Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Обработка металлов давлением

Диссертационная работа:

Казырский Евгений Олегович. Разработка рациональных скоростных режимов прокатки на непрерывных крупносортных и среднесортных станах при производстве фасонных профилей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.05 / Казырский Евгений Олегович; [Место защиты: ГОУВПО "Сибирский государственный индустриальный университет"].- Новокузнецк, 2009.- 146 с.: ил.

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.

Введение 5

1 Состояние вопроса и постановка задачи исследования 10

1.1 Рассмотрение степени разработанности проблемы 10

1.1.1 Обзор используемых режимов прокатки по натяжению 10

а) Способ прокатки без натяжения и подпора 10

б) Способ прокатки с подпором 15

в) Способ прокатки с контролируемым натяжением 16

1.1.2 Степень научной разработанности проблемы 17

Выводы 20

2 Математическая модель непрерывного прокатного стана, учиты
вающая влияние кинематического рассогласования скоростей прокат
ки в клетях на размеры готового профиля 22

2.1 Выбор величины характеризующей скоростной режим прокатки

непрерывного стана 22

  1. Построение математической модели непрерывного прокатного , стана учитывающей кинематическое рассогласование скоростей прокатки в клетях 25

  2. Теоретическое исследование влияния натяжения на уширение.. 28

2.4 Математическая модель непрерывного прокатного стана,
учитывающая влияние кинематического рассогласования ско
ростей прокатки в клетях на размеры готового профиля 46

2.5 Анализ построенной математической модели 54

2.5.1 Расчет влияния кинематического рассогласования скоро
стей на размеры готового профиля для случая прокатки
углового профиля на стане 450 ЗСМК 54

2.5.2 Проверка адекватности предложенной математической
модели 63

Выводы 75

3 Исследование влияния кинематического рассогласования скоростей
прокатки в клетях на размеры готового профиля 77

3.1 Общий вид зависимости размеров готовой полосы от
кинематического рассогласования скоростей прокатки в клетях 77

3.2 Построение функциональной зависимости размеров готового
профиля от кинематического рассогласования скоростей в од
ном межклетевом промежутке 78

  1. Общий вид функциональной зависимости размеров полосы от кинематического рассогласования скоростей в одном межклетевом промежутке 78

  2. Представление функциональной зависимости с помощью технологических коэффициентов 80

  3. Расчетные значения технологических коэффициентов 83

3.3 Зависимость размеров готового профиля от кинематического
рассогласования скоростей одновременно в нескольких меж
клетевых промежутках 84

3.4 Проведение вычислительного эксперимента для проверки ги
потезы независимости влияния межклетевых промежутков на
размеры готового профиля 86

Выводы 89

4 Оптимизация скоростных режимов прокатки 90

4.1 Исследование существующего положения при прокатке фасонных профилей на непрерывном среднесортном стане 450

ЗСМК 90

4.1.1 Исследование поля допусков и коэффициентов эконо
мии на стане 450, оценка исходного уровня точности 90

  1. Исследование скоростных режимов прокатки простых и фасонных профилей с применением измерительной части системы стабилизации настройки натяжения 94

  2. Исследование непрерывной прокатки сложных фасон-

ных профилей в чистовой группе стана 450 с применением
статистических методов 99

4.2 Оптимизация скоростных режимов прокатки фасонных
профилей 109

  1. Выбор целевой функции оптимизации 109

  2. Выбор метода оптимизации скоростных режимов 113

  3. Методы получения исходной информации для оптимизации скоростных режимов 116

4.3 Практическая оптимизация скоростных режимов прокатки
профилей в чистовой группе стана 450 122

4.3.1 Оптимизация скоростных режимов прокатки

двутавра №16 122

4.3.2 Оптимизация скоростных режимов прокатки

двутавра №14 128

  1. Оптимизация скоростных режимов при прокатке швеллеров в чистовой группе клетей стана 450 132

  2. Оптимизация скоростных режимов при прокатке угловой равнополочной стали в чистовой группе стана

Заключение 142

Список использованных источников 144

ПРИЛОЖЕНИЯ 153

Приложение А 154

Приложение В 155

Введение к работе:

Актуальность работы:

Эффективность производства и качество готовых профилей прокатываемых на непрерывных станах зависит от правильно разработанной калибровки, выбранного скоростного режима прокатки, состояния оборудования и многих других факторов. На уровень точности готовых профилей большое влияние оказывает натяжение в прокатываемой полосе, непосредственно зависящее от скоростного режима прокатки. При расчете скоростных режимов прокатки для непрерывных станов сталкиваются с определенными трудностями в выборе соотношений скоростей на выходе из предыдущей клети и входе в последующую клети. Усложнение сортамента проката, отсутствие достаточно разработанной теории непрерывной прокатки для случаев прокатки сложных фасонных профилей затрудняют решение этой задачи. При прокатке крупных сортовых и фасонных профилей измерение межклетевого натяжения и его регулирование встречает значительные технические трудности. Методы регулирования межклетевого натяжения применяемые на мелкосортных станах далеко не всегда применимы при производстве сортовых и фасонных профилей крупносортного и среднесортного сортамента. В настоящее время отсутствуют достаточно определенные методы регламентации скоростных режимов прокатки, особенно для станов прокатывающих сложные фасонные профили, каким например является стан 450 ЗСМК. Поэтому режим прокатки по натяжению не контролируется и не регламентируется. Это приводит к тому, что поле размеров на прокат занимает 70 - 80% и даже более от поля допуска, что не обеспечивает достаточного уровня точности готовых профилей.

