с высокими обжатиями и разработка технологии производства сортового проката из непрерывнолитой заготовки.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 03. 05 - Процессы и машины обработки давлением. Харьковский государственный политехнический университет, Харьков, 1997. Защищается 8 научных работ.

Разработаны научные основы, программное и технологическое обеспечение реализации нового процесса производства сортового проката с использованием агрегата высоких обжатий с фигурными валками. Впервые разработана математическая модель процесса прокатки в фигурных валках трефообразной формы, с помощью которой определяются основные технологические и энергосиловые параметры прокатки. В результате теоретических и экспериментальных исследований установлены основные закономерности нового процесса прокатки и предложена методика разработки технологии прокатки сортового металла. Проведены экспериментальные исследования процесса прокатки в фигурных валках с высокими обжатиями, которые выявили улучшение качества непрерывнолитой заготовки, прокатанной предложенным способом. Проведена оценка технико-экономической эффективности применения агрегата высоких обжатий с фигурными валками при производстве сортового проката. Показана высокая эффективность нового способа.

Ключові слова: прокатування, високі обтиски, фігурні валки, деформація, технологія, математична модель.