автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование методик расчета и эксплуатации роликовых проводок криволинейных машин непрерывного литья заготовок

На правах рукописи

Ковряков Александр Валентинович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА И ЭКСПЛУАТАЦИИ РОЛИКОВЫХ ПРОВОДОК КРИВОЛИНЕЙНЫХ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Специальность 05.02.13. - Машины, агрегаты и процессы металлургического производства.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Череповец-2004

Работа выполнена в Череповецком государственном университете.

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

Кузьминов Александр Леонидович

Официальные оппоненты-доктор технических наук

Славов Владимир Ионовпч - кандидат технических наук Сараев Олег Викторович

Всдущее предприятие - ООО «ССМ-Тяжмаш».

Защита диссертации состоится «24» декабря 2004 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.297.01 в Череповецком государственном университете по адресу. 162600, г. Череповец Вологодской обл., пр. Луначарского, 5.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Череповецкого государственного университета.

Автореферат разослан «24» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Никонова ЕЛ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы

Начиная с внедрения в начале 60-х годов, оборудование и технология непрерывной разливки претерпевает постоянное развитие и усовершенствование. Неуклонно растет степень использования календарного времени и число плавок в серии при увеличении скорости разливки. Возросшая конкуренция на отечественном и внешнем рынках металлопродукции, безусловно, способствует повышению требований к качеству металла.

Важнейшей частью технологического оборудования машин непрерывного литья заготовок ^ШВ) является роликовая проводка, выполняющая функции поддерживания, направления, выпрямления, вытягивания и транспортировки слитка. Условия нагружения роликов характеризуются высокими механическими нагрузками и быстротечными процессами нагрева и охлаждения рабочей поверхности, приводящими к термоусталостному растрескиванию и последующему разрушению роликов. В наиболее тяжелых условиях работают ролики зоны вторичного охлаждения (ЗВО), дополнительно испытывающие абразивно-коррозионное воздействие на рабочую поверхность, что ускоряет их износ.

Основным типом машин непрерывного литья заготовок, эксплуатирующихся в промышленности, являются машины криволинейного типа. Надежность работы оборудования МНЛЗ определяется главным образом стойкостью роликов ЗВО. В свою очередь их техническое состояние оказывает большое влияние на качество непрерывнолитых слитков. Поэтому задачи повышения долговечности и поддержания исправного технического состояния роликовой проводки ЗВО являются весьма актуальными.

Для успешного решения данных задач необходимы комплексные теоретические и экспериментальные исследования причин, приводящих к изменению эксплуатационных параметров и выходу из строя элементов роликовой проводки ЗВО. Данные исследования можно разбить на несколько этапов:

• разработка методик определения нагрузок, действующих на ролики, с учетом большинства факторов технологии непрерывного литья (геометрические параметры роликовой проводки, скорость разливки, особенности взаимодействия слитка с роликами), что особенно актуально для современных высокоскоростных МНЛЗ;

• исследование фактического состояния элементов роликовой проводки ЗВО и динамики изменения их основных эксплуатационных параметров в процессе эксплуатации.

• исследование влияния изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки на возникновение дефектов

В результате анализа полученных данных определяются причины изменения эксплуатационных параметров и даются конкретные рекомендации по устранению или уменьшению влияния данных причин.

Целью работы является повышение долговечности роликовой проводки ЗВО МНЛЗ и качества металлопродукции на основе исследования воздействий слитка на ролики ЗВО и разработка методологии и средств контроля их технического состояния.

Научная новизна заключается в следующем:

1. На основе анализа взаимодействия слитка и элементов роликовой проводки криволинейных МНЛЗ разработана новая методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО, которая имеет следующие отличия от известных методик:

• учитывает влияние скорости движения слитка;

• учитывает влияние прочности корки при определении усилий от действия ферростатического давления;

• учитывает параметры деформирования различных типов роликов ЗВО.

2. На основе натурных исследований с помощью монитора состояния ручья (МСР) получены закономерности изменения основных эксплуатационных параметров роликовых проводок криволинейных МНЛЗ.

3. Разработана методология применения МСР на основе анализа закономерностей изменения основных эксплуатационных параметров роликовых проводок криволинейных МНЛЗ.

Достоверность основных научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается результатами натурных исследований, проведенных с помощью МСР в конвертерном производстве (КП) ОАО «Северсталь» и цехе ремонта сталеплавильного оборудования (ЦРСО) ОАО «Домнаремонт».

Практическая значимость работы:

1. Разработана инженерная методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО криволинейных МНЛЗ, учитывающая влияние скорости движения слитка и прочность его корки, а также параметры деформирования различных типов роликов ЗВО. Предложенная методика позволяет определять наиболее нагруженные ролики ЗВО и, соответственно, повышать эффективность контроля технического состояния роликовой проводки.

2. По результатам анализа изменения основных эксплуатационных параметров роликов ЗВО в процессе эксплуатации предложены организационно-технические решения, направленные на увеличение их долговечности, сокращения времени на ремонт и обслуживание криволинейных МНЛЗ и уменьшение количества брака продукции.

Опредслспа эффективности наплавки роликов высоколегированными сплавами и се влияние на шмспснпс эксплуатационных параметров

роликовой проводки. 3. Разработана конструкция универсального стенда для настройки и контроля роликовых секций криволинейных МНЛЗ на основе лазерного дальномера. При этом устройство включается в уже существующую цепочку операций по настройке секций, а в качестве вспомогательных устройств используются цеховые стенды, что исключает необходимость их замены и монтажа нового оборудования. Предполагается, что использование данного стенда при настройке и контроле роликовых секций позволит повысить качество и эффективность сборки за счет высокой точности и скорости измерений и сведения к минимуму влияния человеческого фактора.

Апробация работы

Настоящее диссертационное исследование проводилось автором в КП ОАО «Северсталь» и ЦРСО ОАО «Домнаремонт».

Основные разделы работы докладывались на конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах ИНФОТЕХ-2001» (г. Череповец, декабрь 2001 г.), первой общероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука -региону» (г. Вологда, февраль 2003 г.), IV международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (г. Череповец, декабрь 2003 г.), второй всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» (г. Вологда, февраль 2004 г.), Четвертой Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах ИНФОТЕХ-2004» (г. Череповец, октябрь 2004 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 статей.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложений. Она изложена на 184 страницах, содержит 155 страниц основного текста, 81 рисунок, 109 наименований литературы и 2 приложения на 15 страницах.

На защиту выносятся:

1. Методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО криволинейных МНЛЗ, с учетом скорости движения и прочности корки слитка.

2. Методика определения параметров деформирования различных типов роликов.

3. Закономерности изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки криволинейных МНЛЗ в процессе эксплуатации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, приведены общая характеристика работы, ее цель и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено состояние вопроса о методиках расчета усилий, действующих на элементы роликовой проводки МНЛЗ. Также произведен сравнительный анализ преимуществ и недостатков различных конструкций направляющих элементов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ и устройств контроля технологической оси. Подробно описана конструкция и принцип работы МСР.

Важнейшей частью технологического оборудования МНЛЗ является роликовая проводка, выполняющая функции поддерживания, направления, выпрямления, вытягивания и транспортировки слитка. Качество литых слябов во многом зависит от конструктивного исполнения и технического состояния роликовой проводки МНЛЗ. На сегодняшний день целями большинства исследований и научных разработок являются увеличение производительности и снижения затрат на обслуживание действующих МНЛЗ, в связи с этим весьма актуальна проблема повышения долговечности роликов МНЛЗ - наиболее металлоемких и дорогостоящих, но недостаточно стойких деталей разливочного ручья. Объектом исследований является направляющая роликовая проводка МНЛЗ. Основное внимание уделяется параметрам настройки технологической оси, влияющим на долговечность роликов ЗВО МНЛЗ, а также причинам возникновения и развития дефектов непрерывнолитого слитка.

Анализ литературных источников показал следующее:

1. Долговечность оборудования и качество непрерывнолитой заготовки во многом определяются точностью настройки роликовой проводки ЗВО.

2. На сегодняшний день отсутствуют инженерные методики определения величины усилий, действующих на элементы роликовых проводок криволинейных МНЛЗ со стороны слитка, которые бы учитывали скорость его движения и прочность корки, а также параметры деформирования различных типов роликов.

3. В настоящее время существует большое количество конструкций направляющих зоны вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки, причем развитие идет в направлении создиним систем, позволяющих

П0Ш.1СИТ1. ТОЧНОСТЬ настройки ТСХПОЛОШЧССКОЙ ОСИ II пропшодип. регулировку основных технологических параметров в процессе разливки.

4. Существует несколько эффективных методов и средств контроля текущего состояния роликовой проводки. Однако эти средства контроля имеют высокую стоимость, а необоснованно частое их использование приводит к значительным простоям МНЛЗ.

5. Большое значение имеет эффективность настройки роликовых секций на этапе их ремонта и сборки. Существующие методы настройки не могут обеспечить требуемую скорость и точность, поскольку они основаны на использовании простейшего мерительного инструмента, при этом на точность измерений большое влияние оказывает человеческий фактор и износ измерительных средств при их непосредственном контакте с поверхностью роликов.

В этой связи ставятся следующие основные задачи работы:

1. Разработать инженерную методику определения усилий, действующих на элементы роликовых проводок криволинейных МНЛЗ, с учетом скорости движения слитка и прочности его корки и методику определения параметров деформирования различных типов роликов.

2. Определить основные причины возникновения отклонений направляющих элементов технологической оси криволинейных МНЛЗ, с учетом действующих нагрузок и режимов эксплуатации.

3. Провести анализ влияния дефектов настройки элементов роликовой проводки на ее долговечность и качество непрерывнолитого слитка.

4. На основе проведенных исследований разработать рекомендации по совершенствованию режимов эксплуатации и контроля роликовой проводки зоны вторичного охлаждения криволинейных МНЛЗ.

