автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Управление качеством заготовок при прокатке из слитков методами математического моделирования

На правах рукописи

Уманский Александр Александрович

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ЗАГОТОВОК ПРИ ПРОКАТКЕ ИЗ СЛИТКОВ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05 16 05 - Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк - 2007

003071897

Работа выполнена на кафедре обработка металлов давлением ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент В Н Кадыков

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор В И Базайкин кандидат технических наук, доцент Ю Е Рогов

Ведущая организация ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Защита состоится «Щ» и^мс^ 2007г. в 4б 00 часов в аудитории 3q на заседании диссертационного совета Д 212 252 01 при ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу. 654007 г Новокузнецк, Кемеровской области, ул Кирова, 42, ГОУ ВПО «СибГИУ» Факс (3843) 465792, e-mail- ds21225201 @sibsiu ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Автореферат разослан «Д2.» -¡и-рру 2007г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 252.01 д т н., профессор

А Г Никитин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящее время во всем мире существует тенденция к увеличению доли непрерывнолитой стали и соответственно к снижению доли слитков, разлитых в изложницы Однако, при существующем уровне технологии, получение проката с требуемыми свойствами для некоторых качественных марок стали возможно только при производстве из слитков, разлитых в изложницы Характерной особенностью производства проката из слитков является более низкое качество поверхности и повышенная величина отходов за счет технологической обрези на ножницах после блюминга по сравнению с прокатом, произведенным из непрерывнолитых заготовок

Исследованиям, направленным на улучшение качества проката и снижению отходов при их производстве, уделяется достаточно пристальное внимание В последнее время проведены исследования на комбинате «Криворожсталь» (Украина), на Электрометаллургическом заводе «Днепроспецсталь» (Украина) Ранее, исследования влияния технологических факторов на качество поверхности проката проводились на Нижнетагальском металлургическом комбинате под руководством В А Паршина, на Челябинском металлургическом комбинате (Л И шлейнинг и др) Снижению технологической обрези после прокатки на блюминге посвящены работы В В Гетманца, В Я Шевчука и др

Данная работа направлена на улучшение качества поверхности заготовок качественных конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 и снижению отходов при их производстве в условиях ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат»

Актуальность работы. Прокат конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 марок Юкп, 15кп, 20кп на ОАО «ЗападноСибирский металлургический комбинат» на сегодняшний день является одним из наиболее рентабельных видов продукции Проблема улучшения качества проката является особенно актуальной в современных условиях в связи с возрастающими требованиями к качеству продукции и угрозой потери рынка при несоблюдении условий заказчика Наряду с проблемой улучшения качества проката не менее остро стоит проблема снижения потерь при производстве данного вида продукции, поскольку повышенные требования к качеству продукции обуславливают и повышенные потери Таким

образом, исследования, направленные на улучшение качества заготовок из конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 и снижения потерь при его производстве, являются на сегодняшний день актуальными

Цель работы: Теоретическое обоснование для разработки мероприятий по улучшению качества заготовок конструкционных кипящих марок сталей по ГОСТ 10702-78 и снижения потерь при их производстве.

Основные задачи:

1) Исследование зависимостей качества поверхности заготовок от условий выплавки и разливки стали, нагрева и прокатки слитков,

2) Проведение экспериментального исследования влияния технологии нагрева уширенных книзу слитков кипящей стали с «жидкой» сердцевиной на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката,

3) Разработка математической модели формирования и развития торцевой утяжки в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке

Научная новизна :

Определены зависимости качества поверхности заготовок конструкционных кипящих марок сталей от технологических факторов сталеплавильного и прокатного переделов Разработана математическая модель формирования и развития торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке.

Практическая значимость:

1)Разработана технология использования слитков конструкционных кипящих сталей с «жидкой» сердцевиной для производства заготовок по ГОСТ 10702-78

2) Для оптимизации режимов обжатий слитков с точки зрения уменьшения величины технологической обрези разработана математическая модель образования и развития торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка при реверсивной прокатке

Реализация результатов:

На основе выполненных исследований внедрена технология использования слитков конструкционных кипящих сталей с «жидкой» сердцевиной для производства заготовок по ГОСТ 1070278

Внедрение технологии позволило увеличить выход годной заготовки на 4 % за счет снижения отсортировки по дефектам поверхности (рванинам), уменьшить расход топлива на нагрев слитков на 6 кг у т /т Экономический эффект от внедрения результатов работы в ценах 2003 г года составил 219,3 тыс руб

Предмет защиты и личный вклад автора. На защиту выносятся

1) Результаты Исследования влияния технологических факторов сталеплавильного и прокатного переделов на качество поверхности заготовок углеродистых конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78

2) Результаты исследования влияния технологии нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката

3) Результаты исследования механизма образования и развития торцевой утяжки в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке

Автору принадлежит: постановка задачи исследований, анализ влияния технологических факторов на качество поверхности заготовок, проведение лабораторных экспериментов для изучения механизма образования и развития торцевой утяжки в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке, участие в опытно-промышленных исследованиях влияния технологии нагрева слитков на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката; обобщение и научное обоснование полученных результатов, формулировка выводов

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих конференциях. Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь проблемы, поиски, решения» (г Новокузнецк 2003 г); 4-й совместной научно-технической конференции молодых специалистов УК «Евразхолдинг (г Новокузнецк, 2005 г )

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 5 печатных работах, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских и докторских диссертаций

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, приложения Изложена на 159 страницах, содержит 35 рисунков, 30 таблиц, список использованных источников из 84 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

При производстве заготовок качественных кипящих марок сталей из слитков основными составляющими в структуре потерь являются-отсортировка заготовок по дефектам поверхности (рванины, плены) и технологическая обрезь концевых участков раската после блюминга В частности в условиях обжимного цеха ОАО «ЗСМК» при производстве заготовок конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 относительная доля вышеуказанных составляющих равна 68% и 18%, соответственно

По мнению большинства исследователей, на качество поверхности заготовок оказывают влияние, как качество исходных слитков, определяемое, в свою очередь, условиями выплавки и разливки стали, так и технологические факторы прокатного передела К металлургическим факторам, оказывающим значительное влияние на степень пораженности заготовок поверхностными дефектами, относят, химический состав готовой стали, скорость и температуру разливки слитков, раскисленность стали Среди технологических параметров прокатного передела чаще всего выделяют температурно-временные условия нагрева и прокатки слитков, режимы обжатий на блюминге При этом в настоящее время существуют противоречивые мнения о характере и степени влияния конкретных технологических факторов на качество поверхности заготовок

Технология нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной позволяет улучшить технико-экономические показатели при производстве заготовок, в частности, снизить отбраковку заготовок по дефектам поверхности, снизить расход топлива на нагрев слитков. В то же время применение такой технологии нагрева может ухудшить макроструктуру заготовок, повысить химическую неоднородность по высоте слитка, ухудшить механические свойства проката, что недопустимо для качественных марок сталей Кроме того, выдача в

прокатку непрогретых слитков или слитков с «жидкой» фазой может привести к дополнительному образованию дефектов из-за неравномерной деформации при прокатке Поэтому разработке технологии нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной для качественных конструкционных марок сталей должны предшествовать исследования теплового состояния слитка в процессе транспортировки и нагрева, а также исследования влияния технологии нагрева слитков на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката.

Величина технологической обрези концевых участков раската после прокатки на блюминге определяется двумя факторами.

