автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Разработка и исследование металлосберегающей технологии производства толстолистового проката из литых слябов, в том числе с улучшением качества металла в прикромочной зоне

ь я

ДОНЭДСИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАШШ ПаШВШИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукотгои

ШИПЕИКО ИГОРЬ ЕВГЕНЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛОСБЕРЕГАПИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА ИЗ ЛИТЫХ СЛЯБОВ, В ТОМ ЧИСЛЕ С УЛУЧШЕНИЕМ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА В ПРИКРООДЧНОЙ ЗОНЕ

Специальноегь 05.16.05 - "Обработка металлов давлением"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Донецк - 1992

Работа внполнена в Донецком научно-исследовательском институте черной металлургии.

Научный - руководитель - доктор технических наук, профессор Ю.Е.Коновалов.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор В.С.Горелик, кандидат технических паук В.Д.Дмитриев.

Ведущее предприятие - Мариупольский металлургический комбинат иы.Ильича.

Защита состоится " " ян Ьа.Р^ 199¿года в 12 часов О0 шшут на заседании специализированного совета Д (68.20.01 Донецкого политехнического института, адрео: 340000, Донецк, уд.Артема, 58, 5-И учебный корпус, аудитория 353.

С диссертацией иокно ознакомиться в библиотеке Донецкого палатехпичоокого института.

Автореферат разослан " (Ч "_\ х199^гола.

Ученый секретарь специализированного сове

А.А.Троянский

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним пз всяпоГ.гаих направления развития черной металлургии является улучпение качества и снижение материатое-жости производства метагдопродугагип. Под снижением материалорпмстп нами понимается поштепче шхода годного при производстве листов на реверсивных стапвх за счет сокращения отходов металла в обрезь.

Особое влияние на удельный расход метатпа оказывают отходы с боковой л торцевой обрезью, которые в основном зависят от rJopr.ni раската в плане, а также качества боковой кромки и при-кромочннх зон раскатов. Поиск, разработка и реатпза''Г'Я технических и технологических репе ни П по снндепию расхода металла в обрезь за счет улучшения качества прикромочных зои раскатов является актуальной задаче?' производства толстых листов на реверсивных стонах.

Цель заботы. Разработка и реализация предложений по улучшению качества прикрогичмоР зоны раскатов и снижению удельного расхода геталла при производстве толстых листов на реверсивных станах пз литых слябов.

Научная новизна. Гпервые разработаны мегодика, штемати-ческие модели и алгоритм расчета <*ормоизг.вненля узких граней раскатов и величины перехода дефектов на контактные поверхности при прокатке рогов в горизонтальных валках по произвольным схемам, учптчвапинв перепад температуры мегсду верхней и нижней поверхности!! раската.

На базе разработанных алгорпт?® и про'грзшы расчета <]&ормо-нзгенения узких граней раскатов создан новый, признанный изобретением, способ прокатгп толстых листов, обеспечивающий исключение образования дефекта "рваная кромка".

Создана методика расчета дифференцированных припуоков на боковув я торцевую ойрвэь, учпгываяцая точность порезки заготовок, форцу раскатов в пчане и качество металла прикромочных зон.

Предложена новая форма сляба оо скругленными углами, применение которой позволяет избежать трещин-закагов на нижней широкой грен* раскатов.

Практическая пяппость и теаппаяиия юботи в промышленные уолотпс. Определены обосиовгнные нор».« предельных отклонений дяипи слябов от номинальных значений, которые почти в 2 раза меньше по сравнены» о декствуппими.

Разработана методика в получена формула для расчета длины многократных заготовок, рекомендуемая работникам планово-распределительных Овро для использования при заказе заготовок.

Дня енпкемя расхода металлл в обреаь разработан следующий комплеко мероприятий: методика в алгоритм расчета дефектов 9 прикромочных зонах рооката, рекомендации по повышение стабильности длин боковых граней слябов, формулы для определения нормированных дифференцированных припусков на боковув и торцевую обрезь, новый способ прокатки толстых листов, который признан изобретением.

