автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Моделирование технологического процесса прокатки толстых листов на стане 3600 ОАО "МК "Азовсталь"

На правах рукописи

КУРПЕ АЛЕКСАНДР ГЕННАДЬЕВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ ТОЛСТЫХ ЛИСТОВ НА СТАНЕ 3600 ОАО «МК «АЗОВСТАЛЬ»

Специальность 05.16.05 - «Обработка

металлов давлением»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мариуполь - 2006

Работа выполнена

, в Приазовском государственном техническом университете и ОАО «МК «Азовсталь»

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

Капланов Василий Ильич

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор

Кузнецов Евгений Владимирович (Московский институт стали и сплавов (Технологический университет)

— кандидат технических паук Булкин Николай Николаевич (ООО НПФ «Лаборатория высокопрочных сталей»)

Ведущее предприятие - ФГУП ЦНИИТмащ

Защита состоится 27 декабря 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 217.035.02 в Федеральном государственном унитарном предприятии «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» по адресу: г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 9/23.

С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина».

Автореферат разослан 24 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.П. Москвина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительную долю заказов ОАО «МК «Азов-сталь» составляет толстый лист, применяемый для производства газопроводных труб большого диаметра, а также для судостроения и морских буровых платформ, мостостроения и других видов ответственной продукции. К этой продукции потребителями предъявляются особые требования по изотропности и однородности структуры, повышенные требования по прочности, в том числе в 2-направлении, по пластичности, ударной вязкости, точности изготовления и качества поверхности листов. В то же время состояние технологии производства листа контролируемой прокаткой и работа прокатного оборудования не всегда обеспечивают получение требуемых свойств металлопродукции.

Для создания оптимальной технологии контролируемой прокатки металла на стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» возникла необходимость в разработке математической модели технологического процесса прокатки листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80.

Понимание процессов, происходящих в очаге деформации, позволяет разрабатывать новые и совершенствовать существующие технологии прокатки с целью получения требуемых свойств проката и экономии энергоресурсов.

Разработка математической модели технологического процесса прокатки в настоящей работе осуществлялась с учетом сортамента производимых сталей и технологических возможностей оборудования толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь»

Актуальность исследований, проведенных в работе, обусловлена большой научной и практической значимостью проблемы усовершенствования технологии прокатки листовой стали категорий прочности Х70 и Х80 для магистральных трубопроводных систем в северном исполнении.

Работа выполнена на основе современных методологических подходов к решению сложных технологических задач прокатки с жесткими требованиями к температурным и деформационным условиям режимов деформации. Целью работы является создание математической модели технологического процесса прокатки толстых листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80 и разработка режимов деформации с учетом технических возможностей толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь».

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка математической модели для автоматизации стана с учетом влияния многофункциональной зависимости коэффициента трения, температурного режима процесса прокатки, истинного сопротивления деформации при горячей прокатке на примере сталей категорий прочности

Х70 и Х80 в условиях толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь», а также усовершенствования на основе этой модели технологического процесса прокатки толстых листов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

— исследовать энергосиловые условия прокатки листов на стане 3600 с записью технологических параметров процесса;

— определить реальный температурный режим прокатки, значения коэффициентов контактного трения при установившемся процессе прокатки и величину истинного сопротивления деформации при различных темпера-lypiiux режимах;

— выполнить проверочные расчеты энергосиловых параметров прокатки листов, используя разработанную математическую модель;

— провести сравнительный анализ точности разработанной математической модели технологического процесса с экспериментальными данными прокатки листов на стане 3600;

— на основе современных представлений о механизмах упрочнения металла установить зависимости для определения истинного сопротивления деформации сталей категорий прочности Х70 и Х80 для условий стана 3600;

— усовершенствовать на базе математической модели технологический процесс прокатки листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80.

Научная новизна

В диссертации получены следующие результаты:

'1. Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки толстых листов которая основана на учете многофункциональной зависимости коэффициента трения, температурного режима прокатки, истинного сопротивления деформации стали категорий прочности Х70 и Х80 с адаптацией к технологическим особенностям стана 3600. Математическая модель позволяет рассчитывать энергосиловые параметры процесса прокатки, скоростной режим, расход электроэнергии на прокатку.

2. Разработаны формулы для определения коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, которые используются в математической модели. Формулы учитывают зависимость трения от таких факторов, как коэффициент влияния состояния поверхности (шероховатости) валков, коэффициент влияния химического состава, угол захвата, скорость прокатки, температура деформации, коэффициент влияния вида смазки и толщины смазочной пленки (при использовании в будущем). При этом впервые коэффициент влияния состояния поверхности валков

выражен зависимостью, учитывающей показатель шероховатости рабочей поверхности Яр — среднеарифметическое отклонение шероховатости на про-филограмме. Эта формула более точно и полно учитывает качество состояния рабочей поверхности различных прокатных валков.

3. Для определения коэффициента трения использован коэффициент влияния химического состава металла, который выражен в виде зависимости, включающей в себя углеродный эквивалент, отражающий химический состав стали, и позволяющий учитывать не только строго определенные марки стали но и колебания химического состава в пределах одной марки.

4. Разработана более совершенная методика определения температурного режима прокатки толстых листов на стане 3600 для использования в математической модели, которая учитывает следующие факторы: снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением; снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией; снижение температуры металла при контакте с валками; снижение температуры металла вследствие потери тепла при гидросбиве; повышение температуры раската при деформации.

5. Применительно к условиям ОАО «МК «Азовсталь» установлены зависимости, используемые в математической модели, для определения истинного сопротивления деформации при прокатке листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80 на стане 3600, которые учитывают такие факторы как температура прокатки, скорость и степень деформации, коэффициент наследственности.

6. Установлена эмпирическая зависимость упругой деформации станины черновой клети толстолистового стала 3600 от силы прокатки для использования в системе адаптивного управления толщиной раската.

Практическая ценность и реализация результатов работы

1. На основе экспериментальных и теоретических исследований разработана математическая модель процесса горячей прокатки толстых листов для системы автоматического управления технологией производства на стане 3600.

2. С применением математической модели разработаны и внедрены технологические рекомендации по режимам деформации на стане 3600 листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80.

3. Усовершенствована технология производства толстых листов на стане 3600, что позволило повысить стабильность механических свойств и качество готовой продукции, увеличить эксплуатационный срок службы технологического инструмента и снизить износ оборудования, уменьшить расход электроэнергии и сократить цеховые затраты по переделу.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Математическая модель технологического процесса прокатки толстых листов на стане 3600 и результаты расчетов на ее основе технологии производства.

2. Теоретические многофункциональные зависимости коэффициента трети при установившемся процессе горячей прокатки стали.

!3. Многофункциональные зависимости для определения температурного режима прокатки листов на стане 3600 МК «Азовсталь».

4. Результаты определения эмпирической зависимости истинного сопротивления деформации сталей категорий прочности Х70 и Х80 от таких факторов как температура прокатки, скорость и степень деформации, коэффициент наследственности.

5. Результаты тензометрических исследований процесса прокатки на стане 3600.

6. Оптимизация технологического процесса производства толстых листов на стане 3600.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на:

1. Научно-технической конференции по теме «Совершенствование процессов и оборудования обработки металлов давлением в металлургии и машиностроении» в Донбасской государственной машиностроительной академии, г. Краматорск, 22—25 апреля 2003 г.

2. 8-ой Региональной научно-технической конференции посвященной 10-летию независимости Украины Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2001 г.

3. 9-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2002 г.

4. 10-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г, Мариуполь, 21-22 апреля 2003 г.

5. 11-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2004 г.

6. 12-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2005 г.

7. Научно-технической конференции по теме «Северсталь» — пути к совершенствованию», г. Череповец, июнь 2004 г.

8. Третьей международной научно-технической конференции ОАО «Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича», г. Мариуполь-Юрьевка, сентябрь 2003 г.

9. Международной научно-технической конференции «Азовсталь-2003», г. Мариуполь, май 2003 г.

10. Международной научно-технической конференции «Азовсталь-2004», г. Мариуполь, май 2004 г.

11. 37-ой Международной научно-технической конференции, посвященной 65-летию НТМК, г. Нижний Тагил, 2005 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано десять печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, шести глав, основных выводов, списка литературы из 102 наименований. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков и 29 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Материалы и методы исследования

Для решения поставленных в диссертационной работе задач в качестве материала исследования использовали следующие стали:

— категорий прочности Х70 и Х80 (основные стали, используемые в работе);

- стали А, Х60, А841, 16ХГМФТР (исследовали в работе как дополнительные, для более полной оценки энергосиловых параметров прокатки).

Энергосиловые параметры прокатки исследовали на двухклетьевом толстолистовом стане горячей прокатки 3600 с максимальной силой прокатки 46 МН.

Измерение силы прокатки в черновой и чистовой клетях производили измерителями силы тензоемкостными ПСК35 в диапазоне измерения от 0 до 35 МН с погрешностью измерений 2%.

Температуру металла при прокатке замеряли пирометрами РАИТЕК в диапазоне измерения 500-1300 °С с погрешностью измерений 1%.

Исследования пластических свойств выполняли на разрывной машине типа ИР 5145-500-10 максимальным усилием 500 кН в диапазоне изменения скоростей 0,05—100 мм/мин. Разрывная машина оборудована термосистемой типа СТИ-2М/Р-500 в диапазоне рабочих температур от +300 до +1000 °С.

