Формирование плоскостности холоднокатаных полос с учетом особенностей профиля поперечного сечения горячекатаного подката тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шкарин Александр Николаевич

• Шкарин Александр Николаевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Шкарин Александр Николаевич

Введение

1. Литературный обзор и постановка задач исследования

1.1. Плоскостность прокатываемых полос

1.2 Износ прокатных валков стана тонколистовой холодной прокатки

1.3 Методы управления плоскостностью прокатываемых полос

1.4. Контроль качества горячего подката. Измерение профиля поперечного сечения

1.5. Геометрические параметры профиля поперечного сечения горячекатаных полос

1.6. Соответствие формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката регламентирующим значениям.

Коэффициент детерминации

1.7 Постановка целей и задач исследования

2. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос

2.1. Характерная форма профилей поперечного сечения горячекатаных полос

2.2. Повышение точности аппроксимации контура профиля поперечного сечения горячекатаного подката

2.3. Математическая модель классификации профилей поперечного

сечения горячекатаных полос на характерные типы

Выводы к главе

3. Влияние формы профиля поперечного сечения горячего подката на формирование эпюры удельных натяжений холоднокатаных полос

3.1. Влияние макро особенностей профиля поперечного сечения горячего подката на распределение вытяжек по ширине холоднокатаных полос

3.2. Выводы к главе

4. Влияние профиля поперечного сечения горячекатаных полос на формообразование холоднокатаных полос

4.1. Формообразование холоднокатаных полос с профилем поперечного сечения 1-го типа

4.2. Формообразование холоднокатаных полос с профилем поперечного сечения 2-го типа

4.3. Формообразование холоднокатаных полос с профилем поперечного сечения 3-го типа

4.4. Формообразование холоднокатаных полос с профилем

поперечного сечения 4-го типа

4.5. Критерий ранжирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката по степени влияния на распределение выходных напряжений по ширине холоднокатаных полос

4.6. Технические устройства для предупреждения нарушений плоскостности холоднокатаных стальных полос

4.6.1. Устройства противоизгиба рабочих валков клети №5 стана холодной прокатки 2030 ЦХПП ПАО «НЛМК»

4.6.2. Устройство селективного охлаждения рабочих валков клети №5 стана холодной прокатки 2030 ЦХПП ПАО «НЛМК»

4.7. Технологические рекомендации по формированию монтажных партий с учетом формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката и предупреждению нарушений плоской формы полос, прокатываемых на тонколистовом стане холодной прокатки 2030 ЦХПП

4.8. Выводы к главе

5. Способ горячей тонколистовой прокатки с компенсацией прикромочного износа рабочих валков

5.1. Компенсация прикромочного износа рабочих валков с использованием однонаправленной осевой сдвижки рабочих валков

5.2. Выводы к главе

Основные выводы

Библиографический список

Приложение

Приложение А. Справка о внедрении результатов диссертационного

исследования на ПАО НЛМК

Приложение Б. Свидетельство о государственной регистрации

программы для ЭВМ

Приложение В. Патент на изобретение

Приложение Г. Список научных трудов, в которых опубликовано

основное содержание диссертации

Приложение Д. Использование результатов исследования в учебном процессе

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование плоскостности холоднокатаных полос с учетом особенностей профиля поперечного сечения горячекатаного подката»

Актуальность темы.

Требования потребителей к точности геометрических параметров холоднокатаных полос и листов, включая их плоскостность, постоянно растут - это объясняется тем, что все большая часть продукции таких отраслей промышленности, как машиностроение, автомобилестроение, изготовление строительных материалов и конструкций, производится на автоматических поточных линиях, безаварийное функционирование которых зависит в том числе и от плоскостности поставляемого металла.

Известно, что входным полупродуктом для производства тонколистового холоднокатаного проката являются горячекатаные полосы (горячекатаный подкат). Подкат формируется из горячекатаных полос одного и того же типоразмера, который характеризуется одинаковыми маркой стали, шириной и толщиной.

При перестройке стана холодной прокатки с одного типоразмера на другой изменяются такие энергосиловые параметры прокатки, как усилия, моменты, межклетевые натяжения, что приводит к изменению упругих прогибов рабочих валков и их сплющивания в контакте с полосой; эти изменения могут приводить к ухудшению плоскостности холоднокатаных полос. Однако имеют место и такие случаи, когда после холодной прокатки некоторого количества полос одного и того же типоразмера плоскостность последующих полос существенно ухудшается.

Одной из причин ухудшения плоскостности прокатываемых полос, в том числе и существенного, является изменение профиля поперечного сечения горячекатаного подката. В свою очередь, изменение профиля поперечного сечения горячекатаных полос одного и того же типоразмера (горячекатаного подката) может происходить по следующим причинам: изменение условий горячей прокатки (прогрессирующий износ рабочих валков, изменение температурно-скоростных параметров прокатки, изменение величин осевой сдвижки рабочих валков и т.п.), а также

формирование монтажной партии для стана холодной прокатки из горячекатаных полос одного и того же типоразмера, прокатанных на стане горячей прокатки в различное время.

Таким образом, существует потребность в предупреждении случаев ухудшения плоскостности холоднокатаных полос, прокатываемых не только после перестройки с одного типоразмера на другой, но и в рамках одного и того же типоразмера.

Вопросы, связанные с формообразованием листового и полосового проката, исследовали многие ученые-прокатчики, например, А.И. Целиков, И.М. Павлов, В.Н. Выдрин, В.П. Полухин, В.В. Мельцер, С.Л. Коцарь, Ю.А. Мухин, И.П. Мазур, С.М. Бельский и многие другие. Тем не менее, закономерности формирования плоскостности холоднокатаных полос в зависимости от формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката остаются недостаточно изученными.

Научная проблематика диссертации заключается в распознавании и идентификации основных типов профиля поперечного сечения горячекатаных полос, разработке методики и критериев их классификации, ранжирования и формирования горячекатаных монтажных партий с целью улучшения плоскостности полос, прокатываемых на стане холодной прокатки.

Исследуемая проблема актуальна для всех металлургических предприятий, производящих холоднокатаный тонколистовой прокат.

Цель работы и задачи исследования.

Цель диссертационной работы состоит в разработке теоретических положений и практических рекомендаций по улучшению плоскостности холоднокатаных стальных полос за счет учета влияния профиля поперечного сечения горячекатаного подката.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Идентификация основных типов профилей поперечного сечения

горячекатаного подката, в том числе негативно влияющих на плоскостность холоднокатаных полос.

2. Разработка математической модели для признакового описания контура профиля поперечного сечения горячекатаного подката.

3. Разработка методики и критериев распознавания, классификации и ранжирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката на характерные типы в зависимости от формы их контура;

4. Вероятностная оценка влияния формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на распределение вытяжек по ширине соответствующих холоднокатаных полос.

5. Разработка рекомендаций по формированию монтажных партий горячекатаного подката с учетом формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката и предупреждению нарушений плоской формы полос с целью улучшения плоскостности холоднокатаных полос.

6. Разработка профилировок рабочих валков клетей стана тонколистовой горячей прокатки и технологии горячей прокатки полос в клетях с осевой сдвижкой рабочих валков, позволяющей уменьшить прикромочные утолщения горячекатаных полос.

Тематика работы.

Тематика исследования соответствует паспорту специальности «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».

Научная новизна.

В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. На основе анализа причин потери плоской формы холоднокатаными стальными полосами идентифицированы основные типы профилей поперечного сечения горячекатаного подката.

2. Разработана математическая модель параметризации поверхности профиля поперечного сечения горячекатаного подката на основе аппроксимации полиномами Чебышева; полученное аналитическое представление профиля сохраняет необходимую информацию о прикромочных утолщениях и искажениях геометрии в средней части полосы для признакового описания формы его контура.

