Повышение эффективности производства горячекатаных полос на непрерывных станах за счет совершенствования условий прокатки в черновой группе и теплообмена на промежуточном рольганге тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.05, кандидат технических наук Тинигин, Анатолий Николаевич

• Тинигин, Анатолий Николаевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тинигин, Анатолий Николаевич

Оглавление

Введение

1 Обзор научно-технической литературы

1.1 Теоретические методы исследования температурных полей

1.2 Температурный режим прокатки на ШПС г.п

1.2.1 Влияние температурного режима на энергозатраты

1.2.2 Способы экранирования подката

1.2.3 Влияние температурного режима на качество горячекатаных полос

1.3 Обзор исследований течения металла неустоявшейся стадии прокатки горячих полос

1.4 Развитие ШПС г.п

Выводы и постановка задачи исследования

2 Концепция изменения технологии прокатки на НШПС г.п

2.1 Создание условий размещения 2-х подкатов на промрольганге

2.2 Движение подкатов в технологической линии НШПС г.п

2.2.1 НШПС г.п. с удлиненным промежуточным рольгангом

2.2.2 НШПС г.п. с ППУ на промежуточном рольганге

2.3 Изменение технологических параметров прокатки

2.4 Реконструктивные мероприятия

2.5 Возможная энергоэффективная и металлосберегающая работа комплекса МНЛЗ-ШПС г.п

Выводы к главе 2

3 Анализ производительности ШПС г.п

3.1 «Классическая » технология прокатки

3.2 Прокатка слябов группами в черновой группе клетей

3.3 Поштучная прокатка слябов согласно новой концепции

3.4 Зависимость производительности стана от скоростного режима прокатки

Выводы к главе 3

4 Исследование температурного режима подката в условиях ШПС г.п

4.1 Решение уравнения теплопроводности к некоторым задачам производства горячекатаного листа на ШПС г.п

4.2 Исследование ТСУ ПАТАЭ в лабораторных условиях

4.3 Высокоэффективное нижнее экранирование окалиной

4.4 Исследование температурного режима подката в технологической линии «классического» ШПС г.п

4.4.1 Влияние ТСУ на температуру подката

4.4.2 Эффективность экранирования

4.4.3 Энергопотребление ТСУ

4.4.4 Работа ТСУ при различных технологических параметрах прокатки (на примере НШПС г.п. 2000 ОАО «НЛМК»)

4.5 Исследование температурного режима подката в технологической линии ШПС г.п. с новой компоновкой

4.6 Разработка опытно-промышленного модуля ПАТАЭ

Выводы к главе 4

5 Неустоявшаяся стадия плоской прокатки и её особенности в рекомендуемых условиях деформации слябов в черновой группе

5.1 Основы метода конечных элементов (МКЭ)

5.1.1 Механика твердого тела - плоские деформации и плоские напряжения

5.1.2 Трехмерный анализ напряжений

5.2 Условия расчета в МКЭ-комплексе Вейэгт-ЗБ

5.3 Закономерности деформации металла в вертикальных валках

5.3.1 Поштучная прокатка слябов

5.3.2 Прокатка слябов встык

5.4 Закономерности деформации металла в горизонтальных валках

5.4.1 Поштучная прокатка слябов

5.4.2 Прокатка слябов встык

5.5 Формообразования в МКЭ-комплексе Бейшп-ЗВ

5.6 Влияние технологии прокатки встык на обрезь металла

Выводы к главе 5

Общие выводы

Список использованных источников

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности производства горячекатаных полос на непрерывных станах за счет совершенствования условий прокатки в черновой группе и теплообмена на промежуточном рольганге»

Введение

Широкополосовые станы горячей прокатки (ШПС г.п.) продолжают сохранять лидерство в мировом производстве горячеполосового проката. Специфика создания ШПС г.п. позволяет каждый стан отнести к уникальному оборудованию черной металлургии, исключающему полное его повторение (единственное исключение составляют непрерывный ШПС г.п. 2000 «НЛМК» РФ и в Бокаро, Индия). Родоначальником ШПС г.п. принято считать стан, построенный в 1924 г. в Ashland, США.

Развитие ШПС г.п. шло по пути увеличения массы прокатываемых слябов, что влекло за собой удлинение технологической линии, применение более мощного оборудования, увеличение скоростей прокатки, реализацию деформации с ускорением в чистовых клетях, созданию систем интенсивного охлаждения водой на отводящем рольганге, переход на смотку готовой полосы в плотносмотанный рулон.

Часовая производительность НШПС г.п. определяется работой чистовой группы клетей. Увеличение производительности НШПС г.п. за счет увеличения массы прокатываемых слябов после многих дискуссий привело к определенному ограничению этого показателя удельной массой 28 т/(м ширины). Увеличение машинного времени прокатки (тмаш) в общем объеме эксплуатации ШПС г.п. повысило производительность НШПС г.п., но этот резерв во многом использован металлургами, в том числе за счет межклетевого охлаждения. Ведутся работы по существенному сокращению потерь календарного времени на паузы между штуками подкатов, резерв в этом направлении работы станов еще достаточно велик.

Серьезной проблемой ШПС г.п. является устранение образования на промежуточном рольганге температурного клина по длине раската. Для поддержания постоянной температуры по длине полосы, на выходе из чистовой группы, в чистовых клетях ШПС г.п. прокатка осуществляется с ускорением. Для полунепрерывных ШПС г.п. распространено применение промежуточного перемоточного устройства (Койлбокс) для подачи подката, смотанного в рулон, с практически постоянной температурой по длине для прокатки в чистовых клетях.

Однако применение Койлбокс ограничивает производительность, присущую непрерывным и 3А непрерывным ШПС г.п. Для непрерывных и 3/4 непрерывных ШПС г.п., имеющих производительность свыше 4,0 млн. т/год, снижение охлаждения подката и увеличение величины температурного клина на промежуточном рольганге предложено осуществлять путем экранирования верхней и нижней поверхностей подката на промежуточном рольганге. ;

Реализуемая на непрерывных ШПС г.п. прокатка в чистовой группе клетей с ускорением привела к переменным по длине полосы температурно-скоростным и деформационным параметрам в каждой из этих клетей, к охлаждению полосы, движущейся с переменной скоростью, на отводящем рольганге. При этом размерные показатели качества полосы и температуры конца прокатки могут быть проконтролированы только после прохождения чистовой группы клетей, а температуры смотки - после прохождения полосой системы охлаждения, т.е. в обоих случаях с существенным транспортным запаздыванием.

Компьютерное управление процессом прокатки в чистовой группе клетей и процессом охлаждения на отводящем рольганге в значительной степени решило отмеченную совокупность этих задач. Однако однозначно можно считать, что при постоянной скорости прокатки в клетях чистовой группы и сохранении накопленного опыта по их компьютерному управлению задача обеспечения минимального колебания АНпрод., АИпоп., и по длине полосы существенно облегчается.

Таким образом, технические характеристики современных непрерывных ШПС горячей прокатки и особенно организация на них технологического процесса существенно исчерпали возможности повышения производительности станов и улучшения качества производимых на них полос, повышения эффективности их производства.

Назрела необходимость реконструкции непрерывных ШПС горячей прокатки, позволяющей уменьшить паузы прокатки и на этой основе повысить производительность станов, снизить расход энергии и потери металла с обрезью на летучих ножницах. Совокупное решение этих технических задач является актуальным.

Следует иметь в виду, что сооружение нового стана горячей прокатки полосы, требует больших капиталовложений, поэтому модернизация действующих ШПС г.п. в сочетании с совершенствованием технологии прокатки является предпочтительным и гибким технологическим решением удовлетворения растущих потребностей рынка в получении качественных горячекатаных полос.

В диссертации разработана технология горячей прокатки полос на непрерывном ШПС г.п. позволяющая повысить производительность стана, уменьшить энергозатраты производства, а так же стабилизировать температурно-скоростные и деформационные параметры прокатки в чистовой группе.

Проведено исследование нового поколения теплосохраняющих установок, основанных на экранировании движущегося по промежуточному рольгангу подката секциями ТСУ с кассетами псевдоактивных теплоаккумулирующих экранов (ПАТАЭ). Основу ПАТАЭ составляет подогрев экранов пропусканием электрического тока до температуры экранируемого металла. Представлены результаты лабораторных испытаний секции ТСУ с кассетами ПАТАЭ с ручным управлением. Экраны кассет выполнены с полной физической и химической аналогии промышленной установки. На основе метода конечных разностей произведен анализ тепловой и энергетической работы ТСУ с кассетами ПАТАЭ.

Совместно с официальным дистрибьютором программного комплекса Ие/огт-ЗВ компанией ООО «Инжиниринговая компания АРТЕХ» (документ прилагается) - проведено моделирование, процесса одновременной прокатки высоких горячих полос, подаваемых встык в очаг деформации в системе имитации технологического процесса, основанной на методе конечных элементов (программный пакет Ое/огт-ЗП).

1 Обзор научно-технической литературы

1.1 Теоретические методы исследования температурных полей

Теоретические методы можно условно разделить, исходя из методов решения уравнения теплопроводности, следующим образом:

а) методы элементарных балансов (1), (2), (3), (4), (5),сравнительный анализ классических формул произведен в работе (6). В этом случае, как правило, используют среднеинтегральное значение температуры по толщине полосы и метод не дает возможности исследовать изменение температуры по толщине полос, что особенно важно при исследовании очага деформации;

б) аналитические методы решения уравнения теплопроводности (7), (8), (9). В этом методе используют классические методы решения дифференциальных уравнений в частных производных. Конечные результаты зависят от точности принятых допущений начальных и граничных условий. Метод использует уравнение теплопроводности по одной, максимум, двум координатам с постоянными теплофизическими коэффициентами и с граничными условиями либо постоянными, либо описанными довольно простыми функциями. Отмеченные недостатки существенно снижают ценность аналитических методов решения уравнения теплопроводности в задачах исследования формирования температуры полосы в линии широкополосового стана;

в) решения уравнения теплопроводности методами электроаналогии. К их преимуществам следует отнести выполнение решения в реальном масштабе времени, что позволяет использовать результаты этих решений непосредственно в различных автоматических системах управления технологических процессов. Однако они достаточно трудоемки, обладают невысокой точностью и при переходе к другим расчетным схемам требуют длительной переналадки;

г) конечно-разностные или численные методы решения уравнения

теплопроводности, которые основаны на замене дифференциальных операторов

уравнения теплопроводности их конечно-разностными аналогами и замене

области непрерывно изменяющихся функций сеточной областью.

Многочисленными работами отечественных и зарубежных ученых (10)* (11), (12)

математически доказана правомочность вышеуказанных преобразований,

7

показана возможность учитывать нелинейность теплофизических коэффициентов (13), (14).

К недостаткам этого метода следует отнести большую трудоемкость составления реализующих его алгоритмов и программ.

Известно большое количество публикаций, посвященных применению математических моделей в автоматических системах управления различных технологических процессов (15), (16), (17), (18), (19).

1.2 Температурный режим прокатки на ШПС г.п.