Исследования производили на образцах, изготовленных из проб отобранных в продольном направлении от исследуемых листов, диаметром 10 мм с расчетной длиной 50 мм (2") с компьютерным сопровождением процесса.

Образцы нагревали в печи до указанных температур и испытывали на растяжение по ГОСТ 9651 и ГОСТ 1497.

II. Теоретические исследования компонентов математической модели процесса горячен прокатки толстых листов

Для разработки математической модели технологического процесса прокатки толстых листов проведены исследования следующих компонентов модели:

— коэффициента контактного трения при установившемся процессе горячей прокатки;

— температурного режима прокатки толстых листов па стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь».

В результате теоретического исследования коэффициента контактного трения получены зависимости для расчета коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали на основе формул В.И.Капланова, которые зависят от таких факторов, как коэффициент влияния состояния поверхности, коэффициент влияния химического состава стали, угол захвата, скорость прокатки, температура деформации, коэффициент влияния вида смазки и толщина смазочной пленки.

При этом:

— коэффициент влияния состояния поверхности, ранее имевший определенные значения для валков различных типов, выражен зависимостями, которые учитывают показатель — среднеарифметическое отклонение профиля

для стальных валков:

*сп = 0,2891п(Л,) + 0,898; (2.1)

для чугунных валков:

К = 0,064« +0,633. (2.2)

СП и х '

Эти зависимости более точно и полно учитывают качество поверхности различных прокатных валков.

Графически зависимости коэффициента состояния поверхности от шероховатости приведены на рис. 2.1.

— коэффициент влияния химического состава, ранее имевший определенные значения для некоторых сталей, выражен следующей зависимостью:

я;с= 1,09-(0,666Сэ), (2.3)

которая включает в себя углеродный эквивалент определяемый по формуле Международного Института Сварки:

г Мп Сг+Мо + У № + Си + - + 15 .

Эта зависимость в отличие от прежних жестких значений коэффициента влияния химического состава, учитывает не только строго определенные марки стали, но и колебания химического состава в пределах одной марки.

Графические зависимости по определению коэффициента влияния химического состава прокатываемой марки стали приведены на рис. 2.2.

1,3

* 1,2

х 5

1,о

° У

11 0,9

§ ш 0,8 § 0,7

(О |

ч,/ 0,6 г" -1-1-1-1-1-'-1----1-1-----1--г---- 1 Г",

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 б 6,5 Шероховатость поверхности Яв, мкм

Рис. 2.1. Зависимость коэффициента влияния состояния поверхности Ксп от шероховатости поверхности для стальных и чугунных валков

-ir-"

Стальные валки Чугунные валки

1,05

0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 У глеродный эквивалент, Сэ

0,50 0,55

Рис. 2.2. Зависимость коэффициента влияния химического состава К от углеродного эквивалента С

Таким образом, формула по определению коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали имеет вид:

/ = [0,2891п(Д,) + 0,898]|1,09-[0,666^С+^+Сг + ^О + У+^^||х

х, Е>,12 + а(1,07-6-10"/)], (2.4)

где Ка - среднеарифметическое отклонение профиля, мкм; С, Мп, Сг, Мо, V, N1, Си — содержание элементов в прокатываемой стали, %; а — угол захвата, рад; V — скорость прокатки, м/с; t — температура раската, °С; Кк — коэффициент, учитывающий вид смазки; Ъ, — толщина смазочной пленки, мкм.

Формула (2.4) применима при прокатке в стальных валках со скоростью менее 2 м/с, а при прокатке в чугунных валках со скоростью менее 2 м/с получена следующая зависимость:

/ = [0,064^+0,+

ЕШ+а(1,07-610^)3, (2.5)

При прокатке в стальных валках со скоростью 2—20 м/с рекомендуется такая формула:

/ = [0,289]п(/гЛ+0,898]|1,09-[0,6б6^С+^+Сг + ^о+У+^^||х

а при прокатке в чугунных валках со скоростью 2—20 м/с получена зависимость:

='[0,064Ц +0,633]{1,09-[0,666[С+^+ Сг+Мо+V + №+Си Цх ^рйг[0Д2+и2^(1,07-610-Г)] (2.7)

/

1 + 0.

х-

1 + 0.

Па основе проведенных в формуле преобразований установлено, что расхождение между опытными и расчетными коэффициентами трения снизилось с 7,1 до 4,4%.

Для расчета температурного режима процесса прокатки разработан алгоритм, учитывающий следующие факторы:

— снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением;

— снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией;

— потери температуры при контакте металла с валками;

— потери температуры вследствие потерь тепла при гидросбиве;

— повышение температуры раската за счет энергии деформации.

Все перечисленные факторы выбраны с учетом источников, оказывающих влияние на температуру раската при прокатке на толстолистовом стане 3600.

Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки листов, учитывающая все перечисленные выше факторы.

Математическая модель реализована на ЭВМ в пакете Excel for Windows и состоит из следующих блоков:

1. Предварительный этап калибровки, который включает в себя расчет необходимого размера сляба с учетом припусков, пересчет размеров листа и сляба в горячее состояние, расчет разбивки ширины (длины) и др.

2. Расчет энергосиловых параметров прокатки, состоящий из таких основных блоков как расчет температурного режима прокатки, расчет коэффициента трения, истинного сопротивления деформации, силы прокатки.

3. Расчет скоростного режима, включающего в себя расчет числа оборотов вала двигателя и машинного времени по типу скоростной диаграммы.

4. Расчет среднего квадратичного момента электродвигателя привода прокатного стапа.

5. Расчет расхода электроэнергии при прокатке.

Укрупненная блок-схема математической модели технологического процесса прокатки листов приведена на рис. 2.3.

Исходные данные: к, Ь, I, АЬ^, АI а А!плп, Л/ У, Н. В, К ,К "

ПФО' прооье с с лус* лу

Алгоритм предварительного этапа _калибровки_

АУ 211,(Я,+Лс)/(ЯД+1)]

' [ 1000 ( 1000 ^^ 1000 и

Вт Ай ^Н) Ат

Пс _#н/лн

Ар -НдВд/Ьр

П5П

Исходные данные: Ян, А» Ар> А,

Алгоритм определения

энергосиловых параметров прокатки

АН = Н-Н,т\ = Н/к, /=(?,0-У)/7,6М

Д/, = (С/т/сС )(Г/100)' Д/, =/мт/240А

д

(Я+АК

Д/, = 0,73/мЯ(1 + у„) А/, =<>.«*, ОДЯ/А)

/= ^),064Л. +0,633]х

Г.

Мп | Сг+Мо+У №+Си 6 5 1!

Ц12+и2-тГ(1,07-611)-1/1)

5=2/7а

Исходные данные: йн, ¿н, /, Ур,Уга,

"мд.Ил.С'с,-У.Ум.Тд

Алгоритм определения

скоростного режима _прокатки_

л. =6 Оу./лД-Ю"3

1 V. Г120/ л" иЛ

я. =. -+-+-'- >и

яД V V

1 4 ' "У

2«.

120? п1-пг, л;-л,г

"А V, V.

*„=(».-и.)/».

Исходныеданные Ми, пп, хрл, Кк

Расчет расхода электроэнергии при _прокатке

975

Я=(3600хС,хЛ".)/т^

0 =

? К ( — —**

Г = -р- К? + - 2

л/зб(т1-1)

V. /60х1СГ:

и = ау,/ЯхЮ'

Р = Кта,

Р = рЬ^01&А/2х10"]

Я, =0,5/>М)Дй

1+

/У

Иаодныеданные: Ур, А/, О/)2, Л/х

Алгоритм определения среднего квадратичного момента

М, = (?Д'у, /375; Я, = Ма + М,

" 0^75

Рис. 2.3. Блок-схема математической модели технологического процесса прокатки листов

III. Экспериментальные исследования процесса горячей прокатки

толстых листов

Методом прямого эксперимента для оценки разработанной математической модели записывали параметры прокатки на толстолистовом стане 3600.

Эксперимент состоял из следующих этапов:

1. Исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов на стане 3600.

2. Расчет фактической толщины раската с учетом «пружины» клети.

3. Выбор стали-аналога и метода по определению истинного сопротивления деформации.

4. Выполнение моделирования исследуемых листов с использованием как исходных технологических параметров, так и полученных при проведении опытных прокаток.

5. Анализ полученных результатов, оценка точности разработанной математической модели, выявление причин отклонений.

На первом этапе производили исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов, таких как: размеры слябов; схема прокатки (наличие кантовок); показания циферблатов раствора валков, сила прокатки (максимальная пиковая от более холодных участков раската и средняя по длине раската, которая рассчитывалась автоматически АСУ ТП стана с учетом «холодных» торцов раската); температура раската (в черновой клети перед первым и после последнего пропуска, в чистовой клети на каждом пропуске); работа гидросбива; время охлаждения на промежуточном рольганге; размеры готового листа; кратность раската; химический состав прокатываемой стали. Все фиксируемые параметры записывались как вручную, непосредственно на посту управления клетями, так и в виде отчетов АСУ ТП.

Второй этап заключался в установлении зависимости «пружины» клети от силы прокатки.

Разработана формула для расчета фактической толщины раската в черновой клети, включающая в себя следующие факторы: показания стрелки циферблата; «забой» валков клети на момент прокатки; силу прокатки:

Аф= С —3 + (-0,00087й + 0,2252Р + 0,0208) , (3.1)

где С — показания циферблатов раствора валков, мм; 3 — «забой» валков, мм; Р — сила прокатки, МН.