5. Разработать рекомендации по усовершенствованию методов контроля и настройки роликовой проводки криволинейных МНЛЗ.

Вторая глава посвящена разработке новой методики расчета усилий, действующих на ролики ЗВО криволинейных МНЛЗ.

Усилия, действующие на ролики, зависят от многих факторов, но в основном они определяются геометрическими параметрами технологической оси. К данным параметрам можно отнести: размеры поперечного сечения рабочей полости кристаллизатора, длины радиального, криволинейного и горизонтального участков, базовый радиус, высоту машины от базовой плоскости до горизонтального участка (технологическая высота), схему построения криволинейного участка, шаг между роликами. Для последующих расчетов были определены геометрические параметры технологической оси криволинейных МНЛЗ № 1-5 КП ОАО «Северсталь».

В известных методиках определения усилий, действующих на ролики криволинейных МНЛЗ, учитываются: вес слитка, силы ферростатического

давления (обычно без учета прочности корки слитка), сопротивление вытягиванию заготовки из кристаллизатора, усилие сопротивления вытягиванию выпученной корки слитка и усилие, действующее на ролики криволинейного участка в процессе правки слитка. Однако при этом не учитывается скорость движения слитка, которая вносит значительные коррективы в известные зависимости.

Вывод новых формул расчета усилий выполнен, исходя из следующих положений:

1. учет скорости движения слитка;

2. учет прочности корки слитка при определении усилий ферростатического

3. параболический закон распределения величины предела текучести От по толщине корки.

На первом этапе производится расчет величины усилия вытягивания слитка роликами методом кинематически допустимого поля скоростей в виде совокупности жестких зон. Схема деформации корки на участке от кристаллизатора до первого ролика приведена на рис. 1 а. На рис. 1 б показана схема движения участка корки слитка со скоростью

Определяем полную мощность внутренних сил деформации корки слитка:

где (Ь - 28) - ширина сляба (с учетом длины контакта жидкой фазы с коркой), <5 - толщина корки, к - предел текучести при деформации сдвига к = сту / л/3 •

давления;

2куЗ(Ь-25)со01 а(1-а)

(1)

а)

(о

Рис. 1 Схема деформации корки слитка

Определяем суммарную мощность внешних нагрузок. В нашей задаче имеется

четыре внешних нагрузки:

пагрузка от дспстшш ферростатического дамлспмя; нагрузка усилием трения между слитком и кристаллизатором;

• вес слитка;

• усилие вытягивания слитка роликами за счет действия напряжений сгх (искомая величина).

Величина ферростатического давления на внутреннюю поверхность корки слитка равна: При деформации неподвижной балки толщиной

под действием ферростатического давления (например, для неподвижного слитка при его остановке) полная работа равна:

" ^ <1 '

Интегрируя данное выражение, с учетом преобразований получим:

В основном, эта работа совершается за время прохождения участком корки слитка расстояния между торцом кристаллизатора и первым роликом, либо между последующими роликами I, т.е. за время / = 1/о. Поэтому мощность сил давления:

„ Р8»М 1 + £ + 30 6 I / I)

(2)

В приведенных соотношениях определена работа деформации сил ферростатического давления неподвижного слитка на перемещениях практически совпадающих по направлению с направлением сил ферростатического давления. При движении слитка со скоростью о мощность на участке равна: Выражение для полной мощности

имеет вид:

Ир = +х)(1х. I а : 1-а

Интегрируя данное выражение, после преобразований и с учетом ширины сляба (Ь-26), имеем:

(3)

Видно, насколько большие изменения в результаты расчетов вносит учет скорости движения слитка. Даже знак мощности (работы) может измениться.

Определим мощность усилия трения между слитком и кристаллизатором. Величина усилия равна:

= 0,5^1 о2Б,

где ц - коэффициент трения между поверхностью слитка и стенками кристаллизатора, - периметр сечения слитка. Мощность силы трения при

неподвижном кристаллизаторе, при кристаллизаторе, движущемся вверх или вниз, но с отставанием от слитка, равна:

Лг = - О.З^оБо.

Если кристаллизатор движется вниз с опережением относительно слитка, то силы трения, действующие на слиток, направлены вниз, вектора и и Рт совпадают по направлению, поэтому мощность сил трения становится положительной. С учетом этого запишем общее выражение для определения мощности усилия трения между слитком и кристаллизатором:

Ит =±0,5^0 Би. (4)

Определим мощность усилия от веса слитка. Усилие от веса слитка определяется из выражения: йс(х) = ^ЬЪ(1а +х),

где Л - толщина слитка.

Запишем выражение для определения мощности в векторной форме:

ЙС1=(}с(х)В(х)с1х,

Полная мощность павна:

1 а * 1—а

О а '

Интегрируя данное выражение, с учетом преобразований получим:

N а = /%ЬИиа>в^21в + я + £)•

(5)

Мощность усилия вытягивания слитка роликами за счет действия напряжений ах (см. рис. 1) равна:

= ахи5Ь. (6)

С учетом (3) - (6) полная мощность внешних нагрузок для пары роликов равна:

N = 2сгхи8Ь - (%исой1(Ь -25)± 0,5 ^¡^и + р%Ь/1и(о0\21а + а + -1 (7)

Приравняв полную мощность внешних нагрузок мощности внутренних сил по формуле (1), удвоив ее, чтобы учесть наличие двух широких граней сляба, в сечении с наибольшей величиной деформации (при а = 0,5/) находим величину напряжения ах, возникающего в корке под действием усилий вытягивания слитка:

= Ъ°Т<Ь^)С°а +^(Ь-23)±1^(Ь + Н)-21,а,0(21ш +1)}

(8)

Усилие вытягивания слитка через пару роликов равно: Р = 2а^Ь, тогда с учетом (8):

!'= + к^оДЬ - 25) ± ¡¡И(Ь +!,) - 21иой(21п +1)}

(9)

11а итором этапе определяем усилие ферростатического давления, действующее па ролики, с учетом прочности корки и скорости движения

слитка. Для неподвижного слитка статически допустимое поле напряжений определено обычной схемой изгиба защемленной с обоих концов балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, рассматриваемой в сопротивлении материалов. Однако движение слитка оказывает существенное влияние на процесс изгиба. Расчетная схема корки слитка, движущегося со скоростью V, представлена на рис. 2. По данным исследований максимальная величина деформации будет в сечении при При этом максимальный

3

изгибающий момент будет действовать в районе правой опоры, его величина равна: М„ = 0,089д/2, где ц - распределенная нагрузка на корку слитка, создаваемая ферростатическим давлением жидкой фазы

статически допустимая величина ферростатического давления. Предел текучести изменяется по толщине корки по параболическому закону (см. рис. 2

в):

Рис. 2 Схема к расчету корки слитка

Предельный изгибающий момент, который способна выдержать корка, определится следующим выражением:

Кп=1°т(У)(а-у№у+ \стг(у)(у- а)(1у.

Интегрируя данное выражение, с учетом ппеобразований получим:

Мпр=^5ЪуТп5\ (П)

Приравняв выражения для изгибающего и предельного момента, получим:

Далее находим статически допустимую величину ферростатического давления:

^ 0,584а7,г2 с (Ь-26)12 '

С учетом данной величины формула для расчета усилия ферростатического давления на ролик с учетом прочности корки примет вид:

0,584стГл<52 ^

Таким образом, при

(Ь-28)1

0,584стг„г2 -—.т<Р&н

(Ь - 2(5)/.

(12)

на ролик воздействует не все

(Ь-28)\г

ферростатическое давление, а только та его часть, которая превышает статически допустимое давление.

Чем выше прочность корки, тем меньшая доля ферростатического давления воздействует на ролик, то есть это способствует повышению стойкости роликов. Однако положение существенно изменяется, если произошло раздутие слитка между роликами, например, по причине остановки слитка. В этом случае при возобновлении движения слитка происходит его обжатие роликами, и чем корка прочнее, тем больше усилие действует на ролик.

На третьем этапе определяем усилия, действующие на ролики при обжатии корки слитка. Расчетная схема представлена на рис. 3. При обжатии корки в сечении А образуется пластический шарнир. Предельный момент равен:

А/ =

пр

_ N,(21)

8

(13)

Рис. 3 Схема к определению давления на ролик при обжатии корки слитка

С другой стороны величина предельного момента определяется по формуле (11). Приравнивая величины предельных моментов, определяем усилие, действующее на ролик:

На последнем этапе определяем усилия правки слитка, действующие на ролики криволинейного участка. В роликовой зоне выпрямления непрерывнолитая заготовка может находиться либо в полностью затвердевшем, либо в двухфазном состоянии. На этом участке помимо предотвращения выпучивания корки слитка и его вытягивания, ролики выполняют функцию правки заготовки.

Вследствие этого к полученным усилиям добавляются дополнительные нагрузки, возникающие при иранке слитка. Произведем расчет для случая,

когда происходит правка полностью затвердевшей заготовки, так как при этом на ролики воздействуют максимальные усилия. Расчетная схема для этого случая представлена на рис. 4.

Рис. 4 Схема изгиба слитка на участке правки

Тогда изгибающей момент определится уже не толщиной корки 5, а пластическим моментом сопротивления всего сечения. В сечении В будет действовать предельный момент, который равен:

Л/ =

пр

_ N,(21)

8

С другой стороны предельный момент можно вычислить как сумму моментов относительно нейтральной оси сил ат(у)<1Р в поперечном сечении:

Выражение для определения предела текучести с учетом того, что в слитке

отсутствует жидкая фаза, примет вид:

0>ОО = + К.

где - предел текучести центральной части слитка. Тогда предельный момент, действующий в поперечном сечении слитка, определится выражением:

0,5//

С учетом симметричности поперечного сечения слитка и принимая после преобразований получим:

0.5*

= 2Ъ \ ато + (атп - ата)(^-?у)ау. о 0,5 п

Интегрируя данное выражение, с учетом преобразований, получаем:

Мпр=0,\25ЬЪг(ато+аТп).