1.2.1 Влияние температурного режима на энергозатраты

Температурный режим прокатки оказывает определяющее воздействие на энергосиловые параметры прокатки. Согласно (6) при изменении температуры полосы на 40° потребляемая мощность в клетях черновой группы меняется на 6,5 % для стали 08КП и на 12 % для стали 10. Еще более существенное изменение мощности, потребляемой электродвигателями главного привода, наблюдается в клетях непрерывной группы. В этом случае изменение температуры полос стали 08КП на 40° приводит к изменению мощности на 9,5% (6). Особенно к большим изменениям потребляемой мощности приводит колебания температуры прокатки легированных и специальных сталей. Например, согласно (20), снижение температуры конца прокатки стали 85ХФ на 70° повышает потребление энергии на 40%.

Согласно источнику (21), снижение температуры нагрева в печах на каждые 10° способствует снижению расхода топлива на 1,8 % для печей с малыми потерями тепла, 1,4 % для печей с повышенными тепловыми потерями. Для зарубежных печей, оборудованных системой автоматизированного контроля нагревом и поддержанием температуры, величина снижения расхода топлива составляет 2,02 %.

Согласно источнику (22) понижение температуры нагрева в современной нагревательной печи на 10° позволяет экономить 6,4 ккал/кг или 26,75 МДж/т (см. Рис. 1).

Температура, °С

Рис. 1 Зависимость удельного расхода топлива от температуры нагрева и КПД печи (22). Сплошная кривая - КПД печи 40%, пунктирная кривая - 60%.

Известно положение, что температуру нагрева слябов необходимо снижать настолько, насколько это позволяет механическое и электрическое оборудование черновой группы клетей. При этом следует иметь в виду, что энергетический выигрыш от снижения температуры нагрева в печах существенно превышает образуемое при этом увеличение затрат энергии на деформацию. Например, при снижении температуры сляба с 1250 до 1100 °С экономия тепла составляет 50 тыс.ккал/т, а энергия деформации возрастает приблизительно на 2,9 кВт-ч/т или на 2500 ккал/т; иными словами, увеличение расхода энергии составляет порядка 5 % от сэкономленного тепла (23). Конечно следует учитывать что, использование низких температур нагрева в отдельных случаях ограничивается металловедческими условиями, например, необходимостью растворения нитридных выделений в аустените во время нагрева трубных сталей (23).

При производстве горячекатаной полосы до 40 % затрат составляют энергозатраты (24). Исходя из этого уменьшение потерь тепла при движении металла по технологической линии стана а, следовательно, и уменьшение энергозатрат на нагрев металла, экономически выгодно.

На температурный режим прокатки полос оказывает влияние целый комплекс технологических параметров: скорость прокатки, ускорение прокатки, температура и толщина подката перед чистовой группой, режим обжатий, масса слябов, воздействие воды из систем гидросбива окалины и охлаждения валков и т.д. Детальный анализ эффективности использования этих технологических приемов выполнен в работе (25). Показано, что для повышения температура

подката за последней черновой клетью на 30 °С необходимо повышение температуры сляба перед первой клетью черновой группы на 44-36 °С. Такое повышение температуры подката позволяет повысить 1кп на 8-12 °С (в зависимости от размеров прокатываемых полос и характеристик чистовой группы клетей).

Как показали исследования, увеличение скорости прокатки с 3,6 до 5 м/с (в последней черновой клети Ы5) повышает температуру подката всего на 6 °С, в тоже время объединение трех последних клетей в непрерывную подгруппу повышает среднемассовую температуру подката на 40-50 °С. Расчетами, базирующимися на экспериментальных данных, показано, что за счет повышения толщины подката с 30 до 50 мм температура его головного участка повышается на 40-50 °С, а хвостового на 90-100 °С (для условий ШСГП 2000 ОАО «Северсталь»).

Температура полосы перед чистовой группой одного и того же стана может меняться в широких пределах. Это колебание температуры в первую очередь зависит от разницы времени пребывания участков полосы на промежуточном рольганге.

В процессе транспортировки массивных подкатов по промежуточному рольгангу широкополосовых станов горячей прокатки происходят значительные потери тепла металлом из-за излучения (до 25 % от суммарного падения температуры в линии стана (26)), к тому же, образуется существенный температурный клин, проявляющийся в разности температур переднего и заднего концов подкатов в момент их поступления в первую клеть чистовой группы Р1.

Наличие температурного клина дестабилизирует деформационные условия прокатки металла в чистовых клетях, приводит к перегрузке первых чистовых клетей, повышает продольную и поперечную разнотолщинность готового проката. К тому же, на выходе из чистовой группы требуется постоянное распределение температуры по длине готовой полосы, что обусловлено необходимостью получения постоянных физико-механических свойств по длине полосы.

В процессе прокатки в чистовой группе клетей отмеченный перепад температур заметно уменьшается. Чистовая группа стана обладает свойством выравнивания температуры ( (6), (27), (28), (29)), при этом, чем толще полоса, тем ниже коэффициент выравнивания температуры.

В работе (30) для регулирования температуры конца прокатки, а так же для возможности увеличения скорости прокатки, разработаны различные скоростные режимы прокатки с использованием ускорений различной величины.

Применение прокатки с ускорением полностью устраняет «температурный клин» между передним и задним концами полосы на выходе ее из последней клети стана, а в некоторых случаях может наблюдаться обратный «температурный клин». Следует отметить, что использование ускорений обеспечивающих постоянство температур по длине полосы на выходе из чистовой группы клетей не всегда обеспечивают постоянство толщины полосы по ее длине (28). Так при прокатке без ускорения полосы толщиной 1,5 мм из сляба максимальной длины температурный клин на входе в чистовую группу клетей составляет порядка 180 °С, на выходе из чистовой группы сокращается до 5-10 °С. При это толщина полосы увеличивается с 1,52 мм на переднем конце до 1,78 мм на заднем (28). Что объясняется тем, что разнотолщинность формируется в первых клетях чистовой группе клетей, в которых температурный клин еще достаточно велик. Повышение температуры при прокатке с ускорением объясняется уменьшением времени контакта металла и рабочих валков в очаге деформации (27), (28), (29). При больших скоростях прокатки, применение которых значительно повышает производительность станов, для обеспечения определенного диапазона температур используют межвалковое охлаждение полос (31), (32), (1). Идею межклетевого охлаждения прокатываемых с большой скоростью полос подробно рассмотрены в работах (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39). В этих патентах работа охлаждающих систем, как правило, согласуется с технологическими параметрами прокатки и управляются с помощью ЭВМ.

Увеличение толщины подката при неизменном количестве клетей в чистовой группе приводит к увеличению температуры конца прокатки (6), что очень важно при прокатке тонких полос, но увеличивает нагрузки на чистовые

клети (особенно Р1-РЗ). Изменение температуры конца прокатки при изменении заправочной скорости на 1 м/с для большинства типоразмеров полос одинаково и составляет примерно 30 град/(м/с). Эта величина уменьшается для тонких полос (2,0 мм и менее) до 18 град/(м/с) и значительно выше для сталей типа 17ГС -около 47 град/(м/с) (28). Перераспределением обжатий так же можно регулировать температуру конца прокатки полосы. Увеличивая обжатия в последних клетях, можно повысить температуру конца прокатки (31). Однако при этом следует понимать об известных ограничениях обжатий в последней клети чистовой группы (б>15 %, (30)) и о существенном влиянии выбора обжатий в последних клетях стана на планшетность полос.

Снижение расхода энергии является узловой задачей процесса широкополосовой прокатки (ШПС г.п.). Известно несколько предложений по сокращению лучистых потерь раскатом на промежуточном рольганге (40), (41), (42), (43).

Еще в конце 1970-х годов были разработаны высокоэффективные верхние и нижние пассивные тепло-сохраняющие установки (ТСУ). Основу применения технического решения составляет снижение потерь тепла подкатом из-за излучения путем установки над рольгангом ряда секций с теплоотражательными или теплоаккумулирующими кассетами. Составной частью ТСУ является снижение охлаждения подката из-за теплоотдачи с его нижней поверхности. Секции (или кассеты) являются сменными, снабжены приводом перемещения к/от рольганга. Первая промышленная система ТСУ была установлена в 1982 г. на промежуточном рольганге НШПС г.п. завода в Лаккенби фирмы Бритиш Стил. С тех пор верхние и нижние пассивные ТСУ были установлены на более чем 25 станах горячей прокатки полос.

Известны системы с активным воздействием на тепловой профиль подката. Такие активные системы включают тепловой обогрев подката по всей ширине проходной роликовой печи и (или) электрический индукционный нагрев. Обычно, вследствие высокой цены электроэнергии, индукционный нагрев применяют для подогрева и улучшения температурного состояния боковых кромок подката. Активные системы увеличивают расход энергии (44), (45).

12

1.2.2 Способы экранирования подката

Объединим все известные способы снижения охлаждения подката на промежуточном рольганге названием теплосохраняющие установки (ТСУ) и разделим их на три вида теплоэкранирования: пассивное, активное и псевдоактивное.

Основу пассивного теплоэкранирования составляет снижение охлаждения верхней поверхности подката путем уменьшения его теплообмена с окружающей средой. Это предложено осуществлять или снижением степени черноты системы экраны - подкат {ТСУ с кассетами теплоотражательных экранов, ТОЭ), или повышением температуры экранов за счет аккумулирования тепла кассетами при прохождении первых подкатов (ТСУ с кассетами теплоаккумулирующих экранов, ТАЭ). В ТСУ с кассетами ТАЭ с уменьшением толщины экранов заметно повышается эффективность экранирования подкатов при начальной стадии прокатки (из исходного <холодного> состояния экранов), однако снижение толщины экранов существенно уменьшает продолжительность их работы.

Основу ТСУ активного теплоэкранирования (.АТЭ) составляет прохождение подката в процессе его движения от черновой к чистовой группе клетей через тоннельную печь, в которой к верхней поверхности подката подводится тепло.

Основу ТСУ с кассетами псевдоактивных экранов (.ПАТАЭ) составляет прохождение подката под теплоаккумулирующими экранами (ТАЭ)< рабочую поверхность которых активно нагревают до температуры, равной температуре верхней поверхности подката.

Вопросы снижения охлаждения нижней поверхности в указанных ТСУ рассмотрены ниже (отдельно).

Все известные ТСУ для снижения потерь тепла верхней поверхностью подката снабжены набором секций, установленных вдоль рольганга приводом перемещения секций (от гидроцилиндров) к/от рольганга.

Длину секций чаще принимают кратной шагу роликов рольганга, при этом с увеличением длины секций уменьшается величина их «подскакивания» при ударах по ним переднего конца движущегося по рольгангу подката, которое опасно для торца секции, следующей по ходу указанного движения подката.

Однако с увеличением длины секции появляются сложности с оперативным их отводом от рольганга. Кроме того, с ростом длины секций появляется необходимость назначения в конструкции повышенных зазоров для компенсации тепловых удлинений. Для шага роликов рольганга 1200 мм (ШПС г.п. в России и в Украине) предпочтительна длина секций 2400 и 3600 мм. Нежелательна, но допускается эксплуатация ТСУ, снабженной секциями различной длины, но кратных шагу роликов.

Ширина секций определена длиной бочки роликов рольганга, которую она превышает на 100 ... 200 мм.