Установлены я представлены в виде таблиц рациональные параметре фабрикации, вклотавдве размера листов и слябов, расчетную массу листов, дифференцированные ирипуски на боковув и торцевую обрезь, чволо храфых слябов, дополнительную обрезь, коэффициенты фабрикации. Таблицы позволяв* фабрикатору оперативно , в соответствии о портфелей заказов я графиком прокатки, ааказывать слябы шш разрабатывать наряд-задание на прокатку по иввщиюя в наличии слябам.

PaspadoташшЛ комплекс мероприятия по улучт'впнп кпчпства прикромочноЯ зош; раскатов и сняжппип удотьпого расхода гатял-ла внедрен на толстолпстовом стопе 36Ш метатлургпческого комбината "Лзовстатгь". Енедренпе разработанных мероприятия позво-«170 повысить точность порезкл папреривгюлишх слябов, снизить то pon ад температуры метду нпрокиги поверхности?,я раскатов, погасить качество неталча прикромочноЯ зопн за счет псклпченпя эбразованяя дефектов на кромках и шипе Г поверхности раскатов, уменьшить припуски на боковул и торцевуп оброзь.

Экономический э"'*окт от внедрения разработок, содержащихся в дисспртяцкп, составят 67,3 тсс. руб. (доля л::со"птачта -12,1 тыс. руб.).

Публпкагня п гщэтбядпя тойоты. Основное содержание роботы опубликовано в пяти печатных трудах.

Материалы диссертации .положены п обсутдени на У научпо-тех-тческоГ: ко№'|ере!щг.п молодых метачлургоЕ-псмеловаталеР, Донецк, [985; отраслевом научно-техническом семинаре "Пути снгления рас-сода металла в прокатном производстве", Днепропетровск, 1988; jecnyüniwoKo* поучногтехияческоП конференции "Повышение яЗпек-:пбностп использования топит, но-^ноогетических ресурсов в чер-ю?. г.отлчтургпи", Днепропеттвск, 1989; сеганаре "Разработка п :neape.".i:o АСУ Til в прокатном производстве", Киев, I99Ü; сеии-iape "Ресурсосберогеияе в производство чистового проката", Москва, I99U; паучпо-технэтсско." конференции молодпх ученых, нпжене-юв и рабочих "Создание а освоение экономически чистых ресурсо-!берогппи!::х техгртлогкя в черно" мегпччургип"; объединенном сомп-¡аре ка'ечрп "Обработка метадчог давлением" Донецкого политехни-:ес!-ого института п отделов прокатного производства Донннпчерме-■а, 1уу1-±ууй; секпгш ученого совета Дошшичерметя по прокатного :Н'11!злпдот.г.у, Донецк,

Объш ггботы. Диссертация состоит из вгедения, 5 разделов и щ&лозеияя, изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, 25 таблиц п список использованной литературы пз 128 источников.

АНШШШЖИП ОШОР И ПОСТА) 10ЬКА ЗАДАЧ ПСОШОВАНШ

Основными особенностями <|орпооорсзованпя раскатов при прокатке листов па реверсивных станах ямяптся: значительная норав-ио!'.о] пость деформации по ширине раската и широкие диапазоны из-м0ио:!?.и основных технологических параметров прокатки, которие соотавляпт ¿(1 / Нср = 0,2...3,0; ДН / Но = 0,сб...0,45;

Анализ литературных источников показал, что виоор схем и режимов прокатки существенно влияет на с[орму раскатов. Однако данных по Лормообразовашш и до'ек'а'оиорпповпнию раскатов на современных толстолистогалс станах, прокатыганчих непрерывно-литые слябы толщиной 250 од и более, практически нет. Недостаточно сведений о ((вктической нестабильности розшров ачп-бов и ее тиянии на ^чэрыу раската и расход метпала.

От формы боковых граней раската в значительной степени зависит дефоктообразование на бокошх кромках, а, следовательно, и величина боковой обрези.

Однако в технической литературе не обнаружено достаточно точной методики расчета формоизменения узких граней раската при прокатке слябов в условиях реверсивного толстолистового стана.