Формула (3.1) получена путем обработки экспериментальных данных Научно-исследовательского института машиностроения и металлургии «Острава 6» (Чехия).

Для чистовой клети также получена формула для расчета фактической толщины раската на основании технических характеристик чистовой клети: Аф = С-3 + (Р/0,60). (3.2)

На третьем этапе произведен анализ и выбор стали-аналога, а также метода по определению истинного сопротивления деформации. Выбор аналога производился по содержанию основных химических элементов в стали.

Установлено, что в качества метода по определению истинного сопротивления деформации на основании рекомендаций упомянутых в диссертации авторов работ, а также проделанного анализа наиболее подходит метод Л.В.Андреюка и Г.Г.Тюленева.

Четвертый этап заключался в моделировании технологии опьггной прокатки листов. В качестве исходных технологических параметров использовали данные, полученные при проведении опытных прокаток на толстолистовом стане 3600, с учетом этапов 1-3.

На пятам этапе проведен анализ разработанной модели, рассчитаны отклонения силы прокатки, полученной опытным и расчетным путями.

Па основании анализа опытной и расчетной силы прокатки выявлено, что при прокатке листов толщиной более 9 мм отклонение составило от 1,17 до 9%.

Установлено, что отклонения расчетной от опытной температуры металла при прокатке в чистовой клети незначительны и составляют от 0,48 до 6,79%, следовательно, расчет температурного режима выбран верно.

IV. Экспериментальное исследование пластических свойств стали категорий прочности Х70 и Х80

В лабораторно-промышленных условиях изучены пластические свойства сталей Х70 и Х80, основанием для которых послужили результаты сравнительного анализа параметров прокатки, полученных опытным путем и рассчитанных при помощи разработанной математической модели.

Экспериментальные исследования проводили на разрывной машине с термокамерой в температурном интервале 1000-600 °С.

В ходе эксперимента ЭВМ фиксировали и обрабатывали параметры процесса, на основании которых получены диаграммы растяжения и таблицы результатов измерений.

Как известно, сопротивление деформации при прокатке зависит от таких факторов как температура, скорость и степень деформации. Однако, на основе современных представлений о механизме упрочнения, установлено, что на сталях категорий прочности Х70 и Х80 большое влияние на сопротивление деформации оказывают процессы, происходящие на предыдущих стадиях обработки (нагрев под прокатку, стадии прокатки, междеформационная выдержка и др.).

Для моделирования эффектов, связанных со структурными превращениями в сталях на более ранних стадиях обработки, был введен коэффициент наследственности.

На основании опытных данных с использованием программного обеспечения Excel for Windows сделано прогнозирование пластических свойств испытанных сталей в диапазонах температур 1000-1200 °С и 600-550 °С.

В результате обработки экспериментальных данных получены следующие зависимости для определения истинного сопротивления деформации при прокатке стали химического состава, разработанного с учетом технологических особенностей стана 3600 МК «Азовсталь»: для стали категории прочности Х70 сти= 3661,2ехр(-0,0047/)-(0,11261п(е) + 0,9543) х

х(2,1583м0|2б)(0,0019г-0,7657); (4.1)

для стали категории прочности Х80 сти=2388,7ехр(-0,00410(0,17681п(е) + 0,9283) х

х(2,1583и°'|26)-(0,0007/ + 0,1996), (4.2)

где t — температура деформации, °С; е — степень деформации, %; и - скорость деформации, с~'.

Для сравнения пластических свойств сталей категорий прочности Х70 и Х80 на основании уравнений (4.1) и (4.2) рассчитывали истинное сопротивление деформации при изменении температуры деформации и построили зависимость аи от температуры (рис. 4.1), из которой следует, что в диапазоне температур 1000-1200 °С значения предела текучести стали Х70 и стали Х80 аналогичны. При температурах деформации от 1000 до 600 °С предел текучести стали Х80 увеличивается по отношению к стали Х70.

а гЗ

§ S

5 Ь

6

8 §

о а

° я

® о" §

р й

о Ч

К

450

250 200 150 100 50 О

--------

Х80

)

* ------;

Х70 ♦ ''

.....

500 600 700 800 900 1000 1100 Температура деформации, °С

1200 1300

Рис. 4.1. Зависимость истинного сопротивления деформации от температуры при скорости деформации 1с*1 и степени деформации 15%

Для оценки зависимости каждого фактора в отдельности (температуры, степени и скорости деформации), определяемого по различным методикам, построены графики рис. 4.2-4.4).

Расчеты производились на примере стали категории прочности Х70.

Таким образом, на основании анализа рис. 4.2—4.4 можно сделать вывод, что пофакторная динамика истинного сопротивления деформации, вычисленного по уравнению (4.1), имеет общую направленность с аналогичными методиками, и следовательно, разработанная методика является вполне достоверной.

500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Температура деформации, °С

Рис. 4.2. Зависимость истинного сопротивления деформации стали Х70 от температуры при степени деформации 15% и скорости деформации 1с-1

200

Поуравнению (4.1) Х70 Л.В.Андреюк- Г.Г.Тюлен.ёв, 15Г * * - В.И. Погоржельский ЦНИИчермет

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Степень деформации, %

Рис. 4.3. Зависимость истинного сопротивления деформации стали марки Х70 от степени деформации при температуре 800 °С и скорости деформации 1с~'

400 ~—П о уравнению (4.1) X 70 -1---------------

—»—Л. }.Андреюк-Г.Г1Гюленер, 15Г

с

I я

II350

& « 200

150

0123456789 Скорость деформации, с"1

Рис. 4.4. Зависимость истинного сопротивления деформации стали марки Х70 от скорости деформации при температуре 700 °С и степени деформации 15%

Таким образом, на основании анализа рис. 4.2—4.4 можно сделать вывод, что пофакторная динамика истинного сопротивления деформации, вычисленного по уравнению (4.1), имеет общую направленность с аналогичными методиками, и следовательно, разработанная методика является вполне достоверной.

V. Анализ точности разработанной математической модели

технологического процесса прокатки листов на примере сталей категорий прочности Х70 и Х80

Для определения точности разработанной математической модели технологического процесса прокатки листов на примере сталей категорий прочности Х70 и Х80 проведен сравнительный анализ данных, полученных опытным путем и рассчитанных с помощью разработанной математической модели по таким факторам, как температура прокатки и сила прокатки.

Анализ производился для листов толщиной 17,5 мм из стали Х70 н толщиной 20,5 мм из стали Х80.

Показано, что отклонения опытной силы прокатки листов из стали Х70 и Х80 от рассчитанной по разработанной методике (зависимости (4.1) и (4.2) составили от 7,6 до 9%; по методикам различных авторов с использованием

сталей-аналогов отклонения составили до 23,7%. Результаты анализа подтверждают тот факт, что на истинное сопротивление деформации легированных сталей большое влияние оказывает содержание химических элементов в пределах марочного состава.

Отклонения температурного режима прокатки листов из стали категорий прочности Х70 и Х80 составили от 0,62 до 0,93%.

Таким образом, используемая в математической модели разработанная методика определения температурного режима прокатки является достаточно точной и максимально приближенной к реальным условиям прокатки.

Наибольшая точность разработанной математической модели по силе прокатки достигается при использовании для определения истинного сопротивления деформации при прокатке сталей Х70 и Х80 уравнений (4.1) и (4.2), специально разработанных с учетом технологических особенностей прокатного стана 3600.

VI. Промышленное опробование в условиях комбината «Азовсталь»

проектирования технологического процесса прокатки листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80

В промышленных условиях комбината «Азовсталь» проведено опробование проектирования технологического процесса прокатки листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80.

С помощью математической модели разработаны и внедрены в производство технологические рекомендации по режимам деформации листов размерами 15,9x2480x12375 мм из стали Ь450 (аналог стали Х65), прокатку которых производили по контролируемым режимам с ограничением температуры начала деформации в чистовой клети в пределах 750-850 °С и температуры окончания деформации в пределах 680-690 °С.

Разработаны технологические рекомендации по режимам деформации листов размерами 17,8x2950x12375 мм из стали категории прочности Х70: прокатку производили по контролируемым режимам с ограничением температуры начала деформации в чистовой клети в пределах 750—830 °С и температуры окончания деформации в пределах 680-690 °С.

Разработаны технологические рекомендации по режимам деформации листов размерами 24,9x2180x12000 мм из стали категории прочности Х80. Прокатку производили по контролируемым режимам с ограничением температуры начала деформации в чистовой клети в пределах 740-780 °С и температуры окончания деформации в пределах 690-700 °С.

Внедрение технологических рекомендаций по технологическому процессу деформации листов из стали категории прочности Х70 позволило повысить стабильность и уменьшить разброс механических характеристик готового проката, а так же уменьшить отсортировку листов «по

толщине». Повышение стабильности механических свойств позволило снизить затраты на доотделку листового проката, связанные с расходом электроэнергии и расходом природного газа на дополнительную термообработку для исправления свойств. Снижение отсортировки листового проката «по толщине» позволило снизить затраты, связанные с расходом электроэнергии и расходом наждачных кругов на машинах сплошной зачистки. Общий уровень окончательной отсортировки при производстве листов из стали марки Х70 на стане 3600 снизился с 2,5 до 2%. В пересчете на предполагаемый годовой объем производства 400000 т листов из стали марки Х70 экономический эффект составит 2000 т или 6024000 гривен (33132000 руб.).

Основные выводы

1. Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки с учетом технических характеристик толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь», которая позволяет осуществлять расчет энергосиловых параметров, расхода электроэнергии, скоростного режима производственного процесса.

