Снижение обрывности полос из электротехнической анизотропной стали при холодной прокатке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сафронов Андрей Александрович

• Сафронов Андрей Александрович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Сафронов Андрей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Устойчивость процесса прокатки

1.2. Основные причины обрывов при прокатке полос на станах холодной прокатки

1.3. Методы снижения обрывности полос при прокатке

1.4. Методы предупреждения обрывов полос

1.5. Цель работы и постановка задач исследования

2. Анализ существующей обрывности полос ЭАС на стане 1400 ЦДС

2.1. Методика фиксации обрывов полос

2.2. Анализ текущего состояния обрывности

2.3. Выводы к главе

3. Лабораторное исследование причин повышенной обрывности ЭАС

3.1. Неравномерность механических и структурных характеристик по длине горячекатаных рулонов

3.1.1. Исследование механических характеристик

3.1.2. Исследование микроструктуры

3.2. Исследование влияния скорости охлаждения на микроструктуру ЭАС

3.2.1. Методика проведения исследования

3.2.2. Обработка результатов экспериментальных исследований

3.3. Исследование влияния температуры и скорости горячей деформации на механические характеристики

3.4. Исследование влияния температуры перед холодной деформацией на механические свойства

3.5. Выводы к главе

4. Статистическое исследование влияния параметров профиля горячекатаной полосы по длине на обрывность

4.1. Описание параметров профиля горячекатаных полос

4.2. Результаты статистического анализа влияния параметров профиля на обрывность ЭАС

4.3. Выводы к главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение 1 - Статистическая оценка параметров горячекатаной полосы по длине

Приложение 2 - Справка об использовании результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Снижение обрывности полос из электротехнической анизотропной стали при холодной прокатке»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время прокатное производство в целом и холодная прокатка тонких и широких стальных полос в частности находится в зоне повышенного внимания с точки зрения повышения качества готовой продукции, снижения энергетических и материальных затрат. В связи с этим вопросы повышения стабильности процессов тонколистовой прокатки стальных полос, уменьшения потерь производства, а также расходов металла и валков становятся все более актуальными.

Особенно актуальными являются вопросы снижения обрывности полос электротехнических анизотропных сталей (ЭАС или, как их еще называют, трансформаторных) при холодной прокатке, т.к. эти стали содержат высокий процент кремния, а, следовательно, малопластичные и труднодеформируемые. Для ЭАС такие негативные технологические события, как обрывы, являются основной причиной потерь производства и повышенных расходов как металла, так и инструмента (прокатных валков).

Цель работы и задачи исследования. Целью представленной диссертационной работы является разработка научно обоснованных практических рекомендаций по снижению обрывности полос ЭАС при первой холодной прокатке.

Для достижения цели диссертационной работы поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ обрывности полос электротехнической анизотропной стали (ЭАС) марки Э3А при первой холодной прокатке;

2. Исследование фактического распределения механических свойств и температурного поля горячекатаного подката электротехнической анизотропной стали марки Э3А по длине и ширине;

3. Построение термокинетической диаграммы распада переохлажденного

аустенита для высококремнистой стали нитридно-медного варианта производства;

4

4. Разработка математической модели в виде бинарно-логистической регрессионной взаимосвязи вероятности обрыва холоднокатаных полос ЭАС с параметрами неплоскостности и профиля поперечного сечения горячекатаного подката;

5. Разработка практических рекомендаций по снижению обрывности ЭАС при первой холодной прокатке.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Выявлен характер зависимости обрывности полос электротехнической анизотропной стали (ЭАС) при первой холодной прокатке от механических свойств, геометрических параметров профиля поперечного сечения и микростуктуры горячекатаного подката; определены длины трех характерных участков ее резкого изменения: 1) 0-24% длины полосы от начала рулона; 2) 2584% длины рулона; 3) 85-100% длины рулона.

2. Построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита в ЭАС нитридно-медного варианта производства для определения параметров начала выделения карбидов в прикромочных областях горячекатаного подката ЭАС.

