автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Оптимизация технологических режимов прокатки арматурной и сортовой стали на полунепрерывном мелкосортном стане Дарханского металлургического комбината

На правах рукописи

Чигэстэй Даваасамбуу

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХРЕЖИМОВ ПРОКАТКИ АРМАТУРНОЙ И СОРТОВОЙ СТАЛИ НА ПОЛУНЕПРЕРЫВНОМ МЕЛКОСОРТНОМ СТАНЕ ДАРХАНСКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

КОМБИНАТА

Специальность 05.16.05 «Обработка металлов давлением»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург-2004

Работа выполнена на кафедре обработки металлов давлением Уральского государственного технического университета - УПИ.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Шилов

Владислав Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный

сотрудник Смирнов Сергей Витальевич кандидат технических наук Теляшов

Николай Васильевич

Ведущее предприятие ЗАО «Нижнесергинский метизнометаллургический завод»

Защита диссертации состоится «22» октября 2004г. в 1522 часов на заседании диссертационного совета Д212.285.04 в Уральском государственном техническом университете - УПИ по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, ауд. Мт-324.

Ваш отзыв на автореферат, заверенный печатью предприятия, просим направлять по адресу: Екатеринбург, К-2, ул. Мира 19, ученому секретарю УГТУ-УПИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного технического университета - УПИ.

Телефон (343) 375-45-74, факс(343) 374-53-35. E-mail: omd@mtf.ustu.ru Автореферат разослан «20» сентября 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Шилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. При освоении новых прокатных станов и совершенствовании действующих технологических процессов производства проката всё большее значение приобретают научные методы, основанные на компьютерном моделировании процессов прокатки сортовых профилей. Для этого в трудах ряда научных коллективов (УКРНИИМЕТ, ДОННИИЧЕРМЕТ, ЦНИИЧЕРМЕТ, МИСиС и др.) разработаны программные средства для моделирования на ЭВМ формоизменения металла, технологических и энергосиловых параметров при прокатке различных профилей. В частности, в УГТУ-УПИ создана система автоматизированного проектирования калибровок валков прокатных станов (САПР "Сортовая прокатка") и экспертная система технологии прокатки сортовых профилей (ЭС "Технология сортовой прокатки").

Указанные программные средства позволяют оптимизировать действующие и проектируемые технологические процессы с целью повышения производительности прокатных станов, экономии материально-энергетических ресурсов и повышения качества проката, что подтверждено при проведении научно-исследовательских работ на прокатных станах России и стран ближнего зарубежья.

Необходимость в проведении такой работы возникла при освоении полунепрерывного мелкосортного стана 330, входящего в состав первого в Монголии Дарханского металлургического комбината (ДМК). Проектная производственная мощность этого стана (100 тыс.тонн в год) не освоена, несмотря на достаточно длительный срок эксплуатации (с 1995г.). Это частично объясняется острым дефицитом и высокой стоимостью электроэнергии, топлива, легирующих добавок ^п, Si), а также ограниченным сортаментом продукции (круглый прокат, арматурные периодические профили, уголок). В таких условиях технологические режимы прокатки должны быть направлены на экономное расходование материально-энергетических ресурсов. Однако на ДМК научно-исследовательских работ по созданию ресурсосберегающей технологии и определению путей повышения эффективности работы стана 330 до настоящего времени не проводилось. Это обусловило проведение настоящего исследования.

Цель диссертационной работы; на основе применения систем

компьютерного моделировш " катка" и ЭС "Технология

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ „ -£ а

«ХЫСЭТСХА 0.3- ЗиООЧ с6&

сортовой прокатки") разработать научно обоснованные технологические решения, направленные на экономию материально-энергетических ресурсов, расширение сортамента продукции, повышение механических свойств проката и увеличение производительности стана 330 Дарханского металлургического комбината.

Новизну и ценность для науки представляют следующие разработки диссертации:

-математическая модель механических свойств арматурных сталей, выражающая зависимость предела прочности, предела текучести, относительного удлинения и сужения от химсостава металла и технологических факторов прокатки в более полной форме по сравнению с известными моделями;

-алгоритм оптимизации режимов прокатки сортовых профилей на полунепрерывном стане, основанный на использовании методов исследования операций и современных средств компьютерного моделирования;

-математическая модель и алгоритмы расчетов калибровок валков для прокатки шестигранных профилей, основанные на результатах исследований формоизменения металла при прокатке в калибрах с использованием вариационных принципов теории пластичности.

Практическая ценность результатов диссертации заключается в том, что созданные математические модели и алгоритмы расчетов позволяют разрабатывать оптимальные технологические режимы прокатки сортовых профилей на любом полунепрерывном прокатном стане с целью повышения механических свойств металлопроката, снижения расхода материально-энергетических ресурсов, повышения производительности стана. В частности, для Дарханского металлургического комбината существенное практическое значение представляют следующие технологические разработки:

-оптимальные энергосберегающие режимы прокатки арматурных и сортовых профилей, позволяющие получить экономию затрат на топливо и электроэнергию в размере 10,2-18,6% при холодном посаде заготовок в нагревательную печь и 81-88% при горячем посаде после непрерывной разливки;

-оптимальные по механическим свойствам режимы прокатки арматурных сталей, позволяющие за счет снижения температуры конца прокатки на 90-140°С повысить предел прочности на 4-12% и предел текучести на 6-15%, а

также получить экономию легирующих элементов (Mn, Si) и снизить затраты на ферросплавы на 12,5-62,7%;

-режимы прокатки с применением термомеханического упрочнения проката в потоке стана 330, что позволит выпускать высокопрочные арматурные стали с увеличением прочностных свойств в 1,8-2,3 раза при экономном расходованием легирующих элементов;

-оптимальные по быстродействию технологические режимы, позволяющие увеличить среднюю часовую производительность до 22,6 т/ч и повысить производственную мощность стана до 160 тыс.тонн проката в год;

-калибровки валков и режимы прокатки на. стане 330 шестигранных профилей и швеллеров, что позволит расширить сортамент продукции комбината и поднять ее конкурентноспособность на рынке металлопроката.

Ожидаемый экономический эффект от реализации указанных разработок составит от 1,4 до 20 долларов на тонну проката и достигается за счет снижения затрат на топливно-энергетические ресурсы, экономии ферросплавов при легировании арматурных сталей и повышения производительности стана.

Достоверность полученных в диссертации разработок основывается на применении методов исследования операций, корреляционно-регрессионного анализа, современных математических моделей процесса сортовой прокатки и систем компьютерного моделирования технологических режимов прокатки сортовых профилей, а также на статистическом обобщении производственных данных и результатов лабораторных экспериментов с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel.

Использование результатов работы. Полученные в диссертации практические разработки по совершенствованию технологических режимов прокатки предложены для внедрения на стане 330 Дарханского металлургического комбината.

Разработанные математические модели механических свойств арматурных сталей, методика расчета калибровок валков для прокатки шестигранных профилей, а также алгоритмы оптимизации режимов прокатки на полунепрерывных станах рекомендуются для использования при обучении студентов в Дарханском технологическом институте Монгольского государственного технического университета и на кафедре ОМД УГТУ-УПИ.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции «Научно-

технический прогресс в металлургии» (2001, г.Темиртау); на четвертом и пятом международном конгрессе прокатчиков (2001, гМагнитогорск и. 2003, г.Череповец); на международной научно-технической конференции «Теория и практика производства листового проката» (2003, г.Липецк); на международной научно-практической; конференции «Научно-технический, прогресс в металлургии» (2003, г.Темиртау); на I, IV и V отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ; на втором конгрессе металлургов Монголии (2003г, г. Дархан); на научной, теоретико-практической конференции, монгольских студентов, магистрантов, аспирантов, обучающихся в вузах Российской Федерации (2004г, Москва).

Публикации: Основное содержание работы отражено в 13 статьях.

Объем работы: Диссертация состоит, из введения, четырех глав, заключения и пяти приложений; изложена на 128 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками и 29 таблицами; библиографический список включает 117 наименований.

В 1994-г. на Дарханском металлургическом комбинате был сдан в эксплуатацию первый в Монголии полунепрерывный мелкосортный стан 330, расположенный за машиной непрерывного литья заготовок и включающий обжимную клеть трио 530 и две непрерывные группы в составе.4-х и 6-ти рабочих клетей (рис. 1.1).

Рис.1.1. Схема расположения оборудования мелкосортного стана 330: 1 -нагревательная печь; 2-обжимная клеть трио; 3-стационарные ножницы горячей резки; 4-промежуточная непрерывная группа клетей; 5-летучие аварийные ножницы;

б-чистовая непрерывная группа клетей; 7-подающие ролики; 8-дисковые летучие ножницы; 9-холодилыгак; 10-ножницы холодной резки; 11-роликоправильная машина; 12-пакетирующие устройства

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ< ЬСостояние вопроса и постановка задач исследования

-3«

Ж

Сортамент продукции стана включает арматурную сталь гладкого и периодического профиля диаметром 10-3 8мм, круглый прокат 010-3 8мм и угловые профили с длиной полки 25-65мм.

Марочный сортамент составляют углеродистые стали SR235, SR295 и низколегированные стали SD295-SD490, близкие по химсоставу российским маркам СтЗ-Ст5, 35ГС-25Г2С. Вся продукция производится по японским и монгольским стандартам. Наибольшую долю (до 60%) в сортаменте продукции составляют арматурные стали.

Непрерывную заготовку сечением И 5x115мм нагревают в методической печи, и прокатывают в обжимной клети за 7 проходов, а затем в непрерывных группах за 4-10 проходов в зависимости от размеров профиля.