неудовлетворительная структура металла, вследствие усадочных процессов после разливки стали (пористость, скопления неметаллических включений, нарушение сплошности и т д);

- несовершенство геометрической формы концевых участков раската (торцевая утяжка)

При этом первый фактор (структура металла) оказывает решающее влияние на величину обрези с головной части раската, а величина торцевой утяжки является определяющей для обрези с донной части Для уширенных книзу слитков кипящих сталей концевая обрезь с донной части раската выше, чем с головной части слитка (до 3,5% от длины раската с донной части против 1,5-2,0% с головной части) Кроме того, с донной части раската в обрезь уходит металл с плотной структурой и в случае изменения геометрической формы концевого участка возможно снижение обрези без риска получения брака по макроструктуре в заготовках Поэтому более перспективным направлением представляется снижение обрези с донной части раската за счет уменьшения величины торцевой утяжки

В условиях действующего стана при постоянном сечении исходного слитка и готового профиля форма и размеры торцевой утяжки раската определяются принятыми режимами прокатки Факторами, характеризующими влияние режимов прокатки, являются' форма очага деформации в каждом конкретном проходе и направление прокатки В настоящее время отсутствует единое мнение о качественном и количественном влиянии формы очага деформации на величину торцевой утяжки при реверсивной прокатке, поэтому требуются дополнительные исследования

механизмов образования и формоизменения торцевой утяжки при реверсивной прокатке

2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Статистическое исследование влияния технологических факторов на качество поверхности заготовок провели в два этапа На первом этапе с помощью дисперсионного анализа определяли значимость влияния дискретных факторов, на втором этапе производился анализ влияния непрерывных факторов с помощью множественного регрессионного анализа При этом, в случае выявления значимого влияния дискретного фактора, в дальнейшем формирование выборок плавок для исследования влияния непрерывных факторов производилось отдельно для каждого значения дискретного фактора

Анализ влияния непрерывных факторов проводили в следующей последовательности

1) Расчет статистических характеристик технологических факторов и параметра оптимизации (среднее квадратическое отклонение, среднее значение),

2) Проверка гипотезы о распределении переменных и параметра

оптимизации по нормальному закону с помощью Я2 -критерия согласия,

3) Расчёт парных коэффициентов корреляции между переменными и параметром оптимизации, а также парных коэффициентов корреляции между переменными,

4) Расчет уравнений регрессии,

5) Проверка надежности коэффициентов уравнения регрессии с использованием критерия Стьюдента,

6) Расчет совокупных коэффициентов корреляции и детерминации,

7) Проверка значимости совокупного коэффициента корреляции,

8) Расчёт коэффициентов эластичности и степени влияния отдельных факторов на параметр оптимизации

Исследования влияния геометрических факторов при реверсивной прокатке на формоизменение торцевой утяжки раскатов проводили с использованием метода координатной сетки В качестве объекта исследования выбрали уширенные книзу лабораторные свинцовые слитки размерами нижнее сечение - 55x62 мм, верхнее сечение - 49x55 мм, высота - 163 мм Размеры свинцовых слитков в

масштабе 1:15 моделируют промышленные слитки массой 11,5 т, прокатываемые на блюминге «1250» ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат». Прокатка лабораторных слитков производилась на стане «80», размеры калибров и катающие диаметры которого в масштабе 1 15 моделируют размеры блюминга «1250» ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат». Таким образом, соблюдалось условие геометрического подобия

Для исследования коэффициентов вытяжки по длине раската на поверхность образцов наносили координатную сетку с шагом 10 мм и с шагом 2 мм. По изменению размеров ячеек координатной сегки рассчитывали коэффициенты вытяжек участков по длине и ширине раската.

Для исследования вытяжек осевых слоев раската образцы перед прокаткой разрезались на равные доли в продольном направлении, на которые также наносилась координатная сетка Полученные части разрезанных образцов спаивались при помощи сплава Вуда После прокатки спаянные части образцов рассоединялись и фиксировалось изменение размеров ячеек

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВОК

При исследовании влияния металлургических факторов на качество поверхности заготовок анализировали влияние следующих дискретных факторов

Хх - цех выплавки и разливки слитков;

Хг - бригада выплавки и разливки слитков,

Хг - состояние сталеразливочного ковша (чистый, скрапина)

В качестве объекта исследования выбрали 128 случайных плавок стали 20кп

Выбор в качестве анализируемого параметра цеха выплавки и разливки обусловлен особенностями разливки слитков в кислородно-конвертерных цехах разливка слитков в кислородно-конвертерном цехе №2 (ККЦ-2) производится одновременно через два шиберных затвора, а в кислородно-конвертерном цехе №1 (ККЦ-1) - через один шиберный затвор Бригада выплавки и разливки характеризуют влияние человеческого фактора Состояние сталеразливочного ковша косвенно характеризует температуру разливки слитков

Установлено, что значимое влияние на качество поверхности заготовок оказывает цех выплавки и разливки слитков Остальные факторы существенного влияния на параметр оптимизации не оказывают

На плавках ККЦ-1 отсортировка в заготовке по дефектам поверхности ниже, чем на плавках ККЦ-2. Это обусловлено тем, что в ККЦ-2 из-за разливки одновременно через два шиберных затвора центрирование струи металла относительно изложницы затруднено по сравнению с разливкой в ККЦ-1 Разливка нецентрированной струёй увеличивает риск образования плен на поверхности слитка и снижает качество поверхности заготовок. Относительная степень влияния условий разливки стали составила 25%

В связи с тем, что цех выплавки и разливки слитков оказывает значимое влияние на качество поверхности заготовок, анализ влияния непрерывных факторов произвели отдельно для плавок ККЦ-1

В качестве объекта исследования выбрали 60 случайных плавок стали 20кп

Анализировали влияние следующих непрерывных факторов-Рч - расход чугуна на 1т стали;

Лс/Ло - соотношение скрапного лома и лома из прокатной обрези в конвертерной плавке (% лома из прокатной обрези), Твып - температура выпуска металла из конвертера, С - содержание углерода в готовой стали, Б - содержание серы в готовой стали, Мп/Б - отношение марганца к сере в готовой стали, Р - содержание фосфора в готовой стали, Си- содержание меди в готовой стали; N2 - содержание азота в готовой стали, Осн - основность шлака, РеО - содержание оксида железа в шлаке, Тразл - температура разливки слитков

Полученное уравнение регрессии со значащими коэффициентами в натуральном виде приняло вид

У = 96,8 - ОД 5Рч + 263,6Си + П92,2Ы2 + 4,5Осн,

где У - отсортировка заготовок по дефектам поверхности, % При увеличении расхода чугуна отсортировка заготовок по дефектам поверхности снижается При выплавке стали в конвертерах

используется чугун и металлический лом При этом основное количество примесей, оказывающих отрицательное влияние на пластичность стали (цветные металлы), содержится в ломе Поэтому при увеличении расхода чугуна и, соответственно, при снижении расхода лома качество поверхности заготовок улучшается

Увеличение содержания меди в стали приводит повышению отсортировки заготовок по поверхностным дефектам Это объясняется тем, что температура плавления меди составляет 1094°С и ниже температуры нагрева слитков в нагревательных колодцах (1300°С) Поэтому, находясь в стали в жидком состоянии («выпотевание»), медь нарушает сплошное состояние поверхности слитков и приводит к образованию рванин

При увеличении содержания азота в готовой стали происходит увеличение отсортировки заготовок по дефектам поверхности Отрицательное влияние азота связано с образованием по границам зерен нитридов, которые снижают пластические свойства стали