Существующие зависимости Чекмлрчвя, Га «лука л Замисловского не учитывают тешерятурпиЯ. перепад верхпеА п нгоитой грп-

нямп раскатов, а ^хзрлулы Кузаш и Горотынцева пе двпт отвот, когда п каким образом слодует исправлять <!ор?7 узких грачеП в клети с вертикальными валками.

Боковая поверхность раската при деформации находится под действием растягивающих напряжения и прп определенных неблагоприятных условиях при прокатке на не!» возможно образование де-п'ектов. Кроме того, суммарная деформация пе явчяется 'тякторо?.т, достаточным для обеспечения бездефектности бокоянх кроток я принромочт:х зон раската. Надо распределять обжатия по проходам так, чтобы избежать опасного уровня растягивающих иаиряквнчй. Б технической литературе имеется ряд рекомендация по бездефектной прокатке, однако по тем пли ипкм причинам опи не всегда • приемлеи*'.

Несмотря на ваяноч практическое значение, недостаточно изучен в литературе процесс перехода метатла о боковых поверхностей заготовки на широкие поверхности раската.

Таким образом, исходя пз анализа технической литературы ал я достижения выбранной цели в работе сформулированы следу пиле эсковные задачи:

экспоримонтячьно исследовать и получить количественные зависимости ~т>иглг концов раскатов и величины прпкромочннх де-гвктннх зон от основных параметров прокатки;

на основании получечннх результатов резработать и освоить юриирова'чше лял,;«ренщшовг»шнге прппуски 'на боковую и торцевую оброзь, обеспечнряиаче сгшиение удельного расхода метачла;

выявить причини образования дефектов в лрпкромочноП зоне таскатов и разработать рекомендации по пх устранению;

разработать универсальную методику расчета формоизменения узких граней при прокатке листов из литых слябов;

на базе созданной методики разработать и исследовать в прсшшшшшх условиях способи прокатки, обеспечивающие удуч-аон.)е качества кромок при прокатке листов с катаной кромкой.

ИСОШОБАШЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА, ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ

И КАЧЕСТВА ТОЛСШ ЛИСТОВ НА СТАНЕ 3600 КОЖИИАТА -АЗаСТАЛЬ"

Точность порезки непреривнолитых слябов на складе слябов стана 36С0 и в кислородно-конворториом.цехв оценивали по кссииа раза и отклонению от номинальных размеров слябов. Установлено, что о учетом метаълоамкости неровных концов дополнительный удельный расход ыотагла за счет косины раза составляет 0,77;!!, а за счет разброса длины слябов - 1,262.

Разработан ряд мероприятий, направленных на полтонне точности порозки слябов, включаидий устройство для уменьшения разности длин боковых граной, нормг.деомое поло разброса длины слябов и формулу для расчета длины многократных длиноморинх заготовок.

Экспериментально опродолено, что качество реза слябов на стационарных устройствах в кислородно-конвертерной цохо суцоот-венно выше по косина реза, но ниже по такому параметру, как отклонение от поминальных размеров, чей при порезке : на складе . прокатного отана.

С целью разработки методики расчета длины торцевой обреза выполнены экспериментальные исследования обрези путем фотографирования переднего и заднего концов раскатов при прокатке листов по продольной схеме о протяжкой и разбиБкой ширины. Типовая форма неровного конца представлена на рис. I.

Схема замеров н типовая ¡орма неровного конца гкгсклта

Рпс. I

Из рисунка сдлна структура торцовой обреэп, а ишино: гехнологичсск-дя( часть А) и дополна тельная (часть Б) оброзь. Гранаде Л области А является отрезок, проведенный через точки перехп-[а бокового контура в торцовой (точки I п 10). Еелячина дополня-•елмю:? об]озл ».'Р.тодится в пределах (100...820) ш и составляет > срошм: 0,785?. Как показали исследования точности порязки сля~ ¡ов, основной п:>;;чино:: обрсзонаняя дополнительной обрези па листах :вляотся нзпрпвилышя ]ор?,:а (отклонение от прямоугольной в плане1 ллба, которая определяется косиной реэл.