2. Выполнен сопоставительный анализ разработанной модели с другими существующими моделями. Установлено, что разработанная математическая модель позволяет более точно по сравнению с аналогичными моделями учитывать коэффициент контактного трения при установившемся процессе, температурный режим прокатки, истинное сопротивление деформации сталей категорий прочности Х70 и Х80 при горячей прокатке.

3. По результатам аналитических исследований на основе формулы В.И.Капланова разработана методика по определению коэффициента контактного трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, учитывающая следующие факторы: коэффициент влияния состояния поверхности, коэффициент влияния химического состава прокатываемой стали, угол захвата, скорость прокатки, температура деформации, коэффициент влияния вида смазки и толщина смазочной пленки.

4. Разработанная методика по определению контактного трения по сравнению с другими подобными методиками является более универсальной и точной. Учет влияния состояния рабочей поверхности валков осуществляется на основе учета их шероховатости, что ранее не делалось. Учет влияния химического состава стали на трение основан на углеродном эквиваленте. Это позволяет фиксировать влияние химического состава на коэффициент трения не только по разным маркам стали, но и по колебаниям химического состава в пределах одной марки. Отклонение результатов, полученных по этой методике, от экспериментальных составило 4,4%.

5. Разработаны алгоритм и методика определения температурного режима прокатки, учитывающие особенности технологического процесса на стане 3600, в том числе и следующие факторы: снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением; снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией; снижение температуры металла при контакте с валками; снижение температуры металла вследствие потерь тепла при гидросбиве окалины; повышение температуры раската за счет энергии деформации. Отклонение данных, рассчитанных по разработанной методике, от экспериментальных находилось в пределах от 0,5 до 6,8%.

6. По результатам экспериментальных исследований разработаны эмпирические формулы для определения истинного сопротивления деформации стали при прокатке. Формулы получены для химического состава стали категорий прочности Х70 и Х80 с учетом технологических особенностей стана 3600 и следующих факторов: температуры металла и скорости прокатки, степени деформации, коэффициента наследственности.

7. Анализ результатов расчета по разработанной математической модели и экспериментальных данных по исследованию процесса прокатки на стане 3600 показал хорошее соответствие модели реальному технологическому процессу. Было установлено, что разработанную математическую модель можно использовать для прокатки листов широкого марочного сортамента. При этом отклонение экспериментальной силы прокатки на стане от рассчитанной по модели находилось в пределах от 1 до 9 %.

8. Сопоставительная оценка точности определения силы прокатки выявила большую близость результатов расчета по разработанной модели к экспериментальным данным, чем по другим подобным моделям. Исследования показали, что рассчитанная с помощью математической модели сила прокатки при производстве листов из сталей категорий прочности Х70 и Х80 и полученная опытным путем имели отклонения от 7,6 до 9 %. Отклонения силы прокатки, определенной по другим моделям, от экспериментальных доходили до 23,7%. Это подтверждает более высокую точность разработанной математической модели для толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь»

9. На стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» проведено внедрение разработанной математической модели технологического процесса прокатки для разработки технологических рекомендаций по режимам деформации при производстве листов из стали категорий прочности Х70 и Х80. Экономический эффект от внедрения технологических рекомендаций по режимам деформации листов из стали категории прочности Х70 составит 6024000 гривен (33132000 руб.).

Математическая модель рекомендована руководством ОАО «МК «Азовсталь» для разработки режимов деформации листов на стане 3600, а также включена в программу модернизации АСУ ТП стана.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях:

1. Капланов В.И., Курве А.Г. Многофункциональная зависимость коэффициента трения при горячей прокатке стали // Производство проката. 2006. № И. С. 6-9.

2. Анализ математической модели технологического процесса прокатки на стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» / В.И. Капланов, В.В. Володарский, А.Г. Курпе, Р.И. Сагиров // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сб. научн. тр. / ПГТУ. - Мариуполь, 2005. Вып. 15. С. 88-92.

3. Исследование пластических свойств стали категории прочности Х70 и Х80 / В.И. Капланов, В.В. Володарский, А.О. Носоченко, Р.И. Сагиров, А.Г. Курпе // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сб. научн. тр. / ПГТУ. - Мариуполь, 2004. Вып. 14. С. 143-149.

4. Оптимизация режима деформации при контролируемой прокатке с целью снижения расхода электроэнергии / В.И. Капланов, В.В. Володарский, А.Г. Курпе // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сб. научн. тр. / ПГТУ. - Мариуполь, 2003. Вып. 13. С. 127-132.

5. Моделирование процесса прокатки толстолистовой стали на стане 3600 / A.B. Шемякин, А.Г. Курпе // 8-я региональная научно-техн. конф. (апрель, 2001): Тезисы докладов / ПГТУ. - Мариуполь, 2001. Т. 3. С. 24—25.

6. Математическая модель режима контактного трения при горячей прокатке листов / В.И.Капланов, А.В.Шемякин, А.Г.Курпе // 9-я региональная научно-техническая конференция (апрель, 2002): Тезисы докладов / ПГТУ. - Мариуполь, 2002. Т.1. С. 59-60.

7. Оптимизация режима деформации при контролируемой прокатке с целью снижения расхода электроэнергии / В.И.Капланов, В.В.Володарский,

A.Г.Курпе // 10-я региональная научно-техн. конф. (21-22 апреля, 2003): Тезисы докладов / ПГТУ. - Мариуполь, 2003. Т. 2. С. 77-78.

8. Многофункциональная зависимость коэффициента трения при горячей прокатке стали / В.И.Капланов, А.Г.Курпе // 10-я региональная науч-но-техн. конф. (21-22 апреля, 2003): Тезисы докладов / ПГТУ. - Мариуполь, 2003. Т. 2. С. 78-80.

9. Исследование влияния режимов деформации на энергосиловые параметры и качество листов при прокатке на стане 3600 / В.И.Капланов,

B.В.Володарский, Р.И.Сагиров, А.Г.Курпе // 11-я региональная научно-техн. конф. (апрель, 2004): Тезисы докладов / ПГТУ. — Мариуполь, 2004. Т. 1.С. 113.

10. Пластометрические исследования пластических свойств толстолистовой стали / В.И.Капланов, В.В.Володарский, А.О.Носоченко, Р.И.Сагиров, А.Г.Курпе // 11-я региональная научно-техн. конф. (апрель, 2004): Тезисы докладов / ПГТУ. - Мариуполь, 2004. Т. 1. С. 114.

Подписано в печать 21.11.06. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 145 Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии МГОУ. 105005, Москва, ул. Радио, 10А.

Перечень условных обозначений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Существующие математические модели горячей прокатки

1.2. Теоретические исследования температурного режима процесса прокатки

1.3. Теоретические исследования коэффициента трения при горячей прокатке стали

1.4. Методики определения истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х70, Х80 и их аналогов Заключение по главе

Глава 2. Материалы и методики исследований

2.1. Обоснование выбора марок стали для исследования

2.2. Методы лабораторных и промышленных исследований

2.2.1. Исследование энергосиловых параметров процесса ^ прокатки

2.2.2. Определение пластических свойств

Глава 3. Теоретические исследования компонентов математической модели процесса горячей прокатки толстых листов

3.1. Разработка многофункциональной зависимости для расчета коэффициента трения при горячей прокатке стали

3.2. Разработка методики для расчета температурного режима процесса горячей прокатки

3.3. Разработка математической модели технологического процесса горячей прокатки толстых листов

3.3.1. Предварительный этап калибровки

3.3.2. Расчет энергосиловых параметров

3.3.3. Расчет скоростного режима

3.3.4. Расчет среднего квадратичного момента электродвигателей привода реверсивного прокатного стана

3.3.5. Расчет расхода электроэнергии при прокатке

Значительную долю заказов ОАО «МК «Азовсталь» составляет толстый лист, применяемый для производства газопроводных труб большого диаметра, а также для судостроения и морских буровых платформ, мостостроения и других видов ответственной продукции. К этой продукции потребителями предъявляются особые требования по изотропности и однородности структуры, повышенные требования по прочности, в том числе в 2-направлении, пластичности, ударной вязкости, точности изготовления и качества поверхности листов. В то же время состояние технологии производства листа контролируемой прокаткой и работа прокатного оборудования не всегда обеспечивают получение требуемых свойств металлопродукции.

Для создания оптимальной технологии контролируемой прокатки металла на стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» возникла необходимость в разработке математической модели технологического процесса прокатки листов из стали категорий прочности Х70 и Х80.

Понимание процессов происходящих в очаге деформации позволяет разрабатывать новые и совершенствовать существующие технологии прокатки с целью получения требуемых свойств проката и экономии энергоресурсов.

Разработка математической модели технологического процесса прокатки в настоящей работе осуществлялась с учетом сортамента производимых сталей и технологических возможностей оборудования толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь»

Большой вклад в разработку научных основ как всего математического моделирования, так и компонентов математических моделей толстолистовых станов внесли труды Д.И. Старченко, Ю.В.Коновалова, М.М. Штернов, В.И. Капланова, В.А. Николаева и др. ученых.

Целью настоящей работы является разработка математической модели для автоматизации стана с учетом влияния многофункциональной зависимости коэффициента трения, температурного режима процесса прокатки, истинного сопротивления деформации при горячей прокатки на примере стали категории прочности Х70 и Х80 в условиях толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь», а также усовершенствования на основе этой модели технологического процесса прокатки толстых листов.

