Исследование и совершенствование технологии прокатки слябов с прикромочными трещинами в черновой группе НШСГП тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.05, кандидат наук Поляков Алексей Викторович

• Поляков Алексей Викторович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Поляков Алексей Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Факторы, влияющие на смещение металла с рёбер сляба на горизонтальные поверхности раската

1.2. Устойчивость раската при обжатии в вертикальных валках

1.3. Постановка цели и задач исследования

2. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МЕТАЛЛА ОТ КРОМКИ РАСКАТА ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ОБЖАТИИ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВАЛКАХ

2.1. Модель деформации сляба в универсальных клетях черновой группы НШСГП

2.2. Моделирование формоизменения кромочной трещины

2.2.1. Эксперимент на лабораторном стане 220 ЛГТУ

2.2.2. Моделирование формоизменения трещины в программном комплексе SIMULIA ABAQUS

2.3. Влияние технологических параметров на перемещение металла с ребра сляба на верхнюю поверхность раската

2.3.1. Смещение зон потенциального расположения дефектов с ребра сляба к продольной оси раската

2.3.2. Влияние величины бокового обжатия

2.3.3. Влияние распределения бокового обжатия по клетям

2.3.4. Влияние величины коэффициента трения

2.3.5. Влияние натяжения и подпора раската между вертикальными и горизонтальными валками

2.4. Критическая точка прикромочных наплывов

2.4.1. Процессы течения металла при деформации прикромочного наплыва в горизонтальных валках

2.4.2. Влияние величины бокового обжатия

2.4.3. Влияние натяжения и подпора раската между вертикальными и

горизонтальными валками

2.4.4. Влияние величины коэффициента трения

Выводы по главе

3. ВЛИЯНИЕ КАЛИБРА ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВАЛКОВ НА СМЕЩЕНИЕ МЕТАЛЛА С РЕБРА СЛЯБА К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ РАСКАТА

3.1. Деформация сляба в используемом калибре

3.2. Деформация сляба в разработанном калибре

3.3. Промышленные испытания разработанного калибра

Выводы по главе

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОРРЕКТИРОВКЕ РЕЖИМА ПРОКАТКИ

В ЧЕРНОВОЙ ГРУППЕ СТАНА

4.1. Моделирование

4.2. Оценка результатов

4.2.1. Смещение зон потенциального расположения дефектов, расположенных на ребре сляба

4.2.2. Смещение участков металла прикромочного наплыва

4.3. Продольная устойчивость полосы при обжатии в вертикальных валках

4.4. Оценка технического эффекта

4.4.1. Уменьшение ширины подрезаемой кромки

4.4.2. Снижение отсортировки по дефекту «раскатанная трещина»

4.4.3. Увеличение расхода валков, связанное с сокращением межперевалочных сроков

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ

В настоящей работе рассмотрена черновая группа непрерывного широкополосного стана горячей прокатки (НШСГП), представляющего собой многоклетьевой стан с разделением клетей на черновую и чистовую группу. Клети в черновой группе могут быть расположены отдельно (прерывно) или несколько клетей сгруппированы в непрерывную группу. Непрерывное расположение клетей означает, что раскат одновременно находится в нескольких последовательно расположенных клетях. При отдельном (прерывном) расположении клети захват валками раската происходит в тот момент, когда прокатка в предыдущей клети завершена. После черновой группы клетей расположен промежуточный рольганг. Длина рольганга обеспечивает размещение всей длины раската. Это необходимо для обеспечения возможности синхронизации процесса прокатки в черновой и чистовой группах.

Преимуществами непрерывных широкополосных станов является высокое качество продукции и высокая производительность. Станы прерывного действия не могут обеспечить высокую точность размеров проката, качество поверхности и стабильность механических свойств проката. Производительность станов прерывного действия также значительно ниже (до 4 млн. тонн в год), в то время как производительность НШСГП может достигать и даже превышать 6 млн. тонн в год.

Для получения заданной ширины горячекатаных полос в состав универсальной клети черновой группы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки входят вертикальные валки (эджеры), которые предназначены для бокового обжатия полосы.

металла с боковых граней на верхнюю и нижнюю поверхности раската при прокатке в горизонтальных валках.

В зависимости от режима обжатия сляба, условий трения, наличия натяжения (или подпора) раската между вертикальными и горизонтальными валками и других технологических параметров величина уширения и перемещения металла на горизонтальные поверхности раската может значительно отличаться.

Эти особенности должны учитываться для корректной настройки универсальной клети.

Актуальность темы.

Большая часть застреваний при горячей и холодной прокатке происходит из-за обрывов полосы в месте расположения дефектов, таких как «раскатанная трещина» или «плена». Обрывы полосы приводят к образованию брака, повреждению рабочих валков и простою технологического оборудования. Наиболее склонны к обрыву полосы, на которых дефекты, такие как «раскатанная трещина», расположены на прикромочных участках.

Одна из причин образования прикромочных трещин - изготовление слябов на криволинейных установках непрерывной разливки стали. Застывание металла, начавшееся в кристаллизаторе, продолжается на криволинейном участке ручья. При этом верхняя грань сляба двигается по меньшему радиусу. Далее при переходе с криволинейного на горизонтальный участок верхняя грань сляба испытывает растягивающие напряжения, достаточные для образования трещин на подстуженных рёбрах сляба. Кроме того процесс перемещения металла с боковых граней слябов на верхнюю и нижнюю поверхности раската сам по себе сопровождается образованием и ростом трещин.

валках клетей черновой группы в процессе уширения дефекты с боковых рёбер сляба могут переместиться на значительное расстояние. Отдельные дефекты располагаются на удалении 150-200 мм от кромки горячекатаной полосы. В таком случае для удаления дефектных участков требуется значительная подрезка кромок на последующих переделах для исключения обрывов по прикромочным дефектам, что приводит к росту расходного коэффициента и себестоимости металлопродукции в целом.

Одной из причин такого значительного перемещения металла с рёбер сляба к продольной оси раската является деформация узких граней раската в вертикальных валках универсальных клетей черновой группы станов горячей прокатки. В настоящее время в клети № 1 НШСГП «2000» Цеха горячего проката (ЦГП) ПАО «НЛМК» используют калиброванные вертикальные валки, напоминающие песочные часы, разработанные для стабилизации процесса прокатки. До разработки такого калибра при прокатке в обычных цилиндрических вертикальных валках клети № 1 стана «2000» присутствовала проблема выкручивания хвостовых участков слябов в вертикальной плоскости, увеличивающееся с ростом бокового обжатия. Это становилось причиной нарушения геометрии раската и повышало вероятность заворота кромок. Причиной выкручивания становилось скольжение боковых граней слябов по цилиндрической образующей бочки вертикальных валков параллельно их оси. Это скольжение обусловлено отсутствием сил сдерживающих сляб от перемещения вверх по бочке валка. Единственное исключение составляет сила тяжести, действующая на хвостовую часть сляба. По мере деформации сляба длина хвостового непрокатанного участка уменьшается, и сила тяжести, фиксирующая сляб в вертикальной плоскости становится меньше сил, приводящих к выкручиванию. Это подтверждается тенденцией к увеличению числа случаев выкручивания на узких слябах, отличающихся от широких меньшим удельным весом погонного метра.