С учетом этого усилие, действующее на ролик участка правки, равно:

На криволинейном участке изгиб технологической оси слитка в системе роликов неизбежен, этот изгиб является частью технологического процесса, вынуждая значительно увеличивать массу роликов и их опор, всей конструкции вторичного охлаждения. Поэтому следует с увеличением толщины корки слитка увеличивать и шаг роликов / (из формулы (14) видно, что усилие, которое может действовать на ролики при изгибе слитка N3, уменьшается с увеличением шага роликов

Используя полученные зависимости (9), (12)-(14), были определены численные значения усилий, действующих на ролики радиального и криволинейного участков МНЛЗ № 1-5.

Расчетные величины усилий, полученные по зависимостям (9), (12)-(14), являются исходными данными для методики определения параметров деформирования роликов ЗВО. Определение параметров деформирования производилось для четырех типов роликов (неразрезных холостых и приводных, холостых и приводных с промежуточной опорой). Учитывались следующие нагрузки, распределенные по длине ролика: вес ролика, вес слитка, усилие ферростатического давления жидкой фазы, усилие сопротивления вытягиванию выпученной корки, усилие правки слитка для роликов криволинейного участка. При расчете приводных роликов дополнительно учитывалась распределенная окружная сила, действующая в плоскости слитка, и передаваемый крутящий момент.

Методика расчета холостого ролика без промежуточной опоры состоит в следующем. Определяются опорные реакции, составляются уравнения изгибающих моментов и поперечных сил по участкам. Интегрируя полученные уравнения, получаем выражения для определения прогибов и углов поворота поперечных сечений ролика по участкам:

Постоянные интегрирования А и В определяем, используя граничные условия в опорах роликов и на границах участков. Максимальный изгибающий момент и прогиб будут действовать в середине пролета.

Методика расчета приводного ролика без промежуточной опоры дополнительно включает определение опорных реакций, действующих в продольной плоскости слитка, составление уравнений изгибающих моментов, поперечных сил, прогибов и углов поворота поперечных сечений по участкам в этой плоскости. Па завершающем этапе

определяется эквивалентный изгибающий момент по третьей теории прочности:

где - максимальные изгибающие моменты в соответствующих

плоскостях, - крутящий момент, передаваемый роликом.

Методика расчета холостого ролика с промежуточной опорой усложняется раскрытием статической неопределимости. Такой ролик представляет собой статически неопределимую балку, закрепленную в трех опорах. Для раскрытия статической неопределимости воспользуемся методом сил: отбрасываем промежуточную опору, а ее действие заменяем неизвестной силой. В дальнейших расчетах рассматриваем ролик как статически определимый и ведем расчет по методике, изложенной выше. После определения изгибающих моментов и поперечных сил, рассматриваем балку с приложенной единичной силой, строим единичную эпюру. Записываем каноническое уравнение метода сил: Коэффициенты канонического уравнения определяем по

формуле Симпсона:

8и = -1~(М?М" + Ш?МС, + М'М' ),

4 ш ' ' '

НС К Н С К

где М, , М, , М, , М) , М} , М} - значение эпюр изгибающих моментов от кгого и .¡-того силового фактора соответственно в начале, середине и конце участка длиной /. Определяем значение искомой силы X, находим опорные реакции и составляем уравнения изгибающих моментов, поперечных сил, углов поворота и прогибов сечений ролика по участкам. Максимальный изгибающий момент определяем, исходя из условия экстремума функции (равенство нулю первой производной в точке экстремума).

Теперь рассмотрим самый сложный вариант - приводной ролик с промежуточной опорой. Методика его расчета аналогична методикам, рассмотренным выше. Ролик рассматривается в вертикальной и горизонтальной плоскостях как статически неопределимая балка, закрепленная в трех опорах. Раскрывается статическая неопределимость, составляются уравнения изгибающих моментов, поперечных сил, углов поворота и прогибов сечений ролика по участкам в обеих плоскостях. Из условия экстремума определяется максимальный изгибающий момент, и в конечном итоге -эквивалентный изгибающий момент по третьей теории прочности.

Таким образом, полученные аналитические зависимости позволяют более точно определить усилия, действующие на ролики, с учетом большинства факторов технологии непрерывного литья.

B третьей главе приведены результаты исследований причин и закономерностей изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки ЗВО и их влияние на качество металла и долговечность оборудования. К основным эксплуатационным параметрам роликовой проводки ЗВО можно отнести: состояние технологической оси (соосность кристаллизатора и роликовых секций, секций между собой, роликов в пределах секции), состояние технологических параметров секций (величина раствора между роликами, прогиб роликов, состояние подшипников роликов). Оценка доли влияния каждого из вышеперечисленных параметров на качество непрерывнолитого слитка и техническое состояние роликовой проводки дает возможность поиска эффективных решений, направленных на повышение ее долговечности, при ужесточении требований к качеству слитка.

На первом этапе исследования проводились в КП ОАО «Северсталь» с помощью МСР. В период с декабря 2002 г. по февраль 2004 г. в КП ОАО «Северсталь» было проведено около 200 измерений роликовой проводки криволинейных МНЛЗ № 1-5 с помощью МСР. Результаты данных измерений обрабатывались с помощью программы Microsoft Excel, и на основе обработанных статистических данных был получен ряд зависимостей для роликов радиального и криволинейного участков, поскольку от состояния роликовой проводки на этих участках в значительной степени зависит качество непрерывнолитого слитка.

Наиболее важным параметром, характеризующим техническое состояние роликовой проводки, является величина раствора роликов. Отклонение данной величины от допускаемых значений напрямую связано с такими дефектами как износ и изгиб роликов, деформация опорных прокладок роликов и секций, нарастание слоя окалины на бочке ролика, неточная настройка технологической оси. При этом величина допуска на данный вид отклонения согласно технологической инструкции составляет ±0,5 мм. По результатам замеров количество роликовых пар, величина отклонения раствора которых находится в пределах допуска, составляет приблизительно третью часть от общего числа роликов радиального и криволинейного участков. Таким образом, величина раствора большинства роликовых пар всех машин на момент замеров не находилась в пределах допуска, что могло приводить к появлению дефектов непрерывнолитого слитка либо развитию уже существующих.

В процессе исследований с помощью МСР измеряли величину изгиба роликов, и, таким образом, после цикла измерений определяли наличие изогнутых роликов. Величина допуска на изгиб ролика, согласно технологической инструкции, составляет ±0,5 мм. Количество роликов, величина изгиба которых находится в допуске, составляет приблизительно половину для МНЛЗ № 1-4 и около 80 % для МНЛЗ № 5 от общего числа роликов радиального и криволинейного участков. Таким образом, количество

роликов с допускаемым изгибом приблизительно на 30 % больше у МНЛЗ № 5 по сравнению с МНЛЗ № 1-4. Это объясняется наличием промежуточной опоры у всех роликов радиального участка МНЛЗ № 5.

Важным параметром оценки технического состояния роликовой проводки является величина отклонения бочек наружных роликов от горизонтальной плоскости, при этом значение допуска согласно технологической инструкции составляет ±0,2 мм. Количество наружных роликов (расположенных по базовому радиусу), для которых величина отклонения бочек от горизонтальной плоскости находится в допуске, составляет приблизительно половину от общего числа роликов радиального и криволинейного участков. Таким образом, существуют проблемы, связанные с точностью настройки положения наружных роликов в горизонтальной плоскости и деформациями подкладок под их подшипниковыми опорами.

Также с помощью МСР проводили измерения величины отклонения от соосности наружных роликов между собой. Для МНЛЗ № 1-4 количество наружных роликов, у которых величина отклонения от соосности находится в допуске, составляет приблизительно половину от общего числа роликов радиального и криволинейного участков. Для МНЛЗ № 5 данные показатель составляет приблизительно третью часть от общего числа роликов. Таким образом, количество роликов, у которых величина отклонения от соосности находится в допуске, для МНЛЗ № 1-4 приблизительно на 20 % больше чем для МНЛЗ № 5. Это можно объяснить различным конструктивным исполнением роликов секций радиального и криволинейного участков (кроме первых двух секций) МНЛЗ № 1-4 и МНЛЗ № 5. Ролики МНЛЗ № 5 выполнены с промежуточной опорой, в отличие от роликов МНЛЗ № 1-4, вследствие чего они имеют большую жесткость и, как показали исследования, меньше подвержены изгибу в процессе эксплуатации, чем ролики МНЛЗ № 14. В процессе эксплуатации аварийное возрастание величины нагрузок, действующих на ролики со стороны слитка, приводит к увеличению значения изгиба роликов для МНЛЗ № 1-4 и росту величины деформации опорных подкладок роликов МНЛЗ № 5, вследствие того, что они имеют большую жесткость. В свою очередь деформация опорных подкладок приводит к отклонению от соосности наружных роликов.

В ходе исследований с помощью МСР определяли наличие заклиненных роликов. Данный дефект напрямую связан с выходом из строя подшипников роликов. Установлено, что частота выхода из строя подшипников роликов зависит от условий работы (температура, влажность, наличие смазки, технологические перегрузки). Чем дальше располагается ролик от кристаллизатора, тем меньше вероятность выхода из строя подшипников. Данное предположение подтверждает тот факт, что около половины от общего числа заклиненных роликов составляют наружные ролики первой секции (расположенной непосредственно под кристаллизатором). По мере удаления от

кристаллизатора происходит снижение количества заклиненных роликов, полученные данные свидетельствуют об отсутствии случаев заклинивания роликов криволинейного и горизонтального участков.