3. Разработана математическая модель в виде бинарно-логистической регрессионной взаимосвязи вероятности обрыва холоднокатаных полос ЭАС с параметрами неплоскостности и профиля поперечного сечения горячекатаного подката:

- симметричной и асимметричной составляющей неплоскостности;

- выпуклости профиля поперечного сечения;

- смещения выпуклости профиля поперечного сечения;

- клиновидности профиля поперечного сечения;

- прикромочной клиновидности со стороны привода и обслуживания.

4. С использованием разработанной математической модели установлены допустимые диапазоны изменения величин геометрических параметров

горячекатаного подката ЭАС, превышение которых приводит к обрывности полос при первой холодной прокатке.

5. Установлено, что увеличение заданной выпуклости профиля поперечного сечения горячекатаного подката ЭАС способствует расширению допустимых диапазонов изменения его других геометрических параметров.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Разработанная бинарно-логистическая регрессия предназначена для использования технологами ЦДС ПАО «НЛМК» с целью снижения обрывности холоднокатаных стальных полос электротехнических марок стали.

2. Разработанная термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита может быть использована для оптимизации температурно-скоростных условий фазовых превращений в ЭАС и улучшения ее магнитных свойств.

3. Разработанные требования к параметрам профиля поперечного сечения горячекатаных полос применяются технологами ЦДС ПАО «НЛМК» при первой холодной прокатке полос ЭАС для снижения обрывности.

4. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы на таких металлургических предприятиях как ООО «ВИЗ-Сталь», ПАО «Северсталь», ПАО «ММК», производящих тонколистовой стальной прокат.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика и результаты проведенных исследований влияния параметров профиля поперечного сечения подката ЭАС на обрывность при первой холодной прокатке.

2. Методика и результаты анализа влияния неоднородности механических свойств, микроструктуры и фазового состава по длине горячекатаного подката на обрывность полос ЭАС при первой холодной прокатке.

3. Разработанная математическая модель вероятности обрыва холоднокатаных полос ЭАС при первой холодной прокатке от параметров профиля горячекатаного подката (бинарно-логистическая регрессия).

Степень достоверности результатов работы подтверждена сходимостью

расчетных и фактических показателей технологических процессов горячей и

6

холодной прокатки полос ЭАС в условиях реального производства. В теоретических исследованиях использованы основополагающие принципы теории обработки металлов давлением, металловедения, а также апробированные методики математической обработки экспериментальных данных. В исследованиях использовались современное, поверенное оборудование и лицензионное программное обеспечение.

Апробация. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. VI Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов: Металлургия XXI столетия глазами молодых (г. Донецк, 2627 мая 2020 г.);

2. IX Международной конференции физического и численного моделирования обработки материалов (г. Москва, 10-14 октября 2019 г.);

3. ХХУ1 областной научно-технической конференции «Повышение эффективности металлургического производства» (г. Липецк, 29 марта 2018 г.);

4. XV всероссийская научно-практическая конференция студентов и аспирантов (г. Старый Оскол, 25-26 апреля 2018 г.);

5. VII Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» (г. Суздаль, 1-5 октября 2018 г.).

Личный вклад автора. Выдвижение основных гипотез и их обоснование; разработка математических моделей и алгоритмов расчета; планирование и реализация экспериментальных исследований, анализ и обработка данных. Написание научных публикаций по теме диссертации, выступления с докладами на международных и российских конференциях.

Публикации. Опубликовано 10 работ. Из них 2 статьи в журнале, рекомендованном ВАК РФ, 4 статьи в журналах Scopus и/или Web of Science и 4 статьи в других изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, 2 приложений. Список литературы содержит 114 наименований. Работа изложена на 105 страницах, содержит 57 рисунков и 6 таблиц.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Устойчивость процесса прокатки

Для холодной прокатки стальных полос на многоклетьевых станах главной задачей является обеспечение устойчивости процесса прокатки. В прокатном производстве устойчивость стальных полос при их прокатке подразделяют на поперечную и продольную. Под поперечной устойчивостью процесса прокатки подразумевают отсутствие бокового смещения полос относительно оси прокатки. Боковое смещение полос может происходить по нескольким причинам [1-5]:

1. Неудовлетворительный поперечный профиль горячекатаного подката, который, в свою очередь, задает неоптимальное распределение удельных натяжений перед 1-ой клетью станов холодной прокатки;

2. Настройка 1-ой клети стана холодной прокатки, способствующая неравномерности распределения удельных натяжений за клетью относительно оси прокатки.

