автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.04, диссертация на тему:Совершенствование оборудования и средств контроля МНЛЗ на основе исследований воздействий слитка на элементы роликовых проводок

РГБ ОД

На правах рукописи

Сараев Олег Викторович

совершенствование оборудования и средств

контроля мнлз на основе исследования воздействий слитка на элементы роликовых проводок.

Специальность: 05.04.04 - машины и агрегаты металлургического

производства

А и т ope ф с р а I

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических

Череповец, 2000

Работа выполнена на ка<]>едре подьсмно-транспоргных. строительных и дорожных машин Череповецкого 1-осударствснного унивсраггста. на ОАО «Северсталь» и в ООО «ПТМ Севс]Х)-Запад».

Научный руководитель: Кузьлшнов АЛ., доктор технических наук про(]«ссор

Научный консу льтант: Чпрп.хин В.Ф.. кандидат технических на\к. профессор

Официальные оппоненты - доктор техничссшгх наук. профессор Малыгин Л.Л..

кандидат технических наук, доцент Козлов Г.С.

Ведущее оргаштацш - ООО «Товарищество Южно-Уральских

машиностроительных заводов»

Защ1гга состоится «13 » декабря 2000 г. в 16"" на заседании днсссртационного совета Д 064.79.01 в Череповецком государственном университете по адресу: 162602. Вологодская обл., г. Череповец, Советский пр.. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библногске Череповецкого государственного университета.

Автореферат ра:»слан « » /-СЛЛ^уЯ 2000 г.

^Л/г

Ученый секретарь диссертационного совета , ^ З.К. Кабаков

2

/чОУЯ ЪЪ-Я-О/Ю

общая характеристика работы

Актуальность работы.

Для современного состояния отечественном черном металлургии характерен неуклонный рост объема металлопродукции, которую полумают из непрерывнолитых заготовок, расширение марочного сортамента разливаемой стали, втом числе склонной к образованию трещин, необходим оегь адаптации оборудования и технологии к разливке большими сериями плавок. Возросшая конкуренция на отечественном и внешнем рынках металлопродукции, безусловно, способствует повышению требований к качеству металла.

Основным типом машин непрерывного литья заготовок на сегодняшний день являются машины криволинейного и радиального типа. Однако доля машин с вертикальной зоной начального формирования слитка составляет до 25% от общего количества машин. В эту группу входят непосредственно вертикальные машины, а также вертикальные с изгибом заготовки в горизонтальном направлении и с постепенно нарастающим изгибом. Причем доля последних двух в общем объеме МНЛЗ в последнее время неуклонно растет. Это связано с тем, что на машинах с вертикальной зоной начального формирования слитка обеспечиваются наиболее благоприятные условия для кристаллизации заготовки и, как следствие, достигается более высокое качество слитка. Кроме этого, для некоторых марок стали, в особенности трсщиночувствитсльных. машины вертикального типа остаются по суги единственными для получения приемлемого качества продукции.

Важнейшую роль при получении качественной продукции играет зона формирования слитка, включающая кристаллизатор- подбой- роликовые секции ( в особенности секции «О»), Здесь твердая фаза еще не обладает достаточном прочностью и поэтому влияние различных факторов на зарождение и развитие дефектов в этой зоне наиболее велико. Кроме того, здесь находится наиболее дорогостоящее и сложное оборудование, преждевременный выход из строя которого, приводит к значительным экономическим потерям. Эго требует своевременного прогнозирования аварийных ситуаций и диагностики серьезных нарушений в состоянии оборудования.

Целью работы является повышение долговечности оборудования МНЛЗ и качества металлопродукции на основе исследования воздействии слитка на несущие и поддерживающие элементы зоны вторичного охлаждения и разработки методологии и средств контроля состояния оборудования.

Методы исследовании Работа выполнялась на основе комплексных натурных, теоретических исследовании и математического моделирования оборудования МНЛЗ и процесса взаимодействия слитка с кристаллизатором и элементами роликовых секций. Теоретические исследования проводились с применением аналитического и численных методов решения дифференциальных уравнений напряженно-деформированного состояния слитка и элементов оборудования МНЛЗ. а также моделирования с использованием ЭВМ. 13 промышленных исследованиях применялось современное оборудование, а также специально разработанные системы контроля и диагностирования МНЛЗ.

Научная новизна работы:

1. Разработана математическая модель процесса взаимодействия слитка с кристаллизатором и поддерживающими роликами МНЛЗ с учетом потерн устойчивости оболочки под кристаллизатором вследствие его качания. В полученных соотношениях учтена скорость движения слитка, которая определяет фазу нагружения его оболочки, се необратимое растяжение за счет продольной нагружающей силы различной природы;

2. Проведено численное моделирование деформации оболочки слитка в промежутке между кристаллизатором и первым роликом проводки и определены закономерности изменения ее величины в зависимости от температурного режима разливки под кристаллизатором и расстояния между его торцем и первым роликом в зависимости от скорости разливки;

3. Установлены закономерности изменения эксплуатационных характеристик ]хшшов и несущих элементов роликовой проводки МНЛЗ (износ, температура, деформация) и их количественные значения;

4. Разработаны методологические основы создания и применения в практике непрерывной разливки, а также математическое обеспечение нового класса высокоэффективных оптоэлектронных средств контроля и настройки геометрических параметров кристаллизаторов, роликовых секций и технологической оси вертикальных МНЛЗ.

Практическая ценность и реализация }х:зультатов работы:

1. Разработана инженерная методика и программное обеспечение для расчета деформации оболочки слитка под кристаллизатором при наличии продольной нагружающей силы трения, что позволяет на основе анализа устойчивости оболочки металла под кристаллизатором совершенствовать конструктивные элементы зоны начального формирования слитка и технологию разливки;

2. На основе использования конечно-элементных методов расчета разработаны расчетные схемы привальной стсшсн МНЛЗ и рамы секции

«О» и определены количественные параметры возможной деформации несущих элементов роликовой проводки под действием технологических факторов и дефектов ее настройки;

3. На основе анализа закономерностей изменения эксплуатационных параметров элементов роликовой проводки МНЛЗ определены рациональные значения допусков на настройку технологической осн. а также роликовых секций в ремонтных подразделениях. Использование разработанных рекомендаций в практике обслуживания МНЛЗ позволяет повысить стойкость роликовых секций и снизить брак слябов по трещинам.

4. Разработаны, испытаны и внедрены в опытно-промышленную эксплуатацию устройства контроля и настройки геометрических параметров кристаллизаторов и их механизмов качания, роликовых проводок и технологической оси вертикальных МНЛЗ с использованием современных оптоэлеюрониых систем сбора и обработки информации.

5. На основе анализа и обобщения расчетных и экспериментальных данных предложены технические решения по совершенствованию конструкции привальных стенок и рам роликовых секций МНЛЗ.

Реализация результатов исследований.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, расчетные и экспсримснталыю-диагностичсскис методики, а также оборудование для их осуществлен!«! прошли проверку в промышленных условиях и рекомендованы к внедрению в конструкторских разработках, методиках н технологиях, используемых экспертным центром «ПТМ Северо-Запад». элсктросталеплавильном цехе и цехе ремонта прокатного оборудования ОАО «Северсталь».

Апробация работы.

Основные разделы работы докладывались на международной конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах. ИНФОТЕХ-99» (г.Чсрсповец 1999 г.), на юбилейной научно-технической конференции «Подъемно-транспортные машины на рубеже веков» (г. Москва), Конгрессе сталеплавильциков (г.Череповец 2000г.). а также на совещаниях специалистов ОАО «Северсталь».

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано четыре печатные работы и два технических решения признаны изобретениями

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения.