Ашгтгз экопорю'ептадьных данных позволил установить, что т-п'п;!.*; оу т"кг.п*оптовой обрези колойчезч'я 250 по

I4C0 цм и составляет в среднем 2,6*. Доя оценки влияния основных параметров прокатки на величину и форму технологической обрезц использован метод наименьших кпад1>атов. Б качества критериев, ха^ктеризующшс величину технологической торцевой обрези, приняты .длина пероднего L п • заднего Ls концов и ах сумма Lzt •

I. результате ебрабитки эасаорикеитнлышх данных получены убиения imrpeccuu слодуицего вида

Lt*p*a0'af tipoy *n¿(Q-Sp- Ю J ; (D

где Anpcxj ,Жпрст , Лрш - коэ^иционты штяшш при продольной прокатке, протяжке и разбивке ширины; U - количество металла, прокатанного с начала кампании {«бочих валков черновой клети, т; - ширина раската, ми; Q0 » Cl, ,

С1г , Clj - коэффициенты уравнений, числошшо значения которых приведены в работе.

Рассч-иташше по форелям (I) - (3) величины соответствуют длина технологической обрези по осевой линии ¡«ската. Выполненные по фотографиям замеры площадей торцевой оброза позволили определить приведенную суммарную технологическую и дополнительную обрезь

Li'0i7-LiT+0,D07fi L. u>

где Iн - номинальная длина листов, мм.

С целью разработки методики расчета величины боковой обрези выполнены исследования качества прикромочной зоны (отобраны темплеты от дефектных зон). Определено, что основными дефектами

в прикроглочной зоне являются трещины, закаты и риски. Они располагаются на расстоя!шп (0...85) ш от края раскатов.

Анализ результатов исследований позволил получить уравнение для расчета величины дифференцированных по ширине припуегов на боковую обрезь в следующем ввдо:

где - нормируемы.'! припуск на боковую обрезь для листов

шириной но более 20С0 ш, учитывающий разношпршшость, разброс ширины в партии и допуск .для устойчивой работы ножниц (для листов из слябов толщиной 250 и 300 мал равеп соответственно 130 и 150 ш); С(, - коэ^Тиццент, учитывающий увеличение ширины зон с дефектами для листов шириной более 2СС0 ш; - номинальная ширина листа, с.

Таким образом, выполненные.исследования позволили, использовав уравнения (4) и (5), разработать зависимости дня расчета ди-Т-(Тяренпдрованных припусков на торцевую и боковую обрезь, учитывающие параметры прокатки и качество прикромочных зон.

Разработанные и рассчитанные припуски на обрезь представлены в тдаде таблиц рациональных параметров 'Табрпкацпя, вюшчащих толщину, ширину и длину листа и сляба, расчетную массу листа, дифференцированные припуски на боковую и торцевую обрезь, число кратных листов, дополнительную обрезь. Таблицы позволяют ^абрикатору оперативно в соотввтстрпн с портфелем заказов и гра-£шюм прокатки заказывать слябы или разрабатывать наряд-задание на прокатку по имеющимся в налачнц слябам.

Бно.дренпе разработанных дифференцированных припусков на стане 3600 позволило енчзить удельный расход металла на 4,8 кг/т.

Одна из наиболее часто встречающихся и характерных трещин на нижней поверхности раската имеет вид прямолинейной закатанной

носилоиноста, походящей вдоль боковой «1)01001 листа по всвИ его длина. Для определения причин возникновения трещин-закатов били прокатаны слябы, в боковые кромки и нрикроппчные зоны которых засверлены сталышо шпильки. Осмотр оиитних раскатов полазал, что П1<одолыше т^ющпш возникают снизу в мостах соприкосновения 1щ:](-ко1! и боковой г;л!юГ.. Дня предотвращения образования ха]»к-тегних продольных трецин возле бокошх гртшй листов произвели закругленно углоь на ипчних бакоы:х гранях оштшх слябов. Поело прогх'гп! слябов со округленными упамн де;екты на шотоИ грани раската отсутствовали. На ноьув ¡¡о^гу слябов о скругленными углы.:« получено псторскоо свидетельство на изобретение.