Повышение основности шлака приводит к увеличению отсортировки заготовок по поверхностным дефектам. Это обусловлено тем, что при увеличении основности шлака происходит увеличение количества нерастворившейся извести, снижается ассимилирующая способность шлака и, как следствие, увеличивается количество неметаллических включений в стали Это, в свою очередь, способствует снижению пластичности стали и увеличению количества рванин на заготовках

Относительная степень влияния непрерывных факторов, характеризующих выплавку стали (расход чугуна, содержание меди и азота в стали, основность шлака), составила 30 %

При исследовании влияния температурно-временных условий нагрева и прокатки слитков на качество поверхности заготовок анализировали влияние следующих непрерывных факторов-

*пос - температура посада слитков в нагревательные колодцы, Тнагр- фактическое время нагрева слитков, Тпер - время «пересиживания» слитков в нагревательных колодцах,

гга> -температура конца прокатки слитков на блюминге, Гр - номер группы нагревательных колодцев Объектом исследования явилась выборка из 60 случайных плавок стали 20кп

и

Полученное уравнение регрессии со значащими коэффициентами в натуральном виде приняло вид

У - -4,0 + 0,069ТШГР + ОД 1 ]ТПЕР,

где У - отсортировка заготовок по дефектам поверхности, %

При увеличении фактического времени нагрева слитков отсортировка заготовок по дефектам поверхности повышается Это объясняется тем, что с увеличением длительности нахождения слитков при высокой температуре повышается угар поверхностных слоев металла, что увеличивает риск вскрытия близко расположенных к поверхности газовых пузырей, которые при прокатке трансформируются в рванины

Влияния времени «пересиживания» слитков относительно графика выдачи аналогично влиянию фактического времени нагрева слитков и объясняется аналогичным образом При этом следует отметить, что при выдаче слитков раньше графика тенденция к снижению отсортировки заготовок сохраняется, что говорит о возможности снижения времени нагрева слитков

Относительная степень влияния параметров, характеризующих нагрев слитков, составила 15%

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАГРЕВА СЛИТКОВ С «ЖИДКОЙ» СЕРДЦЕВИНОЙ ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ КИПЯЩИХ МАРОК СТАЛЕЙ ПО ГОСТ 10702-78

На основании расчетов температуры различных зон слитка, выполненных с использованием математической модели процессов охлаждения и нагрева слитков Днепропетровского металлургического института, разработали технологию нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной для конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 Выбранный режим нагрева слитков включает в себя выдержку без подачи топлива, период интенсивного повышения температуры и томление.

Для определения влияния разработанной технологии нагрева слитков на качество поверхности и макроструктуру заготовок, на ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката и расход топлива на нагрев слитков проведено исследование в промышленных условиях

Установлено следующее

1) При нагреве по разработанной технологии для слитков с «жидкой» сердцевиной отсортировка заготовок по дефектам поверхности снижается на 4% (абс) относительно традиционной технологии нагрева слитков; |

2) Технология нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной не ухудшает макроструктуру заготовок относительно традиционной технологии наг-рева и позволяет получать заготовки с макроструктурой, соответствующей требованиям нормативно-технической документации,

3) Характер ликвации основных химических элементов (углерод, сера, фосфор) по высоте слитков, нагретых по различным технологиям, практически одинаков, в верхних 2/3 высоты слитка наблюдается положительная ликвация (превышение содержания химических элементов относительно среднего уровня), для всех химических элементов положительная ликвация переходит в отрицательную, начиная с уровня 63,2-71,8 % от головной части слитка При этом для слитков, нагретых по технологии с «жидкой» сердцевиной, ликвация химических элементов не увеличивается относительно традиционной технологии нагрева,

4) Нагрев слитков по разработанной технологии не ухудшает механические свойства проката;

5) При нагреве слитков с «жидкой» сердцевиной по разработанной технологии расход топлива снижается на 6 кг у т /т по сравнению с нагревом по традиционному графику для слитков горячего посада

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОКАТКЕ НА ВЕЛИЧИНУ ТОРЦЕВОЙ УТЯЖКИ

На лабораторном стане «80» (модель блюминга «1250» ОАО «ЗСМК» в масштабе 1 15) проведено исследование влияние геометрических факторов при реверсивной прокатке на величину торцевой утяжки

Всего прокатано 3 серии по 15 слитков в каждой 1 серия на слябы и 1 серия на блюмы В каждой серии 5 слитков подвергали односторонней прокатке с задачей слитка в валки головной частью вперед, 5 слитков - односторонней прокатке с задачей в валки донной частью вперед, 5 слитков - реверсивной прокатке

Сравнительному анализу подвергали вогнутость торца донной части раската при прокатке уширенных книзу слитков

По полученным данным в зависимости от характера формоизменения торцевой утяжки прокатку можно условно разделить на три периода

В первом периоде, характерном для пластовых проходов при Ьд/Нср=0,20-0,65 (прокатка головной частью вперед) и Ьд/Нср=0,20-0,60 (прокатка донной частью вперед) происходит образование и интенсивное развитие вогнутости торцов Увеличение размеров торцевой утяжки в этот период происходит интенсивнее, чем общая вытяжка полосы (левая часть графиков на рисунках 1, 2), что вызвано большей вытяжкой поверхностных слоев раската по отношению к осевому слою Меньшая вытяжка осевого слоя раската по отношению к приконтактным слоям вызвана неполным проникновением пластической деформации вглубь слитка

1,4

_ 1,3 -

л

о

р 1,2

§ с

£ к

1,1

1 -

0,9 0,8

у = 0,9301х

0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

1-д/Нср

Кутяжки - коэффициент вытяжки торцевой утяжки, Кполосы - коэффициент вытяжки полосы в целом, Ьд - длина дуги захвата,

Нср - средняя высота полосы до и после прокатки Рисунок 1 - Изменение величины торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка в зависимости от формы очага деформации при прокатке головной частью вперед

1,4

2 1.3 -

о

§ 1,2-с:

1 -

¡2 0,90,8 -

0

0,2 0,4 0,6 0,8

ЫНср

1,2

Рисунок 2 - Изменение величины торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка в зависимости от формы очага деформации при прокатке донной частью вперед

Во втором периоде, характерном для пластовых проходов при Ьд/Нср>0,65 (прокатка головной частью вперёд) и Ьд/Нср>0,65 (прокатка донной частью вперёд), картина меняется на обратную В этом случае торцевая утяжка растет медленнее общей вытяжки полосы (правая часть графиков на рисунках 1, 2) Следует отметить, что отставание роста торца утяжки от общей вытяжки полосы незначительно, поэтому изменение формы и размеров торцевой утяжки происходит, в основном, за счёт общей вытяжки полосы В этом периоде прокатки деформация уже полностью проникает на всю1 толщину раската, что вызывает большую вытяжку осевого слоя по отношению к поверхностным слоям

В третьем периоде, характерном для прокатки в ребровых проходах при Ьд/Нср=0,14-0,50, характер продольной деформации аналогичен первому периоду. При этом, поскольку в отличие от первого периода на исходной заготовке уже наличествует торец отличной от прямоугольной формы, то форма торцевой утяжки после прокатки в калибре отличается от формы торцевой утяжки после прокатки на гладкой бочке В этот период существенного изменения величины торцевой утяжки не происходит, так как образующаяся выпуклость центральной части поверхностного слоя незначительна и