Проектная производственная мощность стана составляет 100 тыс.тонн проката в год. Однако к настоящему времени она освоена только на 20-30%. Одной из причин неэффективной работы стана является дефицит и высокая стоимость материально-энергетических ресурсов. Особенно дефицитной является электроэнергия, вследствие чего цена ее строго дифференцирована по времени суток: ночной тариф на электроэнергию в 4-5 раз меньше, чем дневной. Поэтому стан преимущественно эксплуатируют ночью, вследствие чего фактическое время работы стана существенно сокращается по сравнению с проектным. Другим дефицитным энергоносителем является топливо, в качестве которого используется солярное масло, поставляемое на комбинат по цене 521,1$ за тонну. Имеются проблемы с обеспечением комбината легирующими материалами (Fe-Mn, Fe-Si), применяемыми при производстве арматурной стали и поставляемыми на ДМК из Китая и России.

Другой причиной неэффективной работы стана является ограниченный сортамент продукции (3 вида профилей и 32 профиле-размера), что не может удовлетворить потребности рынка металлопроката и снижает возможности сбыта продукции.

В таких условиях технологические режимы прокатки должны обеспечивать экономное расходование материально-энергетических ресурсов и расширение сортамента продукции. Однако на ДМК научно-исследовательских работ по созданию ресурсосберегающей технологии до настоящего времени не проводилось. Это обусловило проведение настоящей работы с указанной выше целью.

Для определения способов и путей достижения поставленной цели в диссертации проведен аналитический обзор современного состояния и развития технологии производства арматурной и сортовой стали. Изучению и развитию теории и технологии производства мелкосортной стали посвящены труды А.П.Чекмарева, В.Я.Гречко, В.О.Гетманца, АЛХрудева, Л.Н.Левченко, Л.Ф.Машкина, М.А.Гурова, В.Г.Дукмасова, Р.С.Дубинского и др. ученых. В трудах К.Ф.Стародубова, И.Г.Узлова, В.Я.Савенкова, Ю.З.Борковского, А.А.Кугупшна, В.Т.Черненко и др. созданы теоретические основы термического упрочнения проката в потоке мелкосортных станов, разработаны способы и технические средства такого упрочнения арматурных сталей, получены математические регрессионные модели механических свойств арматурных профилей. Методы расчета калибровок валков и технологических режимов прокатки сортовых профилей развиты в трудах Б.П.Бахтинова, М.М.Штернова, А.П.Чекмарева, Б.Б.Диомидова, Н.В.Литовченко, ИЛ.Тарновского, В.С.Смирнова, В.К.Смирнова и др. ученых. В последние годы широкое применение получили методы автоматизированного анализа и проектирования технологии сортовой прокатки, разработанные в трудах УКРНИИМЕТ'а, ДОННИИЧЕРМЕГа, ЦНИИЧЕРМЕТ'а, МИСИС, и УГТУ-УПИ. Среди этих методов наиболее полными и научно обоснованными являются системы, разработанные в УГТУ-УПИ (САПР "Сортовая прокатка", ЭС "Технология сортовой прокатки"), которые многократно и эффективно апробированы при оптимизации действующих и проектировании новых технологических процессов на различных станах.

На основе проведенного анализа работы стана 330 и аналитического обзора сформулирована цель диссертационного исследования и определены задачи, необходимые для её достижения:

-разработать математические модели механических свойств арматурных сталей ДМК, выражающие зависимости предела прочности, предела текучести, относительного удлинения и сужения от химсостава металла, степени деформации в последних проходах, размеров профиля, температуры конца прокатки, последеформационной паузы и параметров охлаждения;

-с использованием методов исследования операций и комплекса компьютерных программ, разработанных в УГТУ-УПИ, составить алгоритмы оптимизации технологических режимов прокатки на полунепрерывном стане, включающим обжимную клеть трио и непрерывную группу клетей;

-с применением полученных математических моделей и составленных алгоритмов разработать оптимальные технологические режимы прокатки на стане 330 ДМК арматурной стали с целью повышения её механических свойств и экономии расходов на топливо, электроэнергию и легирующие элементы;

-разработать оптимальные калибровки валков и технологические режимы прокатки шестигранной стали и швеллеров, с целью расширения сортамента продукции и увеличения производительности стана;

-разработать технические решения по организации на- стане 330 термомеханического упрочнения проката, определить основные параметры установки ВТМО и режимов упрочнения прокатанных профилей.

2.Разработка математической модели механических свойств арматурной стали Для получения математических зависимостей механических свойств арматурной стали от влияющих на них факторов применили статистический анализ производственных и опытных данных с использованием программ корреляционно-регрессионного анализа, входящих в состав прикладного пакета Microsoft Excel. Исследования проводили в 3 этапе.

На первом этапе исследовали зависимость предела прочности ав, предела текучести относительного удлинения и сужения от химсостава стали по производственным данным ДМК. Для этого провели статистический анализ указанных свойств и химсостава сталей, выплавленных и прокатанных в период 1995- 1999г. В статистическую выборку включали результаты приемочных испытаний механических свойств арматурных сталей 360-ти плавок, имеющих следующую вариацию химсостава, %: С=0,14-0,36; Mn=0,52-l,49; Si=0,13-0,38; S=0,020-0,045; P=0,017-0,045. В статистическую выборку включали также диаметр прокатанных прутков d, составляющий от 10 до 29 мм. В результате корреляционно-регрессионного анализа составленной выборки получили следующие уравнения регрессии и коэффициенты множественной корреляции R (здесь и далее о, и от выражены в МПа, a S и \|/ - в %).

а,=332,4+768,ЗС+113,5Si+165,87Mn+1549,52P-5,86d, R=0,806; (2.1) стт=300,4+517,43C+85,45Mn+1020,57P-5,5d, R=0,764; (2.2)

Проверка статистической значимости этих уравнений-проведена по F-критерию Фишера,, а-значимости коэффициентов уравнений регрессии по ^ критерию Стьюдента (табл.2.1).

Таблица 2.1

Величины статистик и критические значения при проверке

статистической значимости уравнений регрессии_

Мех. свойства Значимость коэффициента множественной корреляции Расчетные значения (-критерия для коэффициентов уравнении регрессии Критич. знач. ЧалО-[98] Статистическая значимость уравнения

Рк С Мп Р в <1

о. 109,6 3,68 9,8 2,08 12,05 2,86 - -11,76 1,966 131,9 4,4

От 82,5 3,68 8,82 - 9,25 2,49 - -14,59 1,966 124,5 5,6

8 33,9 3,68 -6,01 - -8,82 - - -3,76 1,966 68,5 8,5

V 8,6 3,68 -2,89 - -2,62 - - -5,07 1,966 17,5 8,5

На втором этапе исследовали влияние на механические свойства технологических факторов прокатки: температуры конца прокатки ^п., степени обжатия в последнем проходе s и последеформационной паузы т перед охлаждением прокатанного прутка в воде. Для этого провели опыты по прокатке на лабораторном стане 200 образцов из стали марки SR235 с размерами поперечного сечения 12,5х12,5мм. Опыты проводили по плану З3, изменяя каждый из указанных параметров на следующих уровнях:

Нагрев образцов проводили в электрической нагревательной печи типа "СНОЛ-L62Л/П-Ml У4.2" с измерением температуры хромель-копелевой термопарой. Прокатанные образцы охлаждали в спокойной воде. Одновременно проводили опыты без замочки полос с естественным охлаждением на воздухе.

Для механических испытаний из прокатанных полос вырезали стандартные цилиндрические и плоские образцы. Определение проводили на испытательной машине "Инстрон 1196". Полученные опытные данные обрабатывали по программе корреляционно-регрессионного анализа. При этом анализировали две отдельные выборки: для образцов, охлажденных в воде, и для образцов, охлажденных на воздухе. В результате получили следующие уравнения регрессии:

-для образцов, охлажденных на воздухе;

ст,=1088,1+0,47е-0,431кп., 11=0,723; (2.5)

стт=824,2+0,1е-0,38и«.„., 11=0,755; (2.6)

(2.7)

(2.8)

(2.9) (2.10) (2.11) (2.12)

5=7,8-0,044е+0,0163^,,., 11=0,657;

\|/=29,2-0,053&И),03141Ьп.; Я=0,531;

-для образцов, охлаждённых в воде:

ст,=1659-3,38х+13,356-0,5^,,, 11=0,857;

стт=1294,3-3,82т+14,1 11=0,858

5=9,85+0,21 т-0,064е+0,00121 ^, 11=0,679

\(г=43,65+0,015х-0,24еН),0И1Л.. 11=0,838.

Статистическая значимость полученных уравнений проверена по критерию Фишера. Выявленные статистические связи характеризуются достаточно высокими коэффициентами множественной корреляции, значимость которых подтверждена критерием Фишера. Среднестатистическая погрешность аппроксимации составила 0,16-1,3%, а среднее квадратическое отклонение рассчитанных данных от опытных 3-4%.

На третьем этапе на основе полученных статистических зависимостей (2.1)-(2.4), выражающих влияние химсостава сталей, и уравнений регрессии (2.5)-(2.12), учитывающих влияние технологических параметров прокатки, разработали комплексную математическую модель, в которой учитывается влияние обеих групп факторов. При разработке такой модели полагали, что установленное в опытах влияние степени деформации, температуры конца прокатки и последеформационной паузы перед охлаждением в воде сохраняется при прокатке любой марки стали, а свободный член в уравнениях (2.5)-(2.12) выражает влияние химического состава металла согласно уравнениям (2.1)-(2.4) и является некоторым "базовым показателем".