ЦХЛЕДЛШШ ЯШ-.РАТУРИОГО ПКРКИАДА 1--КРХНЕП и

шшй поютносъш рдс;итА и еш шше ¡и ЮРЦО^.КЕШй УЗКО: граней

Оценка температурного состояния слябов проведена при нагре-во в 1.'.отодичоских печах, с ¿а тря'юпортирогкй к ¡лбочой клети и при прокатке в черновой клети.

Экспаршлонтелыю установлено, что существующий рехим наг!«-ва приводит на выходе из методических ночей к разности температур мокну верхней а низшей поворхност®.ш сляба (40...60)°С. Анализ полученных экспериментальных значении показал, что на перепад тош ера тури по толздше слябов основное влияние оказывает соотношение тешоратур мевду верхними и нижними сварочны1.ш зонами в конце . нагрева.

Д>ся оцешш температурного состояния слябов при транспортировке к клети произведены расчеты изменения температуры металла на верхней и нишей поверхностях в зависимости от времени транспортировки о момента ввдачи из печи. Для проверки полученных расчетных значений выполнены промышленные исследования темпера-

турного состояния слябов на рольганге.

Анализ полученних экспериментальных и теоретических значений показал ме.пугацее:

1. На сл<тбах, но подвергаемых гидросбиву, вследствие наличия на их верхней поверхности печной окатаны, верхняя поверхность остывает в меньшей Степана, чем нижняя, и, следовательно, температурный перепад мокду Еврхной и нижней гранями увеличивается.

2. При транспортировке сяябов до каморц гидросбпва тетера турни Г цпрспад возрастает, а после х-идросбива - уменьшается.

3. С увеличением временя нахождения слябов на рабочем роль-гапгп перепад температуры уменьшается в среднем на

(8...Iô)0C/'mhh, при этом средиемассовая тешература снижается на (ïù...I2)°C/mn, а температура поверхности - на (20,..25)°С/мин.

Hííctoдавания температурного состояния металла в процессе прпкатки в черновой кют:; проведены при помощи оптических пирометров. Установлено, что перепад температуры по толщгше в процессе прокатки находится в пределах от минус 58°С до плюс 97°С и состагляет в сроднен 32°С.

Существующий. в процоссе прокатки перепад температуры между верспоД и швадеК гранями раската смоделирован в условиях лабораторного отана 34Ü.

Влияние перепада температуры между верхней и нижней гранями раската fia контуры узких торцевых граней после прокатки представлено на рис. 2.

Из рисунка видно, что толщина раската после прокатки

состоит из двух неодинаковых частей: верхней Поэтому монно записать

H .

i4

Зависимость контуров узких передних и задних граней раскатов от перепада температуры

1 - передний конец; Д = 17°0;

2 - передний конец; /¡ = 26°С;

3 - задний конец; = 17°С;

4 - задний конец; A-f = 26°С;

ипп(У

ng - толщина верхней части раската на переднем (заднем) конце;

Ü

ПН - толщина нгог.не1: части раската на переднем . (заднем) конце. 4 В , - отклонение ширины раската от прямоугольной "орпи. Рис. 2

Коэф/пциент перепада температуры РЬ для переднего и заднего концов определен по формулам

= 0.5 ; (V)

Коэффициент перепада тешерагуры определяет отклонение максимальной вогнутости или выпуклости от осевой линии по тол-щите и показывает изменение деформации между верхней и нинней частями раската.

Коэффициент температурной асимметрии { $ ) для переднего кошт определяется из выражения

. О)

а для заднего конца

ьЪ/йгШ* (ю)

Из совместного решения уравнений (6), (7), (9) и (6), (В), (10) получены формулы для определения коэффициентов перепада температуры соответственно переднего ( ) л заднего ( ) концов раската

= ; /с, = 0.Ш<? (Ш

Ь** ; /г^от01°с'[ (12)

Для заднего конца раската влияние перепада температуры между верулшГ и нужной гранями на угол наклона и форму узких граней бплъда, чем для переднего. Этот факт объясняется тем, что интенсивность точения металла в приконтактных слоях на заднем конце больше, чем на переднем. Поэтому на задней конце более нагретые слои металла тянут за собой менее нагретые сре-лпгшыо слои интенсивное п сравнении с передним концом, что приводит к больше!" асимметрии по толщине.