Для борьбы с выкручиванием хвостовых участков сляба в настоящее время на вертикальных валках клети № 1 стана «2000» используют калиброванные вертикальные валки, напоминающие песочные часы. Наклонные участки калибра фиксируют ребра сляба в вертикальной плоскости и предотвращают выкручивание хвостовых участков. Эксплуатация таких калибров обеспечила стабилизацию процесса прокатки слябов по всей длине. Однако анализ формы раската после клети № 1 показал, что неравномерность деформации узких граней сляба при этом отрицательно влияет на смещение дефектов. Критические ребровые зоны с наибольшим количеством дефектов подвергаются наибольшей деформации, что привело к значительному смещению дефектов к середине верхней (лицевой) поверхности проката и их выходу за пределы обрезаемой кромки.

Таким образом, существует потребность в снижении перехода металла с боковых граней и рёбер сляба на горизонтальные поверхности полосы, что приведёт к уменьшению количества прикромочных дефектов, таких как «раскатанная трещина», и снижению расходного коэффициента.

Научная проблематика диссертации заключается в исследовании процессов течения металла в прикромочных зонах раската при чередующемся обжатии в вертикальных и горизонтальных валках черновой группы станов горячей прокатки. Исследуемая проблема актуальна для всех металлургических предприятий со станами горячей прокатки полос.

Степень разработанности проблемы.

Смещение кромочных дефектов к продольной оси раската является результатом воздействия множества факторов, влияние которых изучено в различной степени. Самыми изученными являются влияние обжатия в горизонтальных валках черновой группы НШСГП и формы узких граней сляба перед прокаткой. Этим вопросам посвящены работы как отечественных (В.М. Салганик, А.М. Песин), так и зарубежных учёных (L. Xianghua, M.S. Chun).

Также хорошо изученным является метод применения калиброванных вертикальных валков для борьбы с прикромочными дефектами, однако причины и характер перемещения дефектных участков от кромки к продольной оси раската остаётся недостаточно раскрытым. Ещё одним недостаточно проработанным направлением является влияние технологических режимов применения вертикальных валков. Влияние распределения бокового обжатия сляба между клетями черновой группы, соотношения скоростей вертикальных и горизонтальных валков универсальной клети, соотношения скоростей пары вертикальных валков в зависимости от разности температур сляба с приводной стороны и со стороны обслуживания. Все эти направления требуют более подробной проработки.

Объект и предмет исследования.

Объектом исследования, описанного в данной работе, является сляб, отлитый в установке непрерывной разливки стали, прокатываемый в черновой группе непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.

Предмет исследования - перемещение участков металла, расположенных на боковых гранях и рёбрах сляба, при чередующемся вертикальном и горизонтальном обжатии в универсальных клетях черновой группы непрерывного широкополосного стана.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и совершенствование технологии прокатки слябов с прикромочными трещинами в черновой группе НШСГП»

Цель работы.

Целью диссертационной работы является уменьшение ширины подрезаемой кромки и снижение объёмов отсортировки несоответствующей продукции по прикромочным дефектам за счёт снижения величины перемещения металла с боковых граней и рёбер сляба на горизонтальные поверхности раската при чередующемся вертикальном и горизонтальном обжатии в черновой группе непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.

Задачи работы.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать трёхмерную компьютерную модель прокатки непрерывнолитого сляба в черновой группе стана горячей прокатки, основанную на методе конечных элементов, и провести моделирование с использованием программного комплекса SIMULIA ABAQUS.

2. Исследовать процессы течения металла в прикромочной области при чередующемся обжатии в вертикальных и горизонтальных валках черновой группы стана горячей прокатки.

3. Определить технологические параметры прокатки, оказывающие основное влияние на перемещение участков металла с рёбер сляба к продольной оси раската при чередующемся обжатии в вертикальных и горизонтальных валках.

4. Разработать рекомендации по корректировке режимов прокатки металла в черновой группе непрерывного широкополосного стана, с целью минимизации смещения дефектов с рёбер сляба на горизонтальные поверхности раската.

Научная новизна результатов исследования.

1. Разработана трёхмерная компьютерная модель процесса горячей прокатки в черновой группе НШСГП, учитывающая геометрические особенности рабочих валков и сляба, их контактное взаимодействие, механические свойства прокатываемого металла и режимы настройки универсальных клетей. Для разработки модели использован программный комплекс SIMULIA ABAQUS, основанный на методе конечных элементов.

в зависимости от формы калибра вертикальных валков, режимов прокатки и условий контактного трения между валком и прокатываемым металлом.

3. Описаны процессы течения металла в области прикромочного наплыва, образовавшегося при обжатии в вертикальных валках. Установлено, что в процессе деформации в горизонтальных валках на расстоянии 25-40 мм от кромки изменяется интенсивность течения металла к продольной оси раската.

4. На основании физического и компьютерного моделирования предложена новая форма калибра вертикальных валков, обеспечивающая уменьшение перемещения трещин с ребра сляба к продольной оси раската.

Практическая значимость работы.

1. Разработаны и переданы для внедрения в технологическую практику широкополосного стана 2000 ПАО «НЛМК» режимы прокатки в калиброванных вертикальных валках с выпуклым дном, уменьшающих величину переноса прикромочных трещин, образовавшихся при разливке стали, от ребра сляба, что позволяет уменьшить ширину подрезаемой кромки на величину до 13 мм и отсортировку по дефекту «раскатанная трещина» до 7 %.

2. Для массовых марок стали выявлен механизм смещения трещин, расположенных на рёбрах сляба, вследствие использования вертикальных валков при редуцировании проката.

3. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «ЛГТУ» при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Металлургия».

Методология и методы исследования.

1. В ходе проведения работ, описанных в диссертации, применён ряд теоретических и экспериментальных методов исследования. Основным методом исследования является метод конечных элементов, заключающийся в решении дифференциальных уравнений с частными производными и интегральных уравнений, которые возникают при решении прикладных физических задач. Этот

метод широко распространён при решении задач механики деформируемого твёрдого тела, гидро- и аэродинамики, при расчёте строительных конструкций и т.д.

Метод конечных элементов заключается в разделении исследуемого объекта области, представленные набором элементных уравнений исходной задачи с последующим повторным объединением всех наборов элементных уравнений в общую систему уравнений для окончательного расчёта. Для получения численного ответа общая система уравнений, имеющая известные методы решения, вычисляется по начальным значениям исходной задачи. Для решения конечно-элементных задач использован программный комплекс SIMULIA ABAQUS.

2. Не менее важным методом исследования стал физический эксперимент. Он представляет собой метод изучения объекта или процесса в точно контролируемых условиях. Позволяет исследовать свойства объектов как в естественных, так и в экстремальных ситуациях.