компенсируется увеличением исходной вогнутости за счет общей вытяжки полосы

Установлено, что накопление разности вытяжек осевого и поверхностного слоев раската в первом периоде происходит только на уровне до 14% от донной части раската (рисунок 3)

1,9 -

I 1'8-

£ 1.7 -

£ 1,6 -

Ё 1,5-

I 1,4-з-

£ 1,3 ■

| 1,2-о 1,1 -

* 1-

— Поверхностные слои раската (центральный по ширине участок) -Осевой слой слитка

——Поверхностные слои раската (вблизи боковых кромок)

Рисунок 3 - Суммарные коэффициенты вытяжек участков по длине раската после проходов на гладкой бочке, соответствующих первому периоду прокатки

Причины такого распределения коэффициентов вытяжек по длине раската объясняются следующим образом

Теоретически большей вытяжке в продольном направлении должны подвергаться концевые участки поверхности, прилегающие, как к донной, так и к головной частям слитка, что вызвано отсутствием внешних зон при прокатке При этом коэффициент вытяжки участка, прилегающего к входному концу (в данном случае, прилегающему к головной части раската), должен быть ниже коэффициента вытяжки противоположного по направлению прокатки

Расстояние замера от донной части слитка по высоте,

участка (в данном случае, прилегающему к донной части раската) из-за различной скорости течения металла в зонах отставания и опережения Однако по опытным данным при Ьд/Нср=0,20-0,45 вытяжка участков поверхности, прилегающих к головной части раската, отсутствует. Это вызвано тем, что в первых проходах происходит заваривание внутренних несплошностей (усадочных пустот) в головной части слитка, поэтому металл на вытяжку не идет. Вытяжка срединных слоев поверхностного слоя раската не происходит из-за наличия внешних зон, называемых иначе, «жесткими концами», которые сдерживают стремление металла к вытяжке в продольном направлении

Установлено, что на участке, прилегающем к донной части раската (до 14 % от донной части), большей вытяжке подвергаются центральные участки поверхностного слоя по отношению к участкам | вблизи кромок (рисунок 3)

Для более полного изучения деформации приконтактных слоев дополнительно был проведен опыт, сущность которого заключается в следующем в середине прохода двигатель стана затормаживали и выбрасывали полученный недокат - таким образом на поверхности раската фиксировался очаг деформации По изменению размеров 1 ячеек, предварительно нанесенной на слитки координатной сетки рассчитывали продольные деформации

Установлено, что продольная деформация центральной части поверхностных слоев и участков вблизи боковых кромок качественно различаются Наличие на кривой, характеризующей продольные деформации центральных участков поверхности, горизонтального участка свидетельствует о наличии зоны прилипания (рисунок 4)

При этом протяженность зоны прилипания снижается с увеличением соотношения Ьд/Нср Так, при Ьд/Нср=0,20 длина зоны прилипания составляет 51 % от длины очага деформации, при Ьд/Нср=0,65 - 3 4%; при Ьд/Нср= 1,05 - 17%

На кривой, характеризующей вытяжку участков поверхности вблизи боковых кромок, такой участок отсутствует (рисунок 5) Это говорит о том, что вблизи боковых кромок имеет место скольжение металла по всей длине дуги захвата

Также установлено, что к моменту входа металла в валки уже \ наличествует продольная деформация поверхностных слоев, которая составляет до 33-38% от полной продольной деформации за проход Протяженность такой зоны внеконтактной деформации составляет

34% от длины дуги захвата Таким образом, физический очаг деформации значительно шире геометрического, что объясняется наличием внутриметаллической связи в раскате

Таким образом, для диапазона изменения формы очага деформации в пределах Ьд/Нср=0,20-1,05 продольная деформация центральной части поверхностных слоев имеет большую величину по отношению к участкам вблизи боковых кромок При этом в поверхностном слое раската продольная деформация центральной части поверхностных слоёв и участков вблизи боковых кромок качественно различаются Вблизи боковых кромок имеет место скольжение частиц металла по всей длине дуги захвата, в то время как в центральной части существует зона прилипания и протяженность зоны прилипания снижается при увеличении соотношения Ьд/Нср

-34 -17 0 17 34 51 68 85 102 119 136 153 Длина очага деформации, %

Ьд/Нср=0,20 -»- 1д/Нср=0,60 -й- Ьд/Нср=1,05

Рисунок 4 - Продольные деформации центральных участков поверхности по длине очага деформации

Длина очага деформации, %

Ьд/Нср=0Д0 -*- Ьд/Нср=0,60 -л- Ьд/Нср=1,05

Рисунок 5 - Продольные деформации боковых участков поверхности по длине очага деформации

На основании проведенных исследований разработана математическая модель развития торцевой утяжки при реверсивной прокатке

Регрессионные зависимости величины торцевой утяжки донной части раската от формы очага деформации в первом проходе - при прокатке слитка головной частью вперёд

0,93х(-^-)-°|8ж(Я1-1)х10 / ___

где 1У - величина торцевой утяжки,

А, - коэффициент вытяжки в первом проходе,

Ь0 - начальная длина слитка,

7 - коэффициент, учитывающий, что неравномерность вытяжки осевого и поверхностных слоев раската, имеет место на уровне до 14 % от донной части.

- при прокатке слитка донной частью вперед

0,93 х х (А, -1) х ¿0

/ кСР_

/у,- 7

В последующих после первого проходах регрессионные зависимости примут вид

- при прокатке головной частью вперед

/У|=/Унх0,93 х(^Ч;°'18хЛ,

"СР

- при прокатке донной частью вперёд

/у,=/у,_,х 0,93х(^-13хЛ

СР

Проверка в промышленных условиях на блюминге 1250 ОАО «ЗСМК» показала, что полученная в ходе лабораторных исследований математическая модель развития торцевой утяжки позволяет с достаточной степенью достоверности прогнозировать величину торцевой утяжки при реверсивной прокатке Отклонение расчетных значений от фактических не превысило 15%

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1) Проведено статистическое исследование влияния дискретных и непрерывных технологических факторов сталеплавильного и прокатного переделов на качество поверхности заготовок кипящего конструкционного металла по ГОСТ 10702-78 в условиях ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» Получены регрессионные зависимости качества поверхности заготовок от условий выплавки и разливки стали, нагрева и прокатки слитков

2) На основании расчетов температуры различных зон слитка, выполненных с использованием математической модели процессов охлаждения и нагрева слитков Днепропетровского металлургического института, разработана технология нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной для конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 Выбранный режим нагрева слитков включает в себя выдержку без подачи топлива, период интенсивного повышения температуры и томление Опытно-промышленные исследования показали, что использование разработанной технологии нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной позволяет снизить отсортировку заготовок по дефектам поверхности относительно существующей технологии При этом не происходит ухудшения макроструктуры заготовок, не увеличивается ликвация химических элементов по высоте слитка и не ухудшаются механические свойства проката

3)Проведены лабораторные исследования влияния геометрических факторов при реверсивной прокатке на величину торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка

Установлено, что соотношение продольно-вертикальных размеров очага деформации при значениях Ьд/Нср=0,20-1,05 и направление прокатки оказывают существенное влияние на величину торцевой утяжки донной части раската при прокатке в пластовых проходах При значениях Ьд/Нср=0,20-0,65 (прокатка головной частью вперед) и Ьд/Нср=0,20-0,60 (прокатка донной частью вперед) торцевая утяжка растет быстрее общей вытяжки полосы, что объясняется неполным проникновением деформации вглубь слитка. Картина меняется на обратную при значениях Ьд/Нср=0,65-1,05 (прокатка головной частью вперёд) и Ьд/Нср=0,60-1,05 (прокатка донной частью вперед), то есть в этот период рост торцевой утяжки происходит медленнее общей вытяжки полосы При прокатке в ребровых проходах в интервале Ьд/Нср=0,14-0,50 изменения величины торцевой утяжки практически не происходит, так как образующаяся выпуклость центральной части поверхностного слоя незначительна и компенсируется увеличением исходной вогнутости за счет общей вытяжки полосы