Актуальность результатов исследований, проведенных в работе, обусловлена большой практической значимостью проблемы усовершенствования технологии прокатки листовой стали категорий прочности Х70 и Х80 для магистральных трубопроводных систем в северном исполнении.

Работа выполнена на основе современных методологических подходов к решению сложных технологических задач прокатки с жесткими требованиями к температурным и деформационным условиям режимов деформации.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- исследовать энергосиловые условия прокатки листов на стане 3600 с записью технологических параметров процесса;

- определить для разработки математической модели реальный температурный режим прокатки, значения коэффициентов контактного трения при установившемся процессе прокатки и величины истинного сопротивления деформации при различных температурных режимах;

- выполнить проверочные расчеты энергосиловых параметров прокатки листов, используя разработанную математическую модель; провести сравнительный анализ точности разработанной математической модели технологического процесса с экспериментальными данными прокатки листов на стане 3600;

- на основе современных представлений о механизмах упрочнения металла установить зависимости для определения истинного сопротивления деформации стали категорий прочности Х70 и Х80 для условий стана 3600;

- усовершенствовать на базе математической модели технологический процесс прокатки листов из стали категорий прочности Х70 и Х80.

Научная новизна

В диссертации получены следующие результаты:

1. Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки толстых листов которая основана на учете многофункциональной зависимости коэффициента трения, температурного режима прокатки, истинного сопротивления деформации стали категорий прочности Х70 и Х80 с адаптацией к технологическим особенностям стана 3600. Математическая модель позволяет рассчитывать энергосиловые параметры процесса прокатки, скоростной режим, расход электроэнергии на прокатку.

2. Разработаны формулы для определения коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, которые используются в математической модели. Формулы учитывают зависимость трения от таких факторов, как коэффициент влияния состояния поверхности (шероховатости) валков, коэффициент химического состава, угла захвата, скорости прокатки, температуры деформации, коэффициент влияния вида смазки и толщины смазочной пленки (при использовании в будущем). При этом впервые коэффициент влияния состояния поверхности валков выражен зависимостью, учитывающей показатель шероховатость рабочей поверхности яа -среднеарифметическое отклонение шероховатости на профилограмме. Эта формула более точно и полно учитывает качество состояния рабочей поверхности различных прокатных валков.

3. Для определения коэффициента трения использован коэффициент влияния химического состава металла, который выражен в виде зависимости, включающей в себя углеродный эквивалент, отражающий химический состав стали, и позволяющий учитывать не только строго определенные марки стали, но и колебания химического состава в пределах одной марки.

4. Разработана более . совершенная методика определения температурного режима прокатки толстых листов на стане 3600 для использования в математической модели, которая учитывает следующие факторы: снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением; снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией; снижение температуры при контакте металла с валками; снижение температуры металла вследствие потери тепла при гидросбиве; повышение температуры раската при деформации.

5. Применительно к условиям ОАО «МК «Азовсталь» установлены зависимости, используемые в математической модели, для определения истинного сопротивления деформации при прокатке листов из стали категорий прочности Х70 и Х80 на стане 3600, которые учитывают такие факторы как температура прокатки, скорость и степень деформации, коэффициент наследственности.

6. Установлена эмпирическая зависимость упругой деформации станины черновой клети толстолистового стана 3600 от силы прокатки для использования в системе адаптивного управления толщиной раската.

Практическая ценность и реализация результатов работы

1. На основе экспериментальных и теоретических исследований разработана математическая модель процесса горячей прокатки толстых листов для системы автоматического управления технологией производства на стане 3600.

2. С применением математической модели разработаны и внедрены технологические рекомендации по режимам деформации на стане 3600 листов из стали категорий прочности Х70 и Х80.

3. Усовершенствована технология производства толстых листов на стане 3600, которая позволила повысить стабильность механических свойств и качество готовой продукции, увеличить эксплуатационный срок службы технологического инструмента и снизить износ оборудования, уменьшить расход электроэнергии и сократить цеховые затраты по переделу.

Объектом исследования является технология горячей прокатки толстолистовой стали на стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь». Для решения поставленной в диссертационной работе задачи в качестве материала исследования были выбраны стали категории прочности Х70 и Х80.

Предметом исследований были деформационные зоны черновой и чистовой клетей стана 3600, коэффициент трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, температурный режим процесса прокатки, а также истинное сопротивления деформации сталей категории прочности Х70 и Х80.

В работе использовали современные методы исследования свойств образцов при растяжении в горячем состоянии и технологических параметров прокатки листов.

Диссертация содержит шесть глав и основные выводы.

Первая глава представляет собой литературный обзор, в котором рассмотрены наиболее известные математические модели. Дан критический анализ этих моделей. Сделан анализ тенденций развития методик по определению коэффициента трения при горячей прокатке стали, анализ методик по определению температурного режима процесса прокатки, а также зависимостей по определению истинного сопротивления деформации сталей категории прочности Х70 и Х80 и их аналогов.

Вторая глава посвящена выбору исследуемых сталей, описанию методов лабораторных и промышленных исследований проведенных автором при выполнении настоящей диссертационной работы.

В третьей главе проведены теоретические исследования компонентов математической модели и самой модели.

В частности, получены зависимости для расчета коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, на основе формул В.И. Капланова, которые зависят от таких факторов как коэффициент влияния состояния поверхности, коэффициент влияния химического состава прокатываемой стали, угла захвата, скорости прокатки, температуры деформации, коэффициента влияния вида смазки и толщины смазочной пленки. При этом:

- коэффициент влияния состояния поверхности, ранее имевший определенные значения для различных типов валков выражен зависимостями которые учитывают показатель Яа среднеарифметическое отклонение профиля. Эти зависимости более точно и полно учитывают качество поверхности различных прокатных валков.

- коэффициент влияния химического состава, ранее имевший значения для некоторых марок стали выражен зависимостью которая включает в себя углеродный эквивалент определяемый по формуле Международного Института Сварки: ^ Мп Сг + Мо + У т + Си

Сэ = С + — +-+

6 5 15

Эта зависимость, в отличии от прежних жестких значений коэффициента влияния химического состава, учитывает не только строго определенные марки стали, но и колебания химического состава в пределах одной марки, то есть реальный химический состав конкретной стали.

На основе проведенных преобразований в формуле, установлено, что среднее расхождение между опытными и расчетными данными коэффициента трения снизилось с 7,1% до 4,4%.

Для расчета температурного режима процесса прокатки разработан алгоритм учитывающий следующие факторы:

- снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением;

- снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией;

- потери температуры при контакте металла с валками;

- потери температуры вследствие потерь тепла при гидросбиве;

- повышение температуры раската за счет энергии деформации.

Все приведенные факторы оказывают влияние на температуру раската при прокатке на толстолистовом стане 3600.

Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки стали, учитывающая все перечисленные выше факторы. Математическая модель реализована на ЭВМ в пакете Excel for Windows и состоит из следующих блоков:

1. Предварительный этап калибровки, который включает в себя расчет необходимого размера сляба, с учетом припусков, пересчет размеров листа и сляба в горячее состояние, расчет разбивки ширины (длины) и др.

2. Расчет энергосиловых параметров прокатки, состоящий из таких основных блоков как расчет температурного режима прокатки, расчет коэффициента трения, истинного сопротивления деформации, силы прокатки.

3. Расчет скоростного режима, включающего расчет числа оборотов вала двигателя и машинного времени по типу скоростной диаграммы.

4. Расчет среднего квадратичного момента электродвигателя привода прокатного стана.

5. Расчет расхода электроэнергии при прокатке.

В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований процесса горячей прокатки толстых листов на стане 3600. Эксперимент проводился с целью проверки точности разработанной математической модели.

Эксперимент состоял из следующих этапов:

1. Исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов на стане 3600.

2. Расчет фактической толщины раската с учетом «пружины» клети.

3. Выбор стали-аналога и метода по определению истинного сопротивления деформации.

4. Выполнение моделирования процесса прокатки исследуемых листов используя как исходные технологические параметры данные, полученные при проведении опытов.

5. Анализ полученных результатов, оценка точности разработанной математической модели, выявление причин отклонений.

Для проведения эксперимента были выбраны следующие марки стали и размеры листов:

Размеры листов, мм Марка стали толщина ширина

7Д4 2190 Х60

8 3200 А

9(1) 3200 А

9(2) 3200 А

16,59 2370 Х70

17,5 3268 Х70

20,5(1) 1875 Х80

20,5(2) 1875 Х80

20,5(3) 1875 Х80

20,6(1) 3290 А841

20,6(2) 3290 А841

30 1800 16ХГМФТР

В столбце «толщина» в скобках указаны варианты технологии прокатки для одинаковых профилей, с различной схемой и степенью деформации по пропускам

На первом этапе производили исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов таких как размеры слябов, схема прокатки (наличие кантовок), показания стрелок циферблатов, сила прокатки (максимальная пиковая от более холодных участков раската и средняя по длине раската, которую рассчитывали автоматически АСУ ТП стана с учетом «холодных» торцов раската), температура раската (в черновой клети перед первым и после последнего пропуска, в чистовой клети на каждом пропуске), работа гидросбива, время охлаждения на промежуточном рольганге, размеры готового листа, кратность раската, химический состав прокатываемой стали. Все фиксируемые параметры записывали как вручную по показывающим приборам непосредственно на посту управления клетями, так и в виде отчетов АСУ ТП.