3. Также в качестве вспомогательных были применены следующие методы исследования:

- моделирование - построение модели исследуемого объекта и исследовании его свойств при помощи построенной модели;

- сравнение - метод выявления сходства и различия исследуемых объектов и процессов;

- наблюдение - активная, систематическая и планомерная регистрация свойств объекта;

- идеализация - упрощение сложных систем и процессов, позволяющее исключить из рассмотрения свойства и взаимодействия объектов, не оказывающие решающего влияния при решении поставленной задачи;

- формализация - отображение содержания и структуры исследуемого объекта или системы объектов в знаковой форме: математических символах, формулах и т.д.;

- обобщение - метод, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов. Операция обобщения осуществляется как переход от частного, конкретного результата к более общему выводу.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты физического и компьютерного моделирования, реализованного в программном комплексе SIMULIA ABAQUS, формоизменения кромочной трещины при деформации раската в вертикальных и горизонтальных валках на модельных образцах.

2. Особенности влияния технологических параметров на величину смещения металла с ребра к продольной оси раската при чередующемся обжатии в универсальной клети.

3. Закономерности течения металла в области прикромочного наплыва непрерывнолитой заготовки при прокатке в черновой группе НШСГП в зависимости от формы калибра вертикальных валков, режимов прокатки и условий контактного трения.

4. Особенности процесса течения металла прикромочной области, выражающиеся в наличии критической точки, характеризующейся изменением интенсивности течения металла.

5. Рекомендации по корректировке режима прокатки металла в черновой группе непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.

6. Результаты промышленного опробования калибра с выпуклым дном для вертикальных валков клети № 1 широкополосного стана горячей прокатки и его влияние на формообразование боковой грани раската и смещение металла к продольной оси раската.

Достоверность результатов работы.

Для построения модели использован программный комплекс SIMULIA ABAQUS - комплекс мирового уровня в области прочностных расчётов основанных на методе конечных элементов. Этот комплекс предназначен для получения точных и достоверных решений самых сложных как линейных, так и нелинейных инженерных задач. Достоверность результатов моделирования подтверждается результатами физического моделирования на лабораторном стане 220 «ЛГТУ», а также на промышленном стане 2000 ПАО «НЛМК».

Личный вклад соискателя.

Личное участие автора выразилось в получении основных научных результатов; в участии в разработке новых профилировок вертикальных валков клети № 1, которые показали положительные результаты на широкополосном стане горячей прокатки ПАО «НЛМК»; в разработке комплекса решений, которые позволят уменьшить ширину подрезаемой кромки проката на 13 мм, либо сократить выход несоответствующей продукции по дефекту «раскатанная трещина» на 7 %, а также в подготовке публикаций по выполненной работе.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

- IV Международной научно-технической конференции «Научно-технический прогресс в чёрной металлургии-2019» (г. Череповец, 2019 г.);

- XII Международном Конгрессе прокатчиков (г. Выкса, 2019 г.);

- X Конференции молодых специалистов «Перспективы развития металлургических технологий» (г. Москва, 2019 г.);

- X Международном Конгрессе прокатчиков (г. Липецк, 2015 г.).

Публикации.

в изданиях, входящих в перечень ведущих российских рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Соответствие паспорту специальности.

Проблематика, рассмотренная в данной работе, соответствует паспорту специальности 05.16.05 Обработка металлов давлением в следующих областях исследования:

- исследование процессов пластической деформации металлов, сплавов и композитов с помощью методов физического и математического моделирования;

- оптимизация процессов и технологий обработки давлением для производства металлопродукции с заданными характеристиками качества;

- разработка способов, процессов и технологий для производства металлопродукции, обеспечивающих экологическую безопасность, экономию материальных и энергетических ресурсов, повышающих качество и расширяющих сортамент изделий.

Структура и объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и библиографического списка из 82 наименований. Общий объём работы составляет 120 страниц. Основная часть изложена на 107 страницах, содержит 35 рисунков и 22 таблицы.

1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Непрерывные широкополосные станы горячей прокатки получили широкое распространение благодаря высокому качеству продукции и высокой производительности [1-9]. Под качеством продукции принято понимать совокупность свойств, которые требуются от изделия для его целевого использования. Таким образом понятие «качество металлопроката» зависит от того комплекса свойств, которыми должен обладать металлопрокат [10]. Для листового проката такими свойствами выступают механические и геометрические характеристики, а также качество поверхности полосы. Достижение требуемых показателей обеспечивается автоматизированными системами управления технологическими процессами [11-19].

Для прокатной продукции различают несколько категорий дефектов в зависимости от этапа производства, на котором они образуются:

- дефекты, образующиеся при выплавке и разливке стали;

- дефекты, образующиеся на прокатных переделах.

Одна из причин образования прикромочных трещин - изготовление слябов на криволинейных установках непрерывной разливки стали (УНРС) [20, 21]. Застывание металла, начавшееся в кристаллизаторе, продолжается на криволинейном участке ручья УНРС. При этом верхняя грань сляба двигается по меньшему радиусу. Далее при переходе с криволинейного на горизонтальный участок верхняя грань сляба испытывает растягивающие напряжения, достаточные для образования трещин на подстуженных рёбрах сляба (рисунок 1.1). Кроме того, как показали исследования [22-24], процесс перемещения металла с боковых граней слябов на верхнюю и нижнюю поверхности раската сам по себе сопровождается образованием и ростом трещин.

Рисунок 1.1 - Трещина на ребре сляба

При дальнейшей горячей прокатке в процессе уширения происходит переход металла с рёбер и вертикальных граней сляба на горизонтальные поверхности раската. При большом обжатии в вертикальных и горизонтальных валках клетей черновой группы в процессе уширения дефекты с боковых рёбер сляба могут переместиться на значительное расстояние. Отдельные дефекты располагаются на удалении 150-200 мм от кромки горячекатаной полосы. При таком большом перемещении дефектные участки не удаляются при подрезке кромок в последующих переделах. Следовательно, уменьшить количество несоответствующей продукции, отсортированной по дефекту «раскатанная трещина», можно путём снижения перехода металла с боковой грани на нижнюю и верхнюю поверхности раската. Внешний вид раскатанной трещины приведён на рисунке (рисунок 1.2) [25].

Рисунок 1.2 - Внешний вид дефекта «раскатанная трещина»

1.1. Факторы, влияющие на смещение металла с рёбер сляба на горизонтальные поверхности раската

В исследовании [26] оценено смещение ребра слябов с выпуклой и вогнутой формами узких граней в процессе горячей прокатки. В рёбрах сляба высверливали отверстия диаметром 3 мм и длиной 10 мм, в которые забивали стальные жаропрочные штифты.

Опытные слябы из низкоуглеродистых сталей после предварительного формирования выпуклых и вогнутых узких граней нагревали в методических печах широкополосного стана и прокатывали по стандартной технологии в универсальных клетях черновой группы на толщину 40 мм. На части слябов производили боковое обжатие в вертикальных валках на 30-45 мм.