Для диапазона изменения фактора Ьд/Нср=0,20-1,05 продольная деформация центральной части поверхностных слоев имеет большую величину по отношению к участкам вблизи боковых кромок При этом в поверхностном слое раската продольная деформация

центральной части поверхностных слоев и участков вблизи боковых кромок качественно различаются Вблизи боковых кромок имеет место скольжение частиц металла по всей длине дуги захвата, в то время как в центральной части существует зона прилипания и протяженность зоны прилипания снижается при увеличении соотношения Ьд/Нср

4) На основании лабораторных исследований разработана математическая модель развития торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка при реверсивной прокатке, которая позволяет наглядно представлять не только итоговую величину торцевой утяжки в готовом профиле, но и промежуточные значения после каждого прохода, что, в свою очередь, упрощает процесс разработки оптимальных режимов обжатий с точки зрения уменьшения величины технологической обрези Проверка в промышленных условиях на блюминге 1250 ОАО «ЗападноСибирский металлургический комбинат» показала, что полученная математическая модель позволяет с достаточной степенью достоверности прогнозировать величину торцевой утяжки при реверсивной прокатке уширенных книзу слитков Отклонение расчётных значений от фактических не превысило 15%

5) Внедрение технологии использования слитков кипящих конструкционных сталей с «жидкой» сердцевиной для производства заготовок по ГОСТ 10702-78 в производство позволило увеличить выход годной заготовки на 4 % за счет снижения отсортировки по дефектам поверхности (рванинам), снизить расход топлива на нагрев слитков на 6 кг ут/т Экономический эффект в ценах 2003 г составил составил 219,3 тыс. руб

РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Кадыков В Н Построение математической модели развития торцевой утяжки раската при реверсивной прокатке / В.Н. Кадыков, А А Уманский // Известия высших учебных заведений Черная металлургия 2006. - №6. - С. 14-16

2 Кузнецов И С Разработка оптимальной технологии нагрева слитков кипящих сталей / И С Кузнецов, А Е Прахов, В А. Антонов, А А Уманский//Сталь. 2006 -№3 -С 46-47

3 Уманский А А Совершенствование технологии производства проката из качественных конструкционных марок стали на ОАО «ЗСМК» / А А Уманский П Наука и молодежь, проблемы, поиски, решения Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / Под общей ред С.М Кулакова, СибГИУ. -Новокузнецк, 2003. -Вып. 7 -Ч II Технические науки. -С 84-85.

4 Уманский A.A. Изменение технологии нагрева слитков, выдаваемых позже графика / A.A. Уманский // Тезисы 4-й совместной научно-технической конференции молодых специалистов УК «Евразхолдиг» - Новокузнецк, 2005 - С 22-23

5 Кадыков В Н Исследование влияния технологических факторов на качество поверхности заготовок конструкционных марок сталей / В Н Кадыков, А А Уманский // Вестник горнометаллургической секции российской академии естественных наук Отделение металлургии Сборник научных трудов - Новокузнецк, 2007 -Вып 18 -С. 40-48

Изд лиц ИД №01439 от 05 04 2000 г

Подписано в печать 09 о£ 2Ш?2.Формат бумаги 60x84 1/16

Уел печ^УУч-изд^ОТираж 100 экз Заказу/_

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», 654007, г Новокузнецк, ул Кирова, 42, Издательский центр ГОУ ВПО «СибГИУ»

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДИССЕРТАЦИОННОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ влияния технологических факторов на величину потерь при производстве заготовок из слитков.

1.1.1 Влияние металлургических факторов на качество поверхности заготовок.

1.1.2 Влияние температурно-временных условий нагрева и прокатки слитков на качество поверхности заготовок.

1.1.3 Влияние режимов обжатий слитков на блюминге на качество поверхности заготовок.

1.1.4 Влияние технологических факторов на величину торцевой утяжки.

1.2 Режимы нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной.

1.3 Выводы и постановка задачи исследования.

2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Выбор объекта исследования.

2.2 Методика статистического исследования влияния технологических факторов на качество поверхности заготовок.

2.3 Методика исследования влияния геометрических факторов при реверсивной прокатке на формоизменение торцевой утяжки раскатов.

2.4 Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВОК.

3.1 Исследование влияния металлургических факторов на качество поверхности заготовок.

3.1.1 Исследование влияния дискретных факторов.

3.1.2 Исследование влияния непрерывных факторов.

3.2 Исследование влияния температурно-временных условий нагрева и прокатки слитков на качество поверхности заготовок.

3.3 Выводы.

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАГРЕВА СЛИТКОВ С «ЖИДКОЙ» СЕРДЦЕВИНОЙ ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ КИПЯЩИХ

МАРОК СТАЛЕЙ.

4.1 Выбор продолжительности нагрева слитков.

4.2 Исследование влияния технологии нагрева слитков на качество поверхности заготовок.

4.3 Исследование влияния технологии нагрева слитков на макроструктуру заготовок.

4.4 Исследование влияния технологии нагрева слитков на ликвацию химических элементов по высоте слитка.

4.5 Исследование влияния технологии нагрева слитков на механические свойства проката.

4.6 Оценка расхода энергоносителей при нагреве слитков по различным технологиям.

4.7 Выводы.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОКАТКЕ НА ВЕЛИЧИНУ ТОРЦЕВОЙ УТЯЖКИ БЛЮМОВ,

СЛЯБОВ.

5.1 Лабораторные исследования.

5.1.1 Влияние формы очага деформации и положения полосы при прокатке на величину торцевой утяжки слитка уширенного книзу.

5.1.1.1 Закономерности изменения величины и формы торцевой утяжки донной части раската при односторонней прокатке слитков головной частью вперёд.

5.1.1.2 Закономерности изменения величины и формы торцевой утяжки донной части раската при односторонней прокатке слитков головной частью вперёд.

5.1.1.3 Закономерности изменения величины и формы торцевой утяжки донной части раската при реверсивной прокатке слитков.

5.1.2 Характер распределения продольных деформаций в раскате в зависимости от формы очага деформации.

5.1.3 Построение математической модели развития торцевой утяжки.

5.2 Экспериментальные исследования.

5.3 Выводы.

В настоящее время во всём мире существует тенденция к увеличению доли непрерывнолитой стали и соответственно к снижению доли слитков, разлитых в изложницы. Однако, при существующем уровне технологии, получение проката с требуемыми свойствами для некоторых качественных марок стали возможно только при производстве из слитков, разлитых в изложницы. Характерной особенностью производства проката из слитков является более низкое качество поверхности и повышенная величина отходов за счёт технологической обрези на ножницах после блюминга по сравнению с прокатом, произведённым из непрерывнолитых заготовок.

Исследованиям, направленным на улучшение качества проката и снижению отходов при их производстве, уделяется достаточно пристальное внимание. В последнее время проведены исследования на комбинате «Криворожсталь» (Украина), на Электрометаллургическом заводе «Днепроспецсталь» (Украина). Ранее, исследования влияния технологических факторов на качество поверхности проката проводились на Нижнетагильском металлургическом комбинате под руководством В.А. Паршина, на Челябинском металлургическом комбинате (Л.И. Шлейнинг и др.). Снижению технологической обрези после прокатки на блюминге посвящены работы В.В. Гетманца, В.Я. Шевчука и др.