Был проведен статистический анализ полученных данных изменения основных эксплуатационных параметров в зависимости от числа плавок и построены кус очно-непрерывные функции с линейной зависимостью на каждом участке вида:

у = кгх + Ьг,хе[х.+хт\

у = к,х + Ь{,хе +хр]

На рис. 5 представлена зависимость изменения раствора роликов от числа плавок.

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

количество плавок

Рис. 5 Зависимость отклонения раствора роликов криволинейной МНЛЗ от количества плавок

Также были получены следующие зависимости от числа плавок: изменения величины изгиба роликов, изменения величины отклонения бочек наружных роликов от горизонтальной плоскости, изменения величины отклонения от соосности наружных роликов между собой.

В результате анализа данных зависимостей выяснилось, что практически все эксплуатационные параметры роликовой проводки криволинейных МНЛЗ сохраняются в пределах допусков на протяжении 150-200 плавок после монтажа новой или настройки уже эксплуатирующейся секции. Поэтому, при

условии правильной настройки технологических параметров секций в процессе их сборки и монтажа на машину, период между циклами измерений технологической оси с помощью МСР можно увеличить до 150-200 плавок.

Также на основе анализа полученных зависимостей можно выделить основные дефекты роликовой проводки и выявить возможные причины их возникновения. При этом можно условно разделить дефекты роликовой проводки на несколько групп:

• дефекты, возникающие при настройке роликовых секций в ЦРСО;

• дефекты, возникающие вследствие монтажа роликовых секций на их посадочные места в КП;

• дефекты, возникающие в роликовой проводке в процессе эксплуатации, вследствие износа и деформации элементов роликовых секций и самих роликов.

По результатам исследований можно сделать предположительный вывод о причине возникновения того или иного дефекта и его влиянии на качество непрерывнолитого слитка. Основными дефектами роликовой проводки, по результатам анализа полученных данных замеров, являются:

• Отклонение величины раствора роликов. Основными причинами данного дефекта могут являться износ и изгиб роликов, деформация опорных прокладок роликов и секций, неточная настройка величины раствора, нарастание на бочках роликов грязи и окалины. Данный дефект, с точки зрения влияния на качество непрерывнолитого слитка и причин возникновения трещин, можно считать одним из основных. Максимальная величина отклонения может достигать в отдельных (аварийных) случаях '19,5 мм, как в сторону увеличения раствора, так и в сторону его уменьшения. В случае увеличения раствора роликов происходит выпучивание корки непрерывнолитого слитка и возможно появления следующих видов дефектов: осевая неоднородность, поверхностные трещины, гнездообразные трещины, изменение геометрических параметров поперечного сечения. В случае уменьшения раствора происходи! обжатие заготовки и возможно появление гнездообразных и осевых трещин. Кроме того, отклонение величины раствора приводит к дальнейшему развитию дефектов непрерывнолитого слитка, которые образуются в зоне первичного охлаждения.

• Изгиб роликов. Основная причина - аварийные остановки или резкие изменения скорости вытягивания слитка, которые приводят к неравномерному нагреву поверхности ролика и возникновению температурных деформаций. Максимальная величина изгиба может достигать 18,8 мм. При вращении изогнутых роликов происходит циклическое изменение величины раствора между ними, что приводит к возникновению дефектов слитка.

• Отклонене бочек наружных роликов от горизонтальной плоскости.

Основные причины - неточная настройка при монтаже, нарастание на бочках роликов грязи и окалины, деформация опорных прокладок в процессе эксплуатации и износ подшипников. Максимальная величина отклонения может достигать 9,7 мм. Данное отклонение может приводить к возникновению дефектов поверхности непрерывнолитого слитка и искажению геометрических размеров его поперечного сечения.

• Несоосность соседних секций. Основные причины - неточная настройка технологической оси при монтаже, износ и изгиб роликов, деформация опорных прокладок в процессе эксплуатации. Максимальная величина несоосности может достигать 11,6 мм. При прохождении слитком состыкованных участков секций, имеющих отклонение технологической оси, в нем возникает дополнительный изгибающий момент, что может привести к возникновению новых и к дальнейшему развитию уже существующих дефектов.

• Несоосность роликов в пределах одной секции. Основные причины -неточная настройка раствора роликов, износ и изгиб роликов, деформация опорных прокладок в процессе эксплуатации. Максимальная величина несоосности может достигать 6,8 мм. При перемещении слитка по участкам роликовой проводки с отклонениями технологической оси в нем возникает дополнительный изгибающий момент, который может привести к возникновению дефектов, а также значительным образом влияет на износ роликов. Таким образом, существенно снижается ресурс секций, и, следовательно, растет себестоимость продукции из-за возрастания затрат на ремонт.

• Заклинивание роликов. Основная причина - выход из строя подшипников. При вытягивании слитка заклиненный ролик может привести к возникновению поверхностных дефектов и даже к аварийной остановке машины. Таким образом, существенно возрастает время аварийных простоев МНЛЗ и ухудшается качество поверхности непрерывнолитой заготовки.

Полученные результаты замеров отклонений позволяют говорить о серьезности проблемы настройки технологической оси. При таких отклонениях в слитке могут возникать усилия, приводящие к возникновению дефектов. Чем выше расположен дефект технологической оси и больше величина отклонения, тем больше вероятность возникновения дефектов в слитке и скорость распространения этих дефектов. При этом такие дефекты, как отклонение величины раствора роликов, несоосность секций и роликов в пределах одной секции, могут складываться из износа роликов, их изгиба, деформации опорных прокладок и других дефектов. Таким образом, для точной диагностики роликовой проводки необходимо рассматривать в совокупности все измеренные параметры. Для определения доли влияния износа роликов на величину дефектов были проведены дополнительные

исследования..

На втором этапе исследования износа роликов секций радиального и криволинейного участков проводились в ЦРСО. В ходе исследований производились замеры величины износа роликов по восьми точкам их касания со слитком. Были произведены замеры величины износа роликов 96 секций при различных сечениях слитка, стойкости секций, настроечных параметрах. Для проведения исследований использовался стандартный мерительный инструмент.

По результатам исследований можно сделать вывод, что износ роликов зависит от множества факторов, главным из которых является число плавок. Были получены зависимости износа роликов секций радиального и криволинейного участков МНЛЗ от числа плавок. Зависимость износа роликов секций криволинейного участка от числа плавок представлена на рис. 6.

Результаты исследований показывают, что реальная величина стойкости всех секций (кроме первой) радиального и криволинейного участков МНЛЗ № 1-4 составляет значительно меньше величины стойкости, определенной регламентом. Дальнейшая эксплуатация таких секций приводит к , недопустимому износу, раздутию слитка и, как следствие, появлению дефектов непрерывнолитой заготовки. Для двух первых секций МНЛЗ № 5 наоборот имеет место преждевременная замена согласно регламенту. Так первая секция должна подвергаться замене после 200 плавок, хотя предельный износ ее роликов не наступит даже при двукратном увеличении стойкости. Для роликов второй секции предельная величина износа роликов также не наступает при регламентном сроке - 400 плавок.

•Картина износа качественно меняется для роликов, бочки которых подвергаются наплавке. Результаты анализа полученных зависимостей показывают, что характер износа наплавленных роликов приблизительно одинаков для всех секций радиального и криволинейного участков всех машин. Износ гарантированно не превысит допустимых значений даже при стойкости секций - 1200 плавок. Таким образом, наплавка бочек роликов высоколегированным сплавом существенно повышает стойкость роликов, что, в свою очередь, уменьшает затраты на ремонт и обслуживание МНЛЗ и способствует увеличению ее производительности.

количество плавок

Рис. 6 Зависимость износа роликов криволинейного участка от числа плавок

Таким образом, на основе анализа полученных зависимостей, можно сделать следующие выводы:

• износ роликов по длине технологической оси всех машин имеет неодинаковый характер; минимальная величина износа наблюдается у роликов первой секции, а чем дальше располагается секция от мениска металла, тем большая величина износа наблюдается у роликов данной секции (кроме секций горизонтального участка);

• наибольшую величину износа имеют ролики криволинейного участка, что объясняется максимальными нагрузками на данные ролики (усилия правки);

• наплавка бочек роликов высоколегированным сплавом существенно уменьшает величину износа (в 2,5 - 4,5 раза), при этом величина износа гарантировано не превышает допускаемых значений даже после 1200 плавок, поэтому для них можно пересмотреть сроки замены в сторону увеличения;

• для роликов без наплавки (материал - сталь 24ХМ1Ф) следует пересмотреть сроки замены, поскольку существующий регламент замены не гарантирует поддержание величины износа бочек роликов в пределах допусков, что в свою очередь может привести к увеличению брака.

Также были произведены исследования распределения износа по длине роликов. Измерения производились по длине роликов в восьми поперечных сечениях, использовался стандартный мерительный инструмент (микрометр) с

точностью измерений 0,01 мм. Установлено, что характер распределения износа практически одинаков для различных секций и машин. Для роликов без промежуточной опоры максимальный износ наблюдается в средней части ролика, где величина нагрузки имеет наибольшее значение. Для роликов с промежуточной опорой износ в районе промежуточной опоры несколько уменьшается. Данное распределение полностью подтверждает теоретические и экспериментальные данные по влиянию нагрузок на ролики. Таким образом, величина износа средней части ролика является определяющим показателем, который необходимо учитывать в дальнейших исследованиях.

На основе полученных данных были построены зависимости изменения износа роликов по длине технологической оси криволинейных МНЛЗ. Значения износа измерялись в среднем поперечном сечении роликов, при максимальной стойкости секций.

Вначале выделим общие моменты для всех машин:

• По мере удаления от мениска металла износ роликов увеличивается и достигает максимума в начале криволинейного участка, а затем происходит его уменьшение. Такой характер распределения износа подтверждает теоретические зависимости действия усилий на ролики радиального и криволинейного участков.

• Износ в пределах одной секции и по всей длине технологической оси распределен неравномерно, что можно объяснить неравномерностью ее настройки.