На раскатах, полученных из слябов с вогнутой формой узких граней, штифт располагался на расстоянии 13,3 мм от кромки раската в случае прокатки без бокового обжатия и на расстоянии 25,0 мм в случае прокатки с боковым обжатием.

На раскатах, полученных из слябов с выпуклой формой узких граней, штифт располагался на расстоянии 30,0 мм от кромки раската в случае прокатки без бокового обжатия и на расстоянии 32,5 мм в случае прокатки с боковым обжатием.

Проведён дополнительный эксперимент для подтверждения достоверности оценки величины смещения ребровых зон. При прокатке полосы толщиной 4,0 мм с суммарным обжатием в вертикальных валках 20 мм, полученной из слябов с одной плоской и второй вогнутой узкими гранями, штифты были расположены на расстоянии 30 мм и 20-23 мм от кромки соответственно.

Таким образом, в работе [26] экспериментально установлено, что при уменьшении бокового обжатия в вертикальных валках и при вогнутых узких гранях сляба прикромочные дефекты в меньшей степени смещаются к продольной оси раската.

Исследование влияния формы боковых граней на перемещение прикромочных дефектов также проведено в работе [27]. В ходе исследования зарубежные учёные пришли к схожим выводам: вогнутая боковая грань сляба способствует снижению перехода металла с рёбер на горизонтальные поверхности раската.

Формирование вогнутых узких граней сляба непосредственно в процессе разливки на УНРС связано со значительными техническими трудностями. Такой же технический эффект можно добиться применением калиброванных вертикальных валков универсальных клетей черновой группы станов горячей прокатки, позволяющих формировать вогнутые узкие грани при деформации сляба в вертикальных валках.

Высокая эффективность применения калиброванных вертикальных валков с выпуклым дном подтверждается многими учёными на примере различных станов [28-32]. Отмечается снижение смещения дефектных зон к продольной оси раската за счёт меньшей деформации рёбер сляба. Особенно ярко это проявляется на верхней горизонтальной поверхности, как правило являющейся лицевой. Из-за известной разницы температур по толщине сляба именно на верхней горизонтальной поверхности наблюдается наибольшее смещение ребровых зон к продольной оси раската. Недостатком классических ящичных калибров с выпуклым дном является их значительная максимальная глубина, доходящая до 50 мм и более. Изготовление такого калибра приводит к значительному расходу металла.

Калибр с меньшей глубиной описан в патенте № 1603595 [33]. Одна из задач этого калибра - формирование двойной бочкообразности на боковых гранях раската для исключения наплывов металла на горизонтальных поверхностях в начальной стадии прокатки. По мнению авторов патента, применение вертикальных валков с данным калибром позволит уменьшить количество дефектов на кромках раската, повысить выход годного металла в среднем на 3 % и стабилизировать процесс прокатки в вертикальных валках, что в общей сложности повысит производительность стана горячей прокатки на 2,5 %. Схема калибра приведена на рисунке 1.3.

Данный калибр опробован при прокатке слябов толщиной 365-410 мм. Недостатком такого калибра является сложность в изготовлении в условиях прокатных цехов, а также формирование двойной бочкообразной узкой грани сляба, что при дальнейшей прокатке может привести к образованию дефекта «вкатанная окалина».

Рисунок 1.3 - Схема профилировки вертикального валка для формирования двойного бочкообразования (патент № 1603595) [33].

В работе [34] описаны результаты моделирования изменения формы поперечной прикромочной трещины, расположенной на продольном ребре сляба, при деформации в горизонтальных валках черновой группы стана горячей прокатки. Модель, основанная на методе конечных элементов, построена с использованием программного комплекса DEFORM 3D.

При построении модели были приняты допущения:

- процесс деформации - изотермический, симметричный;

- валки несжимаемые;

- материал сляба - однородный, изотропный;

- деформируемая среда - вязкопластическая.

постоянным и равным 0,5. Уравнение сопротивления деформации описано функцией (1.1). Марка стали - Х70.

= 15зои°'1019£0'1344е-°'00253с (1.1)

где и - скорость деформации, 1/с; £ - относительное обжатие, %; £ - температура раската, °С.

Начальные размеры сляба:

- толщина (Н0) - 250 мм;

- ширина (В0) - 1000 мм;

- длина (Ь0) - 500 мм.

Начальные размеры трещины:

- протяжённость трещины по вертикальной и горизонтальной грани сляба (10) - 20 мм;

- ширина раскрытия трещины (ш°) - 1,5 мм.

В работе рассмотрена модель 1/4 сляба. Это стало возможным благодаря допущению о симметричности процесса деформации. Число узлов составило 40 089, число элементов - 180 845. В области трещины коэффициент сгущения сетки - 0,04.

Исследования показали, что процесс деформации сопровождается раскрытием берегов кромочной трещины в направлении прокатки. Расстояние между точками, лежащими одновременно на ребре сляба и на стенках трещины (ширина раскрытия трещины) увеличилось в 14 раз: от 1,5 мм в начальном положении до 21,3 мм после прохождения пятой клети. При этом трещина полностью выходит на поверхность контакта с рабочим валком. После деформации в черновой группе стана горячей прокатки (5 клетей) поперечная

трещина, располагавшаяся на ребре сляба, трансформируется в дефектную область в виде складки, расположенной в прикромочной области на лицевой поверхности раската. Размер получившегося дефекта сопоставим с протяжённостью исходной трещины на горизонтальной грани сляба. Для принятых исходных данных и условий моделирования протяжённость дефекта после деформации составила 20 мм.

В работе [35] описаны компьютерные и лабораторные эксперименты, в которых исследовано изменение формы и размеров кромочной трещины. Деформация образца проходила за 14 проходов: 7 проходов имитируют прокатку в черновой группе клетей (из них 1 и 4 проходы - деформация в вертикальных валках) и 7 проходов имитируют прокатку в чистовой группе стана горячей прокатки. Рассмотрены несколько кромочных трещин различных размеров. Длина трещины в направлении ширины и толщины образца составляла 10; 30 и 50 мм, ширина раскрытия трещины - 0,5; 1,0 и 1,5 мм. При компьютерном моделировании трение задано по закону Амонтона-Кулона и принято равным 0,5. При исследовании особое внимание было уделено количественному определению расстояния между кромками трещины после деформации и положению трещины относительно кромки полосы. Результаты показали, что начальная ширина раскрытия трещины слабо влияет на результирующую длину дефекта, тогда как длина трещины в направлении ширины и толщины образца имеет существенное влияние. Среднее расстояние от трещины до кромки полосы после 7 проходов (из них 2 в вертикальных валках) составило 4-6 мм. Во время первого прохода трещина раскрывалась, что связано с удлинением образца. После четырёх проходов дно трещины значительно поднялось, что привело к вытеснению на поверхность металла, первоначально представляющего собой боковую поверхность трещины. При этом произошло складывание окисленных стенок трещины, что привело к образованию внутренних окисленных участков. При

последующих проходах получившиеся складки вытягивались в направлении прокатки.

