Перевірено точність математичної моделі гарячої прокатки листів на стані 3600 ВАТ ДМК "Азовсталь". Наведено порівняльну оцінку дослідної та розрахованої сили прокатки для досліджених листів. Обгрунтовано високі значення середнього відхилення дослідної та розрахованої сили прокатки, отримані для деяких листів.

Проверена точность математической модели горячей прокатки толстых листов на стане 3600 ОАО "МК "Азовсталь". Приведена сравнительная оценка опытной и расчетной силы прокатки для исследуемых листов. Обоснованы высокие значения среднего отклонения опытной и расчетной силы прокатки, полученные для некоторых листов.

The accuracy of mathematical model of hot rolling of plates was checked at 3600 Plate Mill of PJSC "Azovstal" Iron and Steel Works. Comparative evaluation of test and calculated rolling force for tested plates are given. High values of mean deviation of test and calculated rolling force obtained on some plates are grounded.

Предложена методика приближенного расчета теплового потока от горячей полосы к тонкому слою воды, растекающейся по ее верхней поверхности на участке ламинарного охлаждения. Решение отвечает режиму пленочного кипения медленно текущей жидкости, существенно недогретой до температуры насыщения. В качестве основного допущения принят параболический профиль температуры по толщине слоя жидкости.

Для автоматического управления установками ламинарного охлаждения широких полос на станах горячей прокатки необходим расчет в реальном масштабе времени локальных показателей теплоотдачи поверхности полосы в отдельных зонах по длине участка охлаждения. Одной из них является зона спокойного растекания слоя воды по поверхности после "гидравлического прыжка", окружающего место падения струи на полосу. Предложена инженерная методика расчета плотности потока теплоотдачи в этой зоне, основанная на представлении слоя воды в виде полуограниченного тела с исходной однородной температурой по толщине, на поверхности которого в начальный момент устанавливается температура, равная температуре насыщения водяных паров. С учетом большой начальной турбулентности потока воды, обусловленной гидравлическим прыжком, принят гиперболический закон снижения коэффициента турбулентной теплопроводности слоя жидкости по длине зоны растекания.

Рассмотрено формоизменение торцов раскатов при горячей прокатке листовых слитков в горизонтальных и вертикальных валках слябинга и толстолистового стана. Разработаны модели параметров формы концов раскатов в плане и в продольном сечении, учитывающие наиболее полный набор переменных.

Разработана конечно-элементная модель напряженно-деформированного состояния, а также основных показателей качества готовой металлопродукции при реализации процесса прокатки двухслойных биметаллических листов.

Вперше за умов, що відображають високий осередок деформації у процесі гарячої прокатки (три- та двомірний) виявлено та вивчено закономірності прояву динамічної деформаційної анізотропії розміщення реологійно складних (РС) металів. Експериментально досліджено на фізичній моделі параметри прокатки (тиск, випередження, відставання) високих штаб РС металів у інтенсивному режимі без розширення за умов, що подібні до гарячого деформування. Удосконалено методологію та технічне оснащення застосування методу муар для дослідження закономірностей течії металу в осередку деформації у процесі прокатки високої штаби з деформаціями, які перевищують її характеристичні значення. Розроблено нову лабораторну техніку та методологію пластометрії, які дозволяють запроваджувати випробування РС металів-моделей за умов, що найбільш повно відповідають специфіці інтенсивних режимів гарячої прокатки. У межах теорії подібності уточнено формування критеріальних комплексів та рівнянь щодо перерахунку результатів фізичного лабораторного моделювання удосконаленого процесу прокатки на специфічні умови натурного процесу.

Выполнено аналитическое исследование кольцевого гидравлического прыжка, образующегося при вертикальном натекании одиночной круглой струи жидкости на верхнюю поверхность неподвижной горизонтальной пластины. Получены простые зависимости радиуса прыжка от толщины послепрыжкового слоя в стационарном режиме. Область растекания струи при этом упрощенно разделена на две зоны: невязкого и вязкого течения (для второй из этих зон принято допущение о постоянстве толщины потока жидкости). Методика рекомендована для использования процесса охлаждения металлических листов круглыми струями жидкости в инженерных расчетах, а также решения задач автоматического управления этим процессом в режиме реального времени.