На секции с возможностью оперативной замены крепят кассеты с экранами, обеспечивающие реализацию отмеченных способов теплоэкранирования верхней поверхности подката. Высоту расположения рабочей поверхности экранов (обращенную к подкату) относительно роликов рольганга по рекомендации фирмы ЕпсотесЬ в основном принимают равной 250 мм.

Известные, на сегодняшний день, ТСУ можно подразделить на оборудованные кассетами с:

— теплоотражательными экранами (ТОЭ), (46), (47), (48), (49), (50);

— теплоаккумулирующими экранами (ТАЭ), (49), (51), (52), (53), (54);

— активными тепловыми экранами (АТЭ), (49), (55), (56), (57);

— псевдоактивными теплоаккумулирующими экранами (.ПАТАЭ), (58), (49), (59), (60), (61).

Теплоотражательные экраны (ТОЭ)

Безынерционность ТСУ с кассетами ТОЭ и низкая их стоимость являются

важными достоинствами этого способа экранирования подката.

МИСиС в 1974 - 1975 г.г. впервые в мировой практике осуществил теплоотражательное экранирование подкатов на промежуточном рольганге непрерывного ШПС г.п. 1700 (Республика Казахстан). Секции ТСУ изготовили из плакированного алюминием дюралюминия, что не отвечало условиям эксплуатации оборудования в черной металлургии. В тоже время был отмечен положительный эффект экранирования.

В 2000 г. была создана секция ТСУ с 4-мя кассетами ТОЭ, поперечный разрез и фотография которой приведен на Рис. 2, (62). Теплоотражатели 1 были изготовлены из 2 мм листа малоуглеродистой стали, покрытого А1 (Рис. 2). По центру секции шел подпружиненный отбойник 2, покрытый А1. Боковые стенки 3 секции также были защищены А1. Толщина покрытия А1 составляла порядка 0,25 мм, первоначальная степень его черноты находилась на уровне 0,2. Расстояние между уровнем роликов 4 и отбойником 2 составляло 250 мм. Предусмотрена возможность охлаждения теплоотражателей 1 сухим воздухом 5. Этим воздухом исключалось также осаждение пыли на верхнюю и нижнюю поверхности отражателей 1.

Приведенная на фотографии (Рис. 2, б) секция была установлена в начале ТСУ с кассетами ТАЭ (ролики 19 - 21 после клети Я5) на ШПС г.п. 2000 ОАО «НЛМК», на несущих конструкциях этого ТСУ.

а.

б.

8 I

Рис. 2 Поперечный разрез (а; схема) и фотография (б) секции ТСУ с теплоотражательными экранами на промежуточном рольганге ШПС г.п. 2000.

В течение 4~ месяцев осуществляли измерение параметров работы секции. Установлено, что при непрерывном цикле работы стана имеет место разогрев отражателей 1 до 400 °С; подача воздуха 5 снижает этот уровень до 180 °С. При этом отбойник 2 нагревался до 350 °С без подачи воздуха и до 300 °С при подаче воздуха. Боковые стенки 3 при подаче воздуха и без него нагревались до 250 °С.

По эффективности сохранения тепла подкатом ТСУ с кассетами ТОЭ практически не уступают ТСУ с кассетами ТАЭ, в то же время требуют существенно меньших капитальных расходов. Однако в эксплуатации ТСУ с кассетами ТОЭ требуют дополнительных эксплуатационных затрат на замену теплоотражателей примерно через 6-ть месяцев их работы и восстановление

15

степени черноты поверхностей отработавших экранов, которое осуществляют дробеструйной обработкой.

Безынерционность работы ТСУ с кассетами ТОЭ и возможность их установки на несущих конструкциях ТСУ с кассетами ТАЭ позволяют рекомендовать применение ТСУ с кассетами ТОЭ на участке промежуточного рольганга с пониженным временем теплового контакта подката с экранами (после клети R5).

Теплоаккумулирующие экраны (ТАЭ)

В кассетах ТАЭ заложено аккумулирование тепла проходящих раскатов и

повышение температуры экранов. В кассетах ТАЭ в качестве экранов использован тонкий жаростойкий лист с повышенной степенью черноты и теплоизоляция этого листа от несущих конструкций термостойкой ватой. В процессе прохождения нескольких горячих раскатов под секциями (обычно Зх...4х) происходит аккумулирование тепла кассетами, температура экранирующих листов повышается, вплоть до наступления квазистационарного теплового режима экранов, когда их максимальная температура становится на 30...50 град, ниже температуры верхней поверхности экранируемого подката. ТАЭ в работе инерционны, поэтому при длительной паузе между подкатами эффективность их применения снижается из-за недостаточного (и нестационарного) разогрева экранирующей поверхности.

Эти ТСУ получили широкое применение для снижения охлаждения верхней поверхности подката на промежуточном рольганге многих ШПС г.п.

Наибольшее распространение в черной металлургии получила ТСУ с кассетами ТАЭ, разработанными фирмой Encomech ( (63), (64)). Фирмой Encomech эти кассеты были названы энкопанелями и это название прочно вошло в литературу. В последующем основную работу по распространению применения этой ТСУ выполнила фирма Davy МсКее, результаты деятельности которой по освоению этой ТСУ приведены в работах [ (65), (53), (66), (67), (68) и др.]. Следует отметить высокий технический уровень исполнения конструкции привода перемещения секций ТСУ.

ТСУ с кассетами ТАЭ фирмы Davy МсКее (Рис. 3, а) были установлены в России на промежуточном рольганге ШПС г.п. 2000 ОАО «ММК». В последующем комбинат заменили их на кассеты, приведенные на Рис. 3, б. На Рис. 3, в на примере кассет ТСУ ШПС г.п. 2000 ОАО «HJIMK» показана возможность использования разработанной ЗАО «Исток МЛ» конструкции (69) на этом стане.

а.

+

+

+

т:

-Ф-

210

Рис. 3 Кассета - энкопанель (а), установленная на секциях ТСУ ШПС г.п. 2000 ОАО «ММК», кассета-энкопанель (б) конструкции ОАО «ММК», разработанная взамен энкопанелей для ШПС г.п. 2000 ОАО «ММК», кассета-энкопанель (в), разработанная ЗАО «Исток-МЛ» взамен энкопанелей (а) и (б).

В России на ШПС г.п. 2000 ОАО «НЛМК» (с 1996 г.), на ШПС г.п. 2000 ОАО «Северсталь» (с 2003 г.) и в Украине на ШПС г.п. 1700 ОАО «ММК им. Ильича» (с 2003 г.) успешно работают ТСУ с отечественными кассетами ТАЭ ( (70), (71)). Анализ конструкции этих кассет и их возможностей сохранять тепло подкатов подробно изложен в работах [ (72), (73) и др.]. Рис. 4 (схема поперечного сечения кассеты) с фотографией, на которой подкат движется на зрителя, иллюстрируют эту ТСУ.

В отечественных конструкциях кассет (Рис. 4, а), во-первых, практически отсутствует теплопередача тепла в кассетах поперек направления движения подката, во-вторых, применены экраны толщиной 1,0 мм (1,3 мм в кассетах-энкопанелях на Рис. 3, а), в-третьих, существенно понижена передача тепла от экранов к другим элементам кассеты, в-четвертых, использован серийно производимый жаростойкий сплав (ХН45Ю), скорость окисления которого 0,08 мм в год при температуре 1200 °С. Первые три положения существенно повысили

интенсивность разогрева экранов, последнее - позволило эксплуатировать кассеты в течение 3 ... # лет без замены. К тому же обращенная к подкату поверхность кассет обладает высокой жесткостью, позволяющей кассетам хорошо противостоять ударам подката.

а.

Рис. 4 Поперечный разрез (а; схема) и фотография внешнего вида (б) ТСУ на промежуточном рольганге ШПС г.п. 2000. 1 - специальная труба из жаростойкого сплава; 2 -верхний уровень ролика рольганга; 3 - межроликовая плита; 4 - воздушная окалина; 5 мулитокремнеземистая вата (теплоизолятор); 6 - подкат; 7 - войлок мулитокремнеземистой ваты.

Эффективность разработанного ТСУ в снижении охлаждения подката, оцененная как относительная разность снижения температуры заднего конца подката при нахождении на промежуточном рольганге без экранирования и с ним, находится на уровне 60...80 %.

По данным немецких металлургов (51) применение теплосохраняющих экранов («энкопанелей») на широкополосном стане горячей прокатки с производительностью 5 млн. т/год обеспечивает снижение выбросов в атмосферу газов с парниковым эффектом на 57,8 тыс.т/год за счет снижения потребления топлива в нагревательной печи и электроэнергии на стане.

Активные тепловые экраны

Сущность технического решения состоит в подводе тепла к подкату, т.е. в

активном воздействии на температуру подката.

Если пассивные легкие экраны ТСУ термически разогреваются головным концом передаваемого подката, то активные экраны-туннели с газовыми горелками в верхней части остаются термически готовыми к работе с любой паузой в подаче.

Техническое решение разработано фирмой Techint (Италия) (57), (56). При этом в секциях над рольгангом устанавливают специальные кассеты с газовыми горелками. Газовые горелки располагают в однотипных секциях, снабженных приводом их перемещения к/от рольганга. По существу в процессе движения подката по промежуточному рольгангу его пропускают через тоннельную печь с верхними горелками. ТСУ с АТЭ установлены на заводах в Италии, Египте, Бельгии. В России ТСУ с АТЭ установлена на литейно-прокатном агрегате {ЛПА) 2000 в г. Выкса. Согласно проекту ЛПА 2000 г. Вьгкса ТСУ имеет протяженность 100 м, расходует в среднем 45000 ккал/(т подката), рассчитана на использование природного газа с теплотворной способностью 8000 ккал/нм ± 10 %. Подкат толщиной 20...45 мм движется по подогреваемому рольгангу со скоростью 0,33 -4 м/с (передний конец) и 0,39-2 м/с (задний конец).

Экраны с активным подогревом подката обладают относительно низкой эффективностью (28...30 %) из-за проблемы усвоения тепла подкатом при весьма малом времени его нахождения (порядка одной минуты) на промежуточном рольганге.

На нескольких полосовых станах горячей прокатки установлены индукционные системы для подогрева боковых кромок подката : с целью предотвращения их растрескивания при прокатке. Большинство таких систем расположены в линии стана до летучих ножниц и предназначены для повышения температуры боковых кромок подката примерно на 30 °С. На заводах China Steel Corporation работают два НШПС при этом на одном из них установлены пассивные экраны ТСУ, а на другом - пассивные экраны ТСУ и система индукционного подогрева боковых кромок мощностью 3 МВт.

Установка дополнительных экранов-тоннельных печей для выравнивания температуры подката в линии стана и индукционного подогрева боковых кромок с целью повышения температурной однородности в процессе чистовой прокатки также существенно увеличивают потребление энергии. В условиях непрерывного ужесточения требований к температурной однородности полосы в процессе горячей прокатки предпочтительно, чтобы эта однородность обеспечивалась без

дополнительного расхода энергии и роста выбросов парниковых газов в атмосферу.