3. Разработан новый критерий качества профиля поперечного сечения горячекатаного подката на основе классификации на характерные типы в зависимости от формы его контура.

4. Разработана вероятностная модель влияния фактической формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на формирование распределения удельных натяжений по ширине холоднокатаных полос.

Практическая значимость работы:

1. Разработана методика ранжирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката по степени влияния на распределение выходных напряжений по ширине холоднокатаных полос.

2. Разработаны технологические рекомендации по формированию монтажных партий на непрерывном стане тонколистовой холодной прокатки с учетом влияния формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на формообразование холоднокатаных полос, которые переданы специалистам Управления развития технологии ПАО «НЛМК».

3. Разработано программное обеспечение для распознавания и классификации контуров профиля поперечного сечения горячекатаного подката с целью создания автоматизированной системы формирования

монтажных партий на непрерывном стане тонколистовой холодной прокатки (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019662812 от 03.10.2019 г.).

4. Разработан способ тонколистовой горячей прокатки (патент на изобретение №2724754 от 25.06.2020 г.), который направлен на компенсацию прикромочных утолщений прокатываемых полос.

5. Материалы диссертации используются в учебном процессе ЛГТУ в дисциплинах «Цифровизация технологических объектов в металлургии», «Неравномерность деформации».

6. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы на таких металлургических предприятиях, как ПАО «Северсталь» и ПАО «ММК», производящих холоднокатаный тонколистовой прокат.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Основные типы профилей поперечного сечения горячекатаного подката, в том числе негативно влияющие на плоскостность холоднокатаных полос, а также методика и критерии распознавания и классификации профилей поперечного сечения горячекатаного подката на характерные типы в зависимости от формы их контура.

2. Методика и критерии ранжирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката по степени влияния на распределение выходных напряжений по ширине холоднокатаных полос.

3. Методика построения вероятностной модели влияния фактических особенностей формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на распределение выходных напряжений по ширине холоднокатаных полос.

4. Рекомендации по формированию монтажных партий металла на входе стана тонколистовой холодной прокатки с учетом влияния формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на формообразование холоднокатаных полос.

5. Способ горячей тонколистовой прокатки с компенсацией прикромочных утолщений полос, прокатываемых в клетях с осевой

сдвижкой рабочих валков.

Объект и предмет исследования.

Объектом исследования является горячекатаный подкат, произведенный на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки 2000 Цеха горячей прокатки, и холоднокатаный прокат, полученный на 5-клетьевом стане 2030 Цеха холодной прокатки и покрытий ПАО НЛМК. Предмет исследования - влияние формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на формирование плоскостности холоднокатаных полос.

Апробация.

Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на следующих конгрессах, конференциях и семинарах: XII международный Конгресс прокатчиков (Выкса, 8-10 октября 2019 г.), II Международная научно-практическая конференция «Системы управления, математическое моделирование, автоматизация и энергоэффективность: SUMMA2020» (Липецк, 11-13 ноября 2020 г.), XII международной научно-практической конференции «Современные сложные системы управления» (Липецк, 25-27 октября 2017 г.), Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Тенденции развития современной науки» (Липецк, 6-7 июня 2019 г.), Областной профильный семинар «Школа молодых ученых» по проблемам технических наук (Липецк, 15 ноября 2019 г.).

Работа по теме диссертации проводилась в рамках научного проекта, поддержанного грантом РФФИ «Идентификация объектов и цифровое математическое моделирование технических систем для оптимального управления в условиях многокомпонентного управляющего воздействия» (№ 19-38-90257).

Публикации.

Результаты исследования опубликованы в 25 научных работах. Основное содержание диссертации представлено в 3 ведущих реферируемых научных журналах, рекомендованных в перечне ВАК РФ; в 9 изданиях,

индексируемых в международных системах цитирования Scopus/Web of Science; в 1 патенте на изобретение; в 1 свидетельстве о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, 5 приложений. Список литературы содержит 114 наименований. Работа изложена на 115 страницах и содержит 58 рисунков и 8 таблиц.

1. Литературный обзор и постановка задач исследования 1.1. Плоскостность прокатываемых полос

Основной задачей, которая ставится при получении стальных полос на непрерывных станах, является производство проката заданного сортамента с определенными показателями качества [1, 2]. При этом одной из главных характеристик показателя качества проката является его плоскостность [3, 4]. Под понятием неплоскостность подразумевается отклонение поверхности полосы от плоской поверхности, то есть различные искривления и искажения [5-10].

Неравномерные условия пластической деформации по ширине полосы являются причиной неравномерности обжатий и искажения. Схематично причинно-следственную связь на качественном уровне неравномерности деформации при прокатке и плоскостности прокатанной полосы можно изобразить следующим образом: неравномерность обжатия по ширине полосы ^ неравномерность вытяжки ^ неравномерность остаточных продольных натяжений ^ плоскостность полосы (после снятия натяжений). Таким образом, неплоскостность проявляется из-за неравномерного распределения остаточных напряжений Ааост по ширине полосы, которые

превышают критическое напряжение потери полосой формы &кр [11-14].

Примеры иллюстрации неплоскостности [15] представлены на рисунке 1.1.

Основными критериями для оценки неплоскостности проката являются два параметра:

• амплитуда неплоскостности - максимальное отклонение поверхности полосы от плоской плиты А на заданном отрезке плиты Ь;

• период - расстояние между соседними вершинами X.

В схематичном виде характеристики неплоскостности изображены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.1. Дефекты формы полосы

Известен деформационный критерий оценки величины остаточных напряжений сжатия и устойчивости прокатываемой полосы при плоской схеме деформации [16, 17].

Рисунок 1.2. Характеристики неплоскостности

Изобразим на рисунке 1.3 схематичное представление поперечного сечения полосы на входе и выходе из очага деформации.

Обозначим за длину полосы до входа в очаг деформации. Тогда длина кромки прокатанной полосы при плоской схеме деформации равна

с т ко е т ко +5к0 I1 = Ь0 —, длина середины полосы 10 = ь0--—

к к + Зк,

а относительную

разность в длинах между серединой и кромкой полосы можно в виде

следующей зависимости [18]:

где Мь - коэффициент вытяжки.

1 Мн

Ч + ^0 И0Л к Н + дкх Н у

АМн

Мн

Рисунок 1.3. Поперечное сечение полосы: а - на входе в очаг деформации; б - на выходе из очага деформации.

Также относительную разность в длинах между серединой и кромкой полосы можно записать в следующей форме [19]:

Ае =

АМн

1

Мн Мн

Н0 + 5Н0 Н0 Н + 8НХ н

1 НХ§Н0 - нзнх Н

Мн

Н (н ) н0 Н

(1.1)

Величину неравномерности относительных удлинений измеряют в показателях, называемых 1-Ц№Т. Один 1-Ц№Т равен 10 мкм / м. Для получения Ае в один 1-Ц№Т правую часть выражения (1.1) нужно умножить на 105.

Из (1.1) получаем условие равенства нулю относительной разности в длинах между серединой и кромкой полосы [20]:

8Н0 _ 5Н1 Но Н1 .

Если относительная разность в длинах между серединой и кромкой

Ае = 0 - полоса имеет абсолютно плоскую форму. В случае А8Ф 0 в полосе возникают остаточные напряжения:

А°ост = ~ЕАе >

где Е - модуль упругости материала полосы.

В источнике [12] формулируется деформационный критерий оценки

величины остаточных напряжений и устойчивости полосы:

/

Аа = Е

^ 5к0

V К К1 у

<а .