4 разделов, заключения, библиографического списка из 87 наименовании. Объем диссертации составляет 135 листов машинописного текста, 48 рисунков. 4 таблиц.

основное содержание работы.

В первой главе проводится анализ возможных причин нарушений настройки направляющих элементов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ и, связанных с ними дефектов нспрсрывнолитого слитка. Основные дефекты настройки представлены на рис.1. Произведен сравнительный анализ приемуществ и недостатков различных конструкций направляющих элементов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, рассмотрено современное состояние приборов и устройств контроля технологической оси и механизма качания кристаллизатора МНЛЗ. Рассмотрены особенности деформации оболочки слитка под кристаллизатором. Дан анализ существующих математических моделей деформации оболочки слитка.

Анализ литературных источников показал следующее:

1. Качество поверхности непрсрывнолитой заготовки зависит от величины сил. действующих на неп]эсрывнолитой слиток. Одними из важнейших факторов, определяющих качество, являются: фсрростатичсскос давление жидкого металла, отклонение траектории движения кристаллизатора от заданной, несоосность кристаллизатора и опорных устройств ЗВО. нссоосность направляющих элементов ЗВО.

2. Современная тенденция развития процесса непрерывной разливки стали на высоких скоростях, большими сериями плавок и повышение требований к качеству металла обусловили разработку направляющих устройств ЗВО с повышенными эксплуатационными характеристиками и возможностью компенсации силовых воздействий на элементы.

3. В настоящее время отсутствуют инженерные методики определения деформации оболочки слитка на выходе из кристаллизатора, которые бы ^-читывали действие циклически изменяющихся продольных сил, передаваемых на слиток кристаллизатором.

4. В отечественной практике эксплу атации МНЛЗ отсутствуют эффективные методы и средства контроля состояния роликовой проводки. Они не позволяют получить полную картину состояния направляющих элементов МНЛЗ.

В этой связи ставятся следующие основные задачи работы : 1. Разработать математическую модель деформирования оболочки нспрсрывнолитого слитка под кристаллизатором, учитывающую потерю

устойчивости оболочки под кристаллизато1Хш вследствие его качания.

2. Провести анализ причин возникновения дефектов в ЗВО, связанных с нарушением геометрических характеристик направляющих элементов.

3. На основе проведенных исследований разработать рекомендации по совершенствованию направляющих элементов оборудования зоны вторичного охлаждения МНЛЗ

4. Разработать и усовершенствовать существующие методы и средства контроля и настройки направляющего аппарата МНЛЗ.

/л

Г

,е.1. Схема основных отклонений в настройке направляющих -пометов ЗВО М1 вынучивашю елт ка иод действием ферростатического давления вследствие кипения расстояния между кристаллизатором и роликами -V отклонение траектории качаш1я кристаллизатора от заданной - и носоосность кристаллизатора и опорных устройств - р несоосиость секций Д1 и роликов Д2

и,

р(7.)

Во вто!Х)Г1 главе приводится теория и расчетные зависимости моделирования деформации оболочки апггка под кристаллизатором. В процессе движения слитка через направляющий аппарат МНЛЗ необходимо обеспечить сохранение формы поперечного сечения. Для этого в первую очередь необходимо правильно выбрать расстояние между роликами. Ч]эсзмсрное увеличение шага мсисду роликами может привести к возникновению деформации в оболочке слитка, которые могут вызвать появление дефектов и разрушение твердой фазы. При решении подобного рода задач чрезвычайно важно наиболее точно смоделировать поведение слитка и учесть влияние большого количества факторов, действующих на оболочку металла. Особенно важно знать характер и величины деформации непосредственно под кристаллизатором, где оболочка недостаточно прочна. Поэтому, именно здесь, величина деформации оказывает большее влияние на процесс образования и развития дефектов (трещин).

Для инженерных расчетов деформации корки нспрерывнолитого слитка толщиной х, как правило, используется теория упруго- пластического изгиба балок. Однако, применение этой теории не позволяет изучить некоторые качественные, принципиальные особенности процесса деформации корки

слитка, который совершает движение в направлении оси у. с некоторой

скоростью о\. При этом,

фсрростатическое давление возрастает по мерс удаления от мениска, но на небольшой длине (1 = 0,1 - 0,3 м), равной шаг}' роликов

вторичного охлаждения, или расстоянию от кристаллизатора до первой пары роликов его. как и толщину кристаллизующейся оболочки металла, можно усреднить.

Усреднение

Л

\

а)

Рис.2. Схема деформированного состояния корки слитка при его движении.

температуры по толщине оправданно только для качественного описания процесса.

Схема механизма деформации корки слитка при его движении показана на рис.2. Как обычно, на участке АВ (рис.2 а), происходит упругая деформация. Затем в точке В напряжение на поверхностях достигает величины предела текучести и начинается пластическая деформация. Участок ВС является зоной упругопластнчсских деформаций.

В точке С изгибающий момент достигает максимума и далее уменьшается. Но это не означает, что в сечении, проходящем через С. корочка имеет максимальную кривизну. Точка С*, где кривизна корочки максимальная и напряжение в волокнах перестает расти, в принципе, может лежать левее С. если слиток быстро остывает, за счет увеличения жесткости - модуля Юнга (Е) и предела текучести ст. Но, как правило, сечение, где корочка имеет максимальную кривизну, точка С*, расположено правее (ниже) С. за счет движения слитка, ползучести материала, опорных моментов и т.д. Это будет показано ниже.

Правее С* кривизна уменьшается, но назвать "разгрузку" упругой деформацией нельзя из-за ползучести материала, релаксации напряжений и т.д. За следующей парой роликов ат и будут другими не только из-за другого температурного поля, но и за счет упрочнения материала в предыдущих циклах.

Представляется возможным моделировать упруго-пластическую деформацию корочки упругой деформацией оболочки подобной формы, но несколько меньшей толщины и с большим пределом текучести аг. Полу чены уравнения прогибов оболочки слитка в промежутке первый ролик-крисгаллнзатор для "нагрузки":

12Лф) ЗЛ'(г,/)

1 2 (

пш — < . , I

4 Я

СГ7. —1

о

в г-10

0)3г

о

при краевых условиях: для «разгрузки»

W(L0) = — W\IÁ = 0

dW,(z) 1 d¿

12M(z) 3N(z,í)

/<(7y>h\z) /:(/)/<2)V1"r.

0

ar-N( 1--)

и — <2--

R* E('l)Mz)

1 12Лф) 305.(0 ,

R* W)bli(z) E{t)1(z) E3(7 )h\z)

-A-?

V сгД г/, О

1 crr -Лг(1--)

при— >2-

F Я* Д7)Л(г)

1 о

О Z-/0

и ÍO, =СОШ', — =

Г <У,Г

краевых условиях: (л) -- IV- = тах Ж. (z) = IV *

úf

— W di '

при

d _ , — Jf - —И^ = О

где: M(z) =MM+Mp+MN - изгибающий момент внешних сил, Мм - опорный пластический момент, М|> - момент сил от фср1Юстатичсского давления, MN -момент силы Fn. действующей на ролик. N(/., I) -усилие на ролик. О - время «эффективного» действия N. т - время релаксации. Е(Т) - модуль Юнга, b -ширина слитка, h - толщина корочки слитка. от -предел текучести. L0 -высота уровня металла в кристаллизаторе, R(z) - радиус кривизны деформированного слитка, W - деформация оболочки слитка.

Разработана программа для расчета и произведено моделирование на ЭВМ деформации оболочки слитка под кристаллизатором. При моделировании издалось влияние механических свойств металла при высоких температурах, расстояния от кристаллизатора до первого ролика, скорости разливки на величину деформации оболочки слитка.