Псевдоактивные теплоаккумулирующие экраны (ПАТАЭ)

Основу ПАТАЭ составляют следующие положения. При известной

температуре верхней поверхности подката (на ШПС г.п. она известна из показаний датчика температуры на выходе из последней черновой клети), поступающего под ТСУ, экранирующую поверхность экранов к моменту подхода подката разогревают до этой температуры. Таким образом (в идеале) сводят до нуля охлаждение подката сверху.

Нагрев экранирующей поверхности осуществлен пропусканием электрического тока по тонкому листу - экрану из жаростойкого сплава. Псевдоактивными экраны названы в связи с тем, что в ТСУ с кассетами ПАТАЭ отсутствует подогрев подката путем подвода к нему тепла (т.е. путем активного воздействия).

Таким образом (в идеале) сводят до нуля охлаждение подката сверху ((59), (60), (74), (75) и др.).В кассете ПАТАЭ используют элементы теплоизолирования, примененные в кассетах ТАЭ, т.е. при необходимости ПАТАЭ могут эксплуатироваться как ТАЭ.

На Рис. 5 показаны основные элементы ПАТАЭ.

№

ТЗ.

¡7

А-А

Рис. 5 Схема продольного и поперечного разрезов ТСУ с кассетами псевдоактивных экранов (ПАТАЭ). 1 - специальные трубы из жаростойкого сплава; 2 - ролики рольганга; 3 -межроликовые плиты; 4 - воздушная окалина; 5 - электро (тепло) изолятор; 6 - подкат; 7 -подвод электрического тока.

Способы снижения охлаждения подката с его нижней поверхности

В описанных теплосохраняющих установках с отечественными кассетами

ТОЭ, ТАЭ и ПАТАЭ снижение потерь тепла подкатом с его нижней поверхности выполнено с помощью воздушной окалины в емкостях межроликовых плит рольганга (см. Рис. 2, Рис. 4 и Рис. 5). На Рис. 6 показана фотография разогретой окалины после прохождения поддата. При этом использовали известное

положение, что «многоэкранная система может быть использована в качестве надежной тепловой защиты» (76). Воздушная окалина в емкостях межроликовых плит полностью отвечает этому положению, тем более частицы окалины могут быть только плоским телом с весьма низкой массой.

Рис. 6 Фотография заднего конца подката, покинувшего со скоростью < 1 м/с последнюю секцию ТСУ с кассетами ТАЭ; расстояние между осями роликов 1200 мм.

В работе (73) приведены обобщения по применению воздушной окалины в

качестве способа снижения охлаждения подката с его нижней поверхности. Согласно полученным данным, после прохождения подката и отсутствия экранирования сверху температура нагретого поверхностного слоя окалины в течение примерно 2...3 с снижается примерно на 430°. Наличие экранов сверху существенно замедляет охлаждение окалины (известно положение: «все, что быстро остывает, быстро нагревается»).

Отмеченные результаты явились основой для широкого применения воздушной окалины как практически безынерционного способа уменьшения охлаждения нижней поверхности подката в отечественных ТСУ с кассетами ТОЭ, ТАЭ и ПАТАЭ. При этом на примере ТСУ с кассетами ТАЭ укрупнено оценено, что из 100 % благодаря ТСУ эффекта снижения охлаждения подката с верхней и нижней его поверхностей, указанное экранирование воздушной ; окалиной обеспечивает 50 ... 60 %.

При нормальном ритме прокатки (тпауз = 15...20 с) разогретая окалина существенно аккумулирует тепло, что усиливает эффект экранирования. На ШПС г.п. 2000 ОАО «НЛМК» рассмотренное экранирование воздушной окалиной применяют также за пределами ТСУ, что особенно эффективно на стороне рольганга, ближней после ТСУ к летучим ножницам. При этом, естественно, исключают попадание воды, охлаждающей летучие ножницы, на: окалину.

Параметры межроликовой плиты с емкостями для воздушной окалины приведены на Рис. 7, а.

Очевидна низкая стоимость капитальных и особенно эксплуатационных расходов на реализацию применения воздушной окалины в качестве средства теплового экранирования нижней поверхности подката.

В ТСУ с кассетами ТАЭ (энкопанелями) фирмы Encomech (Davy McKee) экранирование подката с нижней его поверхности по существу выполнено по аналогии с экранированием верхней поверхности (т.е. с помощью энкопанелей; Рис. 7,6). Естественно, такое экранирование, во-первых, требует больших капитальных вложений, во-вторых, увеличивает эксплуатационные расходы и иннерционность системы

а. 825 t б. ......-................................

Рис. 7 Расположение межроликовой плиты (а) с емкостями для воздушной окалины и энкопанели (б) на промежуточном рольгангах ШПС г.п. с межроликовым расстоянием 1200 мм.

В ТСУ АТЭ фирмы ТесЫгй экранирование нижней поверхности подката выполнено с помощью керамических плит, расположение которых между роликами обеспечивает сход воздушной окалины под рольганг. Авторы не располагают сведениями об эффективности этого способа экранирования.

1.2.3 Влияние температурного режима на качество горячекатаных полос

В линии широкополосового стана горячей прокатки (ШПС г.п.) температура металла может колебаться в пределах 20-1250 °С. Распределение температуры в слябе оказывает большое влияние на весь технологический процесс и на качество готовой продукции. Стойкость инструмента также зависит от температурных условий. Поле температур в значительной степени определяет характер распределения напряжений и деформаций в полосе и инструменте и условия формирования структуры по сечению прокатываемой полосы и, следовательно, геометрию, механические свойства готовой продукции. Знание температурного поля в исходном слябе необходимо для правильной оценки различных

.12®..

1200

технологических параметров. При этом следует ожидать значительного отличия уточненных методов определения температуры в сравнении с методами исследований, использующими среднеинтегральные значения температур (77). Последние могут приниматься лишь в качестве ориентировочных сведений. Исследование температурного поля металла представляет собой актуальную задачу, решение которой поможет более обоснованно рекомендовать различные мероприятия технологического характера.

Многочисленными исследованиями (78), (79), (80), (81), (82), (83),; (84), (85), (86), (87), (88), (89), (6) убедительно показано, что температурный режим прокатки является одним из основных факторов, определяющих микроструктуру и, как следствие механические свойства горячекатаных полос, при том что 90-95 % производимого на ШПС г.п. металла не подвергается термообработке с отдельного нагрева. Причем, в этих исследованиях обосновано, что температура конца прокатки должна заканчиваться не ниже точки Аг3, температура смотки -не выше Аг], т.е. прокатка должна заканчиваться в области температур однородной аустенитной структуры. Температура начала фазовых превращений зависит от химического состава стали и скорости охлаждения и по данным различных авторов для малоуглеродистых сталей, содержащих 0,06 % углерода при скорости охлаждения в последних проходах 4-5 град/с равна 835 °С. Учитывая, что при повышении содержания углерода в стали до 0,1 % значение температуры Аг3 снижается на 10-15 град, по данным работы (86) температура конца прокатки для сталей 08КП, 08СП, 10КП, 10СП, СтЗкп и СтЗсп не должна быть ниже 835 °С.

В работе (82) обосновывается для тех же марок сталей температура конца прокатки в интервале 840-900 °С и температура смотки меньше 650 °С. Согласно работе (79) при температуре конца прокатки выше АгЗ и после интенсивного охлаждения перед смоткой конечная структура стали и ее механические свойства аналогичны свойствам стали после нормализации.

Однако, согласно работе (87), максимальная температура конца прокатки должна быть ограничена 880 °С. Это ограничение объясняется тем, что при

температуре конца прокатки более 880 °С успевают пройти две стадии рекристаллизации, в результате чего зерно становится крупным.

В случае окончания прокатки при температурах в области; фазовых превращений, структура металла, согласно (86), получается разнородной. Это происходит из-за того, что вместе с перекристаллизацией аустенита наблюдается и рекристаллизация деформированного феррита и, так как способность к росту последнего выше чем зерен аустенита, получаются зерна различного размера. В этой работе рекомендуется заканчивать прокатку сталей 08КП и 10КП при температуре 860-920 °С. В работе (87) рекомендуется температура конца прокатки для сталей 08КП, 10КП и СтЗсп в интервале 850-910 °С. Вместе с тем в работе (14) для сталей СтЗкп и СтЗсп обосновывается интервал температуры конца прокатки не больше 840-870 °С. При более высоких значениях температуры конца прокатки этих марок сталей величина зерна начинает укрупняться, что приводит к ухудшению ударной вязкости.

Из работы (86) следует, что, если разность температуры конца прокатки для полосы составляет 30° и температура конца прокатки колеблется в области фазовых превращений, будет наблюдаться разнородная структура по длине полосы.

Кроме того, по данным многих работ на механические свойства горячекатаных полос существенно влияет температура смотки. Рекомендуемая температура смотки полос из малоуглеродистых сталей находится в интервале 550-650 °С после интенсивного охлаждения в области Аг3-Аг} (79). В работе (86) показано, что в случае смотки полосы при температуре 700-740 °С в рулоне, в процессе дальнейшего его охлаждения, продолжается рост зерна и ; по длине полосы из-за различных условий охлаждения внутренних и внешних витков рулона наблюдается разнородность зерна.

Обширные исследования, выполненные на стане 2000 ОАО «HJJMK», а так же анализ многочисленных литературных источников позволили авторам работы (90) сформулировать следующие общие положения (в части структурообразования металла):

— при низких температурах конца прокатки (около 800 °С) и смотки (около 600°С) металл имеет мелкозернистую структуру с большим количеством (25-30 %) перлита и мелкими включениями цементита. Структура полос из кипящей стали отличается большой полосчатостью;

— при повышенной температурах конца прокатки (около 840 °С) и смотки (620-660 °С) структура металла имеет близкий к оптимальному размер зерна феррита 8-9-го номеров со средним количеством перлита (10-20 %) и мелкими включениями цементита, полосчатость небольшая или полностью отсутствует;

— при низкой температуре конца прокатки и высокой температуре смотки (около 700 °С) металл характеризуется неравномерностью по количеству и распределению перлита и цементита и по наличию полосчатости;

— при высокой температуре конца прокатки и высокой температуре смотки структура металла отличается неравномерностью зерна феррита, небольшим количеством коалесцированного перлита и значительными выделениями структурно-свободного цементита.

В части механических свойств металла:

— повышение температуры конца прокатки снижает прочность и повышает пластичность тонких горячекатаных полос;

— наибольшее влияние на прочностные характеристики оказывает температура смотки, которая в то же время не влияет существенно на пластичность.

Исследованиями (6) было установлено, что температура конца прокатки полос далеко не всегда соответствует оптимальному диапазону. Причем для полос толщиной 1,5-2,5 мм она ниже оптимальной, а для толстых (4 мм и более) - выше.