• Величина износа роликов верхних кассет (малого радиуса) всех секций меньше, чем у роликов нижних кассет (базового радиуса). Это можно объяснить воздействием на нижние ролики нагрузки от веса слитка и конструктивными особенностями роликовой проводки криволинейных МНЛЗ, в которой приводными выполнены только нижние ролики. Различия состоят в величинах износа роликов. Ролики МНЛЗ № 5 имеют

меньшую величину износа практически по всем секциям, чем ролики МНЛЗ № 1-4. Это можно объяснить более совершенной конструкцией МНЛЗ № 5 (скорость разливки, координаты расположения роликов, их шаг, длины участков и т.д.) и, как следствие, снижением нагрузок на ролики. Вместе с тем износ наплавленных роликов для всех машин носит практически одинаковый характер и не выходит за пределы допуска. Это еще раз доказывает высокую износостойкость и работоспособность наплавленных роликов.

В четвертой главе описывается конструкция устройства для контроля и настройки роликовых секций криволинейных МНЛЗ.

На сегодняшний день контроль и настройку роликовых секций криволинейных МНЛЗ на этапе их ремонта и сборки производят на специальных стендах. При этом большинство операций выполняется вручную с использованием шаблонов, уровней и геодезических приборов, что снижает

точность измерении и может приводить к значительным погрешностям из-за влияния человеческого фактора.

Улучшение качества слитка и снижение затрат времени на обслуживание и ремонт МНЛЗ напрямую связано с точностью и быстротой настройки роликовых секций на этапе их ремонта и сборки. Существующие методы и инструментальное обеспечение не могут обеспечить увеличение точности и скорости настройки так, как в их основе заложено использование ручного мерительного инструмента, и практически все операции выполняются вручную. Таким образом, для решения данных задач необходимо разработать новые методы настройки и контроля и соответствующее инструментальное обеспечение.

С этой целью разработана конструкция универсального стенда «Профиль», который предназначен для настройки и контроля роликовых секций, использующихся в машинах непрерывного литья заготовок с криволинейной траекторией движения слитка. Принцип измерения положения роликов, реализованный в универсальном стенде «Профиль», состоит в следующем (см. рис. 7).

МОТЯ1МОП и*к*в СТОУМО И ЗМРГЧ.Т» п^нца ЭЛекТООДвиГОТ« 1ь ВИД А

Рис. 7 Схема настройки роликовой секции при помощи стенда «Профиль»

Измерительная головка перемещается вдоль направляющей с помощью шагового двигателя, управляемого от портативного компьютера. Она содержит лазерный дальномер, позволяющий бесконтактным способом измерять расстояние от реперной струны до роликов (отсчет по оси У). Кроме этого измерительная головка считывает штрих-код на внутренней стороне направляющей - таким образом измеряется координата X. Наличие реперной струны позволяет существенным образом снизить требования к точности изготовления направляющей и исключить погрешность, связанную с ее не прямолинейностью. После перемещения измерительной головки над всеми роликами и компьютерной обработки данных может быть получен профиль

роликовой секции вдоль линии измерения. Далее с помощью программного обеспечения рассчитывается величина зазора между каждым роликом и виртуальным шаблоном заданного радиуса. На заключительном этапе рассчитывается толщина прокладок под каждый ролик - их установка приведет к тому, что зазор между шаблоном и роликом будет минимально возможным.

Таким образом, предполагается, что использование данного стенда при настройке и контроле роликовых секций позволит повысить качество сборки за счет высокой точности и скорости измерений и сведения к минимуму влияния человеческого фактора. При этом устройство включается в уже существующую цепочку операций по настройке секций, а в качестве вспомогательных устройств используются цеховые стенды, что исключает необходимость их замены и монтажа нового оборудования.

В приложении 1 представлены исходные данные и результаты расчета геометрических и силовых параметров роликовой проводки криволинейных МНЛЗ № 1-5 КП ОАО «Северсталь».

В приложении 2 представлены значения угловых коэффициентов к/ и свободных членов Ь<для графиков зависимостей, рассмотренных в главе 3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа взаимодействия, слитка и элементов роликовой проводки криволинейных МНЛЗ разработана новая методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО, которая имеет следующие отличия

• от известных методик:

• учитывает влияние скорости движения слитка;

• учитывает влияние прочности корки при определении усилий от действия ферростатического давления;

• учитывает параметры деформирования различных типов роликов ЗВО.

2. Полученные зависимости позволяют более точно определить значения усилий, действующих на ролики, с учетом большинства факторов, определяемых технологией литья. С помощью них рассчитаны величины усилий, действующих на ролики радиального и криволинейного участков МНЛЗ КП ОАО «Северсталь».

3. По итогам исследований и результатов замеров, полученных с помощью МСР, определены основные виды отклонений роликовой проводки и причины их возникновения. Также установлено влияние данных отклонений на возникновение дефектов непрерывнолитого слитка.

4. Как показали проведенные исследования, при условии правильной настройки технологических параметров секций в процессе их сборки и монтажа на машину, период между циклами измерений технологической оси с помощью МСР можно увеличить до 150-200 плавок. При этом

сокращастся время простоев оборудования, связанное с контролем н настройкой роликовой проводки, и возрастает производительности МНЛЗ.

5. Получены закономерности изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки, которые полностью подтверждают теоретическое распределение нагрузок, действующих ролики. Исследованиями также подтверждено распределение нагрузок по длине роликов. Полученные экспериментальные данные можно использовать для повышения эффективности контроля и настройки роликовой проводки.

6. На основе анализа закономерностей изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки определены рациональные сроки замены роликовых секций. В результате исследований установлена высокая износостойкость и работоспособность наплавленных роликов, поэтому предлагается подвергать наплавке все ролики, эксплуатируемые на криволинейных МНЛЗ. Использование данных рекомендаций в практике обслуживания МНЛЗ позволяет повысить стойкость роликовых секций и снизить брак слябов.

7. Разработана конструкция универсального стенда для настройки и контроля роликовых секций криволинейных МНЛЗ на основе лазерного дальномера. При этом устройство включается в уже существующую цепочку операций по настройке секций, а в качестве вспомогательных устройств используются цеховые стенды, что исключает необходимость-их замены и монтажа нового оборудования. Предполагается, что использование данного стенда при настройке и контроле роликовых секций позволит повысить качество и эффективность сборки за счет высокой точности и скорости измерений и сведения к минимуму влияния человеческого фактора.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах

1. АЛ. Кузьминов, А.В. Ковряков, А.Е. Прокофьев, Д.Е. Борисов, СМ. Моров. Автоматизированный контроль геометрии роликов вертикальных МНЛЗ ЭСПЦ ОАО «Северсталь» // Материалы международной научно-технической конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах ИНФОТЕХ - 2001». - г. Череповец, 2002. - с. 46-49.

2. АЛ. Кузьминов, А.Е. Прокофьев, Д.Е. Борисов, А.В. Ковряков, А.Н. Струков. Автоматизированный контроль настройки технологической оси вертикальных МНЛЗ ЭСПЦ ОАО «Северсталь» // Первая общероссийская научно-техническая конференция «Вузовская наука - региону». - г. Вологда, 2003. -с. 138-140.

3. Л.В. Ковряков, A.JI. Кузьминов, Л.Е. Прокофьев, Д.Е. Борнсов. Исследование геометрических параметров роликовых секций криволинейных МНЛЗ КП ОАО «Северсталь» // Материалы IV международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства».- г. Череповец 2003. - с. 115-118.

4. Л.В. Ковряков, Л.Л. Кузминов, А.В. Пурышев. Исследование основных эксплуатационных параметров роликовой проводки криволинейных МНЛЗ КП ОАО «Северсталь». - Вторая всероссийская научно-техническая конференция «Вузовская паука- региону».- г. Вологда, 2004 -с.41-44.

5. А.В. Ковряков. Определение усилий, действующих на ролики криволинейных МНЛЗ // Рукопись депоннрована в ВИНИТИ 17.11.2004 г., № 1785 - В 2004.

»2574*

Подписано к печати_

_Заказ № . Объем 1,2 п. л. Тираж 100 экз._

Отпечатано в РИО Череповецкого государственного университета 162600, г Череповец, пр. Луначарского, 5

Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1. Описание конструкции зоны вторичного охлаждения слитка криволинейных машин непрерывного литья заготовок.

1.2. Расчет усилий, действующих на ролики криволинейных MHJI3.

1.3. Обзор основных конструкций роликовых проводок

МНЛЗ.

1.4. Методы и средства контроля технического состояния роликовой проводки МНЛЗ.

1.5. Описание монитора состояния ручья.

Выводы по главе.

2. Определение усилий, действующих на ролики криволинейных МНЛЗ.

2.1. Определение геометрических параметров технологической оси криволинейных МНЛЗ.

2.2. Определение усилий, действующих на ролики радиального участка.

2.3. Определение усилий, действующих на ролики участка правки.

2.4. Определение параметров деформирования различных типов роликов

Выводы по главе.

3. Исследование основных эксплуатационных параметров роликовой проводки криволинейных МНЛЗ.

3.1. Исследование состояния технологической оси при помощи монитора состояния ручья.

3.2. Анализ основных дефектов роликовой проводки и возможных причин их возникновения.

3.3. Исследование износа роликов радиального и криволинейного участков.

3.3.1. Содержание и методы исследований.

3.3.2. Результаты исследований.

Выводы по главе.

4. Совершенствование методов и средств для настройки и контроля роликовых секций криволинейных MHJI3.

4.1. Технология настройки роликовых секций на стендах.

4.2. Разработка универсального стенда для настройки и контроля роликовых секций криволинейных MHJI3.

Выводы по главе.