Результаты математического моделирования деформации оболочки слитка в зависимости от скорости разливки, температуры и расстояния для углеродистой стали представлены на рис.3 и 4. Из графика видно, что деформации оболочки слитка не превышают допускаемые на различных скоростях разливы! в диапазоне рабочих значений расстояний от кристаллизатора до первого ролика.

\ 3 я

¡2,5 ..

I ^ 2

I

§

и

а 1

0,5 -

1,0м/шш

/

/ 0,8м/м1П1

/

7 0,6 м/мин

/у

0,4 м/мин

0,2 м/мин

1000

1050

1100

1150

1200

1250 Л

Рис.3. Зависимость максимальной деформации оболочки слитка от температуры под кристаллизатором

зона рабочих значений 'расстояний

1,0 м/мш 0,8 м/мин

0,6 м/мин 0,5 м/мин

0,4 м/мин

Рис.4. Зависимость максимальной деформации оболочки слипа от расстояния между торцом кристаллизатора и первым роликом.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований изменения геомсгрических параметров элементов направляющих ЗВО в процессе эксплуатации и их влияние на долговечность оборудования. Исследования проводились на вертикальной МНЛЗ, установленной в элсктросталсплавильном цехе, а также в цехе ремонта прокатного оборудования ОАО «Северсталь». К основным геометрическим параметрам зоны формирования слитка можно отнести: траекторию качания кристаллизатора, состояние технологической оси (соосность кристаллизатора и опорных устройств, кристаллизатора и тянущей клети, секций между собой, роликов в пределах секции). Дана оценка влияния каждого из вышеперечисленных факторов на состояние направляющих элементов МНЛЗ.

Механизм качания кристаллизатора (МКК) предназначен для передачи кристаллизатору возвратно-поступательного движения по фиксированной траектории. Перерезывающие и изгибающие усилия, возникающие вследствие отклонения трасстории движения кристаллизатора от заданной, имеют циклический характер, а их период совпадает с периодом качания кристаллизатора. Нарушение траектории движения кристаллизатора приводит к изгибу оболочки слитка. При этом при движении кристаллизатора вверх происходит вдавливание нижней его части в корку слитка.

Поскольку на вертикальных МНЛЗ траекторией движения кристаллизатора является прямая, то задачей исследования являлось определение амплитуды качания, а также- горизонтальных отклонений кристаллизатора от траектории. Исследования проводились как на «холодной» МНЛЗ, так и в процессе разливки, в рабочем диапазоне частот качания кристаллизатора. Замеры проводились по узкой и широкой грани.

По результатам замеров установлено, что амплитуда качания остается неизменной, а горизонтальные смещения в плоскости узкой грани увеличиваются по мере увеличения частоты качания, при этом выходят за пределы допустимых значений только на высоких, не рабочих частотах. Следовательно, параметры качания кристаллизатора в рабочем диапазоне, частот не оказывают существенного влияния на возникновения дефектов, связанных с нарушением вертикальности технологической оси.

Также были произведен анализ данных, полученных при помощи специально разработаной системы контроля положения роликов и технологической оси.

По результатам этого анализа выявлено, что: смещение оси кристаллизатора и секции «О» может достигать значения 2.5 мм. При этом смещении слиток начинает испытывать значительный изгибающий момент, что на небольшой длине между первым роликом и секцией «О» приводит к образованию трещин по следам качания. Появление изгибающего момента, вызванного несоосностыо

кристаллизатора и опорных устройств, приводит к деформациям слитка, превышающим предельные, н, как следствие, появлению трещин; измеренные отклонения положения осей секций друг относительно друга в отдельных случаях могут доходить до 2...2,5 мм;

нссоосность пар роликов в пределах одной секции, также часто выходит за пределы допускаемых.

Указанные дефекты существенно снижают ресурс секций и, следовательно, повышают себестоимость продукции из-за возрастания затрат на ремонт. Последние два отклонения и, сопровождающих их силовые воздействия на слиток могут и не являться причинами возникновения дефектов, однако служат причинами развития уже существующих отклонений в качестве металла, вследствие знакопеременных изгибающих нагрузок на слиток.

Как показали результаты исследований, существуют достаточно большие отклонения технологической оси от допускаемых значений. Наиболее распространенное отклонение - это нарушение расстояния от верхней точки бочки ролика до привалочной плоскости и изменение раствора роликов. Причиной этого могут быть как износ ролика, так и недостаточная точность настройки при ремонте и монтаже.

Износ роликов зависит от множества факторов, главным из которых является число плавок. Полученная зависимость износа роликов от числа плавок приведена на рис.5. Из нес видно, что до 150... 160 плавок износ роликов допустим для эксплуатации секции, однако, дальнейшее увеличение количества плавок приводит к недопустимому износу ролика, чрезмерному раздутию слитка и, как следствие, появлению дефектов нспрсрывнолитой заготовки.

Установлено, что, повышая точность настройки роликовых секций можно добиться существенного увслшюния долговечности последних, так как износ роликов значительно уменьшается. Снижение допуска на настройку роликов с • ± 0,25 до ±0,125 мм даст практически двукратное уменьшение их износа при прочих равных условиях. Данное утверждение справедливо лишь в том случае, если достигнута соосность кристаллизатора и секции «0». В противном случае, уменьшение износа от более точной настройки секции «0» будет нивелироваться увеличением контактных напряжений на ролики вследствие изгибающих моментов, связанных с нссоосностыо кристаллизатора и роликовой секции. Именно этим можно объяснить повышенный износ первого ролика секции «0». При совпадении осей кристаллизатора и секции «0» износ роликов по высоте остается практически равномерным с некоторым увеличением в средней части секции.

Получено распределение износа ролика по его длине. Характер износа не зависит от положения ролика, различной точности настройки секций и количс-

100 150 200

Рис. 5. Зависимость плюса роликов от числа плавок

300 число шавок

0.3 0.4 0.5

точность настройки роликовой секции, мм Рис. б. Зависимость износа роликов от точности настройки раствора секции

ства плавок. Максимальный износ соответствует участку наибольшей нагрузки на ролик, т.е. зафиксирован в средней его части. Вблизи средней опоры износ несколько уменьшается.

Максимальное отклонение раствора аналогично износу ролика и соответствует верхней части секции (1,2,3 ролик). В нижней части наблюдается сншкснис износа роликов вследствие уменьшения действия на секцию нагрузок со сто]Х>ны слитка (кроме сил ферростатнчсского давления).

Были проведены замеры деформаций средней опоры на роликовых секциях. Результаты измерений показали равномерное распределение деформаций по длине секции и, что более важно, отсутствие роста деформации с увеличением количества использований секции после ремонта. Достаточное большие значения остаточных деформаций особенно нижней кассеты (до 5мм) объясняются единовременным воздействием экстремальных нагрузок.

С введением в строй реконструированной УНРС-1 элсктросталсплавнльного цеха ОАО "Северсталь" произведена замена на ней секций "О" на новые, с более жесткой рамой. При этом деформации средней опоры ролика во время эксплуатации не отмечалось. Характер распределения отклонений и износа роликов при этом остался практически таким же, как и до модернизации.

В ходе исследований были получены зависимости износа роликов и деформаций средних опор роликовых секций от точности настройки оборудования. Для уточнения предельных значений допусков на настройку технологической оси МНЛЗ и роликовых секций были разработаны конечно-элементные модели слитка и секции "О". По результатам моделирования можно сделать вывод о необходимости снижения допуска на настройку для секции "О", до ± 0.15 мм. Для остальных секций допуск на настройку рекомендуется оставить без изменений. Для секций "О" различных конструкции получены расчетные значения деформаций средних опор роликов в процессе разливки. По результатам моделирования, деформации средних опор последних роликов ранее используемых и модернизированных секций при максимальном значении нссоосности пар роликов составили соответственно 5,7 и 0,3 мм.