В работе [36] исследовано поведение трещины при чередующемся обжатии узких и широких граней сляба с применением цилиндрических вертикальных валков и вертикальных валков с ящичным калибром. В ходе физического эксперимента последовательно выполняли деформацию узкой и широкой грани образца сечением 25^120 мм с нанесённой кромочной трещиной. Уменьшение ширины за одно обжатие составляло 5 мм. Уменьшение толщины - 1 мм. Всего выполнены три обжатия узкой и три обжатия широкой грани образца. В ходе компьютерного моделирования, основанного на методе конечных элементов, исследовался образец сечением 250^1200 мм с нанесённой кромочной трещиной. Длина У-образной трещины в направлении ширины и толщины образца составляла 20 мм, ширина раскрытия - 2 мм. Предел текучести в компьютерной модели описан функцией (1.2):

а = А-£ви с т+°ер'т (1.2)

где: е - степень деформации;

и - скорость деформации;

Т - температура деформации;

А, В, С, Э, Б - коэффициенты, зависящие от марки стали.

В силу симметрии процесса деформации в качестве моделируемого объекта взята 1/4 часть сляба. Коэффициент трения принят постоянным и равным 0,35. В ходе исследования определено, что при применении цилиндрических вертикальных валков чередующееся вертикальное и горизонтальное обжатие приводит к смыканию стенок трещины. При применении калиброванных вертикальных валков при последующем горизонтальном обжатии стенки трещины могут вновь раскрыться. Однако небольшая суммарная степень

деформации широкой грани образца (12 %) не позволяет сделать однозначные выводы о формоизменении кромочной трещины при обжатии в универсальных клетях станов горячей прокатки.

Во всех описанных выше работах приведены результаты физических и/или компьютерных экспериментов по исследованию некоторых факторов, таких как величина бокового обжатия, форма узкой грани сляба и форма калибра вертикальных валков, на смещение участков металла с боковых граней и рёбер сляба на горизонтальные поверхности раската. Но ни в одной из этих работ не описан механизм и интенсивность перемещения металла в зависимости от положения дефекта в прикромочной области раската. Также не освещённым остался вопрос влияния технологических режимов, таких как распределение бокового обжатия между вертикальными валками черновых клетей станов горячей прокатки, подпора или натяжения между вертикальными и горизонтальными валками и др. на перемещение металла к продольной оси раската.

1.2. Устойчивость раската при обжатии в вертикальных валках

Горячая прокатка с обжатием кромок вертикальными валками позволяет снизить разноширинность готовой полосы и уменьшить подрезку кромок на последующих переделах. Однако, чрезмерное боковое обжатие может привести к потере устойчивости раската и образованию заворота кромки. Для определения момента потери устойчивости раската при обжатии в вертикальных валках используют различные зависимости. В работах [37, 38] условия потери устойчивости определяются критическим абсолютным обжатием и критическим усилием, определяемым выражением (1.3):

Ркр = Л 1^°Я° (1.3)

где: п1 - безразмерный параметр; Е - модуль упругости металла; В0 - ширина полосы; Н0 - толщина полосы.

Формула (1.3) разработана на основе лабораторных экспериментов по прокатке свинцовых образцов и отличается невысокой точностью [37].

В промышленных условиях ОАО «Кольчугцветмет», где установлен реверсивный двухвалковый стан 850*1000 горячей прокатки, оборудованный приводными вертикальными валками, получена формула (1. 4) расчёта критического бокового обжатия раската [37, 39].

ДЬкр = аЕ^ (1.4)

где: а - коэффициент, равный 0,0038 мм/МПа; Е - модуль упругости металла; к - толщина раската; Ь - ширина раската.

Формула (1.4) получена для вертикальных валков радиусом не менее 250 мм и для соотношения = 0,01^0,07.

Для штрипсовых станов в работах [37, 40] предложена зависимость (1.5).

р (1.5)

Ркр 8Я ( )

где: п - коэффициент, зависящий от отношения ширины заготовки к её толщине;

С - диаметр валка; В - ширина полосы.

Зависимость (1.5) получена для соотношения = 14^60.

Недостатком зависимостей (1.4) и (1.5) является ограниченная область определения соотношения ширины полосы к её толщине, не удовлетворяющая условиям прокатки слябов в черновой группе непрерывных широкополосных станов горячей прокатки.

В работе [41] приведены формулы определения критических напряжений и усилий, при которых металлическая пластина теряет устойчивость. Наиболее приближенной к прокатке раската в универсальной клети НШСГП является схема деформации прямоугольной пластины, при шарнирном опирании длинных краёв и нагруженной сосредоточенными силами (рисунок 1.4)

Р А о Р

ь -<->

Рисунок 1.4 - Схема нагружения

Если ограничиться точностью расчёта критического усилия порядка 5 %, то при соотношении сторон пластины аД > 5 влиянием закрепления коротких сторон можно пренебречь [42]. Для большинства непрерывнолитых слябов, предназначенных для прокатки на НШСГП, соотношение сторон пластины аД составляет (5 ^ 9).

Критическое усилие рассчитывается по формуле 1.6.

Ркр = ^— (16)

где: К - коэффициент, зависящий от способа закрепления краёв пластины; В - жёсткость пластины, Н*м;

Ь - ширина пластины (для выбранных условий равна ширине сляба), м.

Жёсткость пластины предложено рассчитывать по формуле 1.7.

ЕЙ3

В=Т7Тл-2л (17)

12(1 — Vг)

где: Е - модуль упругости, Па;

к - толщина пластины (для выбранных условий равна толщине раската), м. - коэффициент Пуассона.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Поляков Алексей Викторович, 2020 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Берхерс Й., Антуан К.П. Технологические измерения: повышение качества продукции и стабильности производственного процесса / Й. Берхерс, К.П. Антуан // Черные металлы. - 2006. - № 2. - С. 38-49.

2. Бережная Г.А., Салганик В.М., Песин А.М. Разработка и использование сбалансированной системы показателей для улучшения качества продукции / Г.А. Бережная, В.М. Салганик, А.М. Песин // Производство проката. - 2007. - № 12. - С. 34-38.

3. Беняковский М.А. Производство автомобильного листа / М.А. Беняковский, В.Л. Мазур, В.И. Мелешко. - М.: Металлургия, 1979. - 256 с.

4. Байндорф Й., Анстотс Т., Эберле А., Эрненпуч Л. Оптимизация технологического процесса и качества коррозионностойкой полосы на основе системы контроля поверхности / Й. Байндорф, Т. Анстотс, А. Эберле, Л. Эрненпуч // Черные металлы. 2005. - № 3. - С. 45-56.

5. Андерсен Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2-х т. / Д. Андерсен, Дж. Таннехилл, Р. Плетчер. -М.: Мир, 1990. - 728 с.