С учетом такого допущения получили новые уравнения регрессии:

- для образцов, охлажденных на воздухе

ст,=769,5+768,ЗС+113,581+165,87Мп+1549,5Р+0,4716-0,43^0.-5,86^ от=698,1+517,43С+85,45Мп+1020,57Р+0,1е-0,3811, п.-5,5а, 5=23,81-33,5С-7,7Мп-0,044е+0,0163^„-0,1 Зё,

\|/=38,72-35,15С-5,03Мп-0,053е+0,0314^.п.-0,4<1;

- для образцов, охлажденных в воде с,=1340,38+768,ЗС+113,581+165,87Мп+1549,5Р-3,38т+

+13,35е-0,5^.п.-5,86С1,

от=1149,16+517,43С+85,45Мп+1020,57Р-3,82х+14,1б-0,363^-5,5<1, 5=27,11-33,5С-7,7Мп+0,21т-0,064Б+0,00121^п.-0,134

(2.13)

(2.14)

(2.15)

(2.16)

(2.17)

(2.18) (2.19)

\|/=47,4-35,15С-5,03Мп+0,015тЮ,24е+0,01^ пЛ0,4А (2.20)

Коэффициенты множественной корреляции полученных уравнений составляют 0,581-0,841 и являются значимыми, что подтверждено проверкой по критерию Фишера.

Предложенные регрессионные модели отличаются от известных математических моделей более полным учетом факторов и позволяют определить механические свойства для целого класса арматурных сталей, в то время как большинство известных уравнений регрессии предложено для определения механических свойств отдельных марок стали. З.Оптимизация технологических режимов прокатки на полунепрерывном

стане

3.1. Алгоритм решения задачи

Для оптимизации технологических режимов прокатки на полунепрерывном стане, включающем обжимную клеть трио и непрерывные группы клетей, применили математический аппарат исследования операций. При этом в качестве модели, описывающей состоянии технологического процесса прокатки в каждом проходе, применили систему расчетов формоизменения металла и энергосиловых параметров прокатки, разработанную в УГТУ-УПИ на основе вариационных принципов теории пластичности и реализованную в виде комплекса компьютерных программ для линейных станов (программа "Анализ-ЛС" в составе САПР "Сортовая прокатка") и для непрерывных станов (ЭС "Технология сортовой прокатки"). Указанная система включает ограничения режимов прокатки по условиям захвата металла валками, устойчивости полос в калибрах, по прочностным ресурсам оборудования стана и по энергосиловой загрузке привода рабочих клетей.

С учетом поставленных целей и задач исследования в качестве целевых функций (критериев оптимизации) применили следующие параметры: -предел прочности и текучести арматурной стали -расход топлива на нагрев заготовки -расход электроэнергии на прокатку -суммарные расходы на топливо и электроэнергию -часовая производительность стана

В качестве параметров управления использовали температуру нагрева заготовки ^ температуру конца прокатки конечную скорость прокатки V,, и такт прокатки в обжимной клети трио.

Для поиска экстремальных значений целевых функций применили метод целенаправленного перебора по сетке управляющих параметров.

С учетом изложенных положений разработан общий алгоритм оптимизации режимов прокатки на полунепрерывном стане, включающей 2 этапа.

1. На первом этапе по программе "Анализ-ЛС" производится моделирование процесса прокатки в обжимной клети с целью определения оптимальных условий получения подката для непрерывных групп клетей. Полученные при этом параметры условно оптимального технологического режима (температура подката, такт прокатки и др.) служат исходными для расчетов на последующем этапе.

2. На втором этапе с использованием ЭС 'Технология сортовой прокатки" производятся расчеты оптимального режима прокатки в непрерывных группах клетей, обеспечивающего достижение экстремального значения целевых функций при условно оптимальных параметрах выдачи подката из обжимной клети трио. Если при этом не выполняется какое-либо ограничение, то соответствующим образом изменяется значение управляющего параметра в обжимной клети трио и производятся повторные расчеты по п.п. 1 и 2 до выполнения всех ограничений.

По разработанному общему алгоритму решены задачи оптимизации режимов прокатки по различным критерием.

3.2. Разработка ресурсосберегающей технологии прокатки арматурных сталей

При оптимизации действующих технологических режимов по критериям экономии топливно-энергетических ресурсов в качестве целевой функции приняли суммарные затраты на топливо и электроэнергию, составляющую часть расходов по переделу.

W=QtCт+QэC„ (3.1)

где расход топлива и электроэнергии на 1 т годного проката;

стоимость топлива и электроэнергии.

Удельный расход электроэнергии на прокатку в применяемой математической модели рассчитывали по формуле:

i-1

Dki

(3.2)

где - масса одной заготовки; - сопротивление металла деформации, определяемое в зависимости от марки стали, температуры металла, степени и скорости деформации; - высота раската после прохода; - безразмерный коэффициент мощности, зависящий от формы калибра и указанных выше безразмерных параметров деформации; - скорость и машинное время

прокатки; -катающий диаметр валков. Расход топлива на нагрев заготовки до требуемой температуры определяли с учетом коэффициента полезного действия печи К и теплотворной способности солярового масла д

QT=-

qK

(3.3)

начальная температура заготовки

где с - теплоемкость металла; t„ (температура посада).

В качестве параметров управления оптимизируемой системой приняли температуру нагрева заготовки to и конечную скорость прокатки Vn. Моделировали процессы прокатки круглых и периодических арматурных профилей 01О-22мм из сталей SR235 (аналог СтЗ) и SD345 (аналог 35ГС).

На первом этапе определяли минимально возможную температуру нагрева заготовки по условиям энергосиловой загрузки оборудования обжимной клети трио. Для этого по программе "Анализ-ЛС" проводили расчеты всего комплекса технологических параметров прокатки при переборе значений to от 1250° С с шагом At=50oC до получения предельного значения tomín» обусловленного ограничениями по прочности оборудования и мощности привода клети. В результате расчета удовлетворяли условию минимизации расхода топлива и определяли расход электроэнергии на прокатку в обжимной клети. В результате установили, что минимально допустимая температура нагрева заготовки при прокатке стали SD345 составляет 1050°С, а при прокатке SR235-1000°C. При указанных температурах нагрева заготовок температура конца прокатки сталей SD345 и SR235 в клети трио составила 1039°С и 992°С соответственно. Эти температуры были приняты, за начальные при моделировании режимов прокатки в непрерывных группах клетей.

На втором этапе с применением ЭС "Технология сортовой прокатки" рассчитывали весь комплекс технологических параметров прокатки в

непрерывных группах клетей 2-11 при переборе конечной скорости прокатки V,, от максимальной У„=14м/с с шагом ДУп=1-2м/с до минимально возможной, допустимой принятой системой ограничений. При этом на каждом шаге рассчитывали расход электроэнергии на прокатку в непрерывной группе клетей и, суммируя его с расходом электроэнергии в обжимной клети, определяли общие затраты электроэнергии на прокатку профиля, а затем рассчитывали значение целевой функции (3.1). Основные результаты такого моделирования для условий прокатки 010мм приведены на рис.3.1. Как видно из приведенных графиков, оптимальной конечной скоростью прокатки оказалась скорость которая ограничивается минимально допустимыми скоростями вращения валков Ущш в клетях 2,3,7 и 10.

о с—I—I-----1-— о --------—

23456789 !0 11 234 5В 7 В9 10 11 Номер клети Номер клети

Рис.3.1. Изменение скоростпых и энергосиловых параметров в процессе прокатки арматурной стали 30345 010мм в непрерывной группе клетей с различными скоростями и начальной температурной раската 1039°С

Основные результаты такого моделирования приведены в табл.3.1. Как видно, рассчитанные оптимальные режимы прокатки всех профилей характеризуются снижением температуры нагрева заготовки и в большинстве случаев конечной скорости прокатки. За счет этого они позволяют получить экономию затрат на топливо и электроэнергию в пределах 10,16-18,62%, что составляет 2,3-4,2 долл./т.

Наиболее эффективное снижение расхода тепловой и электрической энергии может быть достигнуто при "прямой" прокатке, когда посадка заготовок в нагревательную печь производится после непрерывной разливки при температуре посада 1н=850-900оС (снижение температуры при транспортировке заготовки от МНЛЗ к печи составляет 300-3 5 0°С). Принимая температуру нагрева заготовок соответственно разработанным выше оптимальным режимам 1„=1000-1050оС (см. табл.3.2), рассчитали расход топлива на подогрев заготовок с температуры посада 1„=900оС. Остальные параметры оптимального режима прокатки не изменяли.

В результате установили, что за счет применения "прямой" прокатки затраты на топливо и электроэнергию снижаются на 81,0-88,7% и позволяют получить экономию Наряду с этим разработанные оптимальные

режимы обеспечивают повышение механических свойств арматурной стали за счет понижения температуры конца прокатки.

В результате моделирования технологии "прямой" прокатки сортовых профилей из низкоуглеродистых сталей, не требующих регламентированных механических свойств, установили, что оптимальные по критерию (3.1) технологические режимы реализуются при температуре нагрева заготовки 1250°С и максимально допустимых скоростях прокатки 4,5-14 м/с. При этом расход топлива сокращается на 71,5-74,6%, и достигается экономия затрат 15,8$/т.

33. Повышение механических свойств арматурной стали при прокатке по

оптимальнымрежимам

Как видно из уравнений (2.5-2.12) и (2.13-2.16), механическими свойствами арматурной стали при прокатке без специального ускоренного охлаждения можно эффективно управлять только за счет изменения температуры конца прокатки Ъп : относительное обжатие в последнем проходе ограничено условиями получения заданного профиля и не может изменяться в значительных пределах. Рассчитанные оптимальные по экономии топливно-энергетических ресурсов режимы позволяют снизить температуру начала и конца прокатки до её предельных значений, обусловленных ограничениями по прочностным и энергетическим параметрам стана. Таким образом, максимально возможные значения целевых функций достигаются лри реализации рассчитанных выше оптимальных режимов.