Данная работа направлена на улучшение качества поверхности заготовок качественных конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 и снижению отходов при их производстве в условиях ОАО «ЗСМК».

Актуальность работы. Прокат конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 марок Юкп, 15кп, 20кп на ОАО «ЗСМК» на сегодняшний день является одним из наиболее рентабельных видов продукции. Проблема улучшения качества проката является особенно актуальной в современных условиях в связи с возрастающими требованиями к качеству продукции и угрозой потери рынка при несоблюдении условий заказчика. Наряду с проблемой улучшения качества проката не менее остро стоит проблема снижения потерь при производстве данного вида продукции, поскольку повышенные требования к качеству продукции обуславливают и повышенные потери. Таким образом, исследования, направленные на улучшение качества заготовок из конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78 и снижения потерь при его производстве, являются на сегодняшний день актуальными.

Цель работы: Теоретическое обоснование для разработки мероприятий по улучшению качества заготовок конструкционных кипящих марок сталей по ГОСТ 10702-78 и снижения потерь при их производстве.

Основные задачи:

1) Исследование зависимостей качества поверхности заготовок от условий выплавки и разливки стали, нагрева и прокатки слитков;

2) Проведение экспериментального исследования влияния технологии нагрева уширенных книзу слитков кипящей стали с «жидкой» сердцевиной на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката;

3) Разработка математической модели формирования и развития торцевой утяжки в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке.

Научная новизна:

Определены зависимости качества поверхности заготовок конструкционных кипящих марок сталей от технологических факторов сталеплавильного и прокатного переделов. Разработана математическая модель формирования и развития торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке.

Практическая значимость:

1)Разработана технология использования слитков конструкционных кипящих сталей с «жидкой» сердцевиной для производства заготовок по ГОСТ 10702-78.

2) Для оптимизации режимов обжатий слитков с точки зрения уменьшения величины технологической обрези разработана математическая модель образования и развития торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка при реверсивной прокатке.

Реализация результатов:

На основе выполненных исследований внедрена технология использования слитков конструкционных кипящих сталей с «жидкой» сердцевиной для производства заготовок по ГОСТ 10702-78.

Внедрение технологии позволило: увеличить выход годной заготовки на 4 % за счёт снижения отсортировки по дефектам поверхности (рванинам), уменьшить расход топлива на нагрев слитков на 6 кг у.т./т. Экономический эффект от внедрения результатов работы в ценах 2003 г. года составил 219,3 тыс. руб.

Предмет защиты и личный вклад автора. На защиту выносятся:

1) Результаты исследования влияния технологических факторов сталеплавильного и прокатного переделов на качество поверхности заготовок углеродистых конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78.

2) Результаты исследования влияния технологии нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката.

3) Результаты исследования механизма образования и развития торцевой утяжки в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке.

Автору принадлежит: постановка задачи исследований; анализ влияния технологических факторов на качество поверхности заготовок; проведение лабораторных экспериментов для изучения механизма образования и развития торцевой утяжки в зависимости от геометрических факторов при реверсивной прокатке; участие в опытно-промышленных исследованиях влияния технологии нагрева слитков на макроструктуру заготовок, ликвацию химических элементов по высоте слитка, механические свойства проката; обобщение и научное обоснование полученных результатов, формулировка выводов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» (г. Новокузнецк 2003 г.); 4-й совместной научно-технической конференции молодых специалистов УК «Евразхолдинг (г. Новокузнецк, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 5 печатных работах, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских и докторских диссертаций.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, приложения. Изложена на 159 страницах, содержит 35 рисунков, 30 таблиц, список использованных источников из 84 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1) Проведено статистическое исследование влияния дискретных и непрерывных технологических факторов сталеплавильного и прокатного переделов на качество поверхности заготовок кипящего конструкционного металла по ГОСТ 10702-78 в условиях ОАО «ЗСМК». Получены регрессионные зависимости качества поверхности заготовок от условий выплавки и разливки стали, нагрева и прокатки слитков.

2) На основании расчётов температуры различных зон слитка, выполненных с использованием математической модели процессов охлаждения и нагрева слитков Днепропетровского металлургического института, разработана технология нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной для конструкционных кипящих сталей по ГОСТ 10702-78. Выбранный режим нагрева слитков включает в себя выдержку без подачи топлива, период интенсивного повышения температуры и томление. Опытно-промышленные исследования показали, что использование разработанной технологии нагрева слитков с «жидкой» сердцевиной позволяет снизить отсортировку заготовок по дефектам поверхности относительно существующей технологии. При этом не происходит ухудшения макроструктуры заготовок, не увеличивается ликвация химических элементов по высоте слитка и не ухудшаются механические свойства проката.

3) Проведены лабораторные исследования влияния геометрических факторов при реверсивной прокатке на величину торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка.

Установлено, что соотношение продольно-вертикальных размеров очага деформации при значениях Ьд/Нср-0,20+1,05 и направление прокатки оказывают существенное влияние на величину торцевой утяжки донной части раската при прокатке в пластовых проходах. При значениях Ьд/Нср=0,20+0,65 (прокатка головной частью вперёд) и Ьд/Нср=0,20+0,60 (прокатка донной частью вперёд) торцевая утяжка растёт быстрее общей вытяжки полосы, что объясняется неполным проникновением деформации вглубь слитка. Картина меняется на обратную при значениях Ьд/Нср=0,65+1,05 (прокатка головной частью вперёд) и Ьд/Нср=0,60+1,05 (прокатка донной частью вперёд), то есть в этот период рост торцевой утяжки происходит медленнее общей вытяжки полосы. При прокатке в ребровых проходах в интервале Ьд/Нср=0,14+0,50 изменения величины торцевой утяжки практически не происходит, так как образующаяся выпуклость центральной части поверхностного слоя незначительна и компенсируется увеличением исходной вогнутости за счёт общей вытяжки полосы.

Для диапазона изменения фактора Ьд/Нср=0,20+1,05 продольная деформация центральной части поверхностных слоёв имеет большую величину по отношению к участкам вблизи боковых кромок. При этом в поверхностном слое раската продольная деформация центральной части поверхностных слоев и участков вблизи боковых кромок качественно различаются. Вблизи боковых кромок имеет место скольжение частиц металла по всей длине дуги захвата, в то время как в центральной части существует зона прилипания и протяжённость зоны прилипания снижается при увеличении соотношения Ьд/Нср.

4) На основании лабораторных исследований разработана математическая модель развития торцевой утяжки донной части уширенного книзу слитка при реверсивной прокатке, которая позволяет наглядно представлять не только итоговую величину торцевой утяжки в готовом профиле, но и промежуточные значения после каждого прохода, что, в свою очередь, упрощает процесс разработки оптимальных режимов обжатий с точки зрения уменьшения величины технологической обрези. Проверка в промышленных условиях на блюминге 1250 ОАО «ЗСМК» показала, что полученная математическая модель позволяет с достаточной степенью достоверности прогнозировать величину торцевой утяжки при реверсивной прокатке уширенных книзу слитков. Отклонение расчётных значений от фактических не превысило 15%.