6. Агуреев В.А., Курякин А.В., Трусило С.В. Измерение плоскостности горячекатаной полосы электронно-оптическим измерителем ИП-4 под натяжением моталки / В.А. Агуреев, А.В. Курякин, С.В. Трусило // Металлург. -2007. - № 3. - С. 72-75.

7. Горностай Н.И., Иванова Л.А., Романюк Н.А. Анализ методов повышения качества горячекатаной полосы путём управления температурно-скоростным режимом непрерывной черновой группы клетей / Н.И. Горностай, Л.А. Иванова, Н.А. Романюк - М.: Металлургия, 1986. - С. 49-51.

8. Полухин П.И., Полухин В.П., Потемкин В.К. Качество листа и режимы непрерывной прокатки / П.И. Полухин, В.П. Полухин, В.К. Потемкин. -Алма-Ата: Наука, 1974. - 400 с.

9. Максимов Е.А., Шаталов Р.Л., Босхамджиев Н.Ш. Производство планшетных полос при прокатке / Е.А. Максимов, Р.Л. Шаталов, Н.Ш. Босхамджиев - М.: Теплотехник, 2008. - 336 с.

10. ГОСТ 7566-2018 Металлопродукция. Правила приёмки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение. - М.: Стандартинформ, 2019. - 51 с.

11. Дружинин Н.Н. Непрерывные станы как объект автоматизации / Н.Н. Дружинин - М.: Металлургия, 1975. - 336 с.

12. Ержанов А.С. Оптимизация параметров листовой прокатки низкоуглеродистых сталей на основе обеспечения выкатываемости поверхностных дефектов: дисс. на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.16.05 / Ержанов Алмас Сатыбалдыевич. - Темиртау, 2015.

13. Синицкий О.П., Полецков П.П. Элементы современных технологических систем для обеспечения геометрии и формы листового проката / О.П. Синицкий, П.П. Полецков // Листопрокатное производство. - 2015. - № 6. -С. 72-99.

14. Лемон С. Автоматический осмотр поверхности полосы для обеспечения сплошного контроля качества в линии / С. Лемон // Черные металлы. - 2003. - № 4. - С. 49-54.

15. Луговской В.М. Алгоритмы систем автоматизации листовых станов / В.М. Луговской. - М.: Металлургия, 1974. - 320 с.

16. Мазур В.Л. Предупреждение дефектов листового проката / В.Л. Мазур, А.И. Добронравов, П.П. Чернов. - К.: Техника, 1986. - 141 с.

18. Мазур И.П., Басуров А.В., Ненахов В.А., Тищенко Д.А. Развитие системы контроля качества поверхности горячекатаных полос стана 2000 / И.П. Мазур, А.В. Басуров, В.А. Ненахов, Д.А. Тищенко // Авиакосмические технологии «АКТ-2004»: Труды 5-ой Международной науч.-техн. конф. 4.II. -Воронеж: ВГТУ, 2004. - С. 71-76.

19. Mazur I.P. Improvement of consumer qualities and stability of the technological process of hot rolled stock production / Mazur Igor P. // Materials Science Forum - Vols. 575-578. Trans tech publications, Switzerland. - 2008/Apr/08. -P. 379-384.

20. Ковалев П.В. Совершенствование сквозной технологии производства холоднокатаного листа на основе исследования природы его дефектов: автореф. дис. на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.16.02 / Ковалев Павел Валерьевич. - СПб., 2006. - 20 с.

21. Новокщенова С.М., Виноград М.И. Дефекты стали. Справочник / С.М. Новокщенова, М.И. Виноград - М.: Металлургия, 1984. - 199 с.

22. Тимофеев Д.И., Чернер М.И., Сабиев М.П. Влияние пороков боковых и торцевых слябов на качество листов / Д.И. Тимофеев, М.И. Чернер, М.П. Сабиев // Металлургия и горнорудная промышленность. - 1964. - №3. - С. 12-14.

23. Сафьян М.М., Чернер М.И. Исследование закономерностей перехода боковых граней сляба на поверхность контакта при прокатке толстых листов. - В кн.: Обработка металлов давлением, М.: Металлургия, 1967. С. 185-194.

24. Сафьян М.М., Чернер М.И. О применении поперечной схемы прокатки толстых листов. - В кн.: Обработка металлов давлением, М.: Металлургия, 1970. С. 28-35.

25. Казаков А.А., Ковалев А.В., Зинченко С.Д. Природа дефектов горячекатаного листа из трубных марок стали. Часть 1. Дефекты, имеющие сталеплавильную природу / А.А. Казаков, А.В. Ковалев, С.Д. Зинченко // Черные металлы. - № 11, - 2007. - С. 8-15.

26. Пименов В.А., Копылов А.Ф., Глебов В.П., Кононыхин Г.Н. Влияние формы узких граней слябов и их деформации при горячей прокатке на топографию дефектов поверхности готового проката / В.А. Пименов, А.Ф. Копылов, В.П. Глебов, Г.Н. Кононыхин // Металлург - 2014. - №9. -С. 69-71.

27. Chun M., Kwon H., Park H. A numerical study of rolled-in scale in the Hot Strip Mill. // Paper presented at the 9th International Steel Rolling Conference, CNIT Paris-La Defense, June 19-21 2006.

28. Медведев Г.А., Лебедев С.А., Шурыгин В.И. Определение параметров прокатки и настройки вертикальных валков НШС горячей прокатки: Тр. I конгр. прокатчиков. М. :Черметинформация, 1996. С. 113-116.

29. Шабалов И.П. Промышленное исследование перехода металла с боковых граней сляба на основные поверхности листа / И.П. Шабалов // Производство проката -2004. - № 9. - С. 3-12.

30. Салганик В.М., Песин А.М., Пустовойтов Д.О. Разработка эффективной схемы черновой прокатки низколегированных сталей / В.М. Салганик, А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов // Сталь. - 2008. - № 9. - С. 50-53.

31. Chun M.S., Kwon H.C., Park H.D. Edge seam behaviour on the strip edge in hot strip rolling. // Paper presented at the 9th International Steel Rolling Conference, CNIT Paris-La Defense, June 19-21 2006.

32. Lezhnev S., Naizabekov A., Panin E., Arbuz A. Evaluation of the effectiveness of the use of horizontal and vertical rolls in the "rolling-pressing" process on the basis of the stress-strain state studying / S. Lezhnev, A. Naizabekov, E. Panin, A. Arbuz // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 4. Сер. "4th International Conference Recent Trends in Structural Materials".- 2017. - С. 1-7.

34. Салганик В.М., Песин А.М., Пустовойтов Д.О. Моделирование поведения поперечных угловых трещин сляба при прокатке в горизонтальных валках / В.М. Салганик, А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. - 2010. - № 3. - С. 22-24.