кр

Таким образом, для того чтобы полоса потеряла плоскую величина А аост должна превысить некоторую критическую величину напряжений

сжатия акр. Этой величине соответствует неравномерность относительных

удлинений / = 105 — [1-ЦЖГ]. При этом случай |Ае| > I , Ае > 0

кр Е

соответствует полосе с центральной коробоватостью, а случай |А| > 1кр , Ае < 0 соответствует полосе с краевой волнистостью [21].

1.2 Износ прокатных валков стана тонколистовой холодной прокатки

Профилировка прокатных валков стана тонколистовой холодной прокатки 2030 Цеха холодной прокатки и покрытий (ЦХПП) ПАО НЛМК определяется Технологической инструкцией ТИ 05757665-ЦХПП-06-2018 «Подготовка и эксплуатация прокатных валков» (Таблица 1.1) [22].

Таблица 1.1. Профилировки рабочих валков пятиклетевого стана холодной прокатки 2030 ЦХПП ПАО «НЛМК»

Суммарная профилировка, мм

Клеть 1 Клеть 2 Клеть 3 Клеть 4 Клеть 5

-0,10 - 0,20 0,00 - 0,20 0,00 - 0,20 0,00 - 0,20 По таблице 1.2

Таблица 1.2. Профилировки рабочих валков пятиклетевого стана холодной прокатки 2030 ЦХПП ПАО «НЛМК»

Наработка на опорных валках 5-ой клети, км Суммарная п] юфилировка рабочих валков 5-ой клети

вер < 1200 мм 1200мм < Вер < 1632мм Вер > 1632 мм

0-1000 +0,10 мм на каждый валок по сравнению с базовыми значениями от минус 0,10 до 0,10 минус 0,10 мм на каждый валок по сравнению с базовыми значениями

1000-2000 от 0,10 до 0,30

2000-3000 от 0,30 до 0,50

2000-4000 от 0,50 до 0,70

4000-5000 от 0,70 до 0,80

5000-6000 от 0,80 до 0,90

более 6000 от 0,90 до 1,00

Вер - средневзвешенная ширина металла, прокатываемого в монтаже

Опорные валки клети №5 выполняются шлифованными с суммарной выпуклостью 0,80 мм, Яа < 1,25 мкм.

Особенность в задании величины профилировки клети №5 пятиклетевого стана холодной прокатки 2030 ЦХПП определяется тем, что рабочие валки клети выполняются шероховатыми. Шероховатость рабочих валков клети №5 выполняется на дробеметных установках или на установках электроразрядного текстурирования (ЭРТ); шероховатость, в зависимости от

режима насечки, может достигать Яа = 5,0 мкм.

Рабочие валки клети №5, если они нехромированные, переваливают через каждые 500 км суммарной длины прокатанных полос, и через 550 км, если валки хромированные.

Опорные валки клети №5 переваливают через каждые 45 тыс. тонн или один раз в неделю.

В процессе прокатки шероховатая поверхность рабочих валков клети №5 «съедает» выпуклость опорных валков; их выпуклость уменьшается, поэтому за кампанию опорных валков выпуклость заваливаемых рабочих валков клети №5 увеличивают для поддержания необходимой стрелы прогиба активной образующей рабочих валков клети №5.

Измерения профилировок рабочих валков клетей №№ 1-4 после вывалки не показывают сколько-нибудь значимого износа. Пример исходной профилировки нижнего рабочего валка клети №4 и его же профилировки после вывалки представлен на рисунке 1.4. На этом рисунке сплошная линия - исходная профилировка, штрхпунктирная - измеренная профилировка, 5 -суммарная выпуклость, Ь - половина длины бочки рабочего валка.

-

\\

\\ УЧ чч

*-,-,-,-,-0,00 \Ч 1 I I 1 1 я

•1000 -800 -600 -400 '200 0 200 400 600 800 1000

Ь, мм

Рисунок 1.4. Исходная и измеренная после вывалки профилировка верхнего рабочего валка клети №4 стана 2030 ЦХПП

Разница в величинах исходной профилировки и после вывалки находится в пределах точности измерений, т.е. профилировка рабочих валков клетей №№ 1-4 практически не изменяется. Это же можно сказать и о рабочих валках клети №5, т.к. они переваливаются по причине уменьшения изх шероховатости, а не износа профилировки.

А вот выпуклость опорных валков клети №5 за кампанию уменьшается, соответственно, выпуклость активной образующей рабочих валков клети №5 увеличивается, ухудшая условия сохранения полосой плоской формы при прокатке на стане 2030 ЦХПП.

1.3 Методы управления плоскостностью прокатываемых полос

Прокатка полос сопровождается упругими деформациями валковой системы - изгибом валков, их упругим сближением, неравномерным сплющиванием поверхности рабочих валков в контакте с полосой [23-27].

Контур профиля поперечного сечения полосы при горячей или холодной прокатке дк(у) является результатом сложения величин станочной профилировки рабочих валков д8пф(у,А), упругого прогиба осей рабочих валков дБпр(у), упругого сплющивания рабочих валков в контакте с полосой 88я(у), тепловой выпуклости 38т(у) и износа рабочих валков дБизн(у) (рисунок 1.5):

где у - координата вдоль бочки рабоих валков, А - величина осевой сдвижки рабочих валков с профилировкой СУС.

дк(у) = ЗБпф(у,А) + дБпр(у) + ЗБя(у) + д8т(у) + ЗБизн(у),

Рисунок 1.5. Схема формирования профиля поперечного сечения

прокатываемой полосы

Теория и практика тонколистовой горячей прокатки [28-33] показывает, что причиной формирования профилей поперечного сечения с

локальными утолщениями и утонениями может быть только износ рабочих валков. Максимальная величина неравномерного износа рабочих валков стана горячей прокатки может составлять 0.2 ^ 0.5 мм за кампанию; пример диаграмм изношенных поверхностей рабочих валков клетей №№ 11-12 НШСГП 2000 приведен на рисунках 1.6-1.9.

Таким образом, можно сказать, что тип поперечного сечения горячекатаных полос, прокатанных на НШСГП 2000, определяется характером износа рабочих валков.

Логично предположить, что различные типы профиля поперечного сечения горячекатаных полос имеют различную критичность относительно потери полосой плоской формы при холодной прокатке при одинаковых толщинах и обжатиях.

Для того, чтобы прокатываемая полоса сохраняла плоскую форму, применяют различные методы, которые по направлению воздействия можно разбить на три группы [34-36]:

1) методы воздействия на активную образующую рабочих валков;

2) методы воздействия на натяжение;

3) методы воздействия на кинематику процесса прокатки.

Одной их важнейших характеристик точности геометрических параметров горячекатаных полос, направляемых для дальнейшей обработки в цеха холодной прокатки, является точность профиля поперечного сечения горячего подката по геометрическим размерам [37, 38].

Хотя современные станы горячей прокатки и оснащены автоматическими системами контроля формы профиля поперечного сечения, существует вероятность производства подката с нарушением геометрии. Это связано с тем, что контур профиля формируется большим количеством нестационарных факторов. Главный из них: износ поверхности бочки рабочих валков, особенно в прикромочных зонах прокатываемой полосы. Таким образом, профиль горячекатаного подката меняется по сложному закону в течение всего цикла прокатки после прохода каждой клети стана.

Рисунок 1.8. Износ верхнего валка клети 12

С целью уточнения причин получения несоответствующей холоднокатаной листовой продукции из-за неплоскостности, а также для повышения эффективности корректирующих и предупреждающих действий необходимо изучить особенности профиля горячекатаного подката, наиболее критичных с точки зрения получения плоской формы полос при последующей холодной прокатке.