Одновременно с замерами геометрических параметров секции «О» производились измерения параметров других секций. В ходе исследовании выявлено, что износ роликов по длине для этих секций аналогичен износу роликов секции «О». Максимальное значение износа соответствует средней части ролика. При этом величина износа тем больше, чем ниже располагается секция. По мерс удаления от мениска металла износ роликов плавно увеличивается. При этом износ в пределах одной секции распределен неравномерно. Колебания износа роликов по длине секции, определяются неравномерностью настройки технологической осн.

Для определения состояния привальной стенки во время разливки были проведены замеры смещения и температуры. По результатам замеров получено, что перепад температур различных поверхностен привальной стенки не превышает 10" С. а максимальное значение температуры достигается на боковой внутренней поверхности секции «О» в точке ближней к слитку. Величина нагрева колебалась в пределах 75...80"С. При этом интенсивный нагрев элементов происходил в рамках первой плавки. При последующих плавках в серии происходили незначительные колебания температуры. Перемещения привальной стенки при этом не отмечалось. Данные ислсдования справедливы для продолжительности серии 5...6 плавок. При увеличении количества плавок в серии возможны отклонения от полученных результатов. Установлено .что для получения стабильного, независимого от количества плавок в серии температурного режима, необходимо обеспечить принудительное охлаждение привальной стенки. В соответствии с этими рекомендациями элсктросталсплавильным цехом ОАО «Северсталь» проведены мероприятия по созданию системы принудительного охлаждения элементов привальной стенки и роликовых секций.

В_четвертой главе дастся характеристика разработок по

совершенствованию конструкций направляющих элементов МНЛЗ и средств контроля оборудования.

Разработана методика и технология контроля геометрии роликовых проводок вертикальных участков МНЛЗ. которая основана на определении профиля роликов проводки, выделении точки максимума профиля для каждого ролика и положения этих точек относительно базовой плоскости, например, широкой стенки кристаллизатора. Разработана промышленное устройство контроля положения роликов роликовой проводки вертикальной МНЛЗ.

В разработанном устройстве использованы лазерный излучатель, с блоком фокусировки и устройством стабилизации положения луча в вертикальной плоскости, приемник излучения (камера). оптический отражатель, жестко установленный на механический преобразователь, параллелограммного типа, обеспечивающий необходимую подвижность отражателя, относительно затравки. Механизм состоит из опорного столика с отверстиями под крепление оптического отражателя, рычагов, пружинных элементов которые обеспечивают силовое замыкание контактной поверхности лыжи на ролик в процессе работы. Кроме того, предусмотрено промежуточное звено затравки, которое содержит лыжи, соединенные между собой болтами с демпфирующими элементами, обеспечивающие дополнительную фиксацию измерительной системы относительно роликов проводки УНРС.

В ходе эксплуатации устройства выяснилось, что для обеспечения постоянного сбора информации о состоянии технологической оси необходимо

время замеров снизить до 1... 1,5 часа. С учетом этих требований была создана и передана в эксплуатацию, система контроля роликовой проводки. При этом время замеров МНЛЗ сократилось до 1 часа.

По сравнению с предыдущей разработанная система имеет ряд существенных отличий. Схема системы представлена на рис.7.

Измерительная 3

головка содержит два идентичных лазерных дальномера триангуляционного типа на основе матриц ПЗС. С помощью шагового двигателя, установленного на верхней плите

кристаллизатора, измерительная головка опускается вниз вдоль четырех направляющих. Направляющие состоят из двух катушек с нейлоновыми струнами, роликов. и

направляющего блока. Один конец нейлоновой струны закреплен на катушке, другой,

пропущен через блок направляющих. на нижнем конце

пружины. верхний конец которой жестко связан с основанием шагового двигателя. Лазерные дальномеры, находящиеся внутри измерительной головки (ИГ), непрерывно измеряют расстояние

от ИГ до роликов по стенкам А и В. Наличие в поле зрения дальномеров

С]

Рис.7 Схема системы контроля роликовой проводки.

1-основание; 2 - измерительная головка; 3-механизм опускания; 4 - блок направляющих; 5-груз отвеса; 6 - трос противовеса; 7 - груз

отметок от стабилизированных отвесов, состоящих из катушек со стальной проволокой, на свободном конце которой закреплен стержень для подвешивания груза, позволяет с помощью дополнительной программной обработки исключить погрешность измерения, связанную с раскачиванием измерительной головки во время ее опускания вниз. По результатам замеров на ЭВМ формируется протокол. Протокол имеет две формы табличную и графическую. В табличной форме указаны действительные значения раствора роликов и расстояния от технологической оси до вершин роликов. Вид графической формы протокола представлен на рис.8

Кроме этого, при наличии соответствующих приспособлении, имеется возможность производить контроль базовой плоскости привальной стенки, что позволит более точно произвести настройку технологической оси.

Как отмечалось выше, в ходе эксплуатации систем были выявлены недопустимые дефекты в настройке секций. Расчетный анализ показал необходимость снижения величины допуска на настройку секций в два раза. Обеспечить такую точность при современном состоянии соответствующего оборудования невозможно. Для совершенствования технологии настройки роликовых секций предложена система. позволяющая более точно производить настройку секций в цехе ремонта прокатного оборудования.

Устройство для контроля настройки роликов секций состоит из штатива, жестко укрепленного на основании поверочной плиты. На штативе расположен источник излучения, имеющий возможность совершать возвратное движение в секторе с размахом 90° и частотой порядка 60 циклов/мин. Источник излучения обеспечивает горизонтальность .туча. Приемник излучения располагается на контролируемом объекте (бочке ролика). Конт)Х)ль осуществляется последовательным измерением установок роликов. Приемник излучения связан с компьютером, на экране которого после обработки сигнала отображаются значения измеряемой величины.

На основе проведенных исследований разработаны предложения по совершенствованию конструкции привальной стенки. Первое предложение заключается в обеспечении подвижности верхней опоры привальной стенки, а второе - привальной стенки с навешенными секциями.

заключение

По результатам практических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по совершенствованию методики расчета деформации оболочки ролика в промежутке между первым роликом и торцом кристаллизатора, созданы системы и устройства контроля и настройки направляющих элементов зоны вторичного охлаждения вертикальной МНЛЗ, а также предложены варианты совершенствования конструкции привальной стенки МНЛЗ, что обеспечивает качество металла и повышение долговечности

оборудования:

Форма П -11

Профиль роликовой проводки

Оыкгытг ПКРПН М №5000954« 112574 IГ5Г57 Л* мяк 06091вЗЗ[В1Н

Ш* 6 сентября!2000 г.. £№«16:33 ЗЬр: 16.43 . СЫпним ЭСПЦ ОАО "Северсталь', УНРС-1. МНЛЭ 2

Стенка В Стенка А

-^ЧБа9Ч9'000Я!5!5 ' оэаааосэооосэоор — —

Рис.8. Протокол замеров технологической оси МНЛЗ

1. Разработана математическая модель процесса взаимодействия слитка с кристаллизатором и поддерживающими роликами с учетом потери устойчивости оболочки под кристаллизатором вслсдствии его качания, фазы нагружсиия оболочки, ее необратимого растяжения за счет продольной нагружающей силы различной природы. Разработана инженерная методика и программное обеспечение для расчета деформации слитка под кристаллизатором при наличии продольной нагружающей силы трения.