Влияние температуры на разнотолщинность прокатываемых полос

объясняется изменением предела текучести металла и, как следствие, давления

металла на валки. При этом меняется межвалковый зазор, что и обуславливает

разнотолщинность полосы. Согласно (91) продольная разнотолщинность полосы

4 мм из сляба длиной 10 м достигает 9 %. Причем, величина такой

разнотолщинности полностью объясняется разностью температур по длине

полосы: температурной разнотолщинностью. В (92) приводятся данные о

разнотолщинности порядка 0,05-0,08 мм на участках полосы, соответствующих

25

контакту сляба с глиссажными трубами при нагреве в методических печах. В работе (6) приведены результаты многочисленных исследований температурной разнотолщинности полос различного сортамента для станов 1700 Ждановского завода им. Ильича, 1680 завода «Запорожсталъ» и 1700 Карметкомбината. Результаты экспериментальных исследований были аппроксимированы линейными уравнениями. Сделан вывод о том, что для этих станов колебания температуры в непрерывной группе клетей в пределах партии полос одного размера может достигать 40° и это обуславливает разнотолщинность полос до 0,2 мм.

Заметим что отмеченных показателей качества горячекатаных полос на всех ШПС г.п. организовано с существенным транспортным запаздыванием: после прокатки во всех клетях чистовой группы (контроль Акпр(хЪ Акпоп, и 4„), после работы системы охлаждения (4М). Последнее в совокупности с прокаткой с ускорением (т.е. переменными по длине подката температурно-скоростными и деформационными условиями прокатки в каждой клети чистовой группы) существенно усложнило задачу обеспечения минимального колебания АЬпрод., АНП(Ж и гкп по длине полосы на выходе ее из последней клети чистовой группы, гсм - на входе полосы в моталку.

Компьютерное управление процессом прокатки в чистовой группе клетей и процессом охлаждения на отводящем рольганге в значительной степени решило отмеченную совокупность этих задач. Однако однозначно можно считать, что при постоянной скорости прокатки в клетях чистовой группы и сохранении накопленного опыта по их компьютерному управлению задача обеспечения минимального колебания АЬпро(Х, АНП(Ж, и 4И по дшне полосы многократно облегчается. Заметим, что облегчается при этом минимизация колебания АН^ и Акпоп, и на станах холодной прокатки.

Однако переход на постоянную скорость прокатки в чистовой группе клетей в сравнении с прокаткой с ускорением может снизить производительность НШПС г.п., что в большинстве случаев недопустимо, особенно когда речь идет о часовой производительности и обеспечении выполнения заказа в срок.

Отмеченное выше дает основание говорить об актуальности исследований температурного режима прокатываемых полос и о прямой связи между

26

температурой металла и качеством прокатываемых из него полос практически на всех стадиях металлургического производства.

1.3 Обзор исследований течения металла неустоявшейся стадии прокатки горячих полос

С середины позапрошлого века до настоящего времени накоплен богатый экспериментальный и теоретический материал, относящийся к выяснению характера распределения удельных давлений вдоль дуги захвата. Однако изучению факторов, влияющих на распределение удельных усилий по ширине прокатываемой полосы, посвящено относительно мало работ (93).

Общая закономерность распределения давления по ширине полосы впервые установлена И.Г. Астаховым (94). Было показано, что на неравномерность распределения давления по контактной поверхности значительное влияние оказывают геометрические факторы очага деформации (толщина, ширина, обжатие полосы), а так же физико-механические свойства металла. Установлено, что для узких полос, когда ширина полосы меньше длины дуги захвата, имеется один максимум удельных давлений посередине полосы; при увеличение ширины полосы появляются два максимума вблизи кромок и минимум посередине полосы. Эти результаты были подтверждены в работах ( (95), (96), (97))

Возникновение максимумов удельных давлений вблизи кромок ИМ. Павлов ( (98), (99)) объясняет тем, что наличие области уширения, целостность металла и действие внеконтактных частей полосы приводят к возникновению вблизи кромок полосы дополнительных продольных растягивающих напряжений, а в прилегающих к ним зонам - напряжений подпора. А.И. Целиковым (100) установлено, что продольные растягивающие напряжения появляются на расстоянии от кромок и возрастают в направлении к кромкам полосы.

Важным фактором, влияющим на неравномерность распределения давления в очаге деформации является неравномерность распределения по контактной поверхности продольных и поперечных сил трения ( (98)). Применение смазки приводит к уменьшению сопротивления деформации металла и выравниванию эпюры удельных давлений по ширине полосы ((97)).

В источнике (101) на основании источников ( (102), (103), (104), (105), (106), (107), (108)) приведены эпюры распределения контактного давления, продольных напряжений, а так же продольных скоростей движения металла по ширине прокатываемой полосы для узких и широких полос.

Анализом решения уравнений равновесия условия пластичности и соотношений для скоростей металла установлено, что на распределение контактных напряжений и скоростей по ширине прокатываемой полосы оказывает влияние распределение по ширине продольных напряжений. Неравномерное распределение обусловлено неравномерными передним или задним натяжением, переменной толщиной проката по ширине, неравномерными вытяжками и уширением (101).

Стоит отметить, что в упомянутых работах рассматривается лишь устоявшийся процесс прокатки.

Формирование металла на концах прокатываемых полос, т.е. в неустановившемся процессе прокатки, имеет определенные особенности, влияющие на величину обрези (98).

В работах (109), (110), (111), (112) рассматривается неустановившейся процесс прокатки высоких полос с сечением, близким к квадратному, в работах (113), (114) полос с отношением ширины к высоте не более 4. В работе (115) -полос с отношением в пределах 5-6. В работе (116) - полос с отношением равным 9. В этих работах делаются выводы о зависимости концевой обрези раскатов от различных технологических параметров (как например обжатие) и геометрических параметров заготовки (отношение толщины к высоте).

В работе (117) и других работах рассматривается формообразование при толстолистовой прокатке и факторы, уменьшающие обрезь.

Влияние условий деформации на течение металла и выход годного при прокатке тяжелых слябов приводится в работе (118). В этой работе описывается влияние обжатия за проход, последовательности обжатий в проходах, температуры металла и его равномерного прогрева на форму концов сляба.

В работе (119) приведены номограммы и эмпирические формулы описывающие формообразование при прокатке в универсальных клетях как при

устоявшемся, так и не устоявшемся процессе прокатки. В работе собраны данные различных авторов и источников (120), (121), (122), (123) и т.д.

Современные теоретические исследования процессов обработки металлов давлением (ОМД) в значительной степени базируются на численных методах анализа (124), (125), (126), (127). В последние годы для анализа используют метод конечных элементов (МКЭ) (121), (128), (129), (130).

1.4 Развитие ШПС г.п.

Широкополосовые станы горячей прокатки (ШПС г.п.) продолжают сохранять лидерство в мировом производстве горячеполосового проката (131). Специфика создания ШПС г.п. позволяет каждый стан отнести к уникальному оборудованию черной металлургии, исключающему полное его повторение (единственное исключение составляют НШПС г.п. 2000 «НЛМК» РФ и в Бокаро, Индия). Родоначальником НШПС г.п. принято считать стан, построенный в 1924 г. в Ashland, США (132).

Во всех известных компоновках оборудования технологической линии ШПС г.п. присутствуют нагревательные печи, черновая и чистовая группы клетей, соединенные промежуточным рольгангом, и уборочная группа оборудования, содержащая отводящий рольганг с системой принудительного охлаждения полос и моталки (132). В последние годы ряд НШПС г.п. оборудован на промежуточном рольганге теплосохраняющей установкой с теплоаккумулирующими экранами (ТАЭ).

Общепринято деление ШПС г.п. на пять поколений (30). Некоторые авторы относят ЛПА к пятому поколению, иногда же их выделяют в отдельную группу, т.к. они объединяют два совершенно разных процесса - разливка жидкой стали и прокатка твердого металла.

Для полностью непрерывных ШПС г.п. характерным является последовательное расположение клетей черновой группы, исключающее одновременное нахождение подката в двух клетях. Эта компоновка НШПС г.п. в работе (133) названа классической и в последующем несущественно изменилась за счет создания непрерывной подгруппы из двух последних черновых клетей (в

СССР созданы два НШПС г.п. 2000 в «Северстали» и «ММК» с непрерывной подгруппой из трех черновых клетей).

На Рис. 8,а приведена конфигурация расположения оборудования известного непрерывного широкополосового стана горячей прокатки (НШПС г.п.) с последовательным расположением черновых клетей, в технологической линии прокатки которого реализуют поштучную прокатку слябов (схематичный чертеж стана 2000 ОАО «НЛМК»)\ на Рис. 8,6 и Рис. 8,в - конфигурация известных НШПС г.п., в черновых группах которых, соответственно, две и три последние клети образуют непрерывные подгруппы клетей, но в технологических линиях прокатки, которых также реализуют поштучную прокатку слябов.

Ж ОЛ Fl F7

HIHIHI

ВОЛ _ R1

ТСУТАЭ

ГЧ I I Г1 II I I i

УОП

м

а. - НШПС с последовательным расположением черновых клетей

ВОЛ R3 Ю Ю Rf.

• #■ •■•Г

ТСУ

i I I

б. - НШПС с 2-х клетевой черновой непрерывной подгруппой

ЛИ ОЛ Fl F7

HIHIHI

УОП

м

ВОЛ _ R1 _ R2

R3

ТСУ ЛИ ОЛ Fl

Заключение диссертации по теме «Обработка металлов давлением», Тинигин, Анатолий Николаевич

Общие выводы

1. Предложено производительность полностью непрерывных ШПС горячей прокатки повысить путем изменения условий прокатки в черновой группе клетей и минимизации на этой основе временного разрыва между подкатами на входе в первую клеть чистовой группы. Необходимый при этом временной разрыв в работе моталок создавать ускорением задней части полосы после ее выхода из последней чистовой клети. Качество полос предложено повысить благодаря прокатке в клетях чистовой группы на постоянной скорости, стабилизирующей температурно-скоростные и деформационные условия прокатки в каждой клети этой группы. Для сокращения обрези концов подката на летучих ножницах предложена прокатка слябов вплотную друг к другу в очаг деформации универсальных клетей черновой группы.

2. Для реализации совокупности этих предложений рекомендовано последнюю черновую клеть непрерывного ШПС горячей прокатки переместить к предпоследней черновой клети с образованием непрерывной подгруппы, за счет чего увеличить протяженность промежуточного рольганга для одновременного размещения на нем двух подкатов максимальной длины, рекомендовано при этом промежуточный рольганг оборудовать теплосохраняющей установкой с псевдоактивными теплоаккумулирующими экранами (ПАТАЭ), обеспечивающими постоянство температуры по длине подкатов на входе в первую клеть чистовой группы.

3. Показано, что применение предлагаемых технических решений на непрерывном ШПС горячей прокатки 2000 приведет к повышение производительности стана за счет понижения средней паузы прокатки по меньшей мере, на 7%.

4. Показано что при применении технологии прокатки в черновой группе клетей стана слябов «встык» следует ожидать снижения обрези на летучих ножницах в среднем по году на 21%.

5. Разработана лабораторная установка кассеты ПАТАЭ, в которой использованы промышленные размеры нагревателей. Проведенный эксперимент позволил получить практические данные об электрических и тепловых характеристиках установки, послужил основой для разработки опытно-промышленного модуля ПАТАЭ.

На основании этих исследований по заказу ОАО «Серп и Молот» разработан, изготовлен и поставлен для стана горячей прокатки 560 завода «Серп и Молот» опытно-промышленный модуль.