1.4. Контроль качества горячего подката. Измерение профиля

поперечного сечения

На непрерывном широкополосном стане горячей прокатки (НШСГП) 2000 горячей прокатки ПАО «НЛМК» профиль поперечного сечения измеряется рентгеновским профилемером SIPRO (рисунок 1.10) [39].

Рисунок 1.10. НШСГП 2000: 1 - нагревательные печи; 2 - клети черновой группы; 3 - секция установки сохранения тепла; 4 - клети чистовой группы; 5 - установка контролируемого охлаждения; 6 - моталки; SIPRO - место

установки профилемера

Конструкция измерительной матрицы профилемера обеспечивает измерение толщины полосы по ширине с шагом в 5 мм. Принцип устройства и функционирования профилемера при измерении профиля поперечного сечения горячекатаного подката изображен на рисунке 1.11.

Одно измерение профиля поперечного сечения прокатываемой полосы,

произведенное прибором SIPRO, записанное в Базу Данных технологических параметров и выданное на визуализацию, называют сканом. Таким образом, скан профиля поперечного сечения представляет собой вектор из p (в зависимости от ширины полосы, определяющей количество задействованных измерительных камер профилемера, p = 180 - 370) измерений толщины

профиля Hsc = (hlsc,...,hpsc). Вид типичного скана представлен на рисунке 1.12.

Рисунок 1.11. Принцип снятия скана профиля поперечного сечения прибором

SIPRO

Поскольку один скан Не записывается в Базу данных технологических параметров АСУ ТП два раза в секунду, то в зависимости от длины полосы формируется q (от 40 до 200) таких сканов. Из этого следует, что результатом измерений профилемером SIPRO одной полосы является матрица Н размера q х р:

н =

кч1 к

Ч 2 50

кр

50

2 р 50

к

к

ЧР

50

где к£с - значение толщины полосы £ -го скана, замеренное у -ой измерительной камерой.

Рисунок 1.12. Реальный скан профиля поперечного сечения горячего подката,

измеренный профилемером БТРЯО

Результат измерения представляется в виде набора параметров: координата скана по длине полосы 1рг, м; длина измеренного участка

полосы Пс (I ), м; поперечный профиль полосы Н15С (I ), измеренный в

сечении с координатой 1рг , мкм; толщина в центре полосы Нср (1рг), мкм.

Результирующий профиль поперечного сечения Н[Ху ] получается

путем усреднения значений матрицы Н по столбцам. То есть происходит усреднение значений набора полученных сканов по всей длине полосы:

Н [ х, ] =

ч ч ч

У кп У к12 У к

' ' 5с / , 5С ' '

£=1

£=1

£=1

1.5. Геометрические параметры профиля поперечного сечения

горячекатаных полос

Для того, чтобы использовать профилемер SIPRO в контуре управления профилем поперечного сечения полосы с помощью устройств осевого перемещения и противоизгибов рабочих валков клетей чистовой группы, необходимо формализовать определение параметров его показаний.

Измеренные по ширине величины толщины горячекатаной полосы зависят от многих факторов, таких, как сопротивление деформации, температура, станочная профилировка и сплющивание рабочих и опорных валков, распределение натяжений и т.п. Поэтому никогда не удается получить измерения, которые можно точно описать какой-нибудь функцией, типа параболы некоторой степени или синусоиды [40-45].

В связи с этим возникает задача формализации определения параметров фактически измеренного профиля поперечного сечения горячекатаных полос. Такая формализация достигается аппроксимацией измеренных значений квадратичной параболой с помощью метода наименьших квадратов [46].

Допустим, при измерении профиля поперечного сечения

формализации полученных результатов измерений профиль поперечного сечения горячекатаной полосы аппроксимируется полиномом второго порядка. При этом 40 мм полосы со стороны каждой кромки не учитываются. Таким образом, ставится следующая задача. Требуется методом наименьших квадратов (МНК) подобрать параметры квадратичной параболы:

где И(х) - толщина полосы; х - координата по ширине полосы с нулем в центре; а, Ь, с - коэффициенты модели, найденные по методу наименьших квадратов (МНК).

зарегистрирована совокупность

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шкарин Александр Николаевич, 2021 год

Библиографический список

1. Грудев, А.П. Теория прокатки / А.П. Грудев. - Москва: Металлургия, 1988. - 240 с.

2. Roberts, William L. Cold Rolling of Steel / William L. Roberts. - New York: Marcel Dekker Inc., 1978. - 544 p.

3. Ginzburg, Vladimir B. High-Quality Steel Rolling: Theory and Practice / Vladimir B. Ginzburg - New York: Marcel Dekker Inc., 1993. - 832 p.

4. Ginzburg, Vladimir B. Flat-Rolled Steel Processes: Advanced Technologies / Vladimir B. Ginzburg. - Boca Raton: CRC Press, 2009. - 384 p.

5. Lenard, John G. Primer on Flat Rolling / John G. Lenard. - Oxford: Elsevier Ltd., - 2007. - 450 p.

6. Выдрин, В.Н. Об основах планшетности полосы / В.Н. Выдрин // Теория и технология прокатки: сб. науч. тр. - Челябинск, 1972. - Вып. 102. -С. 208-219.

7. Остсемин, Е.А. Формоизменение полосы при холодной тонколистовой прокатке / Е.А. Остсемин // Теория и технология прокатки: сб. науч. тр. - Челябинск: ЧПИ, 1985. - С. 28-37.

8. Павлов, И.М. Неравномерность обжатий по ширине холоднокатаных полос и внутренние напряжения / И.М. Павлов, Ю.Д. Железнов, П. Яргсторф // Известия вузов. Черная металлургия. - 1968. - № 9. - С. 95-100.

9. Матвеев, Б.Н. Новые методы снижения разнотолщинности и неплоскостности при прокатке тонких полос и фольги / Б.Н. Матвеев // Производство проката. - 2000. - № 7. - С. 42-47.

10. Остсемин, Е.А. Разработка нового метода оценки и расчета планшетности листов: автореф. ... канд. техн. наук. - Челябинск. - 1981.

11. Божков, А.И. Плоскостность тонколистового проката / А.И. Божков, В.П. Настич. - Москва: «СП Интермет Инжиниринг», 1988. -264 с.

12. Павлов, И.М. О неравномерности деформации, критической в отношении плоскостности тонкого листа при прокатке / И.М. Павлов, Ю.Д. Железнов, П. Яргсторф // Известия вузов. Черная металлургия. - 1969. - № 11. - С. 91-95.

13. Поляков, Б.А. Энергетический метод определения параметров неплоскостности полосы при тонколистовой прокатке / Б.А. Поляков // Известия вузов. Черная металлургия. - 1986. - №6. - С. 56-60.

14. Павлов, И.М. Условия получения плоской полосы при холодной прокатке тонких полос / И.М. Павлов, Ю.Д. Железнов, П. Яргсторф // Известия вузов. Черная металлургия. - 1969. - № 9. - С. 64-68.

15. Потёмкин В.К. Исследование структуры и свойств двухфазных сталей при ступенчатом охлаждении после горячей прокатки на широкополосовом стане 2000 «Северсталь» / В.К. Потёмкин, А.С. Татару, О.С. Хлыбов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 2011. - №11. - С. 4349.

16. Суяров, Д.И. Качество тонких стальных листов / Д.И. Суяров, М.А. Беняковский. - Москва: Металлургия, 1964. - 175 с.

17. Железнов, Ю.Д. Прокатка ровных листов и полос / Ю.Д. Железнов. - Москва: Металлургия, 1971. - 200 с.

18. Третьяков, В.А. Развитие теории и разработка технологии высокоточной беспрограммной широкополосовой горячей прокатки: дисс. ... докт. техн. наук / В.А. Третьяков. - Липецк: ЛГТУ, 1997. - 247 с.