2. Разработаны рекомендации по практическому применению методик контроля траектории движения кристаллизатора для вертикальных МНЛЗ ЭСПЦ. В ходе исследований установлены фактические значения вертикальных перемещений кристаллизатора, а также отклонений от траектории движения. Установлено, что горизонтальные отклонения от траектории не превышают допускаемых значений во всем диапазоне рабочих частот качания;

3. На основе использования конечно-элементных методов расчета разработаны расчетные схемы привальной стенки МНЛЗ и рамы секции «О» и определены количественные параметры возможной деформации несущих элементов роликовой проводки под действием технологических факторов и дефектов настройки. Установлены рациональные значения допусков на настройку технологической оси и роликовых секций. Для секции «О» величина допуска на настройку технологической оси должна быть снижена до ± 0,15 мм, для остальных секций допуск можно оставить неизменным;

4. Проведены исследования состояния роликов секции вертикальных МНЛЗ после эксплуатации. Получены закономерности износа роликов от числа плавок, точности настройки секций и машины в целом, а также расп]эедслсння износа роликов по длине ролика и по высоте секции и машины в целом.

5. Разработаны, испытаны и внедрены в опытно-промышленную эксплуатацию: система контроля технологической оси вертикальных МНЛЗ, устройство для настройки геометрических параметров кристаллизаторов и роликовых проводок. Во всех разработках использованы современные оптоэлсктронныс системы сбора и обработки информации.

6. На основе анализа и обобщения расчетных и экспериментальных данных предложены технические решения по совершенствованию конструкции привальных стенок МНЛЗ.

Результаты диссертационной работы рекомендованы к внедрению на

ОАО «Северсталь» и ООО «ПТМ Северо-Запад».

Основные положения диссертации опу бликованы в работах:

1 Сараев О.В., Кузьминов А.Л.. Борисов Д.Е. Изменение эксплуатационных параметров транспортирующих элементов роликовых проводок машин непрерывного литья. Подъемно-транспортные машины - на рубеже веков. Программа и тезисы до1сладов юбилейной научно-технической конференции. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1999. с. 122.

2 Кузьминов A.J1., Уйманог. В.А., Сараев О.В.. Калягин Ю. А., Лунев А.Г. Контроль геометрических параметров опорно-транспортнру тощих роликовых систем машин непрерывного литья. Подъемно-транспортные машины - на рубеже веков. Программа и тезисы докладов юбилейной научно-технической конференции. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. с. 123.

3 Кузьминов А.Л., Чумаков С.М., Сараев О.В., Окуиев К.Д, Голубев А.В. Разработка алгоритмического и программного обеспечения обработки изображений в системах контроля направляющих элементов металлургических машин. ИНФОТЕХ-99. Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах. Материалы конференции. - Череповец: ЧТУ, 1999.

4 Сараев О В., Кузьминов А.Л. Расчет деформации оболочки слитка под кристаллизатором.-Череповец: ЧГУ, 2000. (Рукопись депонирована в ВИНИТИ №2826-ВОО от 10.11.00).

5 Патент 2149729 (РФ) МКИ B22D11/00 Чумаков С.М., Щсголсв А П., Кузьминов А.Л., Уйманов В.А., Николаев Б.Н., Зинчснко С.Д.. Лебедев В.И.. Сараев О.В. Способ непрерывной разливки стали. Опубл.27.05.2000 Бюл.№15

6 Патент 2149733 (РФ) МКИ B22D11/128 Чумаков С.М., Кузьминов А.Л., Щсголсв А.П.. Уйманов В.А.. Николаев Б.Н., Дайтср B.C.. Зинчснко С.Д., Лебедев В.И.. Сараев О.В. Устройство для настройки технологической оси установки непрерывной разливки стали. 0публ.27.05.2000. Бюл/№15.

Введение.

1. Состояние вопроса

1.1. Описание объекта исследования и конструкции зон вторичного охлаждения слитка машин непрерывного литья заготовок.

1.2. Расчет деформации оболочки слитка.

1.3. Современные конструкции зон вторичного охлаждения слитка машин непрерывного литья заготовок.

1.4. Анализ брака непрерывнолитого слитка в в электросталеплавильном цехе ОАО «Северсталь».

1.5. Методы и средства контроля технического состояния технологической оси MHJI3.

1.6. Выводы по главе.

2. Расчет деформации оболочки слитка под кристаллизатором

2.1. Расчет прогиба оболочки слитка.

2.2. Результаты моделирования деформации оболочки слитка под кристаллизатором.

2.3. Выводы по главе.

3. Исследование деформаций направляющих элементов зоны вторичного охлаждения слитка.

3.1. Исследование траектории движения механизма качания кристаллизатора.

3.2. Исследование состояния технологической оси при помощи системы контроля положения роликов.

3.3. Исследование геометрических параметров секции «О».

3.3.1. Содержание и методы исследований.

3.3.2. Результаты исследований.

3.3.3. Исследование деформации слитка при смещении технологической оси при помощи конечноэлементной модели.

3.4. Исследование геометрических параметров секций по высоте МНЛЗ.

3.5. Исследование перемещения опорных элементов МНЛЗ.

3.6. Выводы по главе.

4. Совершенствование конструкций и методов контроля геометрических параметров МНЛЗ и роликовых проводок.

4.1. Совершенствование методов и средств контроля вертикальных участков роликовых проводок МНЛЗ.

4.1.1. Технология контроля геометрии вертикальных участков роликовых проводок МНЛЗ.

4.1.2. Разработка промышленной системы контроля положения роликов и роликовой проводки вертикальной МНЛЗ.

4.2. Совершенствование методов и средств для настройки и контроля роликовых секций.

4.3. Совершенствование конструкций элементов зоны вторичного охлаждения слитка МНЛЗ.

4.4. Выводы по главе.

Для современного состояния отечественной черной металлургии характерен неуклонный рост объема металлопродукции, которую получают из непрерывнолитых заготовок (на сегодняшний день более 80% от общего объема выпуска металла), расширение марочного сортамента разливаемой стали, в том числе склонных к развитию трещин, необходимость адаптации оборудования и технологии к разливке большими сериями плавок. Согласно Европейскому ежегодному обзору, годовая производительность, в расчете на один ручей, возросла в среднем в 1,5.3,8 раза по отношению к этому же показателю в 60-70 годы [1]. Неуклонно растет степень использования календарного времени, числа плавок в серии, которые в среднем достигли значений до 9 плавок на слябовых МНЛЗ и до 4,5 плавок на сортовых. Возросшая конкуренция на отечественном и внешнем рынках металлопродукции, безусловно, способствует повышению требований к качеству металла.

Важнейшую роль при получении качественной продукции играет зона формирования слитка, включающая кристаллизатор- подбой-роликовые секции ( в особенности секция «0»), Здесь твердая фаза еще не обладает достаточной прочностью, и поэтому влияние различных факторов на зарождение и развитие дефектов в этой зоне наиболее велико. Кроме того, здесь находится наиболее дорогостоящее и сложное оборудование, преждевременный выход из строя которого приводит к значительным экономическим потерям. Это требует своевременного прогнозирования аварийных ситуаций и диагностики серьезных нарушений в состоянии оборудования. В последнее время темпы роста производительности непрерывного литья снизились. Технологические параметры разливки, в основном, установились, и повышение показателей эффективности процесса, в основном, достигаются за счет более полного использования оборудования и совершенствования систем управления и контроля оборудования.