Развитие теоретических вопросов для других направлений прокатного производства нашло отражение в трудах многих ученых как отечественных, так и зарубежных. Однако вопросы, связанные с теорией и технологией непрерывной сортовой прокатки, особенно сложных фасонных профилей, остаются сравнительно

малоизученными. Для разработки научно обоснованных скоростных режимов прокатки, особенно при прокатке сортовых и сложных фасонных профилей, необходим системный подход включающий изучение условий работы станов, состояния достигнутого уровня точности прокатки, изучение управляемости процесса прокатки с помощью измерительной техники, воздействия рассогласования оборотов валков отдельных межклетевых промежутков чистовой непрерывной группы на точность геометрических размеров готового проката и разработка способов оптимизации скоростных режимов. Наличие в литературе лишь незначительного количества работ по данной тематике подтверждает актуальность поиска принципов расчета оптимальных скоростных режимов для непрерывных прокатных станов.

Цель работы: Разработка скоростных режимов непрерывных средне и крупносортных прокатных станов при прокатке фасонных профилей, обеспечивающих достижение и поддержание высокой точности размеров фасонных профилей.

Основные задачи: ;

1. Разработать математическую модель непрерывного прокатного стана,
описывающую влияние скоростного режима прокатки на размеры готового
профиля. Реализовать математическую модель на ЭВМ. Разработать модель
расчета уширения при прокатке полосы с натяжением.

Провести экспериментальную проверку адекватности построенной модели непрерывного стана;

  1. При помощи вычислительного эксперимента на построенной математической модели исследовать влияние кинематического рассогласования скоростей прокатки между клетями непрерывного средне или крупносортного прокатного стана на размеры готового профиля;

  2. На основании выявленных закономерностей найти оптимальные скоростные режимы непрерывной прокатки для крупно и среднесортных фасонных профилей на примере непрерывного среднесортного стана 450 ЗСМК;

4. Провести экспериментальную проверку эффективности применения найденных оптимальных скоростных режимов при непрерывной прокатке фасонных профилей на сортаменте фасонных профилей среднесортного стана 450 ЗСМК.

Научная новизна: 1. Разработана и реализована на ЭВМ модель непрерывной прокатки сложных фасонных профилей учитывающая кинематическое рассогласование скоростей прокатки между клетями стана. Модель позволяет рассчитать размеры полосы на выходе из чистовой клети непрерывного стана в зависимости от заданной величины кинематического рассогласования скоростей прокатки между клетями.

2. Предложена зависимость для расчета уширения полосы прокатываемой с натяжением.

  1. Исследованы закономерности влияния кинематического рассогласования скоростей при непрерывной прокатке на геометрические размеры готового профиля. Установлена зависимость размеров готового профиля от кинематического рассогласования скоростей прокатки между клетями стана в виде линейного сепарабельного уравнения.

  2. Предложен способ экспериментального определения технологических коэффициентов входящих в уравнение зависимости размеров готового профиля от кинематического рассогласования скоростей прокатки в клетях.

  3. Предложен метод оптимизации скоростных режимов прокатки, учитывающий кинематические рассогласования скоростей прокатки между всеми клетями стана, основанный на двух уравнениях определяющих математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение размеров по длине полосы.

  4. Разработана методика определения влияния схем кинематического рассогласования скоростей прокатки между клетями стана на величину размеров готового профиля.

  5. Разработаны и внедрены оптимальные скоростные режимы прокатки фасонных профилей на непрерывном стане.

Практическая значимость: Методика использована при разработке скоростных режимов непрерывной прокатки, обеспечивающих стабильность геометрических размеров при прокатке сортовых и фасонных профилей на непрерывных станах.

Реализация результатов: Разработаны и внедрены оптимальные скоростные режимы прокатки фасонных профилей, прокатываемых на непрерывном среднесортном стане 450 ЗСМК: двутавров № 12-К6, швеллера № 12, углового профиля №7.5.

Предмет защиты и личный вклад автора. На защиту выносятся:

  1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей непрерывной прокатки с кинематическим рассогласованием скоростей прокатки между клетями стана.

  2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей уширения полосы прокатываемой с натяжением.

  3. Метод оптимизации скоростных режимов непрерывной прокатки фасонных профилей выбором схемы кинематических рассогласований скоростей прокатки между клетями стана.

Автору принадлежит: постановка задачи исследований; построение математической модели непрерывного прокатного стана и математической модели уширения с учетом натяжения; экспериментальная проверка адекватности предложенных моделей непрерывного прокатного стана и уширения; разработка схем влияния кинематического рассогласования по промежуткам стана на размеры готового профиля; разработка метода оптимизации скоростных режимов прокатки; внедрение оптимальных скоростных режимов прокатки для ряда фасонных профилей стана 450 ЗСМК,

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы предложены и обсуждены на следующих конференциях: 8-й Всероссийской научной конференции.

"Краевые задачи и математическое моделирование"(КемГУ, Новокузнецк, 2006 г.); 5-й Всероссийской научной конференции. "Краевые задачи и математическое моделирование" (КемГУ, Новокузнецк, 2002 г.); Всероссийской научно-практической конференции "Металлургия: реорганизация, управление, инновации, качество" (СибГИУ, Новокузнецк, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции "Металургия на пороге 21 века: достижения и прогнозы" (СибГИУ, Новокузнецк, 2000 г.).

Публикации: Результаты диссертации опубликованы в 16 печатных работах в журналах, из них 5 статьи в журналах рекомендованных ВАК для опубликования кандидатских диссертаций, 1 авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов и приложений. Изложена на 155 страницах, содержит 39 рисунков, 15 таблиц, список использованных источников из 85 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net