19. Полухин, П.И. Прокатка толстых листов / П.И. Полухин. -Москва: Металлургия, 1984. - 288 с.

20. Выдрин, В.Н. О механизме явлений, сопутствующих изменению плоскостности при холодной прокатке / В.Н. Выдрин, Е.А. Остсемин // Известия вузов. Черная металлургия. - 1983. - № 6. - С. 40-43.

21. Полухин, П.И. Контактное взаимодействие металла и инструмента при прокатке / П.И. Полухин, В.А. Николаев, В.П. Полухин, А.В. Зиновьев, Е.Н. Косаримов. - Москва: Металлургия, 1974. - 200 с.

22. ТИ 05757665-ЦХПП-06-2018. Подготовка к эксплуатации прокатных валков / ПАО «НЛМК», 2018. - 64 с.

23. Полухин, В.П. Математическое моделирование и расчет на ЭВМ листовых прокатных станов / В.П. Полухин. - Москва: Металлургия, 1972. -512 с.

24. Полухин, П.И. Тонколистовая прокатка и служба валков / П.И. Полухин, Ю.Д. Железнов, В.П. Полухин - Москва: Металлургия, 1967. - 388 с.

25. Коновалов, Ю.В. Расчет параметров листовой прокатки: справочник / Ю.В. Коновалов, А.Л. Остапенко, В.И. Пономарев. -Москва: Металлургия, 1986. - 430 с.

26. Виер, И.В. Математическое моделирование деформаций и нагрузок валковых систем кварто с S-образной профилировкой / И.В. Виер // Теория и практика производства листового проката: сб. науч. тр. международной науч.-техн. конф. Ч.1. - Липецк, 2003. - С. 129-134.

27. Пыженков, В.И. Упругие деформации валков четырехвалковых станов с осевой подвижкой рабочих валков / В.И. Пыженков // Технология машиностроения: сб. науч. тр. - Липецк, 1996. - С. 80-82.

28. Выдрин, В.Н. Постановка задачи по исследованию условия получения планшетных листов при холодной прокатке / В.Н. Выдрин, Н.В. Судаков, Е.А. Остсемин // Теория и технология прокатки: сб. науч. тр. -Челябинск, 1978. - Вып. 209. - С. 23-30.

29. Ткалич, К.Н. Влияние профиля валков на прогиб и поперечные размеры горячекатаных полос / К.Н. Ткалич // Сталь. - 1969. - №11. -С. 1016-1020.

30. Полухин, В.П. Оценка самовыравнивания неравномерности натяжений по ширине полосы при прокатке на многовалковых станах В.П. Полухин, Г.В. Ашихмин, И.В. Кузнецов // Известия вузов. Черная металлургия. - 1986. - №3. - С. 66-69.

31. Кудинов, С.В. Разработка и исследование технологии

беспрограммной прокатки на широкополосных станах: дисс. ... канд. техн. наук / С.В. Кудинов. - Липецк: ЛГТУ, 1997. - 140 с.

32. Рокотян, С.Е. Теория прокатки и качество металла / С.Е. Рокотян. - Москва: Металлургия, 1981. - 224 с.

33. Целиков, А.И. Теория прокатки / А.И. Целиков, Г.С. Никитин, С.Е. Рокотян. - Москва: Металлургия, 1980. - 318 с.

34. Божков, А.И. Влияние некоторых технологических факторов на плоскостность холоднокатаных полос / А.И. Божков, Н.И. Гуляев, В.С. Белов, О.А. Бояршинов // Тонколистовая прокатка: Межвузовский сборник. - Воронеж, 1983. - С.109-115.

35. Третьяков, В.А. Методика расчета упругих деформаций четырех- и шестивалковых систем с осевой сдвижкой валков / В.А. Третьяков,

B.В. Барышев, С.В. Кудинов // Технология машиностроения: сб. науч. тр. -Липецк, 1996. - С. 83-93.

36. Ромашкевич, Л.Ф. Управление профилем и формой горячекатаных полос и листов за рубежом / Л.Ф. Ромашкевич, Я.С. Масальский, Ю.П. Божко // Черная металлургия. Бюл. НТИ. - 1987. - № 13. - С. 20-30.

37. Бельский, С.М. Параметры оценки формы профиля поперечного сечения горячекатаных стальных полос. Сообщение 1. Коэффициент детерминации / С.М. Бельский // Черные металлы. - 2017. - № 10. - С. 65-70.

38. Бельский, С.М. Математическая модель профиля поперечного сечения горячекатаных полос с прикромочными особенностями. Сообщение 1 / С.М. Бельский, Ю.А. Мухин, А.А. Польшин, А.О. Стоякин // Производство проката. - 2015. - №5. - С. 18-22.

39. ТИ 05757665-ЦГП-01-2016. Производство проката на стане 2000 в ПГП / ПАО «НЛМК», 2016. - 141 с.

40. Пименов, В.А. Повышение точности аппроксимации контура профиля поперечного сечения горячего подката / В.А. Пименов,

C.М. Бельский, А.Н. Шкарин // Вестник Липецкого государственного технического университета. - 2019. - № 1. - С. 70-73.

41. Бельский, С.М. Об адекватности параметров профиля поперечного сечения полосы. Сообщение 1. Предсказательный интервал / С.М. Бельский, И.И. Шопин, А.Н. Шкарин // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2021. - № 1. - С. 7-13.

42. Бельский, С.М. Об адекватности параметров профиля поперечного сечения полосы. Сообщение 2. Локальные утолщения и утонения / С.М. Бельский, И.И. Шопин, А.Н. Шкарин // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2021. - № 3. - С. 171-177.

43. Hajduk, Daniel. Models for flatness of hot rolled strips and sheets / Daniel Hajduk, F.G. Bernardes // Technical contribution to the 46th Rolling Seminar-Processes. Rolled and Coated Products. - Santos. - 2009. - Р. 27-30.

44. Polyblank, James A. Closed-loop control of product properties in metal forming: A review and prospectus / James A. Polyblank, Julian M. Allwood, Stephen R Duncan // J. Mater. Process. Technol. - 2014. - Vol. 214. - №11. -P. 2333-2348.

45. 30th International rolling technology course. Documentation, Florence, Industrial Automation Services Pty Ltd, 2007.

46. Belskiy, S.M. Analysis of geometrical parameters of hot-rolled rolling / S.M. Belskiy, A.N. Shkarin, V.A. Pimenov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Volume 971. - 022074.

47. Бельский, С.М. Влияние параметров профиля поперечного сечения горячекатаного подката на плоскостность холоднокатаных полос / С.М. Бельский, Ю.А. Мухин, С.И. Мазур, А.И. Гончаров // Сталь. - 2013. -№ 5. - С. 52-55.

48. Пименов, В.А. Повышение точности аппроксимации формы поперечного профиля горячего проката / В.А. Пименов, Е.В. Кузнецова, А.Н. Шкарин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2016. - № 9. - С. 130-138.

49. Ауцингер, Д. Применение современных технологических методов для улучшения профиля и плоскостности горячекатаной полосы /

Д. Ауцингер [и др.] // Сталь. - 2003. - №12. - С. 37-40.

50. Бельский, С.М. Классификация технологических принципов регулирования плоскостности полос / С.М. Бельский, Ю.А. Мухин // Сталь. -2009. - № 11. - С. 47-50.

51. Манюров, Ш.Б. Совершенствование технологии прокатки тонких полос на широкополосных станах / Ш.Б. Манюров, А.В. Куклев, В.А. Капитанов, И.В. Кушнерев, Е.Ю. Молчан // Металлург. - 2008. - №8. - С. 43.