6. Проведен математический анализ эффективности тепловой работы различных ТСУ с кассетами пассивных (ТАЭ, ТОЭ, Энкопанели), активных (АТЭ) и псевдоактивных {ПАТАЭ) панелей для условий существующей компоновки непрерывного ШПС горячей прокатки 2000 ОАО «НЛМК» и после реализации предложений по новой компоновки черновой группы клетей. Показана высокая эффективность использования ТСУ ПАТАЭ. Обосновано применение нижнего экранирования окалиной вне участка верхнего экранирования (до и после ТСУ).

7. Для существующей компоновки непрерывного ШПС горячей прокатки

2000 ОАО «НЛМК»:

- ТСУ ТАЭ (ТОЭ) в 1,6 раз эффективнее снижает охлаждение подката в сравнении с Энкопанелями;

- ТСУ ПАТАЭ в 1,3 раза эффективнее ТСУ ТАЭ (ТОЭ) и более чем в 2 раза эффективнее Энкопанелей;

- проходная тоннельная печь фирмы ТесЫЩ в 1,3 раза эффективнее снижает охлаждение подката в сравнении с ПАТАЭ, в 1,7раза - в сравнении с ТАЭ (ТОЭ) экранами и в 2,7раз - в сравнении с Энкопанелями.

Однако, при одинаковых условиях прокатки расход энергии при применении проходной роликовой печи фирмы ТесЫЩ на выполнение годового заказа в 7,5раз превышает расход энергии в сравнении с использованием ПАТАЭ.

8. Введен коэффициент 6 = -затраченная энергия [МДж/(т'К)], т т —■ повышение температуры на входе в П показывающий удельный расход энергии в ТСУ АТЭ и ПАТАЭ. ТСУ АТЭ по меньшей мере в 4,5 раза требует большего расхода энергии на повышение температуры подката на 1К на входе в чистовую группу клетей в сравнении с применением ТСУ ПАТАЭ;

9. При одинаковых условиях прокатки на непрерывном ШПС горячей прокатки 2000 с новой компоновкой к моменту входа подката в первую чистовую клеть ТСУАТЭ в 1,4 раза эффективнее снижает охлаждение подката в сравнении с ТСУ ПАТАЭ. Однако энергопотребление ТСУ АТЭ при этом в 21 раз выше; в результате коэффициент е, [МДж/(т ■ К)] , показывающий удельный расход энергии, в 12,7 раз выше.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тинигин, Анатолий Николаевич, 2012 год

Список использованных источников

1. Челюсткин А.Б., Койнов Т.А. Температурный режим горячей прокатки тонких полос с ускорением. II Известия вузов. Черная металлургия - 1973 - №11 - С.84-87.

2. Стукач А. Г. Расчет охлаждения металла при горячей прокатке. II Сталь - 1955 - №7 - С.626-629.

3. Изменение температуры по длине полосы при движении через непрерывный стан горячей прокатки. / Железнов Ю.Д., Цифринович Б.А., Лямбах Р.В. и др // Сталь - 1968 - №10 -С.914-920.

4. Павелъски О. Расчет температурного режима в чистовой группе широкополосового стана горячей прокатки. II Черные металлы - 1969 - №21.

5. Weber К. H. Mathematische Modellirung des Temperaturverlaufs beim Warmwalzen von Grobblech und Band. II Neul Hutte - 1973 - №5.

6. Коновалов Ю.В., Остапенко A.JI. Температурный режим широкополосных станов горячей прокатки. - М.: Металлургия, 1974 : б.н.

7. Лыков, A.B. Теория теплопроводности. - М.: Высшая школа, 1967 - 599с.

8. Иванцов Г.П. К теории теплообмена прокатных валков и рскаленного металла. II Журнал технической физики - 1937 - №10 - С.1114-1115.

9. Тепловые процессы при обработке металлов и сплавов давлением. / Яловой Н.И., Тылкин М.А., Полухин П.И., Васильев Д.И. - М.: Высшая школа, 1973.

10. Самарский, A.A. Введение в теорию разностных схем. - М.: Наука, 1971. 11 .Годунов С. К., Рябенький B.C. Разностные схемы -М.: Наука, 1973 - 400с.

12. Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач - М.: МИР,

1972.

13. Непершин Р.И. Пластическое деформирование металлов. К расчету распределения температуры в валках и полосе при листовой прокатке. - М.: Наука, 1974 - С.78-96.

14. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей: Учеб. для вузов. - М.: Металлургия, 1990 - 239с.

15. Miller W.E., Me-Pherson I.J. Result of recent computer of hot strip mills. II IF AC Simp. Automat Contr. Mining Miner and Metall Process - 1973 - C.4-5.

16. Эффективность автоматического управления температурным режимом прокатки на широкополосовом стане. / Цифринович Б.А., Ромашкевич Л.Ф., Лямбах Р.В. и др. // Сталь -1974 - №6 - С.523-526.

17. Патент Японии №48-12622, кл. 12С211.4, 21.04.1973.

18. Патент Японии № 47-3219, кл. 12С219, кл. 12С211.4, 25.07.1969.

19. Hanko M. Steurung einer Warm-Dreitbandstrabe durch einen Recher. II Freiberg

Forschungs - 1974 - №171 - C.23-28.

20. Влияние температуры на удельный расход энергии при прокатке полос / Волегов

B.П., Жданов A.A. //Бюллетень ЦИИН ЧМ-М., 1963 - №6 - С.37-39.

21. Dewar W.A.G., Nichols R.M., Laws W.R. Reducing the energy used in hot rolling. II Metals

Society and Verian. - 1981.

22. Энкопанелъ - система тепловой изоляции для полосопрокатных станов горячей

прокатки, доклад // Davy МсКее.

23. Фрикке Г., Ледерер А. Модернизация станов горячей прокатки полосы. // Черные

металлы. - 1988 - №7.

24. Майер Дж., Джумилия Г. Различные аспекты и примеры модернизации станов горячей прокатки полосы. II Черные металлы - 2005 - №9 - С.70-75.

25. Снижение энергозатрат при прокатке полос / Остапенко А.Л., Коновалов Ю.В., Руднев А.Е., Кисиль В.В. - Киев: Техника, 1983.

26. Коновалов Ю.В., Остапенко А.Л., Полухин В.П. II Известия вузов. Черная

металлургия - 1971 - №10 - С.78-82.

27. Скороходов Н.Е., Медведев Г.А. Обеспечение регламентирующих температур конца прокатки на широкополосовом стане. II Известия вузов. Черная металлургия - 1970 - №4 -

C.130-133.

28. Исследование скоростных режимов непрерывного стана горячей прокатки 2000 HJ1M3 / Дружинин Н.Н., Дружинин А.Н., Мирер А.Г. и др. // Сборник трудов МИСиС, 1972 -сб. 33 - С. 133-143.

29. Математическая модель и алгоритмы управления непрерывным широкополосовым станом горячей прокатки / Челюсткин А.Б., Койнов Т.А., Генкин A.J1. // Труды советско-финского симпозиума "Динамическое моделирование и управление технологическими процессами с помощью ЭВМ" -М., 1974 - С.247-255. Т. Книга первая.

30. Коновалов Ю.В. Справочник прокатчика. Книга 1. Производство горячекатанных листов и полос. - М.: Теплотехник, 2008 : б.н.

31. Целиков АЛ., Зюзин В.И. Современное развитие прокатных станов. -М.: Металлургия, 1972 - 400с.

32. Патент Японии № 49-9029, кл. 12, с. 211.4, 23.10.70 г.

33. Патент Японии № 44-13820, кл. 12С211.4, 02. Об. 1969 г.

34. Патент Японии № 47-3 7829, кл. 12С211.4, 25.09.1972 г.

35. Патент Японии № 47-40188, кл. 12С211.4, 11.10.1972 г.

36. Патент Японии № 49-9029, кл. 12С211.4, 1974 г.

37. Патент США № 3.779054, кл. 72-13, 18.12.1973 г.

38. Патент США № 3.514984, кл. 72-7, 2.04.1970 г.

39. Патент ФРГ-2025626, кл. 7а-45/02, 18.10.1973г.

40. Патент США, № 3264856, 1966 г.

41. Патент Японии № 29888, 1970 г.

42. Полухин ПЛ., Хлопонин В.К, Полухин В.П. и др. № 371998, Бюл. изобр. и тов. знаков №13, 1973

43. Controlled isotermal rolling of hot strip // Steel Times. -1994 - №5.

44. Encomech. The relative benefits of passive and active HSM transfer table heat insulation system.//Steel Times -1996.

45. Bevery, Laws, Reed. Benefits of heat conservation panels on British Steel Ravenseraig hot strip mill. II Iron and Steel Inquirer - 1992 - №2 - C.40-48.

46. Об эффективности экранирования металла на рольгангах широкополосовых станов горячей прокатки / Полухин ПЛ., Хлопонин В.Н., Полухин В.П. и др. II Известия вузов. Черная металлургия. - 1974 - №8.

47. Зиновьев А.В., Потапов П.В., Луговов В.Ф. Устройство регулирования тепловых потерь металла при горячей реверсивной прокатке. - 1993 г.

48. Зиновьев А.В., Потапов П.В. Совершенствование температурного режима полос при горячей реверсивной прокатке плоских слитков на основе меди и никеля.

49. Хлопонин, В.Н. Способы снижения охлаждения раската в технологической линии полосового стана горячей прокатки. // Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее. К столетию со дня рождения М.А. Глинкова: Тр. III междунар. научно.-практ. конф. (1-3 февраля 2006 г. МИСиС). -М.: МИСиС, 2006 - С.617-624.

50. Хлопонин, В.Н. Секция теплоизоляционного экрана рольганга полосового стана горячей прокатки. Патент № 2122475, 1998

51. Environmentally friendly hot rolling of steel strip. // Steel Times International - 2004 -

№10.

52. Оратовский E.JI., Сафонова M.K. Прокатка горячекатанной полосы при регламентированных температурных режимах. // Обзора, информ. Ин-т "Черметинформация". Сер. Прокатное производство -1986 - Вып. 3 .

53. Improving hot mills with Encopanels //Steel Times -1989 - Том 217; №7.

54. Development of the ENCOPANEL hot strip mill insulation sistem // Iron and Steel Engineer. -1983- Том 60; №11 - С. 36-42.

55. Laws, Reed, Nichols and Walker Development of the Encopanel Hot Mill Conservation System -from concept to production. II Iron and steel Engineering - 1983 - №6-11.

56. Main Feature and Performance data of the ATF Active Tunnel Furnace / Delpature Y., Fantuzzi M„ Filippi E. et al. II MPT international - 2005 - №3 - C.56-58.

57. Fantuzzi M., Filippi E., Venanzini A. Employing an active tunnel furnace in an HSM. II Steel Times International - 2005 - №2.

58. Хлопонин, В.Н.Теплосохраняющие установки — эффективный метод энергосбережения на технологических линиях станов горячей прокатки // Материалы II конгресса печетрубостроения : тепловые режимы, конструкции, автоматизация, экология. -М.: Стальпроект, 2006. стр. С. 103 - 108.

59. Патент РФ 2268791 В21В 1/26.

60. Патент РФ 2275975 В21В1/26.