Начиная с внедрения в начале 60-х годов, оборудование и технология непрерывной разливки претерпевает постоянное развитие и усовершенствование. Неуклонно растет степень использования календарного времени и число плавок в серии при увеличении скорости разливки. Возросшая конкуренция на отечественном и внешнем рынках металлопродукции, безусловно, способствует повышению требований к качеству металла.

Важнейшей частью технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок (MHJI3) является роликовая проводка, выполняющая функции поддерживания, направления, выпрямления, вытягивания и транспортировки слитка. Условия нагружения роликов характеризуются высокими механическими нагрузками и быстротечными процессами нагрева и охлаждения рабочей поверхности, приводящими к термоусталостному растрескиванию и последующему разрушению роликов. В наиболее тяжелых условиях работают ролики зоны вторичного охлаждения (ЗВО), дополнительно испытывающие абразивно-коррозионное воздействие на рабочую поверхность, что ускоряет их износ.

Надежность работы оборудования MHJI3 определяется, главным образом, стойкостью роликов зоны вторичного охлаждения ЗВО. На сегодняшний день известно большое количество различных конструктивных решений, направленных на увеличение долговечности роликовой проводки. В частности, разработаны различные конструкции секций, роликов, бандажей и другого вспомогательного оборудования. Также успешно применяются различные способы наплавки бочек роликов специальными сплавами, значительно снижающих износ и предотвращающих появление трещин термической усталости.

Основным типом машин непрерывного литья заготовок, эксплуатирующихся в промышленности, являются машины криволинейного типа. В последнее время темпы роста производительности непрерывного литья снизились. Технологические параметры разливки, в основном, установились, и повышение показателей эффективности процесса достигаются за счет более полного использования оборудования и совершенствования систем управления и контроля оборудования.

Вопросам совершенствования конструкции MHJI3 посвящено значительное количество монографий и научных статей. Наиболее полно указанные вопросы рассмотрены в трудах М.Я. Бровмана, В.И. Лебедева, В.М. Паршина, В.М. Нисковских, С.Е. Карлинского, А.В. Третьякова, Д.П. Евтеева, В.С Домбровского и др.

Контролю процесса формирования слитка и состояния оборудования посвящены работы Б.И. Краснова, A.J1. Кузьминова, А.П. Щеголева, В.А. Карлика, А.А.Целикова, В.А. Тихановского, Н.И. Шестакова и др.

В течение нескольких лет кафедры «Подъемно-транспортных машин», «Машин и агрегатов металлургических заводов» ЧГУ совместно с ООО «ПТМ Северо-Запад» и ОАО «Северсталь» ведут работы по исследованию причин возникновения дефектов, влияющих на качество продукции и долговечность оборудования, на их основе разрабатываются пути совершенствования конструкции, а также ведутся работы по созданию диагностических систем для контроля состояния оборудования MHJT3.

Целью работы является повышение долговечности роликовой проводки ЗВО MHJ13 и качества металлопродукции на основе исследования воздействий слитка на ролики ЗВО и разработка методологии и средств контроля их технического состояния.

Работа выполнялась на основе комплексных натурных и теоретических исследований процесса взаимодействия слитка с элементами роликовой проводки. В промышленных исследованиях применялось современное оборудование. Теоретические исследования проводились с применением аналитических и численных методов решения дифференциальных уравнений напряженно-деформированного состояния слитка и элементов роликовой проводки MHJI3.

Получены аналитические зависимости для расчета усилий, действующих на ролики радиального и криволинейного участков. В полученных соотношениях определены следующие нагрузки: от действия ферростатического давления жидкой фазы, от веса слитка, от трения между слитком и кристаллизатором, от обжатия роликами корки слитка и от изгиба слитка на участке правки.

Разработана методика определения параметров деформирования различных типов роликов, получены уравнения упругой линии, изгибающих моментов, поперечных сил по длине роликов, на основе которых построены эпюры внутренних силовых факторов и прогибов.

Полученные зависимости позволяют более точно определить усилия, действующие на ролики с учетом большинства факторов, определяемых технологией литья.

По итогам исследований результатов замеров, полученных с помощью монитора состояния ручья (МСР), определены основные виды отклонений роликовой проводки и причины их возникновения. Также установлено влияние данных отклонений технологической оси на возникновение дефектов непрерывнолитого слитка. Определены рациональные сроки контроля текущего состояния роликовой проводки с помощью МСР, что позволяет сократить время на ее контроль и настройку и повысить эффективность использования МНЛЗ.

На основе анализа закономерностей изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки определены рациональные сроки замены роликовых секций. Использование данных рекомендаций в практике обслуживания МНЛЗ позволяет повысить стойкость роликовых секций и снизить количество брака слябов.

Полученные экспериментальные зависимости полностью подтверждают теоретическое распределение нагрузок, действующих на элементы роликовой проводки. Также исследованиями подтверждено распределение нагрузок непосредственно по длине роликов. Полученные экспериментальные данные можно использовать для повышения эффективности контроля и настройки роликовой проводки.

Разработана конструкция устройства контроля и настройки геометрических параметров роликовых секций криволинейных MHJI3 с использованием современных оптоэлектронных систем сбора и обработки информации.

На защиту выносятся:

1. Методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО криволинейных MHJI3, с учетом скорости движения и прочности корки слитка.

2. Методика определения параметров деформирования различных типов роликов.

3. Закономерности изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки криволинейных MHJI3 в процессе эксплуатации.

Основные разделы работы докладывались на конференциях:

• Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах «ИНФОТЕХ - 2001» (г. Череповец 2001 г.);

• Первая общероссийская научно-техническая конференция «Вузовская наука - региону» (г. Вологда 2003 г.);

• IV международная научно-техническая конференция «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (г. Череповец 2003 г.);

• Вторая всероссийская научно-техническая конференция «Вузовская наука - региону» (г. Вологда 2004 г.);

• Четвертая Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах ИНФОТЕХ-2004» (г. Череповец 2004 г.).

Материалы диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

1. Состояние вопроса

Выводы по главе

1. На сегодняшний день существующие методы и средства настройки и контроля геометрических параметров роликовых секций на этапе их сборки не позволяют добиться требуемой быстроты и точности. Настройка и контроль во всех операциях осуществляется вручную при помощи простейшего мерительного инструмента при этом допуски на настройку составляют 0,1-0,2 мм. Многие операции необходимо повторять для повторной настройки, что приводит к существенным затратам времени. На точность измерений большое влияние оказывает человеческий фактор, износ измерительных средств при их непосредственном контакте с поверхностью роликов.

2. Разработана конструкция универсального стенда для настройки и контроля роликовых секций криволинейных МНЛЗ на основе лазерного дальномера. При этом устройство включается в уже существующую цепочку операций по настройке секций, а качестве вспомогательных устройств используются цеховые стенды, что исключает необходимость их замены и монтажа нового оборудования.

3. Предполагается, что использование данного стенда при настройке и контроле роликовых секций позволит повысить качество и эффективность сборки за счет высокой точности и скорости измерений и сведения к минимуму влияния человеческого фактора.

Заключение

1. На основе анализа взаимодействия слитка и элементов роликовой проводки криволинейных МНЛЗ разработана новая методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО, которая имеет следующие отличия от известных методик:

• учитывает влияние скорости движения слитка;

• учитывает влияние прочности корки при определении усилий от действия ферростатического давления;

• учитывает параметры деформирования различных типов роликов ЗВО.

2. Полученные зависимости позволяют более точно определить значения усилий, действующих на ролики, с учетом большинства факторов, определяемых технологией литья. С помощью них рассчитаны величины усилий, действующих на ролики радиального и криволинейного участков МНЛЗ КП ОАО «Северсталь». #

3. По итогам исследований и результатов замеров, полученных с помощью МСР, определены основные виды отклонений роликовой проводки и причины их возникновения. Также установлено влияние данных отклонений на возникновение дефектов непрерывнолитого слитка.

4. Как показали проведенные исследования, при условии правильной настройки технологических параметров секций в процессе их сборки и монтажа на машину, период между циклами измерений технологической оси с помощью МСР можно увеличить до 150-200 плавок. При этом сокращается время простоев оборудования, связанное с контролем и настройкой роликовой проводки, и возрастает производительность МНЛЗ.

5. Получены закономерности изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки, которые полностью подтверждают теоретическое распределение нагрузок, действующих ролики. Исследованиями также подтверждено распределение нагрузок по длине роликов. Полученные экспериментальные данные можно использовать для повышения эффективности контроля и настройки роликовой проводки.

6. На основе анализа закономерностей изменения эксплуатационных параметров роликовой проводки определены рациональные сроки замены роликовых секций. В результате исследований установлена высокая износостойкость и работоспособность наплавленных роликов, поэтому предлагается подвергать наплавке все ролики, эксплуатируемые на криволинейных МНЛЗ. Использование данных рекомендаций в практике обслуживания МНЛЗ позволяет повысить стойкость роликовых секций и снизить брак слябов.

7. Разработана конструкция универсального стенда для настройки и контроля роликовых секций криволинейных МНЛЗ на основе лазерного дальномера. При этом устройство включается в уже существующую цепочку операций по настройке секций, а в качестве вспомогательных устройств используются цеховые стенды, что исключает необходимость их замены и монтажа нового оборудования. Предполагается, что использование данного стенда при настройке и контроле роликовых секций позволит повысить качество и эффективность сборки за счет высокой точности и скорости измерений и сведения к минимуму влияния человеческого фактора.

1. А.с. 454775 СССР. Установка для непрерывной непрерывной разливки металлов и сплавов/ М.Я. Бровман, С.П. Ефименко, И.К.Марченко, Л.М. Покрасс, Д.А.Жюдкин, А.М.Кондратюк, В.Д.Дмитриев, В.И.Лебедев // Без опубликования в открытой печати. 1974.

