Для снижения издержек на нагрев, повышения качества продукции и облегчения работы персонала введена в эксплуатацию система управления тремя проходными нагревательными печами на толстолистовом стане. Представлена структура системы, которая содержит на нижнем уровне микропроцессорные контроллеры, а на верхнем две рабочие станции на базе ПЭВМ. Перечислены основные функции, реализуемые системой. Рассмотрена концепция управления температурным режимом и первые результаты эксплуатации.

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.

Созданы автоматизированный электропривод переменного тока и автоматическая система управления отводящего рольганга непрерывного стана горячей прокатки тонкого листа на ОАО "Запорожсталь". Описаны преобразователи частоты электропривода рольганга и автоматизированная система управления процессом транспортировки прокатанной полосы.

Приведена методика определения рациональной длины отводящего рольганга широкополосного стана горячей прокатки (ШСГП), учитывающая согласование температурно-скоростных режимов прокатки и охлаждения полос. Показан пример использования методики для условий реконструируемого ШСГП 1680 ОАО "Запорожсталь".

Предложена конструкция двухобмоточного индуктора, включающего две трехфазные обмотки с различным полюсным делением для управления распределением температуры по ширине нагреваемой полосы. На основе решения задачи электродинамики определены энергетические показатели, нормальные и тангенциальные силы, воздействующие на ферромагнитную полосу при ее асимметричном положении в индукторе.

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.

Описано устройство коллектора охлаждения рабочих валков с индивидуальным отключением каждого сопла по ширине. Изложены результаты опробования системы секционного охлаждения с неуправляемыми форсунками и без них. Представлены графики теплового профиля рабочих валков при различных вариантах включения сопел коллектора.

Возрастающий уровень требований к качеству металлопродукции предъявляет высокие требования к оборудованию технологии производства проката. Для выпуска более конкурентоспособной продукции рассмотрены основные направления реконструкции стана 1700 горячей прокатки ОАО "ММК им. Ильича": повышение качества продукции; сдвиг сортамента в сторону прокатки тонких полос - толщиной вплоть до 1 мм; снижение себестоимости, в том числе за счет снижения материало- и энергоемкости; увеличение массы рулона до 30 т; увеличение годового объема производства до 4 млн т в год.

Решение проблемы получения качественного металлопроката связано с повышением эффективности производства горячекатаной травленой стали. Современные технологии снятия окалины с поверхности металла предусматривают использование ингибитора кислотной коррозии. На комбинате им. Ильича проведены лабораторные исследования и промышленное опробование в линиях НТА-1 и НТА-2 цеха холодной прокатки ингибитора "Rodine-58" производства фирмы "Henkel Surface Technologies" (Германия). В процессе работы разработана усовершенствованная методика определения защитного действия ингибитора в качестве косвенного определения концентрации "Rodine-58" в травильном растворе. Установлено повышение технико-экономических показателей производства горячекатаных травленых полос при включении в технологический процесс травления ингибитора. Поверхность металла, протравленного в присутствии ингибитора, имеет более светлый цвет; резко уменьшено выпадение в осадок одноводного железного купороса; снижены расходы серной кислоты и извести; уменьшено образование железного купороса. Ингибитор "Rodine-58" рекомендован для внедрения в технологию травления окалины горячекатаной стали.

Показаны возможности разработанного программного обеспечения проектирования технологии горячей прокатки полос и листов на широкополосных, толстолистовых реверсивных станах и станах с моталками в печах. Предусмотрен расчет параметров прокатки, технологических требований к оборудованию и условий его эксплуатации, а также режимов принудительного охлаждения полос и рациональных характеристик основного оборудования систем ускоренного охлаждения.

Описаны достоинства и недостатки существующих способов обжатия боковых кромок (ОБК) литых слябов (ЛС) по ширине. Обосновано преимущество использования пресса для ОБК ЛС по ширине. Показаны преимущества использования предлагаемой конструкции горизонтального гидравлического пресса (ГГП) для ОБК ЛС по ширине перед существующими конструкциями прессов. Описано устройство и приведены технические характеристики предлагаемой конструкции ГГП.

Представлен комплекс автоматических систем (КАС) регистрации параметров и управления технологическим процессом (ТП) прокатки слябов и передачи их в традиционную прокатку, а также условий работы оборудования слябинга ОАО "Запорожсталь". Применение КАС и объединяющей их функционирование системы сопровождения ТП создало базу для реализации материало- и энергосберегающей технологий в комплексе слябинг - широкополосный стан горячей прокатки.

Представлена новая конструкция воздушного керамического рекуператора из штучных огнеупорных изделий упрощенной формы. Приведены результаты его эксплуатации на нагревательной печи листопрокатного цеха - 1700 ОАО "ММК им. Ильича".

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.

Досліджено питання розробки та застосування методів обчислення оптимальних параметрів багатопрохідного процесу гарячелистової прокатки. Опрацьовано методи, які дозволяють уникнути труднощів, що виникають за умов реалізації антагоністичних вимог щодо швидкості дії та точності обчислень у системах реального часу. Розроблено точний і швидкий метод розрахунку форми готового виробу, який передбачає проведення розрахунків профілю валка та його вигину. Запропоновано метод адаптивного розрахунку опору деформації, призначеного для його використання у реальних процесах. Проведено оцінювання адекватності даних методів.

Висвітлено питання розвитку теорії та методів керування формозміною металу у процесі гарячої прокатки штаб і листів, а також розробки технологічних та технічних рішень стосовно автоматичного їх виробництва. З використанням теоретико-експериментальних методів досліджено деформацію металу на сталих і несталих стадіях прокатки розкатів у горизонтальних та вертикальних валках чорнових клітей листових і штабових станів з урахуванням послідовності, багаторазовості проходів у різноманітних схемах прокатки. Одержано кількісний опис впливу основних факторів реальних умов прокатки на параметри формозміни поперечного перерізу і кінців розкатів у плані. Розроблено та запроваджено технологічні рішення і пристрої керування, що забезпечує мінімальні витрати металу під час виробництва штаб та листів.

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.

Обгрунтовано шляхи удосконалення технології гарячої прокатки товстих листів з метою зменшення різниці їх поздовжньої та поперечної товщини за допомогою керування швидкісними режимами деформування. Для стабілізації пружних деформацій чистових клітей товстолистових станів використано кінематично асиметричну прокатку та зміну швидкості прокатки. Розроблено числові математичні моделі локальних та інтегральних параметрів прокатки в низькому осердку деформації за наявності кінематичної асиметрії на підставі енергетичного та силового підходів. Проведено математичне моделювання прокатки з кінематичною асиметрією умов, характерних для чистових клітей товстолистових станів. Встановлено основні закономірності впливу ступеня розузгодження швидкостей робочих валків на силу прокатки. Експериментально поляризаційно-оптичним методом і методом штифтових месдоз досліджено характер зміни контактних напружень у разі розузгодження швидкостей валків. Методом фізичного моделювання виявлено залежність сили прокатки від ступеня кінематичної асиметрії та ступеня деформації. З'ясовано, що ефект кінематичної асиметрії посилюється у разі збільшення ступеня деформації. Виявлено, що зменшення сили прокатки може досягати 1,3 рази. Розроблено нові способи та технології усунення різної поздовжньої та поперечної товщини товстих листів за допомогою розузгодження швидкостей робочих валків і зміни швидкості прокатки.