52. Шаталов, Р.Л. Управление показателями качества и деформируемостью полос при прокатке / Р.Л. Шаталов // Сталь. - 2004. - №9.

- С. 31-34.

53. Shinkin, V.N. Elastoplastic shaping of metal in an edge-bending press in the manufacture of large-diameter pipe / V.N. Shinkin, A.P. Kolikov // Steel in Translation. - 2011. - Vol. 41, №6. - P. 528-531.

54. Григорян, Г.Г. Влияние настройки стана на центрирование и разнотолщинность полосы при прокатке / Г.Г. Григорян, Р.Л. Шаталов, С.В. Трофимов и др. // Изв. Вузов. Черная металлургия. - 1983. - № 1. -С. 70-74.

55. Belskiy, S.M. Hot strip rolling with local thickening / S.M. Belskiy, Y.A. Mukhin // Steel in Translation. - 2009. - Vol. 39, №5. - P. 420-424.

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

57. Шаталов, Р.Л. Обеспечение устойчивости процесса прокатки полос / Р.Л. Шаталов // Производство проката. - 2004. - № 9. - С. 27-31.

58. Genkin A. Sheet mill control in steel strip hot rolling / A. Genkin, R. Shatalov // Journal of chemical technology and metallurgy. - 2015. - Vol. 50. №6. - P. 624-628.

59. Будаква, А.А. Профилирование валков листовых станов / А.А, Будаква, Ю.В, Коновалов, К.Н. Ткалич, З.Г. Качалка, Е.А. Паргамонов.

- Киев: Техника, - 1986. - 190 с.

60. Shinkin, V.N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Message 1. Curvature of sheet / V.N. Shinkin // CIS Iron and Steel Review. - 2016. - Vol. 12. -P. 37-40.

61. Shinkin, V.N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Message 2. Forces and moments / V.N. Shinkin // CIS Iron and Steel Review. - 2016. - Vol. 12. -P. 40-44.

62. Шаталов, Р.Л. Устойчивость плоской формы полосы с учетом упругопластического изгиба по толщине металла при тонколистовой прокатке / Р.Л. Шаталов, Е.А. Максимов, А.С. Лукаш // Черные металлы. -2011. - №10. - С. 9-13.

63. Бельский, С.М. Математическая модель профиля поперечного сечения горячекатаных полос с прикромочными особенностями. Сообщение 2. / С.М. Бельский, Ю.А. Мухин, А.А. Польшин, А.О. Стоякин // Производство проката. - 2015. - №6. - С. 10-13.

64. Бельский, С. М. Параметры оценки формы профиля поперечного сечения горячекатаных стальных полос. Сообщение 2. Коэффициент седловидности / С.М. Бельский // Черные металлы. - 2017. - №11. - С. 42-47.

65. Флах, П. Машинное обучение. Наука и искусство построения алгоритмов, которые извлекают знания из данных / П. Флах. - Москва: ДМК ПРЕСС, 2015. - 399 с.

66. Фор, А. Восприятие и распознавание образов / А. Фор. - Москва: Машиностроение, 1989. - 272 с.

67. Пименов, В.А. Разработка методов анализа и оценкиточности поперечного профиля горячекатаного проката / В.А. Пименов, В.С. Перцева // Металлург. - 2014. - №9. - С. 66-70.

68. Никифоров, А.Ф. Классические ортогональные полиномы / А.Ф. Никифоров, С.К. Суслов. - Москва: Знание, 1985. - 32 с.

69. Айвазян, С.А. Статистический анализ моделей с переменной

структурой / С.А. Айвазян, А.Н. Березняцкий, Б.Е. Бродский, Б.С. Дарховский // Прикладная эконометрика. - 2015. - №3. - С. 84-105.

70. Пименов, В.А. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос и распределения вытяжек по ширине холоднокатаных полос. Сообщение 1 / В.А. Пименов, С.М. Бельский, Е.В. Кузнецова, А.Н. Шкарин // Производство проката. -2018. - №1. - С. 11-15.

71. Пименов, В.А. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос и распределения вытяжек по ширине холоднокатаных полос. Сообщение 2 / В.А. Пименов, С.М. Бельский, Е.В. Кузнецова, А.Н. Шкарин // Производство проката. -2018. - №6. - С. 9-14.

72. Суетин, П.К. Классические ортогональные многочлены / П.К. Суетин. - Москва: Наука, 1979. - 416 с.

73. Kennedy, Peter. A guide to econometrics / Peter Kennedy -Cambridge: MIT Press. - 2003. - 623 p.

74. Maindonald, John. Data Analysis and Graphics Using R: An Example-Based Approach / John Maindonald, W. John. Braun - Cambridge: Cambridge University Press. - 2010. - 525 p.

75. Грешилов, А.А. Математические методы принятия решений / А.А. Грешилов. - Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. - 617 с.

76. Belskiy, S.M. Mathematical model for evaluating the actual form of the profile's contour of the hot-rolled strip's cross section / S.M. Belskiy, A.N. Shkarin, V.A. Pimenov // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. -2020. - Т. 56. - № 1. - P. 214-220.

77. Belskiy, S.M. Profiles' classifier of hot-rolled rolling / S.M. Belskiy, A.N. Shkarin, V.A. Pimenov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Volume 971. - 022075.

78. Shkarin, A. The influence of the shape of the cross-sectional profile of hot-rolled steel on the distribution of the elongations over the width of the cold-

rolled strips I A. Shkarin, S. Belskiy, V. Pimenov II 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA). - 2020. - P. 727-730.

79. Бельский, С.М. Оценка фактической формы контура профиля поперечного сечения горячекатаного подката. Сообщение 2. Классификатор профилей / С.М. Бельский, В.А. Пименов, А.Н. Шкарин // Черные металлы. -2020. - №12. - С. 33-42.

80. Venables, W.N. Modern Applied Statistic with S I W.N. Venables,

B.D. Ripley. - Berlin. Springer. - 2002. - 495 p.

81. Целиков, А.И. Совмещенное регулирование продольной и поперечной разнотолщинности полосы / А.И. Целиков, И.М. Меерович,

C.Е. Рокотян // Сталь. - 1969. - №12. - С. 1103-1108.

82. А.с. 810318 (СССР) B21B37/02. Способ регулирования вытяжки по ширине проката: № 2741216/22-02: заявл. 26.03.1979: опубл. 07.03.1981. Бюл. № 9 I Н.Н. Дружинин [и др.]

83. А.с. 995941 СССР, Устойство для автоматического регулирования формы полосы при прокатке на станах с индивидуальным приводом валков: №3392550/22-02: заявл. 09.02.82. опубл. 30.07.83. Бюл. №28 I В.Н. Выдрин, Е.А. Остсемин, Н.В. Судаков, В.Г. Сосюрко, В.П. Баранов, Г.И. Фролов, Л.А. Агишев.

84. Шаталов, Р.Л. Стабилизация процесса прокатки полос с натяжением / Р.Л. Шаталов, Л.С. Кохан, Н.Д. Лукашкин, С.А. Карпов II Теория и практика производства листового проката: сборник научных трудов международной науч.-техн. конф. Ч.1. - Липецк, 2003. - С.182-186.

85. Выдрин, В.Н. Исследование влияния натяжения (подпора) на поперечную деформацию / В.Н. Выдрин, Ю.Т.Батин // Теория и технология прокатки: сб. науч.тр. - Челябинск, 1968. - Вып. 54. - С. 220-224.

86. Мутьев, М.С. Исследование процесса прокатки с натяжением / М.С. Мутьев, Л.Н. Левченко, Л.Ф. Машкин // Обработка металлов давлением: научные труды ДМетИ, вып. XLIX. - Москва: Металлургия,

1965. - С.73-86.