ДЕФЕКТООБРАЗОБЛНИЕ УЗКИХ ГРАНЕЙ РАСКАТОВ

Б результате экспериментальной прокатки по схиме "сляб-недокат" установлено, что нарушение сплошности бокошх грапей происходит в первих после разбивки ширины продольных проходах в горизонтальных галках.

Дяя изучения влияния на дейектообразоранне *ормы узких граней раскатов смоделированы различные варианты бокошх гря-ней раскатов при прокатке вдоль после разбивка ширины. Анализ результатов, полученных при опытной прокатке,<показал, что с увеличением отклонения форют кромок от прямоугольной размеры дефектов на боковых кромках возрастают. При этом наиболее благоприятные условия .для образования дефектов имеются прп прокатке раскатов о выпуклой <*ормой боковых гррпей. Согнутая "яг/-а боковой грани способствует возникновению знгчгтр'шшх растягг.р?.!»-щих напряжений, что также приводит к образованию тисдш! п надрывов на кромках. Таким образом, для улучшения качества бокопгх граней раскатов при прокатке толстых листов необходимо пб«?сп»?-чивеТь такие условия, при которых в продольных проходах отклонение формы кромок от прямоугольной было бы г.шнимлльпмм.

ИСШЖБАНИЕ ФОРМОЙ»ЕНШЯ УЗКИХ П>АНйЙ

Исследования Процессе <|юрмоизмененкя узких пушей т^скатог проведены на лабораторном стане 340 Доннпичермет, котопы:1 приставляет собой клеть кварто, работающую в реверсивном те^лге. Б качестве исследуемого параметра приняты относительные вогнутость {- /¡3 ) ИЛИ выпуклость (+ ) узкой ГВГ.'Н в центре по ширине. Зависимости формоизменения узких гране * от параметра формы очага деформации / Нф определили по п°-

зулътатам моделирования процесса прокатки в черновой клети стана 3600.

Уравнения, описывающие получаемые зависимости, для переднего, заднего концов и боковых граней млеют вид

где ДН - ой-'-т'.'.о по толщине, мм.

Анализ полученных результатов показал, что для переднего конца прокатка в условиях 2d / Мер ^ 0,4...0,5 приводит к погнутости, а при 2d / Hep > 0,4...О,5 - к выпуклости. Лия заднего конца переход от вогнутости к выпуклости происходит в интервале 2ci / //С£> = "»55...0,65.

Ьяьпо'моотп лля расчета отклонения ширины раската от пря-|.)оу1,ольнп)1 в любой точке по толщине на переднем Д ,

заднем /1 концах и на боковой грани имеют вид

Нс Hi'I' Ft fijiu. 'jij- Ft, шахе Hi ' j-*Ft;

где у - текущая координата по толщине раската с нулевчм значением на нижней грани, мл.

Уравнения (16) - (18) позволяют рассчитать параметры *ор-мы боковых и торцевых граней раската, полученного за один проход из прямоугольной заготовки. При сложных охошх прокатки, предусматривающих прокатку раскатов за несколько проходов, а также прокатку на разных этапах во взшлно перпендикулярных направлениях, формоизменение на каждом повои этапе начинается из раската, имеющего печальное отклонение Мотеты от прямоугольной. Расчет параметров формы боковых и торцевых граней раскатов в этом случае производится следующим образом. Раскат условно разбивается на П - ное число равных участков по тоштипе и рассчитывается по уравнениям (16) - (18) отклонение 'орг.ш торцевых или боковых граней для каждого I - того участка. Б следующей проходе производится су1л.-.ироБРНпе отклонения ¿-того участка, полученное в предыдущем проходе, с соответствупщ-'м отклонением, полученным в настоящем проходе.

Алгоритм расчета формоизменения узких граней реализован в виде программы для персонального комдьятера. типа "АТ".