Второй этап заключался в установлении зависимости «пружины» клети от силы прокатки для расчета фактической толщины раската в очаге деформации.

В результате, разработана формула для расчета фактической толщины раската в черновой клети, включающая в себя следующие факторы: показания стрелки циферблата, «забой» валков клети во время прокатки, силу прокатки. Формула получена путем обработки экспериментальных данных научно-исследовательского института машиностроения и металлургии Острава 6 (Чехия).

На третьем этапе произведен анализ и выбор стали-аналога, и метода определения истинного сопротивления деформации. Выбор аналога производили по содержанию основных химических элементов в стали.

Установлено, что в качества метода по определению истинного сопротивления деформации, на основании рекомендаций авторов, а также выполненного анализа наиболее подходящим является метод Л.В. Андреюка и Г.Г. Тюленева.

Четвертый этап заключался в моделировании технологии прокатки опытных листов. В качестве исходных технологических параметров использовали данные, полученные при проведении опытных прокаток на толстолистовом стане 3600 с учетом этапов 1-3.

На пятом этапе, проведен анализ разработанной модели, рассчитаны отклонения силы прокатки, полученной опытным и расчетным путем.

На основании анализа опытной и расчетной силы прокатки выявлено, что отклонение составило от 1,17 до 9%.

Установлено, что отклонение расчетной от опытной температуры металла при прокатке в чистовой клети незначительны от 0,48% до 6,79%, следовательно, расчет температурного режима выбран верно. Наибольшее отклонение температуры, также как и силы прокатки получено при производстве листов толщиной 7,14 мм из стали Х60 (6,79%), что можно объяснить большим перепадом температур торцевых и средней частей раската.

Однако, в процессе прокатки были зафиксированы и отклонения от технологического процесса.

Выявлено, что наибольшее среднее отклонение получено при прокатке в чистовой клети следующих листов: толщиной 7,14 мм из стали Х60 (69,4%); толщиной 8 мм из стали А (30,5%); толщиной 9 мм прокатанных по технологиям (1) и (2) из стали марки А (23,8%) и (27,5%) соответственно.

Большие отклонения объясняются увеличением влияния холодных торцов раската с уменьшением толщины, по этому, опытные данные среднего давления завышены, хотя сталь-аналог 15Г по основным химическим элементам (С, Мп, совпадает со сталью марки А, и отличается по химическому составу от стали Х60, которая легирована ниобием.

Значительные отклонение при прокатке листов стали типа Х80 и А841 как в черновой так и в чистовой клетях свидетельствуют о том, что для расчета истинного сопротивления деформации применялась сталь-аналог которая по химическому составу имеет достаточно большое различие с исследуемыми марками стали. Ввиду этого, необходимо провести детальные исследования пластических свойств этих сталей.

Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям пластических свойств стали Х70 и Х80, основанием для которых послужили результаты сравнительного анализа параметров прокатки, полученных опытным путем и рассчитанных при помощи разработанной математической модели.

Экспериментальные исследования проводили на разрывной машине с термокамерой, при температурах эмитирующих температурный процесс горячей прокатки. В ходе эксперимента, ЭВМ фиксировали и обрабатывали результаты процесса, на основании которых получены диаграммы растяжения и таблицы результатов.

Как известно, сопротивление деформации при прокатке зависит от таких факторов: температура, скорость и степень деформации. Однако, на основе современных представлений о механизме упрочнения, установлено, что на сталях категории прочности Х70 и Х80 большое влияние на сопротивление деформации оказывают процессы, происходящие на предыдущих стадиях обработки (нагрев под прокатку, стадии прокатки, междеформационная выдержка и др.), так называемая наследственность.

Для моделирования эффектов, связанных со структурными превращениями на более ранних стадиях обработки, был введен коэффициент наследственности.

На основании проведенного эксперимента в промышленно-лабораторных условиях по изучению пластических свойств стали Х70 и Х80 установлена зависимость по определению истинного сопротивления деформации для условий горячей прокатки толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь».

В шестой главе Выполнен анализ точности разработанной математической модели технологического процесса прокатки листов на примере стали категории прочности Х70 и Х80 по температурному параметру прокатки и силе прокатки. Отклонения опытной силы прокатки стали Х70 и Х80 от рассчитанной по методике разработанной в пятой главе составили от 7,6 до 9%, по методикам различных авторов с использованием в том числе сталей-аналогов составили от 7,4 до 23,7%.

Отклонение расчетных данных от экспериментальный при сравнении температуры деформации составило от 0,62 до 0,93%

В седьмой главе изложены результаты промышленного опробования в прокатном производстве новой математической модели технологического процесса прокатки толстых листов.

С помощью математической модели разработаны режимы деформации листов размерами 15,9x2480x12375 мм из стали марки Ь450 (аналог сталь Х65), разработаны режимы деформации листов размерами 17,8x2950x12375 мм из стали категории прочности Х70, разработаны режимы деформации листов размерами 24,9x2180x12000 мм из стали категории прочности Х80, что позволило выполнить заказы.

Разработанная математическая модель была использована для оптимизации технологии контролируемой прокатки листов размерами 18x3130x11600 из стали марки 13Г1СУ, в результате которой получено уменьшение расхода электроэнергии на 5%.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю, доктору технических наук, профессору В.И. Капланову. Диссертант благодарит научных сортудников ЦНИИчермет им. Бардина за содействие в проведении работы. Автор выражает признательность сотрудникам Цетральной лаборатории, сотрудникам толстолистового цеха 3600 ОАО «МК «Азовсталь» за помощь в проведении экспериментов и исследований по диссертационной работе.

По представленной работе на защиту выносятся:

1. Математическая модель технологического процесса прокатки толстых листов на стане 3600 и результаты расчетов на ее основе технологии производства.

2. Теоретические многофункциональные зависимости коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали.

3. Многофункциональные зависимости для определения температурного режима прокатки листов на стане 3600 МК «Азовсталь».

4. Результаты определения эмпирической зависимости истинного сопротивления деформации сталей категорий прочности Х70 и Х80 от таких факторов как температура прокатки, скорость и степень деформации, коэффициента наследственности.

5. Результаты тензометрических исследований процесса прокатки на стане 3600.

6. Оптимизация технологического процесса производства толстых листов на стане 3600.

Основные выводы

1. Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки с учетом технических характеристик толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь», которая позволяет осуществлять расчет энергосиловых параметров, расхода электроэнергии, скоростного режима производственного процесса.

2. Выполнен сопоставительный анализ разработанной модели с другими существующими моделями. Установлено, что разработанная математическая модель позволяет более точно по сравнению с аналогичными моделями учитывать коэффициент контактного трения при установившемся процессе, температурный режим прокатки, истинное сопротивление деформации категорий прочности Х70 и Х80 при горячей прокатке.

3. Разработана методика по определению коэффициента контактного трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, учитывающая следующие факторы: коэффициент влияния состояния поверхности, коэффициент влияния химического состава прокатываемой стали, угол захвата, скорость прокатки, температуру деформации, коэффициент влияния вида смазки и толщину смазочной пленки.

4. Разработанная методика по определению контактного трения по сравнению с другими подобными методиками является более универсальной и точной. Учет влияния состояния рабочей поверхности валков осуществляется на основе учета их шероховатости, что ранее не делалось. Учет влияния химического состава стали на трение основан на углеродном эквиваленте. Это позволяет фиксировать влияние химического состава на коэффициент трения не только по маркам стали, но и по колебаниям химического состава в пределах одной марки. Отклонение результатов полученных по этой методике от экспериментальных составило 4,4%.

5. Разработаны алгоритм и методика определения температурного режима прокатки, учитывающие особенности технологического процесса на стане 3600, в том числе и следующие факторы: снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением; снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией; снижение температуры металла при контакте с валками; снижение температуры металла вследствие потерь тепла при гидросбиве окалины; повышение температуры раската за счет энергии деформации. Отклонение данных рассчитанных по разработанной методике от экспериментальных находилось в пределах от 0,5 до 6,8%.

6. По результатам экспериментальных исследований разработаны эмпирические формулы для определения истинного сопротивления деформации стали при прокатке. Формулы получены для химического состава стали категорий прочности Х70 и Х80 с учетом технологических особенностей стана 3600 и следующих факторов: температуры металла и скорости прокатки, степени деформации, коэффициента наследственности.

7. Анализ результатов расчета по разработанной математической модели и экспериментальных данных по исследованию процесса прокатки на стане 3600 показал хорошее соответствие модели реальному технологическому процессу. Было установлено, что разработанную математическую модель можно использовать для прокатки листов широкого марочного сортамента. При этом отклонение экспериментальной силы прокатки на стане от рассчитанной по модели находилось в пределах от 1 до 9 %.

8. Сопоставительная оценка точности определения силы прокатки выявила большую близость результатов расчета по разработанной модели к экспериментальным данным, чем по другим подобным моделям. Исследования показали, что рассчитанная с помощью математической модели сила прокатки при производстве листов из стали категорий прочности Х70 и Х80 и полученная опытным путем имели отклонения от 7,6 до 9 %. Отклонения силы прокатки, определенной по другим моделям, от экспериментальных доходили до 23,7 %. Это подтверждает более высокую точность результатов разработанной математической модели для толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь»

9. На стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» проведено внедрение разработанной математической модели технологического процесса прокатки для разработки технологических рекомендаций по режимам деформации при производстве листов из стали категорий прочности Х70 и Х80. Экономический эффект от внедрения технологических рекомендаций по режимам деформации листов из стали категории прочности Х70 составит 6024000 гривен (33132000 руб.).