87. Григорян, Г.Г. Исследование удельных натяжений и утяжки горячей полосы между последними клетями чистовой группы широкополосного стана / Г.Г. Григорян, Ю.Д. Железнов, А.С. Гуров, Р.Л. Шаталов // Новые технологические процессы обработки металлов давлением: научные труды. - Москва: Металлургия, 1979. - № 112. - С. 2631.

88. Григорян, Г.Г. Учет схемы деформации при анализе формообразования в процессе листовой прокатки / Г.Г. Григорян, С.Л. Коцарь, Ю.Д. Железнов // Известия вузов. Черная металлургия. - 1976. -№ 7. - С. 88-92.

89. Поляков, Б.А. Влияние условий прокатки на распределение остаточных напряжений по ширине полосы / Б.А. Поляков, С.Л Коцарь // Известия вузов. Черная металлургия. - 1988. - № 10. - С. 54-57.

90. Химич, Г.Л. Устойчивость полосы при знакопеременном изменении неравномерности деформации / Г.Л. Химич, В.А. Вотяков, В.А. Руденко, Р.В. Лель // Известия вузов. Черная металлургия, 1984. - №12. - С. 47-50.

91. Бельский, С.М. Совершенствование технологий формообразования полос и листов на основе развития теории симметричной и асимметричной горячей прокатки: дисс. ... доктора техн. наук / С.М. Бельский. - Липецк, 2009. - 376 с.

92. Бельский, С.М. Управление противоизгибом в клетях с осевой сдвижкой рабочих валков / С.М. Бельский, Б.А. Поляков, В.А. Третьяков // Известия вузов. Черная металлургия. - 1992. - № 6. - С. 15-17.

93. Гастев, В.А. Краткий курс сопротивления материалов / В.А. Гастев. - Москва: Наука, 1977. - 456 с.

94. Мельцер, В.В. Методика расчета эффективности гидромеханического регулирования профиля тонких листов / Мельцер В.В., Пыженков И.А., Салганик В.М. // Теория и технология прокатки: сб. науч. тр.

- Челябинск: ЧПИ, 1968. - С. 65-75.

95. Мельцер, В.В. Матричный метод расчета профилирования валков станов кварто / В.В. Мельцер, И.А. Пыженков // Известия вузов. Черная металлургия. - 1965. - № 10. - С. 94-100.

96. Пыженков, В.И. Развитие методов расчета упругих деформаций валков станов кварто: дисс. ... канд. техн. наук / В.И. Пыженков. - Москва: МИСиС, 1975. - 280 с.

97. Бельский, С.М. Расчет распределения усилия прокатки по ширине полосы и остаточных напряжений в полосе вариационным методом / С.М. Бельский, С.Л. Коцарь, Б.А. Поляков // Известия вузов. Черная металлургия, 1990. - № 10. - С. 32-34.

98. Бельский, С.М. Управление противоизгибом клетях с осевой сдвижкой рабочих валков / С.М. Бельский, Б.А. Поляков, В.А. Третьяков // Изв. вузов. Чёрная металлургия. - 1992. - № 6. - С. 15-17.

99. Бельский, С.М. Теоретический анализ влияния натяжений на уширение металла при тонколистовой прокатке / С.М. Бельский, Ю.А. Мухин, И.П. Мазур // Производство проката. - 2008. - № 11. - С.13-18.

100. ТИ 05757665-ЦХПП-06-2018. Подготовка к эксплуатации прокатных валков / ПАО «НЛМК», 2018. - 64 с.

101. Скороходов, В.Н. Особенности профилировок рабочих валков для клетей с осевой сдвижкой. Сообщение 1 / В.Н. Скороходов, Ю.А. Мухин, С.М. Бельский, С.И. Мазур // Производство проката. - 2007. - № 12. - С. 1719.

102. Скороходов, В.Н. Особенности профилировок рабочих валков для клетей с осевой сдвижкой. Сообщение 2 / В.Н. Скороходов, Ю.А. Мухин, С.М. Бельский, С.И. Мазур // Производство проката. - 2008. - № 1. - С. 2124.

103. Железнов, Ю.Д. Исследование закономерностей формообразования полос при тонколистовой прокатке / Ю.Д. Железнов, Л.А. Кузнецов, Г.Г. Григорян // Сталь. - 1972. - № 9. - С. 816-819.

104. Бельский, С.М. Управление противоизгибом клетях с осевой сдвижкой рабочих валков / С.М. Бельский, Б.А. Поляков, В.А. Третьяков // Изв. вузов. Чёрная металлургия. - 1992. - № 6. - С. 15-17.

105. Третьяков, В.А. О применении повышенных усилий противоизгиба при листовой прокатке / В.А. Третьяков, Б.А. Поляков, С.М. Бельский // Обработка сплошных и слоистых материалов: сб. науч. тр. -Магнитогорск, 1996. - С. 30-35.

106. Халеев, В.И Технологические методы регулирования неплоскостности полос при непрерывной горячей прокатке с дифференцированным межклетевым охлаждением: автореф. дис. ... канд. тех. наук / В.И. Халеев. - Липецк, 1987.

107. Барышев, В.В. Управление профилем и планшетностью при горячей прокатке полос с осевым перемещением и секционным охлаждением рабочих валков: автореф. дис. ... канд. техн. наук / В.В. Барышев. - Липецк. -ЛГТУ, 1994. - 22 с.

108. Коцарь, С.Л. Формирование профиля горячекатаной полосы при воздействии неравномерного по её ширине межклетевого охлаждения / С.Л. Коцарь, Б.А. Поляков, В.Г. Барышев, В.И. Халеев // Изв. вузов. Чёрная металлургия. - 1985. - № 12. - С. 51-54.

109. Гарбер, Э.А. Технический прогресс систем охлаждения прокатных станов / Э.А. Гарбер, А. А. Гончарский, М. П. Шаравин. -Москва: Металлургия, 1991. - 256 с.

110. Патент РФ 2067901. Способ горячей прокатки полос / Каретный З.П., Мельников A.B., Третьяков В.А. и др. Заявл. 18.05.1993; опубл. 20.10.1996.

111. Miyake, Y. Development of hot rolling technology for improving strip profile and flatness / Y. Miyake, I. Yarita, K. Hamada // Kawasaki steel technical Report. - 1985. - № 12. - p. 1-14.

112. Бельский, С.М. Формирование профиля полосы в четырехвалковых клетях с осевой сдвижкой рабочих валков: дисс. ... канд.

техн. наук / С.М. Бельский. - Липецк: ЛГТУ, 1992. - 117 с.

113. Стан со сдвижкой рабочих валков фирмы «Кавасаки Стил». -Япония: «Кавасаки Стил», 1986. - 89 с.

114. А.с. 874236 СССР, МКИ В 21 В 1/38. Способ прокатки листов: № 2883712/22-02: заявл. 19.02.80: опубл. 17.02.82. Бюл. № 39 / А.Ф. Пименов

[и др]

Приложение

Приложение А. Справка о внедрении результатов диссертационного

исследования на ПАО НЛМК

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор дирд^цнн по разработкам I к^юоцессов

[¡А, Ковалев

- -.»-у-^-.■. г.

СПРАВКА

об использований результатов диссертационной работы аспиранта

кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВО ЛГТУ Шкарина А Н.

По результатам математического моделирования, выполненного в коде выполнения диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 2.6.4, «Обработка металлов давлением», предложена методика формирования монтажных партий горячекатаного подката для холодной прокатки полос на стане 2030 ЦХПП с учетом типа профиля поперечного сечения горячекатаных полос, позволяющая минимизировать риски получения несоответствующей продукции по неплоскостности холоднокатаных полос. Методика основана на принципе ранжирования типов профиля поперечного сечсння горячекатаных полос по степени влияния „а распределение остаточных напряжений по ширине холоднокатаных полос, Разработанный принцип предполагает очередность холодной прокатки горячекатаных полос » соответствии с типом их профиля поперечное о сеченич.