Сравнение расчетных значений с экспериментальными, порченными на стане 3600, показало достаточную для практического использования точность. Средняя ошибка в определении п^о^аде:" контуров узких граней не. превышает 2,2,'», а полосок перптпа -

и%,

РАЗРАБОТКА РШШЩ(АЩЙ ПО СШЙИЮ РАСХОД И . УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА ШТАЛЛА Проведенный комплекс иссчедовапиИ и рсзработанныГ. на его основе алгоритм расчета йоргоизмецепдя узких граней раептпв позволили разработать новый, рациопалытГ. с точки зреп.т;я умопь-

тения нарушена* сплошности способ прокатки. Критерием рациональности является обеспечение условий, ара которых на происходит наруиенчо сплошности боковых кромок. Достигаются эти условия за счет своевременной прокатки раската в вертикальных валках и с рассчитываемыми при помощи алгоритма обжатиями.

Ь предложенном способе прокатки формирование узких граней раската необходимой, т.е. близкой к прямоугольной, формы достигают тем, что после разбивки ширины и кантовки производят прог-лячшваиие раската в горизонтальных валках с целью устранения выпуклости по ширине (при необходимости) и прокатку в вертикальных валках с суммарным объятием, определяемым величиной вогнутости боковых граней. Искомую величину вогнутости рассчитывают при помощи алгоритма расчета формоизменения узких граней.

Для исследования »"'.-гективнооти способа прокатки, мсшшчаю-дого образование дефекта "рваная кромка", провали опытную прокатку на стано 3600 "Азовстали". После прокатки листов размерами с 0"<23( 0x1X200 ми из слябов 300x1850x3400 ш по новому способу количество поверхностных дефектов на крогжах и в прякромочных юнах уменьшилось на (42...3?)^. На разработанный способ прокат-си получено авторское свидетельство об изобретении. Экономпчес-игл З'Ч'окт от вподрояия разработанного способа прокатки листов ¡оставил 24 тис.руб.

На основании проведенных исследований разработаны следуйте технологические рекомендации:

для обеспечения перепада температуры по толщине на выходе 13 печи не более (20...25)°0 при нагреве слябов температура в юрхних зонах печей не должна превышать температуры в нижних онах;

для уменьшения перепада температуры по толщине по возиож-остп сокращать время нахождения слябов на рольганге до ока-

лшшломателя;

при назначении слябов в. прокатку припуски на боковую и торцевую обрезь определять дифференцированно в соответствии о разработанными таблицами.

Фактическая экономия металла от внедрения разработанной металлосберегающей технологии в условиях стана 3600 металлургического комбината "Азовсталь" составила 5,7 кг/т.

ОСНОВНЫЕ ВЫЕОда

1. Анализ литературных источников показал, что поиск технических решений, направленных на улучшение качества йотам а в прикромочной зоне и формы раскатов, остаются актуальными задачами, так как вопросы де^вктообразования и формоизменения в процессе прокатки на толстолистовых реверсиЕних станах, несмотря на их очевидную важность, изучены недостаточно, что обусловливает значительные резервы по снижению удельного расхода потаяла на отечественных станах. Авторы известных методик расчета формоизменения узких граней раскатов не учитывали темлнрп-турный перепад меаду верхней и нижней гранями, приминали угол наклона боковых и торцевых граней постоянным, а саму грань прямолинейной, пренебрегали переходом боковых граней на контактную поверхность, что не позволяет достаточно точно прогнозировать' формоизменение узких граней и дефектообразованяе в Процессе прокатки на толотолистовом стане и требует разработки новой универсальной методики расчета.

2. Выполненные промышленные и лабораторные экспериментальные исследования формоизменения и температурного состояния раокатов позволили для условий прокатки листов на толстолистовых реверсивных станах впервые разработать универсальную методику расчета формоизменения узких грачей и еоличины перехода

дефектов на контактную поверхность. Алгоритм и программа расчета по разработанной методике реализованы на ЭВМ АТ/РО в Дрннии-чермете и позволяют производить расчет форта узких граней раскатов и величину перехода дефектов на хонтактные поверхности раскатов, прокатанных по схемам и режимам, включающим произвольное сочетание таких операций, как протяжка, разбивка ширины, продольная прокатка, кантовка; Достоверность разработанной методики показана сравнением расчетных и экспериментальных контуров. узких граней раскатов, а также сравнением расчетных величин перехода дефектов на контактные поверхности о экспериментальными, полученными на стане 3600 "Азовстали", в другими авторами.на ота-не 2800 ОХМК. Средняя ошибка в определении площадей контуров узких граней не превышает 2,2%, а полосок перехода - 14$,

3. На базе созданных математических моделей« алгоритма и программ расчета разработан, защищен авторским свидетельством на изобретение и внедрен на стане 3600 способ прокатки толстых листов из слябов, включающий схему с прокаткой в вертикальных валках после разбивки ширины и суммарным обжатием, рассчитанным по разработанному алгоритму, обеопечивавдий исключение образования дефекта "рваная кромка".

