Магистерская работа
Новая металлосберегающая технология производства толстоголиста путем продольного профилирования
Производство проката на толстолистовых станах характеризуется высоким удельным расходом металла. Выход годного на действующих толстолистовых станах Украины составляет 0,78 - 0,85. Основную долю отходов при прокатке толстых листов (до 90%) составляют боковая и торцевая обрезь. Поэтому важным путем экономии металла при прокатке является приближение формы готовых листовых раскатов в плане к прямоугольной.
Наиболее эффективным и технически простым методом уменьшения расхода металла при прокатке толстых листов является управление формой раскатов в плане.
Такое управление позволяет получить компенсирующую форму боковых граней раскатов. В ходе исследований для создания компенсирующей формы осуществляли продольное профилирование, при котором в продольном проходе раскат на начальном участке профилирования обжимали по линейному закону до некоторого значения относительного обжатия. Затем прокатку продолжали с установившимся обжатием и по достижении конечного участка профилирования наоборот снижали обжатие до нуля к концу образца. Данное профилирование позволяет получить требуемую вогнутую форму боковых граней при последующих поперечных проходах.
Исследования параметров формоизменения раскатов в плане выполнили в лабораторных условиях путем физического моделирования условий прокатки слябов из углеродистой стали в горизонтальных валках черновой клети толстолистового стана с масштабом моделирования 1:20. Прокатку проводили на лабораторном стане 250 ДонНТУ, предназначенном для моделирования процессов листовой прокатки на пластилиновых и свинцовых образцах. Диаметр рабочих валков лабораторного стана 50мм. Моделирующим материалом выбрали пластилин, охлажденный до 6 – 8 оС. Провели прокатку двух серий пластилиновых образцов-слябов размерами HcxBcxLc=15х90х(100 и 140) мм с вытяжками при разбивке ширины λрш =1.5 и 2.0 для каждой серии. Прокатку выполнили с разбивкой ширины в поперечных проходах.
В качестве параметра формы раскатов в плане приняли относительную выпуклость (вогнутость) торцов раската после разбивки ширины B/f . Независимыми переменными, оказывающими основное влияние на параметр формоизменения, приняли отношение ширины к длине сляба B/L ; долю профилируемого участка от общей длины сляба 2Lпр/L , где Lпр – длина профилированного участка; относительное обжатие при профилировании ε и коэффициент вытяжки при разбивке ширины λ.
В результате эксперимента было установлено, что торцевые грани раската после разбивки ширины имеют вогнутую, ровную и выпуклую форму.
Из графиков видно, что при определенных значениях переменных Lпр,ε , λ и B/L торцы раската после разбивки ширины могут быть ровными f=0. Следовательно, для заданных значений B/L и λ можно определить оптимальные значения переменных Lпр и ε, при которых обеспечивается минимальная кривизна торцов раската после разбивки ширины.
Регрессионная обработка опытных данных позволила получить математическую модель параметров формы торцов раската после разбивки ширины. Приняли модель первого порядка.
B/f=-0,0305+0,0144(B/L)-0,0411 (2Lпр/L0) -0,0035ε+0,0385λ, (1)
Средняя ошибка аппроксимации составила 12%, коэффициент множественной корреляции - 0,942.
Анализ полученных результатов математического моделирования позволил предложить новый способ прокатки толстых листов с продольным профилирование раскатов, который стал эффективным и технически простым методом получения толстых листов с формой в плане близкой к прямоугольной. Литературные источники