Основным типом машин непрерывного литья заготовок на сегодняшний день являются машины криволинейного и радиального типа. Однако доля машин с вертикальной зоной начального формирования слитка, на сегодняшний день, составляет до 25% от общего количества машин [1]. В эту группу входят непосредственно вертикальные машины, а также вертикальные с изгибом заготовки в горизонтальном направлении и вертикальные с постепенно нарастающим изгибом. Причем доля последних двух в общем объеме МНЛЗ в последнее время неуклонно растет. Это связано, прежде всего с тем, что на машинах с вертикальной зоной начального формирования слитка обеспечивается наиболее благоприятные условия для кристаллизации заготовки и, как следствие, достигается более высокое качество слитка. Кроме этого, для некоторых марок стали, в особенности трещиночувствительных, машины вертикального типа остаются по сути единственными для получения приемлемого качества продукции.

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

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

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

Целью работы является повышение долговечности оборудования МНЛЗ и качества металлопродукции на основе исследования воздействий слитка на несущие и поддерживающие элементы зоны вторичного охлаждения и разработка методологии и средств контроля оборудования.

Работа выполнялась на основе комплексных натурных, теоретических исследований и математического моделирования оборудования МНЛЗ и процесса взаимодействия слитка с кристаллизатором и элементами роликовых секций. В промышленных исследованиях применялось современное оборудование, а также специально разработанные системы диагностирования оборудования. Теоретические исследования проводились с применением аналитических и численных методов решения дифференциальных уравнений напряженно-деформированного состояния слитка и элементов оборудования МНЛЗ, а также моделирования с использованием ЭВМ.

Разработана инженерная методика и программное обеспечение для расчета деформации оболочки слитка под кристаллизатором при наличии продольной нагружающей силы трения, что позволяет, на основе анализа устойчивости оболочки металла под кристаллизатором, совершенствовать конструктивные элементы зоны начального формирования слитка и технологию разливки;

На основе использования конечно-элементных методов расчета разработаны расчетные схемы привальной стенки МНЛЗ и рамы секции «О» и определены количественные параметры возможной деформации несущих элементов роликовой проводки под действием технологических факторов и дефектов настройки;

На основе анализа закономерностей изменения эксплуатационных параметров элементов роликовой проводки MHJ13 определены рациональные значения допусков на настройку технологической оси, а также роликовых секций в ремонтных подразделениях, Использование разработанных рекомендаций в практике обслуживания МНЛЗ позволяет повысить стойкость роликовых секций и снизить брак слябов по трещинам.

Разработаны, испытаны и внедрены в опытно-промышленную эксплуатацию устройства контроля и настройки геометрических параметров кристаллизаторов и их механизмов качания, роликовых проводок и технологической оси вертикальных МНЛЗ с использованием современных оптоэлектронных систем сбора и обработки информации.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, расчетные и экспериментально-диагностические методики, а также оборудование для их осуществления прошли проверку в промышленных условиях и рекомендованы к внедрению в конструкторских разработках, методиках и технологиях, используемых ООО «ПТМ Северо-Запад», электросталеплавильным цехом и цехом ремонта прокатного оборудования ОАО «Северсталь».

Практическая ценность и перспективность разработок подтверждены протоколами совещаний специалистов ОАО «Северсталь».

На защиту выносятся:

1, Математическая модель процесса взаимодействия слитка с кристаллизатором и поддерживающими роликами МНЛЗ с учетом потери устойчивости оболочки под кристаллизатором вследствие его качания.

2. Технические разработки устройств контроля и настройки геометрических параметров кристаллизаторов и их механизмов качания, роликовых проводок и технологической оси вертикальных

МНЛЗ с использованием современных оптоэлектронных систем сбора и обработки информации. 3. Конструктивно-технологические решения, направленные на совершенствование конструкции МНЛЗ.

Основные разделы работы докладывались на международной конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах. ИНФОТЕХ-99» (г.Череповец 1999 г.), на юбилейной научно-технической конференции «Подъемно-транспортные машины на рубеже веков» (г. Москва), Конгрессе сталеплавильщиков (г.Череповец 2000 г.); а также на совещаниях специалистов ОАО «Северсталь».

По результатам диссертационной работы опубликовано 4 печатные работы и получено 2 патента на изобретения.

1. Состояние вопроса.

4.4. Выводы по главе.

1. Разработана, испытана и внедрена в опытно-промышленную эксплуатацию система контроля положения роликов и роликовой проводки для вертикальных МНЛЗ.

С использованием разработанной системы определены основные закономерности износа направляющего аппарата МНЛЗ.

2. Разработан проект устройства для настройки и контроля секций вертикальной МНЛЗ. Устройство позволит сократить затраты времени на настройку секций при сборке, а также уменьшить допуск при настройке. При совместном использовании системы контроля положения роликов и роликовой проводки и устройства для настройки и контроля секций можно существенно уменьшить процент дефектов слитка, а также увеличить стойкость секций.

3. Разработаны рекомендации по совершенствованию привальной стенки вертикальной МНЛЗ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам практических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по совершенствованию методики расчета деформации оболочки ролика в промежутке между первым роликом и торцом кристаллизатора, созданы системы и устройства контроля и настройки направляющих элементов зоны вторичного охлаждения вертикальной МНЛЗ, а также предложены варианты совершенствования конструкции привальной стенки МНЛЗ, что обеспечивает качество металла и повышение долговечности оборудования:

1. Разработана математическая модель процесса взаимодействия слитка с кристаллизатором и поддерживающими роликами с учетом потери устойчивости оболочки под кристаллизатором, вследствии его качания, фазы нагружения оболочки, ее необратимого растяжения за счет продольной нагружающей силы различной природы. Разработана инженерная методика и программное обеспечение для расчета деформации слитка под кристаллизатором при наличии продольной нагружающей силы трения.

2. Разработаны рекомендации по практическому применению методик контроля траектории движения кристаллизатора для вертикальных МНЛЗ ЭСПЦ. В ходе исследований установлены фактические значения вертикальных перемещений кристаллизатора, а также отклонений от траектории движения. Установлено, что горизонтальные отклонения не превышают допускаемых значений во всем диапазоне рабочих частот качания;

3. На основе использования конечно-элементных методов расчета разработаны расчетные схемы привальной стенки МНЛЗ и рамы секции «О» и определены количественные параметры возможной деформации несущих элементов роликовой проводки под действием технологических факторов и дефектов настройки. Установлены

123 рациональные значения допусков на настройку технологической оси и роликовых секций. Для секции «О» величина допуска на настройку технологической оси должна быть снижена до ± 0.15 мм, для остиальных секций допуск можно оставить неизменным;

4. Проведены исследования состояния роликов секций вертикальных МНЛЗ после эксплуатации. Получены закономерности износа роликов от числа плавок, точности настройки секций и машины в целом, а также распределения износа роликов по длине ролика и по высоте секции и машины в целом.

5. Разработаны, испытаны и внедрены в опытно-промышленную эксплуатацию: система контроля технологической оси вертикальных МНЛЗ, устройство для настройки геометрических параметров кристаллизаторов и роликовых проводок. Во всех разработках использованы современные оптоэлектронные системы сбора и обработки информации.

6. На основе анализа и обобщения расчетных и экспериментальных данных предложены технические решения по совершенствованию конструкции привальных стенок МНЛЗ.

Результаты диссертационной работы рекомендованы к внедрению на

ОАО «Северсталь» и ООО «ПТМ Северо-Запад».

1. П. Нилль, А. Этьен Непрерывое литье сегодня-состояние и перспективы.(Доклад Первой европейской конференции по непрерывному литью, Флоренция) Металлургическое производство и технология металлургических процессов 1992г.

2. Бровман М.Я., Сурин Е.В., Грузин В.Г., Целиков А.А., Евтеев Д.П. Энергосиловые параметры установок непрерывной разливки стали. -М.: Металлургия. 1969. 280 с.

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

4. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М., Механика сплошных сред.-М.: ГИТТЛД 954,-264с.