2. А.с. 468693 (СССР). МКИ В22 D11/00 Способ проверки расположения оборудования установок непрерывной разливки. / Короткое Б.А., Кондратюк A.M., Дюдкин Д.А., Розентретер И.А., Кондрашин В.М. Заявл. 17.07.72 Опубл. 30.04.75. Бюл.№16.

3. А.с. 582045 (СССР). МКИ В22 D11/12 Поддерживающее устройство системы вторичного охлаждения. / В.Е. Гирский. Заявлено 26.04.76. Опубл. 30.11.77 Бюл.№ 44.

4. А.с. 605675 (СССР) МКИ В22 D11/12 Устройство для транспортировки слитка в машине непрерывного литья металла. / Софинский П.И., Целиков А.А., Рудоман В.Е., Потапенко В.К., Федулов М.И. Заявлено 25.11.74. Опубл. 05.05.78. Бюл.№17.

5. А.с. 628990 (СССР). МКИ В22 D11/12 Поддерживающее устройство зоны вторичного охлаждения. / Левин М.З., Пироженко Н.Г., Дюдкин Д.А., Кондратюк A.M., Бордюгов В.Н., Покрасс Л.М. Заявлено 04.04.77. Опубл. 25.10.78. Бюл.№39.

6. А.с. 651890 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство для настройки направляющих секций зоны вторичного охлаждения. / В.К. Потапенко, А.К. Богословский, А.А. Целиков, А.С. Смоляков. Заявлено 27.12.74. Опубл. 15.03.79 Бюл.№ 10.

7. А.с. 655468 (СССР). МКИ В22 D11/16 Способ контроля валков в зоне вторичного охлаждения установки непрерывной разливки металлов. / В.И. Лебедев, Д.П. Евтеев, В.М. Паршин, В.И. Хохлов, М.М. Катаев, А.В. Киричук. Заявл. 17.06.76. Опубл. 05.04.79 Бюл. № 13.

8. А.с. 952424 (СССР). МКИ В22 D11/16 Способ настройки машины непрерывного литья заготовок. / А.А. Целиков, А.С. Смоляков, В.Б. Ганкин, Ю.М. Айзин, А.А. Иванов, B.C. Смирнов, С.А. Филатов. Заявл. 25.08.80. Опубл. 23.18.82. Бюл. №31.

9. И. А.с. 1018783 (СССР). МКИ В22 D11/12 Тянущее и направляющее устройство зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок./ Сусин Н.В., Быков Л.А., Целиков А.А., Ротенберг A.M., Рудоман В.Е. Заявлено 10.09.81. Опубл. 23.05.83. Бюл.№19.

10. А.с. 1196116 (СССР). МКИ В22 D11/12 Способ настройки на стенде оборудования машины непрерывного литья металлов и устройство дляего осуществления. / В.В. Звягин, В.Е. Рудоман. Заявлено 06.03.84. Опубл. 07.12.85 Бюл.№ 45.

11. А.с. 1271641 (СССР). МКИ В22 D11/16 Устройство автоматического контроля прогибов роликов машины непрерывного литья заготовок. /

12. B.C. Смирнов, В.П. Савельев. А.А. Иванов, Ю.М. Айзин, Б.Д. Радченко,

13. C.П. Цедилкин. Заявл. 28.06.85. Опубл. 23.11.86. Бюл. № 43.

14. А.с. 1379081 (СССР). МКИ В22 D11/12 Ролик зоны вторичного охлаждения. / В.М. Нисковских, Е.Ю. Генфельбейн, А.В. Буторов, В.М. Шусторович. Заявл. 11.05.86. Опубл. 07.03.88. Бюл.№ 9.

15. А.с. Устройство для контроля положения направляющих элементов металлургической машины. / А.Н. Шичков, А.Л. Кузьминов, В.А. Тихановский и др. // Открытия. Изобретения. 1990. № 19.

16. А.с. 1586851 (СССР). МКИ В22 D11/12 Неприводная роликовая проводка зоны вторичного охлаждения. / В.Ф. Потапкин, И.А. Морозов,

17. В .А. Федоринов, А.В. Сатонин. Заявлено 10.10.88. Опубл. 23.08.90 Бюл.№ 31.

18. А.с. 1658486 (СССР). Способ настройки положения роликов на установке непрерывный разливке металла с криволинейной технологической осью. / В.А. Тихановский, А.Л. Кузьминов, В.И. Лебедев и др. // Открытия. Изобретения. 1991. № 23.

19. А.с. 1668022 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство для поддержания непрерывнолитого слитка в зоне вторичного охлаждения. /В.В. Шишкин, B.C. Голобоков, Г.М. Склярский, А.В. Бородин. Заявл. 28.09.88 Опубл. 07.08.91 Бюл. №29.

20. А.с. 1694330 (СССР). МКИ В22 D11/12 Ролик тянуще-направляющей проводки машины непрерывного литья заготовок. / Л.М. Плотников. Заявлено 26.01.89. Опубл. 30.11.91. Бюл.№ 44.

21. А.с. 1734932 (СССР). МКИ В22 D11/12 Роликовая проводка машины непрерывного литья заготовок. / Ю.Е. Рубинштейн, А.Г. Берло, Ю.П. Бойко, А.К. Богословский, А.Г. Рожков, А.С. Морозов. Заявл. 23.01.90 Опубл. 23.05.92 Бюл. № 19.

22. А.с. 1734933 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство для поддержания слитка в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок. / Голобоков B.C., Шишкин В.В., Лоза А.В., Урбанский Р.Н. Заявлено 19.03.90. Опубл. 23.05.92. Бюл.№ 19.

23. Б. Линдорфер, Х.Хедель, К. Мервальд Технологические модульные узлы для высокоэффективного литья слябов. Металлургическое производство и технология металлургических процессов, 1994г.

24. Баранов Г.Л., Гостев А.А., Денисов Ю.В. Расчет и исследование роликового аппарата зоны вторичного охлаждения МНЛЗ. Манитогорск. Издательский отдел Магнитогорского полиграф-предприятия. 1993. 110 с.

25. Беренов А.Д., Карлинский С.Е. Повышение эксплуатационной стойкости оборудования машин непрерывного литья заготовок. // ЦНИИТЭИТЯЖМАШ (Экспресс-инф., отечественный опыт, сер.1, вып.4). М.: 1987. - 5 с.

26. Бровман М.Я. Гензелев С.М. Исследование деформации затвердевшей оболочки слитков // Известия РАН. Металлы. 1995. № 1. с. 52 61.

27. Бровман М.Я. Исследование сил трения между слитком и кристаллизатором при непрерывном литье стали// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1988. № 10. с. 143 146.

28. Бровман М.Я. Напряженное состояние слитка в кристаллизаторах машин непрерывного литья заготовок. Сталь, 1976. № 2. с. 212 - 214.

29. Бровман М.Я. Об упруго платическом изгибе балок в процессе движения И Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1982. № 3. с. 155 160.

30. Бровман М.Я. Применение теории пластичности в прокатке. М.: Металлургия, 1991. 265 с.

31. Бровман М.Я., Марченко М.Я., Кан Ю.Е. и др. Усовершенствование технологии и оборудования машин непрерывного литья заготовок. Киев; Техника, 1976. - 165 с.

32. Бровман М.Я., Царев А.В., Гензелев С.М. Исследование деформаций литой стали при высоких температурах. // Металлы. 1998. №2 с. 34-37.

33. Буланов JI.B. Создание роликов повышенной стойкости для слябовых МНЛЗ. Свердловск: НИИ Уралмаш, 1985.- 140 с.

34. Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество слябов. / В.М.Нисковских, С.Е. Карпинский // Создание и исследование сталеплавильных агрегатов и МНЛЗ высокой производительности. М.: ВНИИметмаш, 1981. с. 30-34.

35. Вюннерберг К. Выпучивание непрерывнолитой заготовки между опорными роликами. // Черные металлы, 1978, № 6 с. 31-35.

36. Денисов Ю.В., Дружинина Т.В. Деформирование корочки сляба под действием ферростатичекого давления. // Известие вузов. Черная металлургия. 1994. №11. с. 15-17.

37. Домбровский Ф.С., Лепихов Л.С. Стойкость роликовых направляющих МНЛЗ // ЦНИИТЭИТЯЖМАШ (Экспресс-инф., отечественный опыт, сер.1., вып.2). М.: 1987. 5 с.

38. Дюдкин Д.А. Качество непрерывной стальной заготовки. Киев. Техника. 1988. - 253 с.

39. Евтеев Д.П., Колыбанов И.Н. Непрерывное литье стали. М.: Металлургия, 1984г. - 200 с.

40. Ефимов В.Н., Бровман М.Я. Сопротивление деформации в процессах прокатки. М.: Металлургия, 1996. 253 с.

41. Исследование эксплуатационных параметров роликовой проводки МНЛЗ на комбинате им. Ильича. / А.В. Матюхин. др. // Сталь. 1997. с. 1922.

42. К вопросу о взаимодействии оболочки слитка с кристаллизатором МНЛЗ/ А.Л. Кузьминов, В.А. Андронов, В.В. Клочай, Л.Ю. Оганова // Тепловые процессы в технологических системах: сб. научных трудов. Вып.2. Череповец: ЧГИИ, 1996.- с.57-63.

43. Карпинский С.Е., Денисов Ю.В. Определение деформации корки непрерывнолитых слябов в роликовой зоне МНЛЗ. // Сталь. 1986. № 8. с. 21—24.

44. Карпинский С.Е., Болозович В.Т., Дозмарова Л.Н. Направления развития МНЛЗ ведущих зарубежных фирм. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1987. - 48с.

45. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Гостехтеориздат, 1969. - 420с.

46. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

47. Конструирование, расчет и исследование МНЛЗ криволинейного типа / НИИтяжмаш ПО "Уралмаш". Свердловск, 1989. 165 с.