35. Kainz A., Ilie S., Parteder E., Zeman K. From slab corner cracks to edge-defects in hot rolled strip - experimental and numerical investigations / A. Kainz, S. Ilie, E. Parteder, K. Zeman // Steel Research International. - 2008. - № 11. - Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/283808860

36. Liu X., Yu H., Li C., Zhao H. Behaviour of corner surface cracks in V-H rolling process of steel slabs. // Paper presented at the 9th International Steel Rolling Conference, CNIT Paris-La Defense, June 19-21 2006.

37. Шаталов Р.Л., Алдунин А.В., Карпов С.А., Шиманаев А.Е. Исследование продольной устойчивости полос из медных сплавов при прокатке в вертикальных валках полосового стана / Р.Л. Шаталов, А.В. Алдунин, С.А. Карпов, А.Е. Шиманаев // Металлург. - 2007. - № 10. - С. 57-59.

38. Мельцер В.В., Серов В.И. Экспериментальное исследование устойчивости полос в вертикальных валках листопрокатного стана / В.В. Мельцер, В.И. Серов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1970. - № 6. -С. 104-108.

39. Карпов С.А., Шаталов Р.Л. Повышение продольной устойчивости раската при реверсивной горячей прокатке полос на универсальном стане // Труды шестого конгресса прокатчиков. Том 1 (Липецк, 18-21 октября 2005). - М.: Объединение прокатчиков, 2005. -С. 99-104.

40. Полухин П.И., Клименко В.М., Полухин В.П. Прокатка толстых листов / П.И. Полухин, В.М. Клименко, В.П. Полухин. - М.: Металлургия, 1984. -288 с.

41. Болотин В.В., Вольмир А.С., Диментберг М.Ф. Прочность, устойчивость, колебания / В.В. Болотин, А.С. Вольмир, М.Ф. Диментберг. Том 3. - М.: Машиностроение, 1968. - 567 с.

42. Алфутов Н.А. Основы расчёта на устойчивость упругих систем / Н.А. Алфутов. М.: Машиностроение, 1978. - 309 с.

43. Дема Р.Р., Платов С.И., Харченко М.В. Компьютерное и математическое моделирование процесса горячей прокатки с применением смазочных материалов в программном комплексе DEFORM-3D / Р.Р. Дема, С.И. Платов, М.В. Харченко // Производство проката. - 2019. - № 9. - С. 8-12.

44. Коновалов Ю.В., Остапенко А.Л., Пономарев В.И. Расчёт параметров листовой прокатки / Ю.В. Коновалов, А.Л. Остапенко, В.И. Пономарев. - М.: Металлургия, 1986. - С. 429.

45. Поляков А.В., Шатшу Нетшутзим Р., Мазур И.П. Влияния технологических параметров прокатки в универсальных клетях на процесс смещения металла от кромок к продольной оси раската. Сообщение 1. Технологические параметры / А.В. Поляков, Р. Шатшу Нетшутзим, И.П. Мазур // Черные металлы. - 2020. - № 8. - С. 20-24.

46. Polyakov A.V., Mazur I.P. Research on the Effect of Reduction Distribution in Universal Stands on the Process of Metal Transition from Sides to the Center Line of Transfer Bar / A.V. Polyakov, I.P. Mazur // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. № 718, 012014. doi:10.1088/1757-899X/718/1/012014.

47. Хлопонин В.Н., Полухин П.И., Погоржельский В.И. Горячая прокатка широких полос / В.Н. Хлопонин, П.И. Полухин, В.И. Погоржельский. - М.: Металлургия, 1991. - 198 с.

49. Коцарь С.Л., Белянский А.Д., Мухин Ю.А. Технология листопрокатного производства / С.Л. Коцарь, А.Д. Белянский, Ю.А. Мухин. - М.: Металлургия, 1997. - 272 с.

50. Дурнев В.Д., Настич В.П., Дурнев Н.В. Механика и физика листовой прокатки / В.Д. Дурнев, В.П. Настич, Н.В. Дурнев. - М.: Наука и технологии, 2002. - 225 с.

51. Грудев А.П. Внешнее трение при прокатке / А.П. Грудев. - М.: Металлургия, 1973. - 288 с.

52. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением / Е.И. Исаченков. - М.: Машиностроение, 1978. - 210 с.

53. Кривенцов А.М. Определение коэффициента трения при горячей, тёплой и холодной прокатке чёрных и цветных металлов / А.М. Кривенцов // Производство проката. - 2016. - № 1. - С. 10-13.

54. Дема Р.Р., Платов С.И., Харченко М.В., Латыпов О.Р. Компьютерное и математическое моделирование процесса горячей прокатки с применением смазочных материалов в программном комплексе DEFORM-3D. Сообщение 2. Компьютерное моделирование процесса контактного взаимодействия «опорный валок - рабочий валок» при листовой горячей прокатке с применением технологической смазки / Р.Р. Дема, С.И. Платов, М.В. Харченко, О.Р. Латыпов // Производство проката. - 2019. - № 9. - С. 8-12.

55. Жильников Е.П., Самсонов В.Н. Основы триботехники / Е.П. Жильников, В.Н. Самсонов. - Самара: Из-во СГАУ, 2012. - 133 с.

56. Инатович Ю.В., Гареева Л.В. Влияние натяжения полосы на режим обжатий при холодной листовой прокатке / Ю.В. Инатович, Л.В. Гареева // Производство проката. - 2018. - № 11. - С. 3-6.

58. Целиков А.И. Основы теории прокатки / А.И. Целиков. - М.: Металлургия, 1965. - 247 с.

59. Шаталов Р.Л., Максимов Е.А, Лукаш А.С., Юдин Е.А. Исследование и разработка режимов натяжений и профилировок валков при моделировании и холодной прокатке латунных полос для повышения из точности / Р.Л. Шаталов, Е.А. Максимов, А.С. Лукаш, Е.А. Юдин // Производство проката. - 2016. - № 11.

- С. 20-23.

60. Литовченко Н.В. Станы и технология прокатки листовой стали / Н.В. Литовченко. - М.: Металлургия, 1979. - 271 с.

61. Грудев А.П. Теория прокатки / А.П. Грудев. - М.: Металлургия, 1988.

- 240 с.

62. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки / А.И. Целиков, Г.С. Никитин, С.Е. Рокотян. - М.: Металлургия, 1980. -320 с.

63. Шитов М.В. Изменение ширины сляба валками: область применения и направления развития / М.В. Шитов // Калибровочное бюро. - 2014. - № 3. -С. 91-111.

64. Коновалов Ю.В., Руденко Е.А., Фролова М.О. Возможные технологии редуцирования непрерывнолитых слябов по ширине на широкополосных станах. Сообщение 1. Редуцирование в МНЛЗ и в линии ШСГП при использовании пресса, универсальной реверсивной клети или редуцирующего агрегата / Ю.В. Коновалов, Е.А. Руденко, М.О. Фролова // Производство проката. - 2014. - № 7. -С. 3-8.