61. Хлопонин, В.Н.Кассета секции теплоеохранябщей установки рольганга стана горячей прокатки. № 2275975, 2006

62. Патент РФ 2.122.475. МКИ В21В 35/00, .

63. Патент ЕР от 2 7.04.78 № 0 048 503. В21В 3 7/10.

64. Патент ЕР от 27.04.78 № 0 049 ООО. В21В 3/02,.

65. Heat retaining panel performance at a 56-in hot strip mill. / Edvin A. Upton and, s.on.,. II Iron and Steel Engineer - 1989 - №6.

66. Hewitt E. Hot Strip Mill Developments. II Iron and Steel Mak - 1992 - №9 - C. 17-24.

67. Laws, W.R. Improved temperature distribution in a HSM using Heat shields. //Steel Times -1993 - №6 - C.249-250.

68. Hewitt E. Alternative strategies for the revamping of hot strip mills. II Steel Times - 1995 -№11-C.423-426.

69. Патент РФ 2 395 356. B21B 1/26.

70. Патент РФ № 1 519 799. В21В 1/26 от 29.02.1988 г.

71. Патент РФ № 1 671 384. В21В 1/26 от 20.06.1989 г.

72. Хлопонин, В.Н.; Белянский, А.Д.; Корышев, А.Н. Разработка теплосохраняющих экранов для промежуточного рольганга стана горячей прокатки. II Сталь - 1994 - №5 - С.52-55.

73. Khloponin, V.N.; Lisin, V.S.; Skorohodov, V.N. The application of heat - conservation shields for hot strip mills. II Steel Times International - 2001 - Том 25; №3 - C.22-25.

74. Патент РФ № 2 288 050 B21B, 1/26.

75. Патент РФ №2 329106 В21В, 1/26.

76. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача Изд. 3-е. - М.: Энергия, 1975,488с.

77. Определение температурного поля деформации / Каракина А.А., Тарновский В.И, Иваницкий А.В. и др. II Известия вузов. Черная металлургия - 1966 - №8 - С. 122-127.;

78. Влияние условий нагрева и горячей прокатки стали 08Ю на качество автомобильного листа / Беняковский М.А., Сергеев Е.П., Козыревич Н.П. и др. II Сталь - 1974 -№2 - С.139-142.

79. Дедек В. Полосовая сталь для глубокой вытяжки. - М.: Металлургия, 1970 - 208с. :

б.н.

80. Рогоза Т.Д. К вопросу о рациональной технологии производства холоднокатанного листа. II Сталь - 1955 - №7 - С.616-621.

81 .Влияние параметров прокатного передела на свойства холоднокатаной стали 08Ю / Чекмарев А.П., Додока В.Г., КачайловА.П. идр. //Сталь - 1974 -№6 - С.17-18.

82. Медведев Г.А. Исследование температурных условий прокатки и механических свойств рулонного металла на стане 2500. // Научные труды кафедры технологии металлов Магнитогорского горнометаллургического института. "Улучшение технологии прокатки и отделки металла" -1965 - вып. 38.

83. Барзий, В.К. Влияние технологии прокатки на микроструктуру горячекатаных листов стади 08КП. //Сталь - 1959 - №11 -С1013-1016.

84. Юдин М.И., Трощенков Н.А., Авраменко И.Н. Рулонный способ производства холоднокатанных листов. - М.: Металлургия, 1966.

85. Математико-статическое исследование технологических параметров с целью прогнозирования свойств готового листа. / Александров JI.A., Бермант Е.Е., Имянитов М.М. и др.//Сталь - 1969 - №4 - С.333-336.

86. Медведев Г.А., Файнберг Л.Б., Мальцев В.В. Влияние технологии горячей прокатки на свойства листов для глубокой вытяжки. II Сталь - 1962 - №7 - С.732-737.

87. Рекристализация горячедеформаированного аустенита в процессе непрерывного охлаждения. I Горелик С.С., Янковский В.М., Гуль Ю.П., Халлач И.С. //Металловедение и термическая обработка металлов - 1971 - С.2-6.

88. Совершенствование технологии горячей прокатки на непрерывных широкополосовых станах /Приданцев М.В., Музалевский О.Г., Бурдин В.И. и др. II Сталь - 1969 - №7 - С.625-630.

89. Температурно-скоростной режим непрерывной прокатки тонких полос / Железное Ю.Л., Мухин Ю.А., Чвилев В.В. и др. И Бюллетень института "Черметинформация" - М., 1975 -№4 - С.45-46.

90. Коцаръ С.Л., Белянский А.Д., Мухин Ю.А. Технология листопрокатного производства. - М.: Металлургия, 1997 : б.н.

91. Система управления скоростными режимами непрерывного тонколистового стана горячей прокатки / Дружинин, А.Н. // Труды ВНИИметмаша - М„ 1970 - №23 - С.233-236.

92. Бояршиков М.И., Файзулин Ф.Х., Карлик М.И. Исследование причин образования и методов устранения продольной разнотолщинности при непрерывной прокатке полос. II Сталь

- 1966-№2-С.146-151.

93. Полухин В.П., Чернилевский В.Е. Обзор исследований о распределении удельных усилий по ширине тонких полос. // Труды МИСиС. Пластическая деформация металлов и сплавов. Сборник 71 - 1972.

94. Астахов, И.Г. Сб. МИСиС "Структура и свойства стали". - М.: Металлургиздат,

№30.

95. Чекмарев, А.П. // Теория прокатки. Сб. МИСиС -М,Металлургиздат -1962 - №31.

96. Тарасенко, O.A. // Сб. Теория прокатки - М., Металлургиздат, 1962.

97. Pawelski О., Herman S. Arch Eisenhuttenwessen. - 1968 - Том 39; №10 г.

98. Павлов, ИМ. Теория прокатки. - М.: Металлургиздат, 1950 : б.н.

99. Павлов И.М. // Изв. АН СССР -1969- №6.

100. Целиков, А.И. // Сб. Проблемы металлургии -М., АН СССР, 1963.

101. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. - М.: Металлургия, 1980.

102. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах. - М.: Металлургиздат,

1962.

103. Губкин, С. И. Пластическая деформация металлов Т. III. - М.: Металлургиздат, 1960.

104. Теория прокатки крупных слитков / Чекмарев А.П., Павлов В.Л., Мелешко В.И. и др.

- М.: Металлургия, 1968 : б.н.

105. Целиков, А.И, Гришков, А.И. Теория прокатки. -М.: Металлургия, 1970.

106. Бахтинов Б.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургиздат,

1953.

107. Зюзин В.И., Кривенцов A.M. - М.: Тр. ВНИИметмаш, сб. 28, 1970 - С.81-100.

108. Смирнов, B.C. Теория обработки металлов давлением. - М.: Металлургия, 1973.

109. Беда Н.И Снижение расхода металла в прокатных цехах. II Промшь - 1965.

110. Полухин П.И, Воронцов В.К, Прудковский Б.А. II Известия вузов. Черная

металлургия. - 1964 - №1.

111. Нефедов A.A., Бобров В.В., Шафран ИК и др. II Известия вузов. Черная

металлургия. - 1965 - №8.

112. Кузема, ИД. II Известия вузов. Черная металлургия. - 1970 - №8.

113. Чижиков Ю.М., Морозов В.И // Сталь - 1966 - №12 - С.1113-1116.

114. —. //Сталь - 1967 -№12- С.86-91.

115. Ковынев М.В., Зеличенок Б.Ю., Герцев А.И. и др. И Сталь - 1963 - №6 - С.529-532.

116. Особенности деформации металла в неустановившемся процессе редуцирования и плоской прокатки непрерывнолитых слябов. II Сталь - 1973 - №6.

117. Улучшение формы раскатов при прокатке на толстолистовых станах / Герцев А.И., Классен Э.Я., Меерович И.М. и др. II Труды ВНИИМЕТМАШ - вып.ЗЗ.

118. Риттер Э., В. Даль В., Шмитт Г.Г. Влияние условий деформации на течение металла и выход годного при прокатке тяжелых слябов. // Черные металлы - 1963 - №20 -С.31-47.

119. Width control in hot strip mills / Ginzburg, V.B.; Kaplan, Naum; Bakhtar, Fereidoon; Nabone, C.J. II Iron and Steel Engineer - 1991 - №6.

120. Pawelski, O.; Piber, V. Possibilities and Limits of Deformation in Wight Direction in HOT Flat Rolling. И Stahl and Eisen - 1980 - №100 - C.937-949.

121. Kobayashi S„ Altan T. Metall Forming and the finite element method, б.м. : - New-York: Oxford University Press, 1989.

122. New forms of hot strip mill width rolling installationss / Tazoe N., et al. II AISE Spring conference, Dearborn, Mich. - 1984 - April 30 - May 2.

123. Ginzburg V.B. Steel Rolling TechnologyЛ Theory and Practice, б.м.: - New-York: Marcel Dekker, 1989.

124. Малинин H.H. Технологические задачи пластичности и ползучести. - М.: Высшая школа, 1979. стр. 118.

125. Объемные задачи теории прокатки /Целиков А.И., Белянинов В.К., Калмыков В.В. II Машины и агрегаты металлургического производстваж, Труды МВТУ, 1984 - Вып.412 - С.8-24.

126. Калмыков В.В. Ананьев И.Н., Байрамов О.Ф. Расчет энергосиловых параметров и формоизменения при прокатке в черновых клетях широкополосовых станов методом конечных элементов. II Машины и агрегаты металлургического производства. Труды МВТУ №412 - 1984 - С.57-67.

127. Полухин, В.П.; Чернилевский, В.Е. Влияние некоторых факторов процесса прокатки на распределение усилий по ширине полосы. II Труды МИСиС. Сб. 71. Пластическая деформация металлов и сплавов - 1972 -.

128. Сабоннадьер, Ж.-К; Кулон, Ж.-Д. Метод конечных элементов и САРП. - М.: Мир,

1989.

129. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике. - М.: Мир, 1975, 542с.

130. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов. - М.: Мир, 1979.

131. Прокатное производство. / Полухин, П.К; Федосов, М.Н.; Королев, А.А.; Мат, Ю.М. - М.: Металлургия, 1982.

132. Keefe, J.M.; Earshaw, I.; Schofield, Р.А. Review of hot strip mills developments. II Jronmaking and Steelmaking - 1979 - №4.

133. Eamshaw E. Comments on staging of a hot-strip mill installation and effect of inter stand temperature control. II Ironmaking and Steelmaking - 1979 - №4 - С. 185-194.

134. Хлопонин, В.Н.Теплосохраняющая установка для широкополосовых станов горячей прокатки. II Черные металлы - 2002 - №2 - С13-18.

135. Page, М. "No more super - mills", says Italian Builder. //IAMY - 1983 - № 11-12 - C.18-

19.

136. Сафьян, M.M. Прокатка широкополосной стали. - M.: Металлургия, 1969.

137. Cook, Iohn W. Hot strip mill roughing train arrangement and power selection December. II Iron and Steel Engineer - 1979 - №12 - C.25-31.

138. Smith W. патенты Англии Ns 1 373 3 75, (заявлен 15.11.1971 г.) и 1 373 376 (заявлен 15.11.1971 г.). МКИВ21В 1/30, В21С 47/08.