48. Кузьминов А.Л., Булатов Ю.И., Нечаев Е.А., Исследование давления слитка на ролики поддерживающих устройств зоны вторичного охлаждения МНЛЗ // Тепловые процессы при производстве листового проката. Л., 1983. с. 12-15.

49. Кузьминов А.Л. Расчет и диагностика процессов и оборудования непрерывной разливки стали. Череповец: ЧГУ, 1999. — 191 с.

50. Кузьминов А.Л., Шестаков Н.И. Роликовая секция МНЛЗ с устройством для измерения технологических параметров. // Тепловые процессы в валках и роликах металлургических машин. Л. 1985, с. 7-11.

51. Настройка технологической оси МНЛЗ. Технологическая инструкция ТИ-105-СТ.КК-08-99. Череповец, 1999 г. 17 с.

52. Непрерывное литье стали. Труды Международной конференции. Пер. с англ. / Под ред И.Н. Колыбалова и Б.Е. Гуревича. М.: Металлургия, 1982.-480 с.

53. Непрерывная разливка стали на радиальных установках. / В.Т.Сладкоштеев, Р.В.Потанин, О.Н.Суладзе и др. М.: Металлургия, 1974.-288 с.

54. Нисковских В.М., Денисов Ю.В., Карпинский С.Е. Влияние термоупругих колебаний роликов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ на качество слитков. // Сталь. 1981. № 3. с. 22-24.

55. Нисковских В.М., Карпинский С.Е. Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество слябов. / Создание и исследование сталеплавильных агрегатов и МНЛЗ высокой производительности: ВНИИМЕТМАШ. 1981. с. 30-34.

56. Нисковских В.М., Карпинский С.Е., Беренов А.Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок. М.: Металлургия, 1991. - 272 с.

57. Пат. 549069 (СССР). МКИ В22 D11/00 Измерительное устройство для установки непрерывного литья и способ измерения ее профиля. / Вильгельм Дутцлер (Австрия) Заявл. 10.09.74 Опубл. 28.02.77. Бюл. № 8.

58. Пат. 663275 (СССР). МКИ В22 D11/12 Направляющее устройство в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья металлов. / Дуайн Айвес, Рональд Стивин Вранка (США). Заявлено 11.07.75. Опубл. 15.05.79. Бюл.№ 18.

59. Пат. 2002561 (РФ). МКИ В22 D11/12 Поддерживающее устройство слябовой машины непрерывного литья заготовок. / Лоза А.В. Заявл. 04.12.91 Опубл. 15.11.93 Бюл. №41-42.

60. Пат. 2002562 (РФ). МКИ В22 D11/12 Ролик зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок./ Ветер В.В., Сарычев И.С., Баскалов Л.В., Безукладов В.И., Утишева В.И., Заявлено 17.12.91. Опубл. 15.11.93 Бюл. № 41-42.

61. Пат. 2010666 (РФ). МКИ В22 D11/12 Ролик зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок. / Ветер В.В., корышев А.Н., Безукладов В.И.1, Ильин Ю.А., Сарычев И.С., Заявлено 18.12.91. Опубл. 15.04.94 Бюл. № 7.

62. Пат. 2014945 (РФ). МКИ В22 D11/16 Способ настройки положения роликов вдоль технологической оси установки непрерывной разливкиt *металлов. / Лебедев В.И., Цеголев А.П., Дурнов А.В., Кириков А.В. Заявл. 28.05.91 Опубл. 30.06.94. Бюл.№ 12.

63. Пат. 2015826 (РФ). МКИ В22 D11/12 Устройство для непрерывной разливки металлов. / Быков Л.А, Лебедев В.И., Луковников B.C., Бойко Ю.П., Худанов В .К., Жаворонков Ю.И., Градецкий И.Ф. Заявлено 20.08.92. Опубл. 15.07.94 Бюл. № 13.

64. Пат. 2037374 (РФ). МКИ В22 D11/12 Установка непрерывной разливки металлов. / Лебедев В.И., Бойков Ю.П., Угодников А.Л., Луковников B.C., Жаворонков Ю.И., Быков Л.А. Заявл. 05.10.92 Опубл. 19.06.95. Бюл.№17.

65. Пат. 2060861 (РФ). МКИ В22 D11/12 Ролик зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок. / Ветер В.В., Сафонов И.В., Белкин Г.А., Самойлов М.И., Сарычев И.С., Безукладов В.И., Ильин Ю.А., Заявлено 12.08.93. Опубл. 27.05.96 Бюл. № 15.

66. Пат. 2100139 (РФ). МКИ В22 D11/12 Устройство для контроля роликовой проводки. / Баулин В.И., Евтеев А.П., Клочай В.В., Лунев А.Г., Райков А.С., Сорокин А.Н., Чумаков С.М. Заявлено 13.09.96. Опубл. 27.12.97 Бюл. № 36.

67. Пат. 2107579 (РФ). МКИ В22 D11/12 Способ контроля роликовой проводки машины непрерывного литья заготовок. / Баулин В.И., Лунев А.Г., Клочай В.В., Райков А.С., Сорокин А.Н., Чумаков С.М. Заявлено 18.04.97. Опубл. 27.03.98 Бюл. № 9.

68. Пат. 2110358 (РФ). Способ настройки технологической оси установки непрерывной разливки стали. / С.М. Чумаков, А.П. Щегол ев, В.И. Лебедев, А.Л. Кузьминов, и др. // Открытия. Изобретения. 1998. № 13 ч. 2.

69. Пат. 2113936 (РФ). МКИ В22 D11/16 Устройство для контроля положения роликов установки непрерывной разливки металлов. / Чумаков С.М., Кузьминов А.Л., Щеголев А.П., Титов О.П., Николаев Б.Н., Лебедев В.И. Заявл. 30.06.97 Опубл. 27.06.98. Бюл.№ 18.

70. Пат. 2166404 (РФ). МКИ В22 D11/12 Ролик для машины непрерывного литья заготовок и способ его изготовления. / Вечеринин О.П, Рогозников П.А., Заявлено 14.09.2000. Опубл. 10.05.2001 Бюл. № 13.

71. Повышение ресурса работы наплавленных роликовых направляющих машин непрерывного литья заготовок. // Сварочное производство. 1991. - № I. — с. 9-11.

72. Повышение стойкости МНЛЗ и улучшение качества слитков / Носоченко О.В., Матюхин А.В., Иванченко И.Ф. и др. // Сталь. -1986.-№7.-с. 31-33.

73. Прагер В., Ходж Ф. Теория идеально пластических тел. М.: Издательство иностранной литературы, 1956.-398 с.

74. Р. Хилл. Математическая теория пластичности. М.: Гостехтеориздат, 1956. - 407 с.

75. Работоспособность наплавленных роликов машин непрерывного литья заготовок. Ф.С. Домбровский, Л.К. Лещинский.

76. Разработка техники диагностирования оборудования для непрерывной разливки стали / Goto Notubaka, Takhi Hiromi// Kawasaki Steel Giho — 1990, №2, c. 96-100.

77. Расчет напряжений и деформаций при выпучивании корки кристаллизующего в МНЛЗ слитка. /Ю.В. Денисов и др. // Сталь.1998. № 4. с. 26-28.

78. Рутес В.С, Аскольдов В.И., Евтеев Д.П. и др. Теория непрерывной разливки, М.: Металлургия, 1971. - 296с.

79. Совершенствование систем вторичного охлаждения УНРС фирмой «Маннесман Демаг». // Черная металлургия. 1988. № 13. с. 1-9.

80. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. - 608 с.

81. Сопротивление материалов. / Под. ред. Писаренко Г.С. Киев.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. — 564 с.

82. Сопротивление материалов. / Под. ред. А.В. Даркова, Г.С. Шпиро М: Высшая школа, 1965. — 762 с.

83. Тавадзе Ф.Н., Бровкин М.Я., Рамишвили Ш.Д., Римен В.Х. Основные направления развития процесса непрерывного литья. М.: Наука. 1982. 217 с.

84. Технико-экономическое предложение фирмы "Mannesmann Demag AG" на поставку криволинейной МНЛЗ в конверторное производство ОАО "Северсталь". 1996 г.

85. Тихановский В.А., Кузьминов А.Л., Лебедев В.И., Оптоэлектронные методы контроля металлургического оборудования // Сталь. 1993. №11. с. 20-25.

86. ЮО.Увеличение стойкости и жесткости системы опорных и разгибающих узлов МНЛЗ / Носоченко О.В., Емельянов В.В., Лепихов Л.С. и др. П Бюллетень ЦНИИ ЧМ. 1983. - № 15. - с. 50-52.

87. Целиков А.А., Шусторович В.М., Энгоян A.M., и др. Новые конструкции и исследования плавильных и непрерывнолитейных машин. // Сб. науч. тр. ВНИИметмаш. М., 1979. № 7 с. 110-115.

88. Швертфегер К. Металлургические проблемы при непрерывном литье стали. // Черные металлы. 1978. № 7. с. 3-12.

89. ЮЗ.Шестаков Н.И. Тепловые процессы при непрерывной разливке стали. — М.: Черметинформация, 1992. — 268 с.

90. Шестаков Н.И., Шичков А.Н. Расчет толщины твердой фазы слитка на выходе из кристаллизатора. // Известия вузов. Черная металлургия, 1982, № 1, с. 125-127.

91. Шичков А.Н., Кузьминов A.JL, Тихановский В.А., Сорокин С.В. Контроль формирования оболочки слитка в МНЛЗ на основе изменения усилия на ролики. // Сталь, 1990, № 7. с.40-43.

92. Шичков А.Н., Шестаков Н.И., Кузьминов А.Л. Взаимосвязь конструктивных и технологических параметров в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья. Машиноведение, 1985, N 5, с. 117-119.

93. Энергосиловые параметры установок непрерывной разливки стали/ М.Я. Бровман, Е.В.Сурин, В.Г.Грузин и др. // М.: Металлургия, 1969. -280 с.