5. Бровман М.Я. Об упруго-пластическом изгибе балок в процессе движения // Известия Академии Наук СССР. Механика твердых тел, 1982. №3 с. 155-160.

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

7. Бровман М.Я., Гензелев С.М. Исследование деформаций затвердевшей оболочки слитка//Металлы. 1995. №1 с. 52-61.

8. Шестаков Н.И. Тепловые процессы при непрерывной разливке стали. -М.: Черметинформация, 1992. 268 с.

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

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

11. Денисов Ю.В. и др. Расчет деформирования корки сляба под действием ферростатического давления с учетом деформации ползучести. Сталь 1998. №5. с.27-29.

12. 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.

13. А.Н. Шичков, А.Л. Кузьминов, В.А., Тихановский, С.В. Сорокин. Контроль формирования оболочки слитка в МНЛЗ на основе измерения усилий на ролик // Сталь, 1990, № 7. с.40-43.

14. А.с. 398330 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство вторичного охлаждения на установках непрерывной разливки./ Акименко А.Д., Ахантьев В.А., Журавлев А.С., Казанович Л.Б., Майоров Н.П., Скворцов А.А., Слуцкий Б.И. Заявлено 18.01.72. Опубл. 27.09.73. Бюл.№38.

15. А.с. 396169 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство вторичного охлаждения слитка установки непрерывной разливки металлов./ Быков Л.А., Плотников Л.М., Колпаков С.В., Крулевецкий С.А., Поживанов A.M. Заявлено 05.07.71. Опубл. 29.08.73. Бюл.№36

16. А.С. 448054 (СССР). МКИ В22 D11/12 Поддерживающее устройство зоны вторичного охлаждения./ Никитский Н.В. Заявлено 22.11.72. Опубл. 30.10.74. Бюл.№40

17. А.С. 409779 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство для вторичного охлаждения слитка./ Бровман М.Я., Сурин Е.В., Богословский А.К., Евтеев Д.П., Лебедев В.И., Манохин А.И. Заявлено 01.11.71. Опубл. 05.01.74. Бюл.№ 1.

18. A.C. 1586851 (СССР). МКИ B22D11/12 Неприводная роликовая проводка зоны вторичного охлаждения./ Потапкин В.Ф., Морозов И.А., Федоринов В.А., Сатонин А.В. Заявлено 10.10.88. Опубл. 23.08.90. Бюл.№31.

19. Куклев А.В., Чумаков С.М., Айзин Ю.А., Тияков В.В., Уйманов В.А. ОАО «Северсталь».Замена брусьевой секции на роликовую в зоне вторичного охлаждения вертикальной МНЛЗ. Сталь. 1999. №1 с.26.

20. A.C. 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.Е. Заявлено 19.03.90. Опубл. 23.05.92. Бюл.№ 19.

21. А.С. 1018783 (СССР). МКИ В22 D11/12 Тянущее и направляющее устройство зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок. / Сусин Н.В., Быков J1.A., Целиков А.А., Ротенберг A.M., Рудоман В.Е. Заявлено 10.09.81. Опубл. 23.05.83. Бюл.№19.

22. Карлинский С.Е., БолозовичВ.Т., Дозмарова JI.H. Направления развития МНЛЗ ведущих зарубежных фирм. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш,1987. -48с.

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

24. А.С. 1668022 (СССР). МКИ В22 D11/12 Устройство для пддержания непрерывно-литого слитка в зоне вторичного охлаждения. / Шишкин В.В., Голобоков B.C., Урбанский Р.Е., Склярский Г.М., Бородин А.В. Заявлено 28.09.88. Опубл. 07.08.91. Бюл.№29.

25. Патент 663275 (СССР). МКИ В22 D11/12 Направляющее устройство в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья металлов./

26. Дуайн Айвес, Рональд Стивин Вранка (США). Заявлено 11.07.75. Опубл. 15.05.79. Бюл.№18.

27. А.С. 605675 (СССР). МКИ B22D11/12 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.

28. A.C. 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.

29. 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.

30. А.с. 419302 (СССР). МКИ В22 D11/12 Поддерживающее устройство зоны вторичного охлаждения./ Дюдкин Д.А., Кондратюк A.M., Соловьев К.Е., Колупаев Н.В., Иванов И.П., Левин М.З., Пироженко Н.Г., Клягин Г.С. Заявлено 06.05.72. Опубл. 15.03.74. Бюл.№10.

31. А.С. 1400772 (СССР). МКИ В22 D11/12 Направляющее устройство зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья./ Бровман М.Я. Заявлено 27.10.86. Опубл. 07.06.88. Бюл.№21.

32. Металлургическое производство и технология металлургических процессов 1999г.

33. Машины непрерывного литья слябовых заготовок, Нисковских В.М., Карлинский С.Е., Беренов А.Д.-М.Металлургия, 1991, 296.

34. Пат. 2015826 (РФ). МКИ В22 D11/12, 11/14 Устройство для непрерывной разливки металлов./ Быков Л.А., Лебедев В.И., Луковников B.C., Бойко Ю.П., Жаворонков Ю.И., Градецкий И.Ф. Заявл. 20.08.92 Опубл. 15.07.94. Бюл.№13.

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

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

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

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

39. А.С. 952424 (СССР). МКИ В22 D11/16 Способ настройки машины непрерывного литья заготовок./ Целиков А.А., Смоляков А.С.,Ганкин В.Б., Айзин Ю.М., Иванов А.А., Смирнов B.C., Филатов С.А. Заявл. 25.08.80 Опубл. 23.08.82. Бюл.№31.

40. Пат. 2014945 (РФ). МКИ В22 D11/16 Способ настройки положения роликов вдоль технологической оси установки тнепрерывной разливки металлов./ Лебедев В.И.,'Щеголев А.П., Дурнов А.В., Кириков А.В. Заявл. 28.05.91 Опубл. 30.06.94. Бюл.№>12.

41. А.с. 1509171 (СССР). MKMB22D11/16 Устройство контроля настройки технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок./ Брам В.М., Кац Г.А., Карлик В.А., Успенский Ю.А., Демин Г.П. Заявл. 03.08.87 Опубл. 23.09.89. Бюл.№35.

42. Пат. 2107579 (РФ). МКИ В22 D11/16 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. Заявл. 18.04.97 Опубл. 27.03.98. Бюл.№9.

43. Пат. 2100139 (РФ). МКИ В22 D11/16 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. Заявл. 13.09.96 Опубл. 27.12.97. Бюл.№36.

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

45. Пат. 2113936 (РФ). МКИ В22 D11/16 Устройство для контроля положения роликов установки непрерывной разливки металлов./

46. 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.

47. Разработка техники диагностирования оборудования для непрерывной разливки стали / Goto Notubaka, Takhi Hiromi // Кавасаки сэйтэцу гихо= Kawasaki Steel Giho 1990/-22, №2, c96-100. -Яп.;рез.англ.

48. Возможности автоматического предупреждения о прорывах на выходе из кристаллизатора /С.М. Чумаков, А.Н.Сорокин, А.П. Евтеев //Сталь1998.-№5.-с.22-26.

49. Merici technika pro zarizeni plenuleho liti / Seminar fy ABB, cerven 1989, VUH Dobra.

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

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

52. Дарков А.В., Шпиро Т.С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1985. 357.

53. Рекач В.Г. Руководство к решению задач прикладной теории упругости. М.: Высшая школа, 1984. - 345 с.

54. Механизм образования осевых трещин в непрерывнолитых слябах . Информация Руководителю 1999. №4 с.28.