Под продольной устойчивостью подразумевают отсутствие проскальзываний, пробуксовок валков в направлении прокатки, а также вибраций [1-5]. Продольная устойчивость полосы в процессе тонколистовой прокатки в первую очередь связана с поддерживаемым режимом натяжений полосы в межклетевых промежутках, особенно в тех случаях, когда заднее удельное натяжение несколько больше переднего, а в некоторых случаях эта разница может быть весьма существенной. Поэтому подбор оптимальных соотношений и величин переднего и заднего натяжений является первоочередным с точки зрения наиболее эффективного метода повышения устойчивости. Обрывы полос при прокатке также можно рассматривать с точки зрения потери продольной устойчивости, но в качестве последствия, т.к. главным для сохранения устойчивости в процессе прокатки является создание условий, не приводящих к возникновению обрывов

полос, в том числе и за счет снижения доли дефектов, способствующих обрыву.

9

Можно сделать вывод, что устойчивость процесса холодной прокатки обеспечивается комплексом характеристик горячекатаного подката и условий его дальнейшей холодной прокатки, которые не ухудшают качество готового проката, не нарушают стабильность процесса прокатки и не снижают производительность прокатного стана.

1.2. Основные причины обрывов при прокатке полос на станах холодной

прокатки

При любой холодной прокатке полос, помимо изменения толщины, формируется плоскостность готового проката. Это обеспечивается непрерывным регулированием и улучшением режимов холодной прокатки на основе теоретических или эмпирических данных, а также при помощи математического моделирования [6-11].

Однако не всегда удается найти и реализовать оптимальные режимы в процессе реальной прокатки, т.к. появляется ряд ограничивающих факторов, таких как утолщенные концевые участки полосы [12-14], искажение формы рулонов на моталках и после снятия с моталок [15-18]. Чтобы исправить подобные дефекты, прибегают к дополнительным технологическим операциям, таким, как правка в правильных машинах [19-23], корректируют настройку стана в процессе прокатки [24-25], применяют асимметричную прокатку [26-32].

Отдельным фактором, влияющим на плоскостность готового проката, являются обрывы полосы, т.к. вынуждают технологический персонал вручную перенастраивать режим для обеспечения безобрывного прохода полосы (снижают скорость на дефектах, увеличивают длину утолщенного участка полосы и т.д.). Все это приводит в дальнейшем к проблемам обрабатываемости материала на других переделах. Поэтому вопрос изучения причин обрывов очень важен.

Любой материал, существующий в природе, имеет свои механические

характеристики. Эти характеристики обуславливают их применение в быту,

строительной и конструкторской областях, т.к. совокупность механических

10

свойств напрямую влияет на долговечность, обрабатываемость и набор других полезных качеств. Особенно массово применяют стальную продукцию, обеспечивающую высокую надежность изделия. Все эти свойства достигаются за счет металлических связей, которые придают материалу способность к пластической деформации без его разрушения. Однако форма металла, подвергающегося дальнейшей обработке, может быть не оптимальна и способствовать увеличению напряжения в местах, наиболее подверженных этому (например, внутренние или поверхностные дефекты). Также в металле могут быть дефекты (внутренние или поверхностные) [33]. Все это может приводить к образованию трещин и даже разрушению изделий (рисунок 1). Такие места называют концентраторами напряжений. Концентраторы напряжения характеризуются наличием в этой зоне напряжений, превышающих теоретическую прочность. Изучение эволюции кромочной трещины при прокатке было выполнено многими исследователями как теоретически [34], так и экспериментально.

\

Рисунок 1 - Вид кромочных трещин на полосе из трансформаторной стали после

холодной прокатки Согласно работе [33], пластическая деформация характеризуется движением дислокаций, которые приводятся в действия силой Пайерса-Набарро [35-36]. Однако в случае возникновения на пути движения дислокаций препятствий, представляющих собой, например, неметаллические включения, границы зерен и

др., они начинают скапливаться, образовывая при этом зоны, которые в дальнейшем не способны к пластической деформации (рисунок 2).

Рисунок 2 - Скопление дислокаций у препятствия

В работе [37] наиболее подробно описано влияние различных факторов на образование скоплений дислокаций. Наиболее интересным является влияние размера и плотности включений (карбидов металлов), способных приводить к искажению движения дислокаций.