Індекс рубрикатора НБУВ: К621.500.3-1

Рубрики:

Гаряче прокатування листового металу

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рентабельність виробництва листового прокату суттєво залежить від виходу придатного, який значною мірою визначається формою листа у плані, тобто формою кінців прокату і коливаннями ширини по довжині смуги, які зумовлюють кінцеву і бічну обрізь. Зменшення металоємності вимагає зменшення бічної та торцевої обрізі, що можливо у разі наближення форми прокату у плані до прямокутної. Розглянуто різні способи управління формою листа у плані залежно від складу устаткування стана. Проведено дослідження математичного опису формоутворення товстого листа у плані стосовно автоматизованої системи управління формою листа у плані (СУФЛ) на товстолистовому прокатному стані. Наведено математичні моделі для стріли опуклості прокату, математичні моделі природного розширення і утяжки ширини, а також сумарного розширення прокату. Розглянуто рішення задачі з автоматичного управління формою листа у плані шляхом профілювання широких граней прокату на прикладі системи управління формою листа у плані (СУФЛ) для листового реверсивного стану гарячої прокатки 1500, що входить до складу АСУ ТП стана 1500. Основними функціями СУФЛ є визначення профілювання прокату по товщині і позиційне управління гідравлічним натискним пристроєм. Критерієм управління є відхилення форми листа у плані від бажаної (прямокутної). Як запобіжне наближення форми листа до прямокутної у плані використовується величина опуклості (угнутості) переднього і заднього кінців листа. Викладений у роботі підхід до управління формою листа у плані було використано під час розробки автоматизованих систем управління формою листа у плані (СУФЛ) на ряді листових станів.

Рентабельність виробництва листового прокату суттєво залежить від виходу придатного, який значною мірою визначається формою листа у плані, тобто формою кінців прокату і коливаннями ширини по довжині смуги, які зумовлюють кінцеву і бічну обрізь. Зменшення металоємності вимагає зменшення бічної та торцевої обрізі, що можливо у разі наближення форми прокату у плані до прямокутної. Розглянуто різні способи управління формою листа у плані залежно від складу устаткування стана. Проведено дослідження математичного опису формоутворення товстого листа у плані стосовно автоматизованої системи управління формою листа у плані (СУФЛ) на товстолистовому прокатному стані. Наведено математичні моделі для стріли опуклості прокату, математичні моделі природного розширення і утяжки ширини, а також сумарного розширення прокату. Розглянуто рішення задачі з автоматичного управління формою листа у плані шляхом профілювання широких граней прокату на прикладі системи управління формою листа у плані (СУФЛ) для листового реверсивного стану гарячої прокатки 1500, що входить до складу АСУ ТП стана 1500. Основними функціями СУФЛ є визначення профілювання прокату по товщині і позиційне управління гідравлічним натискним пристроєм. Критерієм управління є відхилення форми листа у плані від бажаної (прямокутної). Як запобіжне наближення форми листа до прямокутної у плані використовується величина опуклості (угнутості) переднього і заднього кінців листа. Викладений у роботі підхід до управління формою листа у плані було використано під час розробки автоматизованих систем управління формою листа у плані (СУФЛ) на ряді листових станів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К621.500.3-1

Рубрики:

Гаряче прокатування листового металу

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи – підвищення і стабілізація показників якості безперервнолитих сталевих слябів та товстолистового прокату при ВПО шляхом розробки фізично-обґрунтованої аналітичної моделі та нового способу предиктивного управління, які забезпечують стабілізацію режимів охолодження. Об'єкт досліджень – процеси під час теплообміну сталевої металопродукції з водоповітряним охолоджуючим середовищем. Предмет досліджень – закономірності впливу характеристик ВПО на показники якості безперервнолитих сталевих слябів та товстолистового прокату. Методи дослідження: контактне та дистанційне вимірювання температури сталевих заготівок; балансовий підхід теорії теплообміну; комп’ютерне моделювання із застосуванням Монте-Карло експериментів; стандартні випробування механічних властивостей листового прокату; множинна комп’ютерна регресія; комп’ютерне програмування у середовищі JavaScript; комп’ютерна візуалізація з використанням бібліотек jQuery і jQuery charts; комп’ютерне імітаційне моделювання. Вирішено актуальну науково-технічну задачу підвищення та стабілізації показників якості безперервнолитих слябів (БЛС) та товстолистового прокату (ТЛП) шляхом вдосконалення системи управління водоповітряним охолодженням (ВПО). Запропоновано новий теоретичний підхід та розроблено аналітичну модель ВПО, використання яких забезпечує відсутність турбулентної течії, дефіциту та надлишку компонентів. Розроблено нову аналітичну систему предиктивного управління охолодженням БЛС. Отримано регресійні моделі впливу ВПО на механічні властивості ТЛП. Запропоновано ієрархічний спосіб моделювання об’єктів з векторними цільовими функціями, що підвищує ефективність динамічного управління властивостями ТЛП. Експериментально-промисловими методами показано зменшення амплітуд коливань витрат охолоджуючої води втричі і температури металу БЛС - з 27ºС до 15ºС, при використанні результатів роботи, що знижує частку БЛС з поверхневими тріщинами з 11 % до 5 %.