5) Внедрение технологии использования слитков кипящих конструкционных сталей с «жидкой» сердцевиной для производства заготовок по ГОСТ 10702-78 в производство позволило увеличить выход годной заготовки на 4% за счёт снижения отсортировки по дефектам поверхности рванинам), снизить расход топлива на нагрев слитков на 6 кг у.т./т. Экономический эффект в ценах 2003г. составил составил 219,3 тыс. руб.

1. Денищенко П.Н. Снижение расхода металла при производстве слябов на обжимных станах / П.Н. Денищенко, В.А. Луценко, М.Б. Луцкий // Бюл. Чер. Металлургия 2001. - №3. - С. 35-37.

2. Гинцбург Я.С. Прокатка качественной стали / Я.С. Гинцбург, К.К. Андрацкий М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по чёрной и цветной металлургии, 1953. - 464 с.

3. Паршин В.А. Деформируемость и качество / В.А. Паршин, Е.Г. Зудов, В.Л. Колмогоров М.: Металлургия, 1979. - 192 с.

4. Кекух А.В. Энерго- и металлосберегающие технологии при подготовке заготовок для переката на сортовых станах комбината «Криворожсталь» /

5. A.В. Кекух и др. // Производство проката 2003. - №12. - С. 36-39.

6. Колосов М.И. Качество слитка спокойной стали / М.И. Колосов и др. -М.: Металлургия, 1973.-407 с.

7. Власов Н.Н. Разливка черных металлов / Н.Н. Власов, В.В. Король,

8. B.C. Радя М.: Металлургия, 1987. - 272 с.

9. Гетманец В.В. Рациональные режимы работы блюминга / В.В. Гетманец, В.Я. Шевчук М.: Металлургия, 1990. - 136 с.

10. Mosser R.A. Blooming mill surface quality / R.A. Mosser // Mech. Work and steel proc. Vol. 15 Proc. 19th Conf., Pittsburg, Pa. 1977 New York N.I., 1977, P. 220230.

11. Освоение проектной мощности блюминга 1300 ЗСМЗ и получение заготовки высокого качества: отчёт по НИР / УИЧМ. Свердловск, 1971 - 153с.

12. Тарновский И.Я. Прокатка на блюминге / И.Я. Тарновский и др. М.: Металлургия, 1963. - 390 с.

13. Ефимов В.А. Разливка и кристаллизация стали / В.А. Ефимов М.: Металлургия, 1976. - 552 с.

14. Ефимов В.А. Разливка стали и качество слитка / В.А. Ефимов и др. -Киев: Техника, 1971. 188 с.

15. Трубин К.Г. Металлургия стали / К.Г. Трубин, Г.Н. Ойкс М.: Металлургия, 1970. - 621 с.

16. Колосов М.Н. Разливка стали / М.Н. Колосов, А.П. Кульбацкий М.: Металлургиздат, 1957.

17. Тимошенко Н.Н. Качество кислородно-конвертерной стали/ Н.Н. Тимошенко и др. М.: Металлургия, 1973.

18. Жадан В.Т. Отделка и термическая обработка сортового проката / В.Т. Жадан и др. М.: Металлургия, 1978.

19. Шлейнинг JI.И. Влияние температуры посада слитков в нагревательные колодцы на качество поверхности проката / Л.И. Шлейнинг, Н.Г. Савиных, Л.И. Беляев // Бюл. Чер. металлургия. 1993. - №3. - С. 29-30.

20. Зезиков М.В. Исследование режимов нагрева и прокатки слитков из углеродистых конструкционных и качественных сталей / М.В. Зезиков, П.М. Шипулин, В.В. Саломыкин // Сталь. 1988. - №8. - С. 53-54.

21. Тумко А.Н. Исследование влияния температуры слитков при посадке в нагревательные колодцы на качество поверхности проката/ А.Н. Тумко, С.В. Ревякин, Н.М. Тарновская // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2001. - №2. - С. 48-50.

22. Казанцев Е.И. Энергосберегающая технология нагрева слитков / Е.И. Казанцев и др. М.: Металлургия, 1992. - 176 с.

23. Китаев Е.М. Затвердевание стальных слитков / Е.М. Китаев М.: Металлургия, 1982. - 168 с.

24. Писаренко В.Г. Влияние технологических факторов прокатного производства на дефектность заготовок сортамента обжимных цехов комбината «Криворожсталь» / В.Г. Писаренко и др. // Производство проката. 2004. -№10.-с. 27-30.

25. Чекмарёв А.П. Производство трубной заготовки / А.П. Чекмарёв и др. -М.: Металлургия, 1970.-304 с.

26. Крупский Е.А. Выборочная зачистка металла в потоке обжимных станов / Е.А. Крупский и др. // Сталь. 1975. - №9. - С. 830-831.

27. Наговицын А.В. К вопросу прогнозирования появления и залечивания поверхностных дефектов при прокатке крупных слитков низколегированной полуспокойной стали / А.В. Наговицын, И.М. Любимов // Производство проката. 1998. - №1. - С. 13-17.

28. Чекмарёв А.П. Теория прокатки крупных слитков / А.П. Чекмарёв и др. М.: Металлургия, 1968. - 252 с.

29. Щербаков О.Н. Влияние технологических параметров на качество сортовой заготовки спокойных сталей / О.Н. Щербаков и др. // Сталь. 1983. -№6.-С. 43-44.

30. Шлейнинг Л.И. Влияние режимов прокатки сортовых слитков на качество поверхности блюмов / Л.И. Шлейнинг, Н.Г. Савиных // Сталь. 1995. -№10.-С. 45-46.

31. Бобров В.В. Оптимизация нестационарных процессов прокатки/ В.В. Бобров, В.М. Полещук, В.Д. Гладуш Киев: Технка, 1984. - 125 с.

32. Кузема М.Д. Форма слябовых и крупных листовых слитков / М.Д. Кузема, В.А. Ефимов М.: Металлургиздат, 1967. - 168 с.

33. Фрейдензон Ю.Е. Выбор формы блюмингового слитка в зависимости от условий прокатки / Ю.Е. Фрейдензон и др. // Сталь. 1973. - №9. - С. 815-817.

34. А.с. 481364 СССР, МКИ В 22 D 7/06.

35. Денищенко П.Н. Уменьшение донной обрези при прокатке слябов на блюминге / П.Н. Денищенко и др. // Бюл. Чер. мет., 1997 №. - С. 46-50.

36. А.с. 1463381 СССР, МКИВ 22 D 7/00.

37. Ананевский М.Г. Применение юомпельных поддонов увеличивает выход годного проката / Ананевский М.Г. и др. // Металлург, 1973. №11. - С. 27-28.

38. Никитенко В.И. Выбор оптимальной формы донной части слитка с целью уменьшения обрези на блюминге / В.И. Никитенко и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность, 1975. №2. - С. 82-83.

39. Tino D. Tetsu to hagane, 1981, V. 68, №15, P. 87-93.

40. Игнатьев C.H. Повышение качества заготовок при прокатке на обжимных станах / С.Н. Игнатьев, М.Я. Бровман, В.Д. Дмитриев М.: Металлургия, 1985. -104 с.

41. Nacauehi J., Hirasava Т., Okado М. Testu to hagane. 1981. V. 67. №15. P. 119-128.

42. SU 1097399, В 21 В 1/00, 15.06.84.

43. RU 2152830, В 21 В 1/02, 06.11.97.

44. Писаренко В.Г. Влияние технологических факторов прокатного производства на дефектность заготовок сортамента обжимных цехов комбината «Криворожсталь» / В.Г. Писаренко и др. // Производство проката, 2004. №10. -С. 27-32.