В работе [38] показано, что на зарождение и распространение трещин влияет микроструктура прокатываемого металла. В работе представлены результаты исследования влияния начальной микроструктуры на развитие кромочных трещин во время холодной тонколистовой прокатки, изучения зарождения и распространения кромочных трещин в крупно- и мелкозернистой низкоуглеродистой стали. Было обнаружено, что микропористость кромочных областей стальных полос наиболее благоприятна для формирования трещин, поскольку микротрещины распространяются по микропорам. Также было установлено, что в больших зёрнах плотность микротрещин больше, чем в мелких зёрнах. Отмечено, что мелкозернистая структура даёт лучшее сопротивление зарождению трещины из-за более высокой плотности границ зёрен, которые служат барьером для пластического течения и для дислокационных источников. Рассмотрено влияние начального соотношения ширина/толщина полосы на

величину суммарного обжатия, при котором возникают кромочные трещины для случая прокатки со смазкой и прокатки в сухих валках. Как показано на рисунке 3, величина суммарного обжатия полосы, при котором возникают кромочные трещины, уменьшается с увеличением соотношения ширина-толщина прокатываемой полосы и с увеличением коэффициента трения.

Рисунок 3 - Величина максимального обжатия без разрушения в зависимости от соотношения ширина-толщина полосы и условий трения [38]

Как правило, максимально возможное обжатие полосы при прокатке за один проход зависит от многих факторов, таких как пластичность материала, толщина полосы и однородность свойств материала, применяемого смазочного материала и шероховатости поверхности рабочего валка. В некоторых случаях влияние деформации накапливается в проходах прокатки. Когда накопление деформации достигнет предела обрабатываемости материала, трещины будут образовываться вдоль кромок. Распространению кромочных трещин способствует напряжённо -деформированное состояние полосы при прокатке. Кромочные области полосы испытывают влияние не только от давления, передаваемого валками. Деформация кромок полосы определяется также напряжениями, передающимися от объёма

прокатываемого металла. На кромках можно наблюдать объемное напряжённое

13

состояние, приводящее к бочкообразному уширению кромки, в то время как в центре полосы реализуется плоское деформированное состояние. Бочкообразное уширение кромки увеличивает величину растягивающих напряжений за счёт уменьшения сечения металла в данной области. При многопроходной схеме прокатки кромки полосы испытывают свободное уширение и зачастую не обжимаются валками полностью, но вынуждены удлиняться вместе со всем объёмом полосы для сохранения постоянства объёма, в этом случае из-за неравномерности деформации на кромках образуются растягивающие напряжения, величина которых достаточна, чтобы расширить края кромочной трещины. Растрескивание кромок может быть уменьшено как за счёт улучшения пластичности прокатываемого материала, так и за счёт улучшения условий деформирования. Так, при обработке труднодеформируемых высококремнистых электротехнических сталей используют процесс так называемой «тёплой» прокатки [39-41].

В работе [42] проводилось исследование влияния на параметры разрушения кромки углеродистой стали при листовой прокатке коэффициента трения, напряжённого состояния, величины обжатия и числа проходов. Моделирование процесса распространения трещины осуществлялось методом конечных элементов в программной среде ABAQUS. Результаты моделирования были сравнены с экспериментальными данными и показали хорошую сходимость, как показано на рисунке 4, глубина трещин увеличивается с проходом прокатки, что объясняется увеличением неоднородности деформации. Размер трещин увеличивается также с увеличением коэффициента трения, что объясняется ростом величины контактных касательных напряжений. Чем тоньше полоса, тем этот эффект трения проявляется существеннее. С увеличением суммарного обжатия глубина трещин увеличивается, что связано с увеличением концентрации растягивающих напряжений вокруг трещины и накоплением уровня пластической деформации.