Математическая модель рекомендована руководством ОАО «МК «Азовсталь» для разработки режимов деформации листов на стане 3600, а так же включена в программу модернизации АСУ ТП стана.

1.В. Коновалов, А.Л. Остапенко, В.И. Пономарев. - М.: Металлургия, 1986. - 430с.

2. Динамика продольной прокатки: Учебное пособие. / Д.И. Старченко. К.: ИСИО, 1994.-400с.

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

4. Анализ энергосиловых параметров процесса горячей прокатки широких полос толщиной 0,8-1,5 мм / Э.А. Гарбер, O.A. Кувшинников, И.А. Шадрунова, А.Л. Князев // Производство проката. 2004. - №4. - С. 11-16.

5. Моделирование пластической деформации сляба в вертикальных и горизонтальных валках реверсивной клети / В.В. Барышев, C.B. Кудинов, М.О. Седых // Производство проката. 2003. - №9. - С. 11-13.

6. Экспериментальные исследования энергосиловых параметров процесса прокатки в комплексе приводная-неприводная клети / С.М. Жучков, А.П. Лохматов, Л.В. Кулаков, Э.В. Сивак // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1998. - №2. - С.21-24.

7. Разработка и адаптация математической модели начальной настройки черновой группы клетей широкополосного стана / Е.А. Руденко // Сталь. -1995. №7. -С47-50.

8. Модель для точного расчета текущих значений усилия и мощности при горячей прокатке полос / W.J. Kwak, V.H. Kim, J.H. Lee // Производство проката. 2004. - №1. - С.44-48.

9. Расчет усилий при непрерывной горячей прокатке / В.Н. Жучин, Г.С. Никитин, Я.С. Шварцбарт, И.Г. Зуев. М.: Металлургия, 1986. - 198с.

10. Расчет технологических параметров горячей прокатки / М.М. Штернов. -Свердловск: Металлургиздат, 1961. 59с.

11. Справочник прокатчика / Ю.В. Коновалов, Г.И. Налча, К.Н. Савранский. -М.: Металлургия, 1977. 312с.

12. Справочник прокатчика. Машиностроение и металлургия / В. Д.

13. Дмитриев, М.Я. Бровман. Донецк: Донбасс, 1986. - 1 Юс.

14. Снижение энергетических затрат при прокатке полос / A.JI. Остапенко, Ю.В. Коновалов, А.Е. Руднев. Киев: Техника, 1983. - 223с.

15. Регрессионные модели режима прокатки и их применение / Ю.Д. Железнов, JI.A. Кузнецов, A.A. Чабоненко, А.М. Шмырин // Листопрокатное производство: Тематический отраслевой сборник научных трудов. / М.: Металлургия, 1974. Вып. 3. - С. 23-25.

16. Математическое моделирование и расчет на ЭВМ листовых прокатных станов/ВЛ. Полухин. -М.: Металлургия, 1972. 512с.

17. Методы алгоритмизации процессов прокатного производства / Ю.И. Булатов. М.: Металлургия, 1979. - 192с.

18. Особенности расчета режима обжатий при реверсивной прокатке сляба / В.Я. Тишков, Г.И. Набатов, Ю.А. Еремин // Теория и технология производства толстого листа: Тематический сборник научных трудов. / М.: Металлургия, 1986. -С.115-118.

19. Кинематика продольной прокатки. Учебное пособие. / Д.И. Старченко. -К.: УМКВО, 1992.-276с.

20. Листопрокатное производство: Справочник / А.З. Комановский. М.: Металлургия, 1979.-280с.

21. Основы прокатного производства / Д.Я. Гуревич. М.: Металлургия, 1956.-254с.

22. Основы теории прокатки / В.П. Северденко. Минск: Наука и Техника, 1969.-244с.

23. Основы теории прокатки / А.И. Целиков. М.: Металлургия, 1965. - 247с.

24. Режимы деформации и усилия при горячей прокатке / М.А. Зайков. -Свердловск: Металлургиздат, 1960. -290с.

25. Справочник по прокатному и трубному производству: Справочник / Я.С. Финкелынтейн. М.: Металлургия, 1975. - 440с.

26. Справочник прокатчика: Пособие для работников металлургических заводов / Г.А. Гладков, В.Д. Дмитриев, Г.Н. Леоненко. Донецк: Донбасс, 1977.- 153с.

27. Теория продольной прокатки: Учебное пособие для ВУЗов / А.И. Целиков, Г.С. Никитин, С.Е. Рокотян. М.: Металлургия, 1980. - 320с.

28. Теория прокатки / B.C. Смирнов. М.: Металлургия, 1967. - 460с.

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

30. Теория прокатки / A.B. Третьяков. М.: Металлургия, 1982. - 335с.

31. Применение теории пластичности в прокатке / М.Я. Бровман М.: Металлургия, 1965.-245с.

32. Энергосиловые параметры обжимных и листовых станов / Е.С. Рокотян, С.Е. Рокотян. М.: Металлургия, 1968. - 270с.

33. Теория прокатки: Учебник для ВУЗов / А.П. Грудев. М.: Металлургия, 1988.-240с.

34. Теория прокатки / А.П. Грудев. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 280с.

35. Теория продольной прокатки. / А.П. Чекмарев, A.A. Нефедов, В.А.

36. Николаев. Харьков: Госуниверситет, 1965. - 212с.

37. Кинематика и динамика процессов прокатки: Учебное пособие для вузов. / В.М. Клименко, A.M. Онищенко. М.: Металлургия, 1984. - 232с.

38. К расчету коэффициента трения при горячей прокатке стали / В.А. Николаев // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. -1994. №11.- С.21-24.

39. Горячая прокатка листовой стали с технологическими смазками: Учебное пособие. / В.И. Капланов. К.: УМК ВО, 1992. - 56с.

40. Исследование коэффициента трения при горячей прокатке / А.П. Чекмарев, В.А. Николаев // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1958. - №12. - С. 57-67.

41. Сопротивление деформации стали 15ГБ при контролируемой прокатке / В.Т. Власов, В.И. Мазан, Т.Ф. Власов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1989. - №4. - С.24-27.

42. Контролируемая прокатка непрерывнол итого металла. / В.И. Погоржельский. -М.: Металлургия, 1986. 151с.

43. Методика обработки результатов испытаний на крутящем пластометре при моделировании процессов контролируемой прокатки / И. Шиндлер, Й. Бойжута, М. Лишка, Ю.И. Чистяков // Сталь. 1991. - №7. - С.49-51.

44. API 5L. Спецификация на магистральные трубы, 42 издание. Введен 01.07.2000. - Вашингтон: Американский нефтяной институт, 2000. - 195с.

45. Измерение сопротивления горячей деформации легированных сталей / В.Л. Мазур, Д.Д. Хижняк, И. Пете, М. Араньеши, П. Шек // Сталь. Прокатное производство. 1992. - №10. - С.44-46.

46. ТУ 14-1-2026-77. Сталь листовая для газопроводных труб марки 08Г2МФБ. Технические условия. Введен 15.05.77. - Москва: ЦНИИЧМ, 1977.-16с.

47. ТУ 14-1-3978-96. Прокат толстолистовой из низколегированной марки 09Г2ФБ для прямошовных электросварных труб магистральных газонефтепроводов. Технические условия. Введен 15.09.96. - Москва:1. ЦНИИЧМ, 1996.-15с.

48. ДСТУ 3499-97. Шары стальные мелющие для шаровых мельниц. -Введен 01.01.1998, №52.-Киев, 1997.

49. EN 10025-1:2004. Изделия горячекатаные из конструкционной стали. Общие технические условия поставки. Утвержден и введен 30.09.2004, CEN.

50. Повышение точности листовой прокатки / Ю.В. Коновалов, Д.П. Галкин, В.Г. Додока и др. М.: Металлургия, 1978. - 296с.

51. Повышение точности прокатки листов и полос / Ю.В. Коновалов, Е.А. Руденко, П.С. Гринчук и др. Киев: Техника, 1987. - 144с.

52. Методы исследования прокатных станов / А.Е. Гуревич, Е.С. Рокотян. -М.: Металлургиздат, 1957. 494с.

53. Методы исследования процессов прокатки / А.П. Чекмарев, С.А. Ольдзиевский. М.: Металлургия, 1969. - 293с.

54. Измерение усилий при прокатке / И.М. Меерович, A.C. Филатов. М.: Металлургия, 1963.-226с.

55. Энергосиловые параметры и усовершенствование технологии прокатки / М.Я. Бровман. М.: Металлургия, 1995. - 256с.

56. Прокатное производство: Учебник для вузов / П.И. Полухин, Н.М. Федосов, A.A. Королев, Ю.М. Матвеев. М.: Металлургия, 1982. - 696с.

57. Повышение точности листового проката / И.М. Меерович, А.И. Герцев, B.C. Горелик и др. М.: Металлургия, 1969. - 264с.

58. ГОСТ 4543-71. Сталь легированная конструкционная. Технические условия.

59. ГОСТ 5521-93. Прокат стальной для судостроения. Технические условия. Утвержден и введен 01.01.96, №262. - Минск: ТК120, 1996. - 20с.

60. ТУ 14-1-3636-96. Прокат толстолистовой из низколегированной стали марок 13ГС, 13ГС-У, 13Г1С-У и 13Г1СБ-У для прямошовных труб диаметром 520-1200 мм магистральных газонефтепроводов. Введен 15.09.96. - Москва: ЦНИИЧермет, 1996. - 19с.