Разработаны рекомендации по коррекции усилий противоизгиба и положения нключенных форсунок селективного охлаждения рабочих валков клети №5 в зависимости от формы профиля поперечного сечении горячекатаного подката, входящего в первую клеть стана 2030 ЦХ1Ш.

Материалы переданы в УРТ и ЦХПП для использования а технологическом процессе при составлен™ монтажных партий горячекатаного подката для холодной прокатки полос на сталс 2030 ЦХПП.

Начальник Управления развитая технологий

От ФГБОУ ВО ЛГТУ

Научный руководитель д-р тсхн наук, профессор кафедры ОМД

Аспирант кафедры ОМД

\У

45

В.А. Еелоусоа

э

С.М. Вельский

А.Н. Шкарнн

Приложение Б. Свидетельство о государственной регистрации

программы для ЭВМ

Приложение В. Патент на изобретение

Приложение Г. Список научных трудов, в которых опубликовано основное содержание диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованные ВАК РФ:

1. Пименов, В.А. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос и распределения вытяжек по ширине холоднокатаных полос. Сообщение 1 / В.А. Пименов, С.М. Бельский, Е.В. Кузнецова, А.Н. Шкарин // Производство проката. -2018. - №1. - С. 11-15.

2. Пименов, В.А. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос и распределения вытяжек по ширине холоднокатаных полос. Сообщение 2 / В.А. Пименов, С.М. Бельский, Е.В. Кузнецова, А.Н. Шкарин // Производство проката. -2018. - №6. - С. 9-14.

3. Пименов, В.А. Повышение точности аппроксимации формы поперечного профиля горячего проката / В.А. Пименов, Е.В. Кузнецова, А.Н. Шкарин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2016. - № 9. - С. 130-138.

Публикации в изданиях, индексируемых в Scopus \ Web of Science:

4. Belskiy, S.M. Mathematical model for evaluating the actual form of the profile's contour of the hot-rolled strip's cross section / S.M. Belskiy, A.N. Shkarin, V.A. Pimenov // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. -2020. - Т. 56. - № 1. - P. 214-220.

5. Belskiy, S.M. Profiles' classifier of hot-rolled rolling / S.M. Belskiy, A.N. Shkarin, V.A. Pimenov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Volume 971. - 022075.

6. Belskiy, S.M. Analysis of geometrical parameters of hot-rolled rolling / S.M. Belskiy, A.N. Shkarin, V.A. Pimenov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Volume 971. - 022074.

7. Shkarin, A. The influence of the shape of the cross-sectional profile of

hot-rolled steel on the distribution of the elongations over the width of the cold-rolled strips / A. Shkarin, S. Belskiy, V. Pimenov // 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA). - 2020. - P. 727-730.

8. Шкарин, А.Н. Влияние формы профиля поперечного сечения горячего подката на формирование эпюры удельных натяжений холоднокатаных полос / А.Н. Шкарин, С.М. Бельский, В.А. Пименов // Металлург. - 2020. - №7. - С. 85-90.

9. Бельский, С.М. Оценка фактической формы контура профиля поперечного сечения горячекатаного подката. Сообщение 1. Геометрические параметры / С.М. Бельский, В.А. Пименов, А.Н. Шкарин // Черные металлы. - 2020. - № 8. - С. 25-28.

10. Бельский, С.М. Оценка фактической формы контура профиля поперечного сечения горячекатаного подката. Сообщение 2. Классификатор профилей / С.М. Бельский, В.А. Пименов, А.Н. Шкарин // Черные металлы. -2020. - №12. - С. 33-42.

11. Бельский, С.М. Об адекватности параметров профиля поперечного сечения полосы. Сообщение 1. Предсказательный интервал / С.М. Бельский, И.И. Шопин, А.Н. Шкарин // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2021. - № 1. - С. 7-13.

12. Бельский, С.М. Об адекватности параметров профиля поперечного сечения полосы. Сообщение 2. Локальные утолщения и утонения / С.М. Бельский, И.И. Шопин, А.Н. Шкарин // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2021. - № 3. - С. 171-177.

Свидетельство о государственной регистрации патента на изобретение:

13. Бельский, С.М. Способ горячей тонколистовой прокатки с компенсацией прикромочного износа рабочих валков / С.М. Бельский, А.Н. Шкарин, И.И. Шопин. - Москва: ФГБУ ФИПС, 2020. - Госрегистрация № RU 2724754 C1 от 25.06.2020.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ:

14. Шкарин, А.Н. Аппроксимация поверхности профиля поперечного сечения горячего подката многочленами Чебышева / А.Н. Шкарин, С.М. Бельский. - Москва: ФГБУ ФИПС, 2019. - Госрегистрация №2019662812 от 03.10.2019.

Приложение Д. Использование результатов исследования в

учебном процессе

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной рй&ле фГВДУ ВО «Липецкий пжуд^р-гвснн 1.|й технический ун^рснтеи. ' """

*.гН1Н _"!ОиС1: Г

а ■1-3.1 т

Кшпелко А.П.

Ш1 г.

СПРАВКА

об нспол^ивиннн в учебном процессе материале.^ ошержащнусн

в кандидатской диссертации аспиранта юф^фы офдботкн нсталлои лан^нинн Ширина Александра Нипнвеочв

Е [истю ж щей справкой удостоийрчегсл. что доптиы диссе^ииояной ра&яч ка чиныииие учсноц ^-гепенн хэдщкта наук по (щнйикц 2-64 «Обработка чплллов лаиленису*. ценной а рачких научного приюти РФФИ «Ила ггнфшади ^влов н

цифровое м;п;нлтнчесиое ыолелированнс п;*,цодли систем «лшщшаги управлении в услекпияя идогаиминетишц улрлвлягощего ьуыействия* 19-38-902! ?),

яспапыугатса ь уткблом ирную федерал шоп; пндшфетлйт бю^^ного' оврмавяголыито учреиуенил высшего Мриошш «ЛшбЦщй ПВДВДКтвншыЦ технически й университет*, а именно:

- рязрайатин нал методика оцифровки контура профили поперечное сечения горячекатаных полис с шнщншп полиномом Чеоышсва бчи тарядка при изучении дисцюпшшы «Ццфрввпацт ГНОКилцпш объели в иишедпо» (Б1ЛЛДЯ) в ртнкгс образоватглмюй программы по ньлратвнню ердготоиш 22.04.02 «Металлургия* по нрофилвд ПйДптттжя «Инжиниринг инновационных тчкЕгологнй прояаводатн /обработки щчпщ

- рнзрабо щипля метод и к д расчета распределена Кпнюго «ПАщ орашпв и остаточных ■иргжвщ* по ширине пршпшшыж Полос в зависимости от вкда профиля и« поперечник сечсния при изучении ДКщшпщ «| (ерищмердота, ¿еформапни* <В1 .ВЛЙУ) в рпош обрвджкпынй фщрмаш по направлению подготовит 22.OJ.62 «Металлургия* по профилю вдгогокп ^Обработка идиш дшлеи игч».

Игщжмав. ГпршДКЖ№ дачривдяй работы ибсукдено на тааднн мфелрц обработки «еталлоа давлением ит OJ.Q9.20i I г. протокол №1.

Начальник отдела по науке

Директор Металлургического института ЛГТУ к.т.и.„ лицент

Заведующий кафщроЯ ОМД Д-Щекн наук, профессор

П.А,Кроипусюв

С^У л I

В Чупров ИЛ. Мазур