139. Освоение технологии горячей прокатки полос на стане 1680 с промежуточным перемоточным устройством "Койлбокс" /Путноки, А.Ю.; Симененко, О.В.; Мацко, С.В. и т.д. //Сталь-2008 -№10.

140. Сафьян, М.М. Прокатка широкополосовой стали. - М.: Металлургия, 1969.

141. Iron and Steel Engineer. - 1976 - №5 - C.48-52.

142. Кнеппе Г., Розенталь Д. Производство горячекатанной полосы: требования для нового столетия. II Черные металлы - 1999 - №1 - С.24-32.

143. Maieri J., Djumlija G. Trend in the Modernization of Conventional Hot-Strip Mills. II SSR'04 - 2004 - №6 - №11 - C.l-8.

144. фрикке Г., Ледерер А. Модернизация станов горячей прокатки полосы. II Черные металлы- 1988 -№7- С.3-11.

145. Модернизация широкополосного стана горячей прокатки фирмы Фёст-Алъпине Шталъ Линц. I Галлоб Р., Хиршманнер Ф., Риглер Г., Ташнер В. // Черные металлы - 1989 - №9 - С.29-37.

146. Espenhahn M., Friedrick К.Е., Ostenburg H. Modernization of the hot strip mills of Thyssen Stahl AG. II MRT International - 1995 - №1 - C.50-64.

147. Салганик B.M., Гун КГ. Развитие широкополосовых станов горячей прокатки. // Обзор информ. Сер. Прокатное производство, Ин-т "Черметинформация", Вып. 1 - 1990.

148. Kuebler G. Hot-strip Mills Renamp report. II Metai Producing - 1996 - №7 - C.45-47.

149. Robert W, McDonald, James H Modernization of the hot strip mill at British Steel Corp. 's Port Talbor works. // Iron and Steel Engineer - 1988 - №4 - C.17-23.

150. Хлопонин, B.H. О графическом изображении процесса прокатки. II Известия вузов. Черная металлургия - 1980 - № 7 - С.49-53.

151. Патент РФ № 2235611; В 21 В 1/26.

152. Фрикке, Г; Ледерер, А. Модернизация станов горячей прокатки полосы. II Черные металлы - 1988 - №7.

153. Коновалов Ю.В., Остапенко А.Л., Пономарев В.И. Расчет параметров листовой

прокатки. - М.: Металлургия, 1986.

154. Трусов Н.П. Преобразователь частоты Perfect Harmony (Robicon). - M.: НПО «Санкт-Петербургская Электротехническая Компания», 2000.

155. «Рынок Электротехники». - 2006 - №3.

156. Спивак, Э.И.; Аносов, В.И; Гусовский, В.Л. Расход топлива перед прокаткой на широкополосовых станах. II Черная металлургия: Бюл. НТЭиИ - 1993 - №6 - С.3-12.

157. Хлопонин, В.Н. Возможная энергоэффективная и металлосберегающая работа комплекса МНЛЗ-ШПС г. п. // Металлург - № 10 - 2010.

158. Процессы непрерывной разливки / Смирнов, А.Н.; Пилюшенко, В.Л.; Минаев, A.A.;

др., и. - Донецк: ДонНТУ, 2002.

159. Нормы технологического проектирования и техникоэкономические показатели нагревательных и термических печей прокатных и трубных цехов металлургических заводов. -М.; ВНТПI-II-76/МЧМСССР. Уте. Минчерметом СССР 21.06.1977, 1976.

160. Ginzburg V.B., Schmiedberg W.F. Heat conservation between roughing and finishing trains of hot strip mill. II Iron and Steel Engineer - 1986 - №4 - C.29-39.

161. Хлопонин В. H., Афанасьев С. А., Тинигин А. Н. Концепция увеличения производительности полностью непрерывных широкополосовых станов горячей прокатки и улучшения качества полос. // Сталь - 2009 -№ 4 -С. 39-42.

162. Черные металлы. - 2002 - №2 - С. 13-18.

163. Сафьян, М.М.Прокатка широкополосовой стали. - М.: Металлургия, 1969.

164. Способ широкополосовой горячей прокатки на стане, содержащем непрерывную подгруппу из черновых клетей /Хлопонин В.Н, Скорохватов Н.Б., Хлыбов О.С. и т.д. Патент №

2235611, бюл. 25,2003 г.

165. Архангельский, А.Я. Программирование в С++ Builder 6. M.: ЗАО «Издательство

БИНОМ», 2002 - 1152с.

166. Марочник сталей и сплавов. 2-е издание. / Зубченко, A.C.; Колосков, ММ; Каширский, Ю.В.; др., и. -М.: Машиностроение-1, 2003.

167. Borean J.-L. Transverse thermal profile mastering on the HSM. II La Revue de

Metallurgie-CIT - 2006 - №11 - C.500-506.

168. Койнов Т. А. О рациональных схемах горячей прокатки на широкополосовых станах. // Прокатное производство - 1976 - № 11 - С. 1011 -1016.

169. Челюсткин, А.Б.; Койнов, Т.А. // Известия вузов. Черная металлургия - 1973 - №11 -

С.84-87.

170. Прокатка при низких расходах на топливо / Laws, W.R. et al. II Irón and Steel

International - 1984, №6 - C.106-111.

171. Оптимальные режимы прокатки углеродистых и нержавеющих сталей / Nicholson, A.; Moore, T.W. стр. // Доклады совещания по нагреву для горячей обработки - London ISI Publication Р. III, 1967 - C.46-55.

172. Деккер, Э; Диккоп, А Сравнение потребления топлива и электроэнергии в производственных процессах. / Чёрные металлы - 1962 - №5 - С.6-12.

173. Галкин, В.В.; Уланов, П.В.; Пачурин, Г.В. Моделирование процесса прокатки заготовок рессор переменного сечения. - Нижний Новгород: НГТУ, 2008.

174. Мезенцева О.М., Гуренко ДА. Моделирование процесса обратного выдавливания деталей из сплава БрБ2 по схеме подвижного контейнера с применением Deform-2D. // Наука и Образование - 2008 - №6.

175. Исследование неравномерности деформации в заготовке прямоугольного сечения, прокатанного на клин. /Галкин, В.В.; Кошелев, О.С.; Уланов, П.В.; Лаврентьев, А.Ф. //Заготовительные производства в машиностроении-2007- №1.

176. Иванов А.В., Восканъянц А.А. Моделирование процесса поперечно-винтовой прокатки на основе эйлерова описания движения сплошной среды. И Наука и образование -2009-№1.

177. Колмогоров, В.Л. Численное моделирование больших пластических деформаций и разрушения металлов. // Кузнечно-штамповочное производство - 2003 - №2 - С.4-16.

178. Норри, Д.; Фриз, ЖДе Введение в метод конечных элементов. - М.: МИР, 1981.

179. Ural О, The finite Element Method, б.м. : -New-York: Intext Educational Publ., 1973.

180. Martin H.C., Carey G.F. Introduction to Finite Element Analysis, б.м.: - New-York: McGrawHill, 1973.

181. Gallagher R.H. Finite element analysis, б.м. : - New Jersey: Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1975.

182. Robinson J.H. Integrated Theory of Finite Element Methods, б.м. : -New-York: Wiley (Interscience), 1973.

183. The finite element Method / Rockey K.C., Evans II. R., Griffiths D.W., Nethercot D.A. б.м. : -London: Crosby Lockwood Staples, 1975.

184. Brebbia C.A., Connor J.J. Fundamentals of Finite Element Techniques, б.м. : - New York: Halsted Press, Wiley, 1974.

185. Desai C.S., Abel J.F. Introduction to the Finite Element Method, б.м. : - New Jersey: Van Nostrand-Reinhold, Princeton, 1972.

186. Cook R.D. Concepts and Applications of Finite Element Analysis, б.м.: - New-York: Wiley, 1974.

187. Хлопонин B.H., Тинигин A.H. Патент № 2386429 B21B., бюл. № 11., 2010.

188. Железное, Ю.Д. Прокатка ровных листов и полос. - М.: Металлургия, 1971.

189. BeeseJ.G. Some problem areas in the rolling of hot steel slabs. II Iron and Steel Engineer - 1980-№8-C.49-52.

190. Edger Set up Model at Roughing Train in Hot Strip Mill /Shibahara Т., et al. И Journal of the Iron and Steel Institute of Japan -1981 - Том 67; №15 - C.2509-2515.

191. Полухин П.И, Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1976 : б.н.

192. Способ получения толстых листов прокаткой / Меерович ИМ., Герцев А.И., Бабицкий М. С. и др. Патент №186950, Бюлл. изобр. № 20, 1966 г.

193. Пресняков, А.А. Очаг деформации в обработке металлов давлением. - Алма-Ата: "Наука", 1988 : б.н.

194. Громов, Н.П. Теория обработки металлов давлением. - М.: Металлургия, 1978.

195. Перетятъко, В.Н. Исследование внеконтактных областей деформации. II Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1959 - №12.

196. Исследование уширения при прокатке слитков на слябинге 1150 /Капустина, М.И.; Савченко, A.M.; Карнаушенко, НА. и др. - С.1020-1023.

197. Кинематика процесса прокатки на блюминге / Полухин, И.П.; Воронцов, В.К.; Стаценко, Н.В.; Чиченев, Н.А. II Труды МИСиС. Сб. 57. Пластическая деформация металлов и сплавов - 1970.

198. Музалевский О.Г. Распределение скорости деформации в зоне обжатия при прокатке. II Сталь - 1962 - №7.

199. New Light on Behavior of Width of Edge of Head and Tail of Slabs in Hot Strip Rolling Mills / Okado M., et al. II Journal of the Iron and Steel Institute of Japan - Том 67; №115 - C.2516-2525.

200. Edger Set-Up Model at Roughing Train in Hot Strip Mill /Shibahara Т., et al. II Journal of the Iron and Steel Institute of Japan -1981 - Том 67; № 15 - C.2509-2515.

201. Wong H.Y. Handbook of Essential Formulae and Data on. Heat transfer for engineers. б.м. : - London and New York: Longman, 1979.

202. Зайков, M.A.; Прудинов, B.B. Исследование температурных перепадов при горячей прокатке простых и фасонных профилей. II Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. - 1962 - №6 .

203. Кутателадзе, С.С.; Боришански, В.М. Справочник по теплопередаче. - М, Ленинград: Государственное энергетическое издательство, 1958.

204. Поверхностный температурный эффект при горячей прокатке. Обработка давлением специальных сталей и сплавов. / Булат, С.И. // Сб. трудов ЦНИИЧМ- М„ 1967 - №53 - С.64-71.

205. Павельски О., Брунс Э. Теплоотдача и температурные поля при горячей прокатке стали с учетом влияния окалины. II Черные металлы - 1976 - №18 - С.8-12.

206. Русин, СЛ., Пелецкий, В.Э. Тепловое излучение полостей. - М.: Энергоатомиздат,

1987.

207. Ураков Н.Ф. Определение температурного эффекта пластической деформации металлов. //Известие вузов. Машиностроение. -1966 - №1 - С. 131-137.