Для определения эффективности повышения механических свойств при прокатке по указанным режимам рассчитали по формулам (2.13-2.16) значения при зафиксированных минимально возможных температурах конца прокатки для арматурных профилей мм из всех прокатываемых марок.

Одновременно проводили аналогичные расчеты для условий прокатки при существующих (проектных) температурных режимах. Сравнивая механические свойства при двух указанных режимах, судили о степени повышения прочностных свойств за счет оптимизации режимов прокатки. В результате установили, что при прокатке по оптимальным технологическим режимам арматурной стали всех марок предел прочности повышается на 33-65МШ (412%), а предел текучести на 30-57МШ (6-15%) без существенного снижения пластических характеристик. При этом расчетные значения механических свойств всех марок получаются

существенно выше требуемых по стандарту М№ Л8 О 3112: 2002

причем прочностные характеристики низкоуглеродистой стали 8Я235 соответствуют требованиям стандарта для легированных сталей 8Б295-8Б490. Таким образом, оказывается возможным за счет замены легированных сталей 8В295Б-8Б490 углеродистыми или низколегированными сталями 8Я235-8Я295 получить экономию легирующих элементов (Мп, 81). В частности, при замене стали марки 8Б390, содержащей 1,8% марганца, сталью марка 8Я235 (Мп=0,65%) можно снизить содержание

марганца на 1,15%, т. е. до 0,65%. При замене других легированных сталей содержание Мп и Si можно снизить на 0,1-0,95%. Это позволит получить экономический эффект 1,4-16,4$/г.

Более эффективное повышение механических свойств, может быть получено за счет применения термоупрочнения проката в потоке стана на специальной установке ускоренного охлаждения! полос. Используя опыт создания и эксплуатации таких установок (работы К.Ф.Стародубова, И.Г. Узлова, В.Т.Черненко, В.Т.Худика и др.), определили основные параметры и схему расположении установки ВТМО на стане 330 ДМК (рис.3.2).

С целью прогнозирования механических свойств арматурной стали, подвергнутой термоупрочнению на предлагаемой установке, провели расчеты прочностных и пластических характеристик по формулам (2.17-2.20), принимая последеформационную паузу и не изменяя режим прокатки. Сравнивая полученные результаты (табл.3.2) с механическими свойствами арматурных сталей, прокатанных по проектным режимам, можно сделать вывод, что за счет термоупрочнения проката предел прочности может увеличиться в 1,85-2,5 раза, а предел текучести в 2,3-2,9 раза, при этом относительное удлинение снизится до уровня 11-5%. Такие механические свойства соответствуют высокопрочным арматурным сталям, поставляемым на российских прокатных станах и соответствующим лучшим мировым стандартам.

Таблица 3.2.

Усредненные по диаметру прутков механические свойства арматурной

Марка стали ст„ МПа сГт.МПа 5,%

811235 1309,7 1153,5 11

ББ295А 1333,4 1168,1 И

ББ295В 1566,3 1270,9 9

Б0345 1590,8 1285,3 8

Б0390 1639,3 1312,7 6

80490 1662,4 1328,2 5

3.4.Оптимизация режимов прокатки по быстродействию

Поскольку рабочее время стана 330 в условиях ДМК ограничено из-за дефицита электроэнергии, то для достижения проектной мощности (проектного объема производства) стана необходимо увеличить его часовую производительность. С этой целью провели оптимизацию режимов прокатки по быстродействию. В качестве целевой функции приняли такт прокатки Т—>пип.

В условиях полунепрерывного стана, включающего обжимную клеть трио и непрерывную группу клетей, оптимальным тактом прокатки является максимальный из двух минимально возможных тактов прокатки:

Т0пг=тах(Т0тт, Т1тш), (3.4)

где - условно оптимальные (минимально возможные) такты

прокатки в клети трио и в чистовой непрерывной группе клетей соответственно.

С учетом изложенного общий алгоритм оптимизации (см. п. 3.1) при поиске оптимальных по быстродействию режимов прокатки конкретизирован следующим образом.

1.На первом этапе по программе "Анализ-ЛС" моделировали режимы прокатки в обжимной клети трио с целью определения минимально возможного такта выдачи подката для непрерывной группы клетей.' При этом в

качестве управления принимали перекрытие проходов, характеризуемое номером прохода перекрывающегося с первым проходом при

одновременной прокатке нескольких заготовок.

При моделировании управление изменяли от наиболее жесткого перекрытия 1-го и 3-го проходов (1п=3) с ш ^=3, 4,м5 .д) о

предельного случая, когда не выполнялось какое-либо из ограничений, что и соответствовало минимально возможному такту

2.На втором этапе по программам ЭС 'Технология сортовой прокатки" моделировали процесс прокатки в непрерывной группе клетей с целью определения такта Т^п выдачи готовых профилей из чистовой клети. В качестве управления применяли конечную скорость прокатки V,,, изменяя ее в процессе расчетов от минимально возможной до предельной Ущцах, ограниченной одним из ограничений.

3.Полученные два такта сравнивали между собой, определяя по (3.2) оптимальный такт прокатки. Если получается, что Тощ^Т-!,,,],,, то оптимальный режим прокатки ограничивается возможностями обжимной клети трио, которая является "узким местом". Следовательно, Т0пг=Тотш- Если же Тотт<-Г1тт> Т0 "узким местом" является непрерывная группа клетей, и Соответственно, выбранному такту корректировали график Адамецкого в смежной группе клетей. В первом случае такт прокатки в непрерывной группе клетей следует увеличить до оптимального за счет понижения конечной скорости прокатки с целью снижения расхода электроэнергии на деформацию металла. В случае, если то следует увеличить такт прокатки в обжимной клети до за счет изменения перекрытия проходов.

Моделировали режимы прокатки круглых профилей диаметром 10-22мм •из стали 8Б345. В результате установили, что оптимальным режимом работы клети трио является прокатка одновременно двух заготовок с перекрытием в первом и пятом проходах При этом такт прокатки составляет

и ограничен прочностными ресурсами клети трио и кратковременной перегрузкой электродвигателя привода.

В результате моделирования режимов прокатки на втором этапе установили, что условно оптимальный такт прокатки в непрерывной группе

в зависимости от прокатываемого профиля изменяется в пределах 14,0+23,4 с, что меньше Т01пш. Таким образом, при прокатке всех профилей "узким" местом является обжимная клеть трио, и следовательно, что соответствует оптимальной часовой производительности стана 22,6т/ч. При этом оптимальная конечная скорость прокатки составляет в зависимости от профиля 2,7-13,3м/с.

Поскольку часовая производительность стана при производстве всех профилей получается одинаковой и составляет 22,6т/ч, то при номинальном фонде времени работы стана 7200 часов в год, максимальная производственная

мощность стана составит Q=22,6x7200=162,7тыс.тонн, что существенно больше проектной мощности ЮОтыс. тонн.

4.Разработка оптимальных режимов прокатки новых профилей

В диссертации разработана математическая модель формоизменения металла при прокатке шестигранных профилей из подката прямоугольного, квадратного, круглого, ребрового овального и шестигранного сечения за два прохода по схеме шестиугольник-шестигранник (рис.4.1). Процесс прокатки по такой схеме однозначно описывается следующими безразмерными критериями: A,57=coo/coi-общий коэффициент вытяжки за два прохода; 1/t]i=B/H] и 1/г|2=Но/Н-

коэффициенты обжатия в первом и втором калибре;

отношение осей шестиугольной полосы;

отношение осей исходного подката; и коэффициенты вытяжки в первом и втором калибре;

приведенный диаметр валков.

При разработке математической модели формоизменения металла при прокатке по таким схемам применили метод совместного решения двух систем уравнений:

-уравнений, выражающих геометрические соотношения при преобразовании исходного сечения подката через шестиугольное сечение в шестигранный профиль:

-уравнений, выражающих закономерности течения металла формулами, полученными в УГТУ-УПИ с применением вариационных методов теории пластичности.

Указанные системы уравнений решали для каждой схемы прокатки численным методом на ПЭВМ в среде электронных таблиц Excel. В результате аппроксимации полученных численных значений- с учетом

геометрических соотношений получена полная система уравнений (табл.4.1),

Рис.4.1. Типовые схемы получения шестигранного профиля

позволяющая рассчитывать размеры полос и калибров при прокатке шестигранных профилей по различным схемам (см. рис.4.1). Для облегчения расчетов по этим уравнениям построены номограммы, выражающие зависимость А^^Аь а) и а, АО-

С использованием полученных формул и номограмм разработаны алгоритмы расчета калибровок шестигранной стали, которые были применены при расчете калибровок валков стана 330 для получения шестигранных профилей с диаметром вписанной окружности 10-32мм (рис.4.2). Для каждого профиля с применением ЭС "Технология сортовой прокатки" определили оптимальные по быстродействию технологические режимы.