55. Чумаков С.М. Развитие средств контроля и отображения непрерывной разливки стали.// Металлург. 1997. №9 с.34-35.

56. Модернизация оборудования УНРС и совершенствование технологии получения непрерывнолитой заготовки на металлургическом комбинате «Азовсталь» / Г.А. Николаев и др. //Труды 2 Конгресса сталеплавильщиков. М.; 1994. с. 276-277.

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

58. Райков А.С., Сорокин А.Н. Системы технического контроля для МНЛЗ //Металлург. 1995. №5. с. 37-38.

59. Сопоставление радиальных и вертикальных с изгибом слитка машин непрерывного литья слябов. // Черные металлы. 1994. №11. с.28-35.

60. Нисковских В.М., Карлинский 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.

61. Крагельский И.В.,Гитне И.В., Фрикционные колебания. М.: Наука, 1987.-345 с.

62. Пат. 2110356 РФ. Способ настройки технологической оси установки непрерывной разливки стали/ С.М. Чумаков, А.П. Щеголев, В.И. Лебедев, А.Л. Кузьминов и др. Опубл. 1998, Бюл. №13, ч.2.

63. Ю.Я. Скок, Механические свойства стали при температурах вблизи солидуса. Киев., ИПЛ АН УССР, 1983.-64с.

64. П.И. Полухин, Г.Я. Гун, А.М.Галкин, Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов-М.Металлургия, 1976.-487 с.

65. Сараев О.В., Кузьминов А.Л. Расчет деформации оболочки слитка под кристаллизатором.-Череповец: ЧГУ, 2000. (Рукопись депонирована в ВИНИТИ №2826-В00 от 10.11.00).

66. Патент 2149729 (РФ) МКИ B22D11/00 Чумаков С.М., Щеголев А.П., Кузьминов А.Л., Уйманов В.А., Николаев Б.Н., Зинченко С.Д., Лебедев

67. B.И., Сараев О.В. Способ непрерывной разливки стали. 0публ.27.05.2000 Бюл.№15

68. Патент 2149733 (РФ) МКИ B22D11/128 Чумаков С.М., Кузьминов А.Л., Щеголев А.П., Уйманов В.А., Николаев Б.Н., Дайтер B.C., Зинченко

69. C.Д., Лебедев В.И., Сараев О.В. Устройство для настройки технологической оси установки непрерывной разливки стали. Опубл.27.05.2000. Бюлю№15.1.1ogwk()1. I, II, J: integer;1., ZL1, EE, S, RG, N, T, ZT, X, Y,

70. EE = 10000000000# S = 100000000* RG = 68670 "Ul = 0

71. Drksheets("Лист1") .Cells (19, 2).Value 'XI = S / EEorksheets("Лист1").Cells(20, 2).Value 'X2 = N / S

72. Worksheets(™Лист1™) .Cells (21, 2).Value f ZX3 = ZT * ZW1 / L0

73. To 24 I, 1) = I г J = 2 To 9 A (I, J) = 1111tэние1 To 31=1 Then D = dLls LI = 0.085; T = ZT 1=2 Then LI = ZL1: Wl = DW1: D = DW1 [1 = 3 Then D = DT: T = ZT : X3 = zx3 I = 1 To 8 L = L + 11. II = 1 Then LI = LI + D

74. II = 2 Then Wl = Wl + DW1: X3 = T * Wl / L0 If II = 3 Then T = T + DT: Wl = L0 * zx3 / T1. Y = 0.45 * LI / L0

75. Yl = ((2/3) * S / N 1) * Wl * T / L0 Y2 = 6 * LI / L0 + 2 * (LI / L0) л 2

76. Ul = 2 * (H / L0) л 2 + Yl * Y2 2 * Y * Y * (Y + 3 * Yl) - (Y2 + 12 * Yl) * Y U2 = 6 * Y * (Y + 2 * Yl) + Y2 + 12 * Yl Z = Y1. Y = Z + Ul / U2

77. Abs(Y Z) > 0.0005 * L0 Then GoTo 1 A (L, 2) = L0 * Y Ul = 0: U2 = 0

78. Y = 0: DY = 0.03 * Z: Z = Z + DY While Y < Z1. Y = Y + DY

79. U = (H / L0) л 2 + Y2 + 2 * Y * Y * (Y + 3) Y2 * Y U = Sqr((RG * L0 / S) * U)

80. L2, J., II, U8, 12 As Integer ), LI, ZL1, EE, S, RG, N, T, ZT, X, Y, Yl, Y2, Y3, Y4, 5, Y7, DW, H, W, Wl, ZW, DY, XI,

81. To 10 • I = 1 To 21 L = 21 * (12 1): A{I + L, 1) = I ■ 1: For J = 2 To 51. A(I + L, J) = 8888:1. Nextt

82. Y5 * (Y2 -- Y6 * Y3 ■■■ б * Y *2 22 * N / S * (Y2 Y6 * Y3 - б * (2 + Y) ) + 12 * X * Y5 * (1 + Y) ; Z = Y: = Z - 01 / 02:

83. Abs(Y Z) > 0.0001 * L0 Then GoTo 1: = Y:

84. LI Y * L0: 07 = 0: 08 = 0: = 1 + 21 * (12 - 1); A (L2, 2} = Y * LO: = Y7 * Y5 / (Y * (Y2 + Y3) - 2 * (3 + Y) * Y * Y) : = Sqr(03) :2 * S * Y5 * 03 / (LO * EE) : = 0: Y = 0: 01 = 0; 02 = 0: : Г = 1 To 60 Y = Y + DY

85. Y5 = 1 N * (1 - Y / X) / S:04 = Y * (Y2 + Y3) 2 * (3 + Y) * Y * Y:1. XI = Y7 * Y5 / 04:0 = 03 ~ Y4 * 04:

86. Y < Z Then 0=2*S*Y5* Sqr(XI) / (LO * EE):01 = 01 + 0 * DY * LO:02 = 02 + 01 * DY * LOs

87. Worksheets("Лист1").Cells(I + 2, J + 4).Value = A(I, J)ct1 To 11 J = 1 To 61

88. ЕЕ: X4 = RG * L0 / EE: зние1 To 10 r 1 = 1 To 2 81.= 2 8 * (12-1) A (I + L, 1) =1-1 For J = 2 To 51. A(I + L, J) = 88881. Next1 To 10 = W + DW

89. W * T / (60 * L0) = H * Sqr(ZW / W) / L0 =6*Ll/L0+2* (LI / L0) A 2 = 3 * Y7 * X2 * X2

90. Sqr (U3) : U3 = X3 * Sqr(X7) * (1 2 * Ml) / (U3 * L0): A(L2, 4) = IJ3 = 0: Y = 0; U1 = 0: U2 = 0: U4 = 0: : I = . To .1 3 5

91. Y = Y + DY; XI = Y " (Y2 ■ 6 * Y 2 * v * Y) .: Ml (N / S) * (1 • К * Y / X) : Yl - (X5 6 * XI) / (1 I 2 * Ml) Y1 = Abs(Yl) Y1 = Sqr(Yl)

92. Yl = X3 * (1 2 * Ml) * Sqr (Y7) / (Yl * L0) ;

93. U = 1000 * (U3 3 * XI * X4 / (L0 * X2 * X2 * X2) + 3 * N / (2 * EE * X2 * L0) ) M = Abs(U) : If Y < Z Then

94. A(L, 3) = (1 Exp(100 * (Y * L0 LI))) * Abs(U2) If U2 > U4 Then U4 = U2: A (!.,4 ) = 10 0 0 / M : A (L, 5 ) W1. Ena I f i If

95. Device пате: ПНР П -1М s/n 00009546 112574 1Г5257 Filename'. 06091633.BIN