4. Предложено в реальных условиях прокатки разделять торцевую обрезь на технологически необходимую (2,9/? от длины раската), определенную параметрами прокатки, и дополнительную (0,78£ от длины раската), обусловленную косиной реза олябов. Выполненные исследования обрези позволили получить отагиотичеокие зависимости влияния основных параметров прокатки на формоизменение раскатов.

5. На ооновании проведенных на промышленном стане исследований и полученных статистических эавиоимоотей разработаны и

внедрены на стаяв 3600 комбината "Азовсталь" дигЭДеренцироваиные припуски на торцевую и боковую обрезь, учитывающие Фактическую форму раскатов, качество прикромочных зон и позволяющие снизить удельный расход металла на 4,8 кг/т. Разработаны рекомендации по уменьшению косины раза и отклонений слябов от номинальных размеров, применение которых позволяет сократить удельный расход металла на (2...3) кг/т и нормы предельных отклонений длины слябов, которые почти.в 2 раза меньше по сравнению с двКст-вупцими.

а

•6. На базе проведенных на стана 3600 исследований дефекто-обрааования раскатов разработана и защищена авторским свидетельством новая форда сляба со скругленными углами. Применение слябов такой формы позволяет избежать появление трещин-закатов на нижней широкой грани.

7. Проведенный комплекс работ позволяет определить его как металлосберегапцую технологию производства толстых листов из слябов. Внедрение этой технологии на стане 3600 комбината "Азовсталь" позволило улучшить качество лрикромочных зон раскатов, сократить обрезь на 5,7 кг/т и получить экономический эффект в сумме 67,3 тыс.руб. (доля дисоертанта - 42,1 тыс.руб.).

ОСНОВНОЕ» СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ:

1. Коновалов Ю.В., Носов В.Г., Шкурко H.H., Шшшенко И.Е. Ооновные проблемы производства толстолистового проката с катаными кромками // Пути снижения расхода металла в прокатном производстве? Тез.докл. Отраслевой научно-техн. семинар,- Днепропетровск, 1988.-С.19-20.•

2. Коновалов Ю.Б., Шшшенко И.Е., Фурман Ю.Е., Шкурко H.H., Литвиненко С.Н., Стрелец I.A. Использование дилеренцировашшх

рипусков на кошевую обрезь при производстве раскатов на олстолисговых станах // Сталь,- 1991.-Ш.- С.41-43.

3. Пилипенко И.Е., Шкурко H.H., Парамошин А.П., Попов H.H. азработка режимов прокатки толстых листов о катаной кромкой, беспечиваюднх снижение расхода металла на стане 3600 // есурсосбврежениа в производстве листового проката! Тез. докл. сесогазн. семинар.- Москва.-БДНХ.-1990.- С.35-36.

4. A.c. 1692695 СССР МКИ Б 21 Б 1/22. Способ производства элстых листов // И.Е.Пшшпенко, Н.Н.Шкурко, А.П.Парамопшн, .Н.Попов, М.С.Бабицкий, И.Б.Сатиров, Ю.В.Фурман (СССР).-

с.: пл.

5. A.c. 1696016 СССР ШОД В 21 В 1/22. Способ прокатки элстых листов // И.Е.Дилиленко, Н.Н.Шкурко, В.Г.Носов, Ю.В.Фур-зн, Ц.С.Бабицкий, И.Б,Сатиров, В.П.Слепканев, С.К.Устинов ЗССР).- 4 о.: ил.

Ротапринт Донниичермег, аак.168, тир.ЮОэкз.