65. Коновалов Ю.В., Руденко Е.А., Фролова М.О. Возможные технологии редуцирования непрерывнолитых слябов по ширине на широкополосных станах. Сообщение 2. Разработка и исследование схем редуцирования в универсальных клетях широкополосных станов / Ю.В. Коновалов, Е.А. Руденко, М.О. Фролова // Производство проката. - 2014. - № 8. - С. 3-13.

66. Коновалов Ю.В., Руденко Е.А., Фролова М.О. Редуцирование непрерывнолитых слябов в технологической линии широкополосных станов горячей прокатки / Ю.В. Коновалов, Е.А. Руденко, М.О. Фролова // Сталь. - 2014. - № 6. - С. 47-53.

67. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию / Г.А. Смирнов-Аляев. - Л.: Машиностороение, 1978. - 368 с.

68. Бровман М.Я. Применение теории пластичности в прокатке. - М.: Металлургия, 1965. - 246 с.

69. Шаталов Р.Л., Крутина Е.В., Лукаш А.С., Белкина О.А. Влияние условий контактного трения на деформационные и силовые показатели при прокатке тонких полос из меди и латуни / Р.Л. Шаталов, Е.В. Крутина, А.С. Лукаш, О.А. Белкина // Производство проката. - 2015. - № 5. - С. 3-6.

70. Рудской А.И., Лунев В.А. Теория и технология прокатного производства. Учеб. пособие / А.И. Рудской, В.А. Лунев. - СПб.: Наука, 2005. -540 с.

71. Коновалов Ю.В., Коренко М.Г. О применении вертикально расположенных валков на толстолистовых реверсивных станах / Ю.В. Коновалов, М.Г. Коренко // Производство проката. - 2015. - № 3. - С. 8-13.

72. Коновалов Ю.В., Еремин Ю.А., Тишков В.Я., Тодораки О.И. Регулирование ширины полос в системе вертикальные-горизонтальные валки / Ю.В. Коновалов, Ю.А. Еремин, В.Я. Тишков, О.И. Тодораки // Технология производства широкополосной стали: темат. отрасл. сб. науч. тр. (МЧМ СССР). -М.: Металлургия, 1983. - С. 36-38.

73. Пименов В.А., Шамрин А.В. Поляков А.В. Мазур И.П. Профилировка вертикальных валков клети №1 стана 2000 ПАО «НЛМК» для уменьшения прикромочного дефекта «Раскатная трещина» / А.В. Пименов, А.В. Шамрин, А.В. Поляков, И.П. Мазур // Черные металлы. - 2018. - № 11. - С 17-21.

74. Богатов А.А., Нухов Д.Ш., Лещев И.В. Теоретическое исследование и научное обоснование способа продольной прокатки заготовки на основе интенсивной знакопеременной деформации / А.А. Богатов, Д.Ш. Нухов, И.В. Лещев // Черные металлы. - 2016. - № 10. - С. 34-38.

75. Коновалов Ю.В., Руденко Е.А., Фролова М.О. Возможные технологии редуцирования непрерывнолитых слябов по ширине на широкополосных станах. Сообщение 1. Редуцирование в МНЛЗ и в линии ШСГП при использовании пресса, универсальной реверсивной клети или редуцирующего агрегата / Ю.В. Коновалов, Е.А. Руденко, М.О. Фролова // Производство проката. - 2014. - № 7. -С. 3-8.

76. Гарбер Э.А., Алешин А.Е., Дёгтев С.С., Трайно А.И. Повышение эффективности работы реверсивного стана холодной прокатки полос из электротехнических сталей / Э.А. Гарбер, А.Е. Алешин, С.С. Дёгтев, А.И. Трайно // Производство проката. - 2014. - № 10. - С. 19-24.

77. Чеглов А.Е., Барыбин В.А., Бахтин С.В., Ярошенко А.В. Разработка технологии производства электротехнических изотропных сталей для магнитных сердечников электромашин с высоким КПД. Сообщение 7 / А.Е. Чеглов, В.А. Барыбин, С.В. Бахтин, А.В. Ярошенко // Производство проката. - 2015. - № 8. - С. 3-6.

78. Губанов О.М., Чеглов А.Е., Камышева Д.Е. Влияние кремния и фосфора на формирование микроструктуры и текстуры изотропной электротехнической стали при скоростном нагреве / О.М. Губанов, А.Е. Чеглов, Д.Е. Камышева // Производство проката. - 2015. - № 1. - С. 8-13.

79. Дема Р.Р., Латыпов О.Р., Калугина О.Б., Колдин А.В. Компьютерное и математическое моделирование процесса горячей прокатки с применением смазочных материалов в программном комплексе DEFORM-3D. Сообщение 1. Физическое и компьютерное моделирование процесса горячей прокатки со

смазочными материалами на машине трения СМЦ-1 / Р.Р. Дема, О.Р. Латыпов, О.Б. Калугина, А.В. Колдин // Производство проката. - 2019. - № 8. - С. 21-28.

80. Гугис Н.Н. Развитие прокатного производства Российской Федерации в 2013-2014 годах / Н.Н. Гугис // Труды десятого конгресса прокатчиков. Том 1 (Липецк, 14-16 апреля 2015). - Липецк: Объединение прокатчиков, 2015. - С. 414.

81. Лусинец Н.Л. Повышение эффективности процессов изготовления полуфабрикатов и заготовок из металлопроката / Н.Л. Лусинец // Труды десятого конгресса прокатчиков. Том 1 (Липецк, 14-16 апреля 2015). - Липецк: Объединение прокатчиков, 2015. - С. 305-308.

82. Соловьёва А.В., Яшалова Н.Н. Необходимость цифровизации отрасли чёрной металлургии / А.В. Соловьёва, Н.Н. Яшалова // Девятая международная научно-практическая конференция «Современные тенденции и инновации в науке и производстве» (Междуреченск, 15 апреля 2020). - Липецк: КузГТУ, 2015. - С. 271-275.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы аспиранта кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВО ЛГТУ Полякова A.B.

По результатам математического моделирования, выполненного в ходе работы по теме диссертации «Исследование и совершенствование технологии прокатки слябов с прикромочными трещинами в черновой группе НШСГП», для вертикальных валков первой универсальной клети стана 2000 Цеха горячей прокатки ПАО «HJ1MK» предложен специальный калибр сложной формы, предотвращающий смещение ребровых зон сляба вместе с находящимися на них дефектами к продольной оси раската, что позволяет уменьшить ширину подрезаемой кромки, необходимую для удаления прикромочных дефектов, и снизить отсортировку по таким дефектам, как «раскатанная трещина».

Материалы переданы в УРТ и ЦГП для использования в технологическом процессе и дальнейшего развития с учетом конкретных особенностей производства.

От ФГБОУ ВО ЛГТУ

Начальник Управления развития технологии

Д.А. Ковазев

Научный руководитель Заведующий кафедрой ОМД д-р техн. наук, профессор

И.П. Мазур

Аспирант кафедры ОМД аспирант

A.B. Поляков

ПРИЛОЖЕНИЕ Б