Рис.4.2. Схема калибровки валков стана 330 для прокатки шестигранных профилей с диаметром вписанной окружности 10-32мм

Формулы для расчета формоизменения металла при прокатке шестигранной стали

Таблица 4.1

Схема прокатки (см. рис.4.1) Коэффициенты деформации во 2-м калибре Коэффициенты деформации в 1-м калибре Суммарный коэффициент вытяжки

Прямоугольник (квадрат)--шестиугольник--шестигранник. . 0,90 кг - ао — = 1 + (а Л2 (1 V 1 (а-0,00555а2-0,45) -1),-143(0>718 - 0,0336АГК,03О"'5°' а0 Ч^! Л2 а)

Круг (реб. овал)--шсстиугольник--шестигранник. Ы (а-0,0555а2-0,45) -1 = 1 + {а -1)0-903 (2,53 -1,62А?-061 Ъ 4 1 -1 у/ 1 У («-0>00555а2-0,45) > - = 1 + (а -1)1'057(1,419- 0,848а®'035) Л! Х^О.ЗОЗ-Г— •—.!) X УЬ л2 а) х (1+ 1-0,6з/ 1 Уц-О [1 ао) Као~1А ао)

Шестигранник--шестиугол ьник--шестигранник. Я.2 = 0,78 Л2 (а-0,00555а2-0,45) зг -1)1,388 (о,463 - 0,024А®'63 ) Х..1ДЭ4 Чг а)

Калибровка валков для прокатки швеллера №6,5 разработана по аналогам с применением указанной ЭС. Установлено, что оптимальные режимы прокатки этого швеллера реализуются при конечной скорости 6,0м/с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведения исследований достигнута цель диссертационной работы и получены следующие результаты:

1 .Разработаны математические модели механических свойств арматурных сталей ДМК, основанные на результатах статистического анализа производственных данных и специально проведенных экспериментальных исследований. Полученные регрессионные модели учитывают влияние на механические свойства химсостава металла и основных технологических факторов (степени обжатия в последнем проходе, температуры конца прокатки и последеформационной паузы перед охлаждением в воде) в наиболее полной форме по сравнению с известными математическими моделями.

2.Разработан общий алгоритм оптимизации технологических режимов прокатки на полунепрерывном сортовом стане, базирующийся на применении математического аппарата исследования операций и комплекса программ автоматизированного проектирования технологии сортовой прокатки.

3.По разработанному алгоритму с применением полученной математической модели рассчитаны оптимальные технологические режимы прокатки арматурной стали. Установлено, что при прокатке по этим режимам за счет снижения температуры конца прокатки на 90-140°С предел прочности повышается на 4-12%, а предел текучести - на 6-15% без существенного снижения пластических характеристик. При этом прочностные свойства низкоуглеродистой стали БЯ235 соответствуют требованиям стандарта М№ ЛБ О 3112: 2002 для легированных сталей БВ295-БВ490, что позволяет получить экономию легирующих элементов и снизить расходы на ферросплавы на 1,4-16,4$/т.

4.0пределены основные технологические параметры установки термомеханического упрочнения арматурной стали и предложена схема расположения ее на стане 330. Установлено, что за счет термоупрочнения прочностные свойства стали увеличатся в 1,85-2,3 раза, а относительное удлинение снизится до 5-11%.

5.Установлено, что оптимальные по расходу топливно-энергетических ресурсов режимы прокатки реализуются при снижении температуры нагрева

заготовки до 1000-1050°С и конечной скорости прокатки до 4,5-10м/с, что позволяет получить экономию затрат на топливо и электроэнергию в пределах 10,2-18,6%. Наиболее эффективное снижение затрат на тепловую и электрическую энергию (на 81-88%) достигается при "прямой" прокатке с посадом заготовок в нагревательную печь при температуре 850-900°С после непрерывной разливки.

6.Показано, что оптимальные по быстродействию режимы прокатки на стане 330 реализуются при одновременной прокатке двух заготовок в обжимной клети трио с перекрытиями в первом и пятом проходах, что позволяет увеличить среднюю часовую производительность до 22,6т/ч и превысить проектную производственную мощность стана.

7.Разработана математическая модель формоизменения металла и алгоритмы расчета калибровок валков при прокатке шестигранной стали. По этим алгоритмам запроектированы оптимальные калибровки валков и технологические режимы прокатки шестигранных профилей (ГОСТ2879-88) с диаметром вписанной окружности от 10 до 32мм.

8.Рассчитана калибровка валков и оптимальный по быстродействию режим прокатки швеллера №6,5. Показана техническая возможность производства на стане 330 швеллеров №6,5 и 5.

Полученные результаты являются научно обоснованными технологическими разработками по повышению эффективности производства проката на полунепрерывном стане 330 ДМК, что имеет существенное значение для народного хозяйства Монголии.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Даваасамбуу Ч, Шилов В.А., Инатович Ю.В. Оптимизация технологических режимов прокатки на мелкосортном стане 330 Дарханского металлургического комбината.// Изв. вузов. Черная металлургия, 2002. №3. С.36-39.

2. Даваасамбуу Ч, Михайленко A.M., Шилов В.А. Статистическая модель механических свойств арматурной стали Дарханского металлургического комбинату/ Изв. вузов. Черная металлургия, 2002. №9. С.65-66.

3. Даваасамбуу Ч, Шилов В.А., Михайленко А.М. Влияние технологических параметров прокатки на механические свойства арматурной стали.// Изв. вузов. Черная металлургия, 2003. №10. С.50-51.

4. Шилов В.А., Даваасамбуу Ч. Производство проката на Дарханском металлургическом комбинате и перспективы его развития.// Производство проката, 2002. №3. С.31-33.

5. Шилов В.А., Даваасамбуу Ч., Инатович Ю.В. Разработка энергосберегающей технологии прокатки на полунепрерывном мелкосортном стане Дарханского металлургического комбината//Производство проката, 2003. №10. С. 16-20.

6. Шилов В.А., Даваасамбуу Ч. Производство проката на Дарханском металлургическом комбинате и перспективы его развития.// Труды 4-го конгресса прокатчиков (Магнитогорск, 16-19 октября 2001) М.: АО «Черметинформация», 2002. С. 275-278.

7. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Моделирование режимов низкотемпературной прокатки арматурной стали на мелкосортном стане Дарханского металлургического комбината// Теория и практика производства листового проката: Сборник научных трудов. Часть 1. Липецк: ЛГТУ,2003.С.76-81.

8. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А. Алгоритм оптимизации технологических режимов прокатки на полунепрерывных мелкосортных станах.// Труды международной научно-технической конференции «Научно-технический прогресс в металлургии». Темиртау, 2001. С.84-88.

9. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А., Михайленко А.М. Исследование механических свойств арматурной стали Дарханского металлургического комбината.// Труды международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в металлургии», Темиртау, 2003. С.296-298.

10. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А. Моделирование на ЭВМ режимов низкотемпературной прокатки арматурной стали на мелкосортном стане 330 ДМК.// Научные труды I отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ, Сборник тезисов. 4.1. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. С. 5253.

11. Даваасамбуу Ч., Шилов В. А. Экспериментальные исследования механических свойств арматурной стали Дарханского металлургического комбината.// Научные труды IV отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ, Сборник тезисов. 4.1. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2003. С. 53-54.

12. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А. Энергосберегающая технология прокатки арматурной стали на полунепрерывном мелкосортном стане.// Научные труды V отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ, Сборник тезисов. 4.1. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. С. 93-95.

13. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А. Экспериментальное исследование механических свойств арматурных сталей Дарханского металлургического комбинатаУ/ Сборник трудов Московской научной, теоретико-практической конференции монгольских студентов, магистрантов, аспирантов и докторантов, обучающихся в вузах Российской федерации, Выпуск №1, М.: 2004. С.119-121.

Чигэстэй Даваасамбуу

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПРОКАТКИ АРМАТУРНОЙ И СОРТОВОЙ СТАЛИ НА ПОЛУНЕПРЕРЫВНОМ МЕЛКОСОРТНОМ СТАНЕ ДАРХАНСКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

КОМБИНАТА

Подписано в печать 2004г. Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ 286

Уральский государственный технический университет - УПИ 620002, Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19

Ризография НИЧ УГТУ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

»16687

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1. Мелкосортный стан 330 ДМК

1.2. Опыт производства арматурных сталей

1.3. Современная технология производства мелкосортной стали

1.4. Математические модели и методы оптимизации технологических процессов сортовой прокатки

1.5. Цель и задачи диссертационной работы

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ

2.1. Методика проведения исследований

2.2. Статистический анализ производственных данных по 59 механическим свойствам арматурных сталей ДМК

2.3. Влияние технологических параметров прокатки на механические свойства арматурных сталей

2.4. Построение математической модели по результатам статистических и экспериментальных исследований

Выводы

3. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПРОКАТКИ НА СТАНЕ

3.1. Общая постановка и алгоритм решения задачи оптимизации технологии прокатки на полунепрерывном стане

3.2. Разработка ресурсосберегающей технологии прокатки арматурной стали

3.3. Эффективность "прямой" прокатки по оптимальным режимам

3.4. Повышение механических свойств арматурной стали при прокатке по оптимальным режимам

3.5. Разработка технических решений по термомеханическому упрочнению проката

3.6. Оптимизация режимов прокатки по быстродействию

Выводы

4. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ПРОКАТКИ

НОВЫХ ПРОФИЛЕЙ

4.1. Разработка математической модели формоизменения металла при прокатке шестигранной стали

4.2. Экспериментальная проверка разработанной модели

4.3. Расчет калибровки валков и режимов прокатки шестигранных профилей

4.4. Разработка технологических режимов прокатки швеллера № 6,

Выводы

В 1994г. в Монголии (г.Дархан) был сдан в эксплуатацию первый в стране металлургический комбинат в составе двух электросталеплавильных печей, машины непрерывного литья заготовок и полунепрерывного мелкосортного стана 330 с проектной мощностью 100 тыс. тонн проката в год.