45. Котляревский Е.М. Транспортировка и нагрев перед прокаткой слитков с незатвердевшей сердцевиной / Е.М. Котляревский, А.В. Баженов, Н.С. Захарова // Чер. металлургия: Бюл. НТИ, 1984. Вып. 18. - С. 32-45.

46. Котляревский Е.М. Разработка, экспериментальная проверка и практическое применение математической модели нагрева слитков в колодцах / Е.М. Котляревский и др. // Сталь, 1976. №7. - С. 665-667.

47. Котляревский Е.М. Повышение экономичности нагрева слитков в колодцах / Е.М. Котляревский и др. // Сталь, 1980. №3. - С. 245-246.

48. Баженов А.В. // Оценка оптимального теплового состояния слитков в конце нагрева по условиям работы блюминга / Баженов А.В. и др. // Сталь, 1980.-№3.-С. 204-207.

49. Иоффе Я.Е. Повышение эффективности работы колодцев с одной верхней горелкой / Я.Е. Иоффе и др. // Чер. металлургия, Бюл. ин-та «Черметинформация», 1978. №4. - С. 56-57.

50. Котляревский С.М. Транспортировка и нагрев перед прокаткой слитков с незатвердевшей сердцевиной / С.М. Котляревский, А.В. Баженов, И.С. Заварова // Чер. металлургия, Бюл. ин-та «Черметинформация», 1984. №18. - С. 32-46.

51. Баженов А.В. Разработка и внедрение рациональных графиков транспортировки и режимов нагрева неполностью затвердевших слитков / А.В. Баженов и др. // Чёрная металлургия, Бюл. ин-та «Черметинформация», 1983. -№6. -С. 47-48.

52. Девятое Д.Х. Оптимальное управление нагревом слитков с незавершённым процессом затвердевания / Д.Х. Девятое, В.М. Рябков // Известия Вузов. Чер. металлургия, 1972. №6. - С. 159-163.

53. Рябков В.М. Система оптимального управления нагревом слитков в рекуперативных нагревательных колодцах / В.М. Рябков и др. // Сталь, 1979. -№6.-С. 459-461.

54. Горбунов А.Д. Исследование теплового состояния слитков при их затвердевании, охлаждении и нагреве / А.Д. Горбунов и др. // Деп. рук. Ежемес. библ. указатель ВНИТИ, 1982. №8. - 20с. Рукопись деп. в ВИНИТИ 26.04.82, №3516-Д82.

55. Рой Н.С. Усовершенствование режимов нагрева незатвердевших слитков / Н.С. Рой и др. // Чёрная металлургия, Бюл. ин-та «Черметинформация», 1986. -№23.-С. 43-44.

56. Рой Н.С. Температура всада и длительность нагрева / Н.С. Рой и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность, 1987. №1. - С. 45-47.

57. Пашин И.К. О нагреве слитков с жидкой сердцевиной / И.К. Пашин и др. // В кн.: Энергосберегающие технологии и теплоэнергетические проблемы оптимизации печного хозяйства металлургических предприятий: Тез. докл. Всесоюз. конф., Миасс, 1987. С. 62.

58. Мантуров В.В. Технология производства слябов при нагреве слитков с жидкой сердцевиной / В.В. Мантуров и др. // Сталь, 1994. №11. - С. 38-40.

59. Мантуров В.В. Влияние условий нагрева слитков в колодцах на параметры проката и концевую обрезь слябов / В.В. Мантуров и др. // Сталь, 1991.-№7. С. 41-44.

60. Тилик В.Т. Новые режимы нагрева слитков для прямой транзитной прокатки на комплексе слябинг стан 1680 / В.Т. Тилик и др. // Сталь, 2003. -№10. - С. 29-31.

61. Бойко B.C. Производство проката из слитков с жидкой сердцевиной / B.C. Бойко и др. // Сталь, 2001. №7. - С. 43-45.

62. Дубинский Б.Е. Совершенствование прокатного и трубного производства на ОАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» в 1997-1999 гг.» / Б.Е. Дубинский, В.Е. Зеленский, Э.Н. Шебаниц // Производство проката, 2000.-№5.-С. 25-27.

63. Анисимов J1.A. Совершенствование режимов нагрева слитков в регенаративных колодцах блюминга 1150 / JI.A. Анисимов и др. // Сталь, 1999. -№7.-С. 38-43.

64. Патент 56-2132 Япония МКИ, С21Д 9/70. Метод управления нагревательным колодцем для слитков / Судзуки Киеси и др. (Япония). №50-1033.-Заявл. 25.09.75; опубл. 17.10.81.65. «Тэцу то Хаганэ», 1978. т. 64. - №13. - с. 1947-1658.

65. Transactions of Iron and Steel Institute of Japan, 1982. V. 22. №4. p. 13-201.

66. Кнотек M. Анализ металлургических процессов методами математической статистики / М. Кнотек, Р. Войта, И. Шефц М.: Металлургия, 1968.-212 с.

67. Ефимычев Ю.Н. Регрессионный анализ качества сталей и сплавов / Ю.Н. Ефимычев и др. М.: Металлургия, 1976. - 224 с.

68. Бородюк В.П. Статистическое описание промышленных объектов / В.П. Бородюк и др. М.: Энергия, 1971.

69. Маркова Е.В. Планирование эксперимента в условиях неоднородности / Е.В. Маркова, А.Н. Лисенков М., «Наука», 1973,220 с. с ил.

70. B.П. Горский, Ю.П. Адлер М.: Металлургия, 1974. - 265 с. с ил.

71. Мойсюк Б.Н. В кн.: Планирование эксперимента / Мойсюк Б.Н. и др. -М.: Наука, 1966. - С. 204-213.

72. Налимов В.В. Статистические методы описания химических и металлургических процессов / В.В. Налимов М.: Металлургиздат, 1963. - 50 с. с ил.

73. Лукомский Я.И. Теория корреляции и её применение к анализу производства / Я.И. Лукомский М.: Госстатиздат, 1961.-338с.сил.

74. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И. Пустыльник М.: Наука, 1968. - 288 с. с ил.

75. Длин A.M. Математическая статистика в технике / A.M. Длин М.: Советская наука, 1958. - 320 с. с ил.

76. Воронцов В.К. К решению объёмной задачи стационарного пластического течения металла методом координатной сетки / В.К. Воронцов и др. // Изв. Вузов. №9. - 1976. - С. 77-80.

77. Челышев Н.А. Оптимальные условия деформации при прокатке /

78. Н.А. Челышев / Труды межвузовской научно-технической конференции на тему: «Современные достижения прокатного производства», Ленинград, 1958.1. C. 109-121.

79. Тарновский И.Я. Деформация металла при прокатке / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, В.Б. Ляшков М.: Металлуриздат, 1956. - 287 с.

80. Голубев Т.М. Известия АН СССР, ОТН. Изд-во АН СССР, 1950. №3. -С. 401-406.

81. Гуляев А.П. Металловедение / А.П. Гуляев М.: Металлургия, 1986. -544 с.

82. Губинский В.И. Метод расчёта высокотемпературного неизотермичного окисления металла / В.И. Губинский, А.Н. Минаев, Н.Ю. Тайц // Защита металлов, АН СССР, 1967. т. 3. - №2. - С. 187-192.

83. Разработка режимов транспортировки, нагрева и прокатки слитков кипящей и полуспокойной стали с незатвердевшей сердцевиной: Отчёт по НИР. Свердловск, 1986. - 47 с.