61. ТТ 232-22-2003. Технические требования на поставку листового проката из стали класса Х60 для изготовления сварных прямошовных труб диаметром 1020 мм по стандарту API 5L.

62. ТТ 232-100МКА-2003. Технические требования на поставку листа из стали марки типа Х70, предназначенного для изготовления электросварных спиральношовных труб класса прочности К60 диаметром 1420 мм.

63. ТТ 232-33-2003. Технические требования к толстолистовому прокату категории прочности Х80 для производства труб на ОАО «ХТЗ».

64. ASTM А841/А841М-03а. Прокат толстолистовой из стали для сосудов работающих под давлением изготовленный методом термомеханического контролируемого процесса (ТМСР). Введен 10.04.2003. - США, 2003. -Юс.

65. ТУ 14-1-5334-96. Прокат толстолистовой из конструкционной легированной стали марки 16ХГМФТР.

66. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением / А.В. Третьяков, В.И. Зюзин. М.: Металлургия, 1973. - 224с.

67. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов: Справочник / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин. М.: Металлургия, 1983.-352с.

68. Сопротивление деформации в процессах прокатки / В.Н. Ефимов, М.Я. Бровман. М.: Металлургия, 1996. - 254с.

69. Теория подобия и моделирование процессов обработки металлов давлением / Ю.М. Чижиков. М.: Металлургия, 1970. - 296с.

70. Контролируемая прокатка / В.И. Погоржельский, Д.А. Литвиненко, Ю.И. Матросов, A.B. Иваницкий. -М.: Металлургия, 1979. 184с.

71. Ниобийсодержащие низколегированные стали / Ф. Хайстеркамп, К. Хулка, Ю.И. Матросов и др. М.: Металлург Интернешнел Ресурсиз, 1999.-90с.

72. Niobium Technical Report / К.Хулка, С.Хайстеркамп (Niobium Products Co.GmbH, Дюссельдорф, ФРГ), Дж.М.Грей (Microalloying Тпрр., Хьюстон, США). NbTR-16/90, август 1990.

73. Прокатное производство / П.И. Полухин, Н.М. Федосов, A.A. Королев, Ю.М. Матвеев. -М.: Металлургия, 1982. 696с.

74. Физические основы пластической деформации: Учебное пособие для вузов / П.И. Полухин, С.С. Горелик, В.К. Воронцов. М.: Металлургия, 1982.-584с.

75. Справочник металлиста / Под ред. B.C. Владиславлева. В 5-ти. Т. М.: Машиностроение, 1960. - Т. 3. - 1960. - 560с.

76. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: Справочник / А. Хензель, Т. Шпиттель. М.: Металлургия, 1982.-360с.

77. Сопротивление деформации сталей при горячей прокатке / В.И. Зюзин, М.Я. Бровман, А.Ф. Мельников. М.: Металлургия, 1964. -260с.

78. Теория расчета усилий в прокатных станах / А.И. Целиков. М.: Металлургиздат, 1962.-472с.

79. Аппроксимация кривых зависимости от степени, скорости и температуры деформации / К.К. Ярцев, J1.M. Савинов // Листопрокатное производство: Тематический отраслевой сборник научных трудов. / М.: Металлургия, 1972.-Вып. 1.-С. 124-128.

80. К выбору рациональных режимов обжатий в клетях черновой группы широкополосных станов / В.П. Полухин, В.В. Чащин // Теория итехнология деформации металлов: Сборник научных трудов. / М.: Металлургия, 1976. Вып. 96. - С.9-13.

81. Рациональный режим прокатки толстых листов / Ю.В. Коновалов, К.Н. Савранский, А.П. Парамошин, В.Я. Тишков. Киев: Техника, 1988. -172с.

82. Трение и технологические смазки при прокатке / М.М. Горенштейн. -Киев: Техника, 1972. 192с.

83. Исследование энергосиловых параметров при горячей прокатке металла. Пер. с англ. / Г. Валквист // Под ред. Е.С. Рокотяна. М.: Металлургиздат, 1957.- 109с.

84. Расчет усилия при горячей прокатке / В.А. Николаев // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2005. - №11. — С. 24-29.

85. Толстолистовая сталь для газопроводных труб большого диаметра категории прочности Х80 / А.П. Белый, Ю.И. Матросов, И.В. Ганошенко, А.О. Носоченко, А.Я. Дейнеко // Сталь. 2004. №3. - С. 51-55.

86. Возможности повышения предела текучести листов высокопрочных трубных сталей Х70 и Х80 / Ю.И. Матросов, И.В. Ганошенко, O.A. Багмет, Т.Ю. Иванова // Сталь. 2005. № 2. - С. 74-78.

87. Моделирование процесса прокатки толстолистовой стали на стане 3600 /

88. А.В. Шемякин, А.Г. Курпе // 8-я региональная научно-техническая конференция (апрель, 2001): Тезисы докладов / ПГТУ. Мариуполь, 2001. -Т.З.-С. 24-25.

89. Математическая модель режима контактного трения при горячей прокатке листов / В.И. Капланов, А.В. Шемякин, А.Г. Курпе // 9-я региональная научно-техническая конференция (апрель, 2002): Тезисы докладов / ПГТУ. Мариуполь, 2002. - Т.1. - С. 59-60.

90. Многофункциональная зависимость коэффициента трения при горячей прокатке стали / В.И. Капланов, А.Г. Курпе // 10-я региональная научно-техническая конференция (21-22 апреля, 2003): Тезисы докладов / ПГТУ. Мариуполь, 2003. - Т.2. - С. 78-80.

91. Номер пропуска Толщина полосы, мм Обжатие Температура прокатки, °С Сила прокатки, МПа Работа гидросбивастрелка расчетная 1. Н Ь Н И дл, мм 1. Черновая клеть

92. К1 250 210 250,0 210,7 39,3 15,7 1127 22,34 Р2 210 170 210,7 171,1 39,6 18,8 24,81 Р3 170 160 171,1 159,1 12,0 7,0 12,69 Р4 160 130 159,1 130,8 28,3 17,8 22,94 Р5 130 110 130,8 110,2 20,6 15,7 19,09 Р

93. Кб 110 86 110,2 87,6 22,6 20,5 27,35 Р

94. Параметры прокатки листов размерами 8x3200 мм из стали марки А

95. Номер пропуска Толщина полосы, мм Обжатие Температура прокатки, °С Сила прокатки, МПа Работа гидросбивастрелка расчетная 1. Н И Н И ДА, мм £ ,% 1. Черновая клеть

96. К1 220 180 220,0 181,8 38,2 17,4 1147 20,38 Р2 180 140 181,8 142,4 39,4 21,7 23,56 Р

97. КЗ 140 115 142,4 118,3 24,1 16,9 28,62 Р4 115 90 118,3 93,8 24,5 20,7 31,23 Р

98. Номер пропуска Толщина полосы, мм Обжатие Температура прокатки, °С Сила прокатки, МПа Работа гидросбивастрелка расчетная 1. Н Ь Н Ь М мм Е , % 1. Черновая клеть

99. К1 250 211 250,0 211,4 38,6 15,4 1150 18,83 Р2 211 170 211,4 171,0 40,4 19,1 20,78 Р

100. КЗ 170 145 171,0 146,2 24,8 14,5 23,61 Р4 145 125 146,2 126,2 20,0 13,7 22,24 Р5 125 104,5 126,2 106,3 19,9 15,8 24,03 Р6 104,5 93 106,3 93,4 12,9 12,1 18,63 Р

101. Параметры прокатки листов размерами 9(2)х3200 мм из стали марки А

102. Номер пропуска Толщина полосы, мм Обжатие Температура прокатки, °С Сила прокатки, МПа Работа гидросбивастрелка расчетная 1. Н Ь Н Ь м мм £ ,% 1. Черновая клеть

103. К1 250 210 250,0 211,8 38,2 15,3 1147 20,33 Р2 210 170 211,8 172,2 39,6 18,7 22,36 Р

104. КЗ 170 145,5 172,2 148,1 24,1 14,0 24,84 Р4 145,5 125 148,1 127,4 20,7 14,0 23,50 Р5 125 105 127,4 107,7 19,7 15,5 25,27 Р6 105 92,5 107,7 94,1 13,6 12,6 19,62 Р

105. Номер пропуска Толщина полосы, мм Обжатие Температура прокатки, °С Сила прокатки, МПа Работа гидросбивастрелка расчетная 1. Н Ь Н Ь <4 мм Е , % 1. Черновая клеть

106. К1 250 225 250,0 227,0 23,0 9,2 1130 23,62 Р2 225 210 227,0 212,0 15,0 6,6 23,56 Р3 210 195 212,0 197,0 15,0 7,1 22,37 Р4 195 180 197,0 182,0 15,0 7,6 23,87 Р

107. Номер Толщина полосы, мм Обжатие Температура Сила Работапропуска стрелка расчетная прокатки, °С прокатки, гидросбива1. Н 11 Н 11 АЛ мм МПа1. Черновая клеть

108. К1 300 275 300,0 277,1 22,9 7,6 1151 24,67 Р2 275 255 277,1 258,1 18,9 6,8 30,52 Р3 255 235 258,1 238,3 19,9 7,7 29,44 Р4 235 215 238,3 218,6 19,7 8,3 31,355 215 200 218,6 202,5 16,1 7,4 26,93 Р

109. Кб 200 176,5 202,5 179,5 23,0 11,4 29,75