Стан 330 расположен за MHJI3 и включает нагревательную печь, обжимную клеть трио 530 и непрерывную группу в составе 10-ти рабочих клетей. Проектная мощность стана до настоящего времени не достигнута и освоена лишь на 20-30%, что можно объяснить рядом как организационных, так технических обстоятельств. Однако научно - исследовательских работ, направленных на выявление причин неэффективной работы стана и создание технологических режимов прокатки, способствующих достижению проектной производственной мощности стана, до настоящего времени не проводилось. Это обусловило выполнение настоящей диссертационной работы.

Материал диссертации изложен в 4-х главах.

Первая глава посвящена постановке задач исследования на основе анализа работы стана 330 и обзора современных технологий и оборудования для производства мелкосортной стали. Показано, что низкая эффективность работы стана объясняется острым дефицитом и высокой стоимостью топлива и электроэнергии, ограниченным сортаментом продукции стана, а также сокращённым фактическим временем его работы, так как в целях экономии затрат на электроэнергию стан эксплуатируется только в те периоды времени суток, когда действуют льготные тарифы на электроэнергию (ночной тариф в 4 раза меньше дневного). Вместе в тем действующие технологические режимы прокатки не ориентированы на энергосбережение и повышение механических свойств проката.

В настоящее время трудами советских ученых созданы теоретически методы и технические средства для управления технологическими процессами сортовой прокатки с целью повышения эффективности производства. Разработаны математические модели расчета технологических и энергосиловых параметров, реализованные в виде комплексов компьютерных программ, среди которых наиболее полными и научно обоснованными являются система автоматизированного проектирования калибровок валков сортовых станов (САПР "Сортовая проката") и экспертная система технологии прокатки сортовых профилей (ЭС "Технология сортовой прокатки"), разработанные в УГТУ-УПИ. Указанные системы позволяют с использованием математического аппарата исследования операций оптимизировать действующие и проектируемые технологические режимы по критериям быстродействия, экономии материально-энергетических ресурсов и повышения качества проката.

По результатам проведенного анализа сформулирована цель диссертационной работы: на основе применения систем компьютерного моделирования (САПР "Сортовая проката" и ЭС "Технология сортовой прокатки") разработать научно обоснованные технологические решения, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов, расширение сортамента продукции, повышение механических свойств проката и увеличение производительности стана 330 Дарханского металлургического комбината. Определены задачи, решение которых необходимо для реализации поставленной цели.

Во второй главе изложены методика и результаты разработки математической модели механических свойств арматурных сталей ДМК. Исследования проводили с использованием программы корреляционно-регрессионного анализа, входящей в состав прикладного пакета Microsoft Excel. Выполнен статистический анализ производственных данных комбината по механическим свойствам арматурных профилей и проведены экспериментальные исследования влияния на эти свойства степени обжатия металла в последнем проходе, температуры конца прокатки и продолжительности последеформационной паузы перед охлаждением в воде. По результатам статистического обобщения производственных и экспериментальных данных составлены математические модели механических свойств арматурных сталей, учитывающие влияние химсостава металла и основных технологических факторов прокатки.

В третей главе разработан общий алгоритм оптимизации технологических режимов прокатки на полунепрерывных станах, эффективно примененный для совершенствования процессов прокатки арматурных и сортовых профилей на стане 330 ДМК.

Четвертая глава диссертации посвящена расширению сортамента продукции стана за счет организации производства шестигранной стали и швеллеров. С этой целью разработана математическая модель и алгоритмы расчетов калибровок валков для прокатки шестигранных профилей, по которым запроектированы оптимальные режимы прокатки на стане 330 шестигранников с диаметром вписанной окружности 10-32 мм.

Научную ценность диссертации составляют следующие разработки: -математическая модель механических свойств арматурных сталей, выражающая зависимость предела прочности, предела текучести, относительного удлинения и сужения от химсостава металла и технологических факторов прокатки в более полной форме по сравнению с известными моделями;

-алгоритм оптимизации режимов прокатки сортовых профилей на полунепрерывном стане, основанный на использовании методов исследования операций и современных средств компьютерного моделирования;

-математическая модель и алгоритмы расчетов калибровок валков для прокатки шестигранных профилей.

Практическая ценность результатов диссертации заключается в том, что созданные математические модели и алгоритмы расчетов позволяют разрабатывать оптимальные технологические режимы прокатки сортовых профилей на любом полунепрерывном прокатном стане с целью повышения механических свойств металлопроката, снижения расхода материально-энергетических ресурсов, повышения производительности стана. В частности, для Дарханского металлургического комбината существенное практическое значение представляют следующие технологические разработки:

-оптимальные энергосберегающие режимы прокатки арматурных и сортовых профилей, позволяющие получить экономию затрат на топливо и электроэнергию в размере 10,2-18,6% при холодном посаде заготовок в нагревательную печь и 81-88% при горячем посаде после непрерывной разливки;

-оптимальные по механическим свойствам режимы прокатки арматурных сталей, позволяющие за счет снижения температуры конца прокатки на 90-140°С повысить предел прочности на 4-12% и предел текучести на 6-15%;

-режимы прокатки с применением термомеханического упрочнения проката в потоке стана 330, что позволит выпускать высокопрочные арматурные стали с увеличением прочностных свойств в 1,8-2,3 раза;

-оптимальные по быстродействию технологические режимы, позволяющие увеличить среднюю часовую производительность до 22,6 т/ч и повысить производственную мощность стана до 160 тыс.тонн проката в год;

-калибровки валков и режимы прокатки на стане 330 шестигранных профилей и швеллеров, что позволит расширить сортамент продукции комбината и поднять ее конкурентноспособность на рынке металлопроката.

Ожидаемый экономический эффект от реализации указанных разработок составит от 1,4 до 20 долларов на тонну проката и достигается за счет снижения затрат на топливно-энергетические ресурсы, экономии ферросплавов при легировании арматурных сталей и повышения производительности стана.

Таким образом, в диссертации на основе выполненных исследований получены технологические разработки, направленные на повышении эффективности работы стана 330 и имеющие существенное значение для экономики Монголии.

Выводы

1. На основе применения результатов теоретического исследования процессов прокатки в калибрах, выполненного сотрудниками УГТУ-УПИ с применением вариационных принципов теории пластичности, разработана математическая модель формоизменения металла и алгоритмы расчета калибровок валков при прокатке шестигранной стали (см. п.4.1). Построены номограммы, существенно облегчающие проектирование калибровок валков при прокатке шестигранных профилей по различным схемам (см. приложение 5).

2. При экспериментальной проверке разработанной математической модели по действующим калибровкам валков установлено, что предложенная методика расчета формоизменения металла при прокатке шестигранных профилей обладает достаточной для практики точностью (см. п. 4.2).

3. По разработанным алгоритмам с применением ЭС "Технология сортовой прокатки" разработаны калибровки валков и оптимальные по быстродействию технологические режимы прокатки на стане 330 шестигранных профилей с диаметром вписанной окружности от 10 до 32 мм (см. рис. 4.2 и 4.4).

4. С применением ЭС "Технология сортовой прокатки" рассчитана калибровка валков и оптимальные по быстродействию технологические режимы для прокатки швеллера № 6,5. Показана техническая возможность организации на стане 330 производства швеллеров № 6,5 и 5.

5. Реализация на стане 330 ДМК предложенных технологических процессов прокатки шестигранной стали и швеллеров существенно расширит сортамент и повысит конкурентоспособность продукции комбината на международном рынке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведения исследований достигнута цель диссертационной работы и получены следующие результаты:

1. Разработаны математические модели механических свойств арматурных сталей ДМК, основанные на результатах статистического анализа производственных данных и специально проведенных экспериментальных исследований. Полученные регрессионные модели учитывают влияние на механические свойства химсостава металла и основных технологических факторов (степени обжатия в последнем проходе, температуры конца прокатки и последеформационной паузы перед охлаждением в воде) в наиболее полной форме по сравнению с известными математическими моделями.

2. Разработан общий алгоритм оптимизации технологических режимов прокатки на полунепрерывном сортовом стане, базирующийся на применении математического аппарата исследования операций и комплекса программ автоматизированного проектирования технологии сортовой прокатки.

3. По разработанному алгоритму с применением полученной математической модели рассчитаны оптимальные технологические режимы прокатки арматурной стали. Установлено, что при прокатке по этим режимам за счет снижения температуры конца прокатки на 90-140°С предел прочности повышается на 4-12%, а предел текучести - на 6-15% без существенного снижения пластических характеристик. При этом прочностные свойства низкоуглеродистой стали SR235 соответствуют требованиям стандарта MNS JIS G 3112: 2002 для легированных сталей SD295-SD490, что позволяет получить экономию легирующих элементов и снизить расходы на ферросплавы на 1,4-16,4$/т.

4. Определены основные технологические параметры установки термомеханического упрочнения арматурной стали и предложена схема расположения ее на стане 330. Установлено, что за счет термоупрочнения прочностные свойства стали увеличатся в 1,85-2,3 раза, а относительное удлинение снизится до 5-11%.

5. Установлено, что оптимальные по расходу топливно-энергетических ресурсов режимы прокатки реализуются при снижении температуры нагрева заготовки до 1000-1050°С и конечной скорости прокатки до 4,5-10м/с, что позволяет получить экономию затрат на топливо и электроэнергию в пределах 10,2-18,6%. Наиболее эффективное снижение затрат на тепловую и электрическую энергию (на 81-88%) достигается при "прямой" прокатке с посадом заготовок в нагревательную печь при температуре 850-900°С после непрерывной разливки.

6. Показано, что оптимальные по быстродействию режимы прокатки на стане 330 реализуются при одновременной прокатке двух заготовок в обжимной клети трио с перекрытиями в первом и пятом проходах, что позволяет увеличить среднюю часовую производительность до 22,6т/ч и превысить проектную производственную мощность стана.

7. Разработана математическая модель формоизменения металла и алгоритмы расчета калибровок валков при прокатке шестигранной стали. По этим алгоритмам рассчитаны оптимальные калибровки валков и технологические режимы прокатки шестигранных профилей (ГОСТ2879-88) с диаметром вписанной окружности от 10 до 32мм.

8. Рассчитана калибровка валков и оптимальный по быстродействию режим прокатки швеллера №6,5. Показана техническая возможность производства на стане 330 швеллеров №6,5 и 5.

Полученные результаты являются научно обоснованными технологическими разработками по повышению эффективности производства проката на полунепрерывном стане 330 ДМК, что имеет существенное значение для народного хозяйства Монголии.

1. Шилов В. А., Даваасамбуу Ч. Производство проката на Дарханском металлургическом комбинате и перспективы его развития. Труды четвёртого конгресса прокатчиков. Том-I. М.: АО"Черметинформация", 2002. С.275-278.

2. Прокатка на мелкосортных станах/ А.П.Чекмарёв, В.П.Гречко, В.В.Гетманец,

3. Б.В.Ховрин. М.: Металлургия, 1964. 363с.

4. Целиков А.И., Зюзин В.И. Современные развитие прокатных станов. М.:1. Металлургия, 1972. 399с.

5. Глуховский Е.С. Новые технологические решения в проектах сортопрокатныхцехов// Сталь, 2001, №2. С.28-31.

6. Левченко J1.H., Гуров Н.А., Машкин Л.Ф. Интенсификация производствамелкосортного проката на непрерывных станах. Киев: Техшка, 1980. 272с.

7. Матвеев Б.И. Некоторые особенности современных мелкосортных станов//1. Сталь, 1998. №6. С.35-41.

8. Иводитов А.Н., Тодер И.А. Реконструкция и модернизация сортовых станов.

9. М.: Металлургия, 1993. 280с.

10. Грудев А.П., Машкин А.Ф., Ханин Л.И. Технология прокатного производства.

11. М.: Ард-Бизнес-Центр, Металлургия, 1994. 656с.

12. Станы сортовые непрерывные. Ряд типоразмеров: Нормаль металлургическогомашиностроения. 1-я редакция/ ВНИИМЕТМАШ. М.: Металлургия, 1962. 72с.

13. Диомидов Б.Б., Литовченко Н.В. Технология прокатного производства. М.: Металлургия, 1979. С.210-211.

14. Шилов В.А. Оптимизация технологических процессов сортовой прокатки на основе применения математических методов и ЭВМ с целью повышения эффективности производства. Дисс. докт. техн. наук. Свердловск: Уральск, политехи, ин-т, 1986. 433с.

15. Низкотемпературная прокатка при производстве катанки и мелкого сорта. Экспресс-информация, сер. Прокатное и трубное производство, вып. 19. М.: ЦНИИИТЭИЧМ, 1985. 9с.

16. Falk G., Lundberg S. Energisnal tradvalshing. -Jernkontor. arm, 1981, 165, №2, P. 18-21.

17. Herendi R., Voith M. Simultane Verbesserung des Energieverbrauchs und der mechanischen Eigenschaften beim Stabstahlwalzen. -METEC' 84. Int. Walzwerkskongr., Dusseldorf, 22-28 Juni, 1984. Bd. 2. G3/1-G3/14.

18. Соколовский П.И. Арматурные стали. M.: Металлургия, 1964. 207с.

19. Мадатян С.А. Арматура железобетонных конструкций. М.: Воентехника, 2000.256с.

20. Высокопрочная арматурная сталь/ А.А.Кугушин, И.Г.Узлов, В.В.Калмыков идр. М.: Металлургия, 1986. 272с.

21. Высокопрочная сталь для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкции/ А.П.Гуляев, И.М.Лейкин, А.А.Рощина,

22. B.М.Уткин// Сталь, 1961. №10.

23. Мадатян С.А. Технология натяжения арматуры и несущая способность железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1980. 196с.

24. Термическое упрочнение проката/ К.Ф.Стародубов, И.Г. Узлов, В.Я.Савенкови др.//М.: Металлургия, 1970. 368с.

25. Штольце Э., Геллер В., Самозакаливающаяся арматурная сталь с улучшенными эксплуатационными свойствами/ Чёрные металлы, 1974. №11.1. C.24-29.

26. Чистяков Е.А., Мулин Н.М., Тарасов А.А. Совершенствование конструктивных форм, методов расчета и проектирования железобетонных конструкций: Научн. тр. НИИЖБ. М.: НИИЖБ, 1983. С.102-107.

27. Мулин Н.М. Новые виды арматурной стали для железобетонных конструкций.

28. Бюллетень ЦИИН ЧМ, 1956. №9. С.293

29. Дмитриев С.А., Мулин Н.М. Горячекатаная арматура периодического профиляиз низколегированной стали 25Г2С//. Бетон и железобетон, 1955. №1. С.22-27.

30. Volker Н. Verbindwirkung des Querrippen-stahles. 1955, Bauwirtschaft. №3, P.4549.

31. Никитина JI.JI. Состояние и перспективы развития производства проката в России и за рубежом// Производство проката, 2000. №11. С.2-9.

32. Сивак Б.А. Ротов И.С. Литейно-прокатные агрегат для металлургических мини заводов. Ч. I// Новости чёрной металлургии России и зарубежных стран. Чёрная металлургия. Бюлл. научно-техн. и экон. информации, 2001. №3. С.7-15.

33. Дукмасов В.Г., Агеев Л.М. Состояние и развитие технологий и оборудования вмировой черной металлургии. Челябинск: ЮУРГУ, 2003. С.35-39.

34. Диомидов Б.Б. Литовченко Н.В. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургия, 1971. 312с.

35. Чекмарев А.П., Мутьев М.С. Машковцев Р.А. Калибровка прокатных валков.

36. М.: Металлургия, 1972. 508с.

37. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. М.:1. Металлургия, 1986. 386с.

38. Высокопрочные арматурные стали / А.П.Гуляев, А.С.Астафьев, М.А.Волков идр. М.: Металлургия, 1966. 138с.

39. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1968. Т. I, II. 1171с.

40. Савенков В.Я. Исследование процессов и разработка технологии упрочняющей термической обработки прокатных изделий в потоке станов. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Днепропетровск: ДМетИ, 1974. 24с.

41. Черненко В.Т. Исследование процесса термического упрочнения проката в сплошном потоке воды и разработка охлаждающих устройств. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Днепропетровск: ДМетИ, 1974. 25с.

42. Термическое упрочнение арматурной стали в потоке стана 250-1 ЗападноСибирского металлургического комбината. А.А.Кугушин, В.Т.Худик, Ю.А.Попов и др. // Сталь, 1984. №9. С.70-73.

43. Термическое упрочнение арматурной стали в потоке мелкосортных станов/ С.И.Морозов, Е.Д.Домченко, О.Г.Сидоренко и др. // Сталь, 1989. №6. С.73-76.

44. Термическое упрочнение арматурной стали диаметром 32мм/ В.М.Кондратенко, В.М.Иващенко, М.Г.Эрлих и др. // Сталь, 1989. №6. С.70-73.

45. Морозов С.И. Разработка и освоение комплексной технологии производства высокоэффективных видов упрочненных арматурных сталей. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Новокузнецк, 1994. 30с.

46. Мадатян С.А. Стержневая арматура железобетонных конструкций. М.: ВНИИНТПИ, 1991. 75 с.

47. Минаев А.А., Устименко С.В. Контролируемая прокатка сортовой стали. М.:1. Металлургия, 1990. 175с.

48. Деформационно-термическое упрочнение малоуглеродистой стали. А.П.Бащенко, Я.Б.Гуревии, А.Г.Козлова и др.// Металлы, 1992. №4. С.131-135.

49. Особенности термомеханического упрочнения сортового проката конструкционных сталей/ А.П.Бащенко, В.Т.Черненко, Г.А.Хасин и др.// Сталь, 1984. №9. С.77-79.

50. Сортовые профили проката: Справочник/ В.В.Лемпицкий, И.П.Шулаев, И.С.Тришевский и др. М.: Металлургия, 1981. 624с.

51. Lestani М. New conceits in production of specialty steels in bars and coifs// La Revue de Metallurgie-GIT. 1997. №10. P.1225-1236.

52. Бахтинов Б.Р., Штернов M.M. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургиздат, 1953. 784с.

53. Головин А.Ф. Прокатка. Ч.Ш. Калибровка. Свердловск. М.: ОНТИ НКТП, 1936. 220с.

54. Хофф X., Даль Г. Проката и калибровка. Пер. с нем. М.: Металлургиздат, 1987.228с.

55. Вусатовский 3. Основы прокатки. М.: Металлургия, 1967. 581с.

56. Тарновский И .Я. Формоизменение при пластической обработки металлов. М.:

57. Металлургиздат, 1954. 534с.

58. Илюкович Б.М., Нехаев Н.Е., Меркурьев С.Е. Прокатка и калибровка. Справочник в 6 томах. Т.1. Днепропетровск: РВА "Дншро-ВАЛ", 2002. 506с.

59. Смирнов В.К. Исследование деформаций и усилий, разработка технологических процессов стационарной и нестационарной прокатки в калибрах простой формы. Диссертация . докт. техн. наук. Свердловск: Уральск, политехи, ин-т, 1972. 477с.

60. Смирнов В.К., Шилов В.А., Литвинов К.И. Деформации и усилия в калибрахпростой формы. М.: Металлургия, 1982. 144с.

61. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением: Учебник для вузов М.: Металлургия, 1986. 687с.

62. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением (теория пластичности): Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1980. 456с.

63. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1980. 326с.

64. Теория прокатки: Справочник/ А.И.Целиков, А.Д.Томленов, В.И.Зюзин и др.

65. М.: Металлургия, 1982. 335с.

66. Теория обработка металлов давлением/ И.Я.Тарновский, А.А.Поздеев, О.А.Ганаго и др. // М.: Металлургиздат, 1963. 672с.

67. Шилов В.А., Смирнов В.К., Инатович Ю.В. Уширение при прокатке в калибрах с учётом реологических свойств металла// Изв. вузов. Черная металлургия, 1995. №4. С.39-42.

68. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов приобработке давлением. М.: Металлургия, 1973. 224с.

69. Зюзин В.И., Третьеков А.В. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением: Справочник. Челябинск: Металл, 1993. 368с.

70. Андреюк Л.В., Тюленев Г.Г. Сопротивление деформации сталей и сплавов. Теория и практика металлургии: Тр. НИИМ. Челябинск: Южно-Уральское книж. изд.-во, 1970. сб. №11. С.101-123.

71. Полухин П.И., Гун Г.Я, Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов: Справочник. М.: Металлургия, 1976. 488с.

72. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: Справочник. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1982. 359с.

73. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1980. 208с.

74. Вагнер Г. Основы исследования операций: Пер. с англ. М.: Мир, Т1. 1972. 366с.; Т2. 1973.488с. ТЗ. 1973. 501с.

75. Оптимизация прокатного производства/А.Н.Скороходов, П.И.Полухан, Б.М.Илюкович и др. М.: Металлургия, 1983. 432с.

76. Шилов В.А., Колобков И.А., Смирнов В.К. Система автоматизированных расчетов оптимальных калибровок простых сортовых профилей// Изв. вузов. Черная металлургия, 1982. Сообщение 1 №4. С.50-55. Сообщение 2 - №6. С. 65-69.

77. Шилов В.А., Смирнов В.К. Развитие автоматизированных методов проектирования калибровок валков сортовых станов.// Теория и технология процессов пластической деформации. Труды научн.-техн. конф. 8-10.10.96. М.: МИСиС, 1997. С.143-149.

78. Медведев B.C. Новые эффективные способы расчета на ЭВМ калибровок валков и технологических параметров прокатки фасонных профилей.//Сортопрокатное производство. Отраслевой сб. научн. тр. Харьков: УКРНИИМЕТ, 1978. Вып.6. С.46-51.

79. Метод оперативного расчета калибровок валков на ЭВМ с использованием дисплея «Интограф-2»/ В.С.Медведев, Н.Ф.Грицук, и др.//Сталь, 1977. №2. С.144-146.

80. Медведев B.C. Автоматизация проектирования технологических процессов сортовой прокатки//Сталь, 1982. №5. С.52-54.

81. Писаренко Ф.А., Долженков Ф.Е. Применение ЭВМ, оснащенных графическим дисплеем, для проектирования калибровок сложных профилей. Препринт доклада. Донецк: Ин-т экономики промышленности АН УССР, 1978.44с.

82. Метод проектирование рациональных калибровок валков с использованием вычислительного комплекса ЭВМ — дисплей графопостроитель.

83. Ф.А.Писаренко, Ф.Е.Долженков, А.Ю.Литвиненко и др.//Металлургическая и горнорудная промышленность, 1985. №2. С.24-26.

84. Зайцев М.Л. Единая методика расчета параметров процесса прокатки и реализация ее на ЭВМ.//Сталь, 1982. №4. С.62-63.

85. Черных В.М., Зайцев М.Л., Юдина Л.А. Алгоритм автоматизированных расчетов технологических режимов сортовой прокатки.//Сталь, 1983. №3. С.50-52.

86. Шишко В.Б. Исследование эффективности калибровок валков сортовых станов при прокатке легированных сталей. Автореферат дисс.канд. техн. наук. М.: МИСиС, 1979. 23с.

87. Берковский B.C., Шишко В.Б. Эффективность совершенствования калибровоксортовых станов//Сталь, 1979. №6. С.432-433.

88. Моделирование на ЭВМ и рационализация режимов прокатки на мелкосортных станах ЗСМЗ/ И.А.Колобков, В.А.Шилов, В.К.Смирнов и др.//Обработка металлов давлением: Тр. вузов РФ. Свердловск: изд. У ПИ, 1978. Вып.5. С.135-141.

89. Автоматизированный анализ на ЭВМ калибровок валков проволочных станов/В.А.Шилов, И.А.Колобков, и др.//Обработка металлов давлением: Тр. вузов РФ. Свердловск: изд. УПИ, 1976. Вып.З. С.70-75.

90. Шилов В.А., Смирнов В.К., Инатович Ю.В. САПР «Сортовая прокатка» и опыт ее использования://Ин-т «Черметинформация», М.: 1988. (Обзорн. информ. Сер. Прокатное производство. Вып. 4.). 21с.

91. Куделин С.П., Инатович Ю.В., Шилов В.А. Экспертная система технологии сортовой прокатки// Программные продукты и системы, 2000. №3. С.35-39.

92. Куделин С.П. Разработка экспертной системы анализа и проектирования технологических процессов сортовой прокатки. Дисс.канд. техн. наук. УГТУ-УПИ. Екатеринбург: 2001. 184с.

93. Мясникова М.В. Моделирование и оптимизация процесса прокатки на многониточных мелкосортно-проволочных станах. Дисс.канд. техн. наук. УГТУ-УПИ. Екатеринбург: 2001. 140с.

94. Sappo U. Auweudung des elektronischen Rechners in der Konstoukfion der Kalibrierungen fur Rundstahl//Kalibreur. 1973.319.S.3-46.

95. Gedin H. Programmend roll pass design for quality steels//Steel Times, 1972, Vol 1.200. №9. S.3-46.

96. Karlcu Thomas. Computerized roll pass design for wire and bar mills//Iron and Steel

97. Eng. 1975. v.52. №8. P.47.

98. Vasicek V. Pouziti pocitace pri analyze a navrhu kalibracnich rad I-proflls valcovanych v universalmich stolicich/Hutnicke actuality. 1979// 20. №3. S.3-49.

99. Nilsson T. Computerized roll pass design for steel angles// Arch/ Eiseuhutlehweg.1981.52.№12. S.457-463.

100. Frank G., Neumann H. Rechnergestutzte Kalibrierung im Feinstahl-and Drahtwalzwerke/Neue Hutte. 1982.27.№5. S.163-169.

101. Применение экспертных систем для анализа и проектирования технологии сортовой прокатки./В .К.Смирнов, В.А.Шилов, Ю.В.Инатович, С.П.Куделин.//Сталь, 2000. №9. С.40-42.

102. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. 207с.

103. Математическая статистика: Учебник / В.М. Иванова, В.Н. Калинина, Л.А. Нешумова и др. М.: Высш. школа, 1981. 256с.

104. Степнов Н.М. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 189с.

105. Практикум по эконометрике: Учеб. пособие/ И.И. Елисеева, С.В. Курышева, Н.М. Гордеенко и др.; Под ред. И.И. Елисеевой. М.: Финансы и статистика, 2002. 192с.

106. Додж М., Кината К., Стинсон К. Эффективная работа с Excel 7.0 для Windows

107. Перев. с англ. СПб: Питер, 1996. 1040с.

108. Даваасамбуу Ч., Михайленко A.M., Шилов В.А. Статистическая модель механических свойств арматурных сталей Дарханского металлургического комбината.// Изв. вуз. Черная металлургия, 2002. №9. С.65-66.

109. Айвазян С.А. Статистическое исследование зависимостей. М.; Металлургия, 1968. 228с.

110. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А., Михайленко A.M. Влияние технологических параметров прокатки на механические свойства арматурной стали.// Изв. вуз. Черная металлургия, 2003, №10. С.50-51.

111. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика. 2-е изд., стер. М.: Высш. шк., 1998. 336с.

112. Спирин Н.А., Лавров В.В., Бондин А.Р., Лобанов В.И. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. 260с.

113. Гемитерн В.И. Каган Б.М. Методы оптимального проектирования. М.: Энергия, 1980. 159с.

114. Системы автоматизированного проектирования: Типовые элементы, методы и процессы// Д.А. Аватисян, И.А.Башмаков, Гемитерн В.И. и др. М.: Изд-во стандартов, 1985. 180с.

115. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Оптимизация технологических режимов прокатки на мелкосортном стане 330 Дарханского металлургического комбината // Изв. вуз. Черная металлургия, 2002. №3. С.36-39.

116. Шилов В.А., Даваасамбуу Ч., Инатович Ю.В. Разработка энергосберегающей технологии прокати на полунепрерывном мелкосортном стане Дарханского металлургического комбината// Производство проката, 2003. №10. С.16-20.

117. Федосов Н.М., Бринза В.Н., Астахов И.Г. Проектирование прокатных цехов. М.: Металлургия, 1983. 303с.

118. Ш.Шилов В.А., Даваасамбуу Ч. Производство проката на Дарханском металлургическом комбинате и перспективы его развития.// Труды 4-го конгресса прокатчиков (Магнитогорск, 16-19 октября 2001) М.: АО «Черметинформация», 2002. С. 275-278.

119. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А., Михайленко A.M. Исследование механических свойств арматурной стали Дарханского металлургического комбината.//

120. Труды международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в металлургии», Темиртау, 2003. С.296-298.

121. Пб.Даваасамбуу Ч., Шилов В.А. Энергосберегающая технология прокатки арматурной стали на полунепрерывном мелкосортном стане.// Научные труды V отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ, Сборник тезисов. 4.1. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. С. 93-95.