1.2 10

Е 08

1

t 0$ V €

I 04

О

0.2100

I

30

25

E 2 0 E

f 15

X3 «

0 5

00 04

Calculated value Experimental value

L

|

1 - - •

0.6

Rolling pass

a)

0 8 10 12 S<np thickness mm

B)

1 4

Fncticn coefficient « Г ГЛ

-«—008 —0 1

1

1 6

10 08 06

L

г Fncbon ooelfloent —•—0 05 -Ш—Л ПЯ

—»-0 t / /

L . _i ^-s-s

[ ^ L

■

04

30 25

1 0

00

06

0 8 10 1.2 Strip Bwckneu. mm

1 4

6)

50

60 70 80 Tot») reduction. %

90

1 6

■ Tension stress

■ m 1 tO MPa —20 MPt —30 MPi [г

Ï

-

L .

■ и. 1

100

Рисунок 4 - Зависимость глубины образования трещины от параметров прокатки: а - сравнение опытных данных и результатов моделирования, б -коэффициент трения, в - толщина полосы, г - суммарное обжатие [42]

В работе [43] для моделирования поведения трещины при прокатке электротехнической стали (2 % Si) использована микромеханическая модель разрушения Гурсана-Твергарда-Нидлмана. Экспериментальная часть работы выполнена на лабораторном стане дуо с диаметром валков 150 мм. Моделирование изменения трещины при прокатке проводилось методом конечных элементов в программной среде ABAQUS. При помощи моделирования проанализировано влияние на параметры трещины удельного натяжения и диаметра рабочих валков, результаты показаны на рисунке 5.

2025303540Л5 5С1 55 60 Total reduction, Ad, %

a)

Рисунок 5 - Зависимость глубины образования трещины от величины натяжения (а) и диаметра рабочих валков (б) [43]

Из рисунка 5 видно, что с увеличением величины удельного натяжения глубина трещины растёт. При прокатке в валках большего диаметра глубина трещин также увеличивается, что можно объяснить увеличением длины очага деформации и связанными с этим увеличением контактных напряжений и длительностью их действия.

Ещё одним значимым фактором, влияющим на образование дефектов сплошности при холодной прокатке, является вклад предшествующих «горячих» переделов, в особенности разливки и горячей прокатки [44]. Так, в работе [45] исследовано влияние типа дефекта нарушения сплошности стальных слябов на форму и размеры кромочных трещин после листовой прокатки. В работе показан вид основных дефектов сплошности непрерывнолитых слябов и представлены результаты моделирования поведения этих дефектов при дальнейшей прокатке. Более подробно причины формирования трещин на непрерывнолитых слябах рассмотрены в работах [46, 47]. Одной из причин образования трещин является разливка металла на криволинейных машинах литья заготовки (МНЛЗ). В силу

конструктивных особенностей разливочной машины верхняя грань слябов в процессе застывания перемещается по меньшему радиусу и при переходе с криволинейного на горизонтальный участок движения испытывает напряжения растяжения. Данные напряжения усиливаются термическими при охлаждении сляба и могут приводить к образованию трещин. При прокатке слябов в черновой группе широкополосных станов горячей прокатки (ШСГП) из-за свободного уширения при деформации происходит переход металла с рёбер и боковых граней сляба на верхнюю и нижнюю поверхности раската. Таким образом осуществляется процесс перехода трещин на поверхности горячекатаных полос. Глубина залегания трещин в прикромочных областях порой не позволяет удалить их полностью при подрезке кромки, поэтому эти дефекты могут существенно ухудшать условия обработки материала при последующей холодной прокатке.

Геометрическая форма поперечного профиля полосы после горячей прокатки также оказывает существенное влияние на распределение деформаций холоднокатаных полос, и как, следствие, на величину растягивающих напряжений в прокатываемом листе и вероятность её обрыва [48]. Особенностью прокатки на ШСГП является свободное уширение металла в чистовой группе клетей, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 - Пример поперечного профиля горячекатаной полосы трансформаторной стали с образованием свободного уширения на кромке

В производственной практике данный эффект носит название «кромочная клиновидность». Также при горячей прокатке свободное уширение может приводить к образованию таких дефектов как «рванина» и «прокатные плены». В цехах холодной прокатки величина обрезки кромки регламентирована технологической документацией и требованиями к снижению себестоимости готовой продукции за счёт снижения расходного коэффициента металла, потому полное удаление кромки подката с «кромочной клиновидностью», «рваниной» или «прокатной пленой» происходит не всегда. При последующей холодной прокатке в данной локальной области происходит образование значительных растягивающих напряжений, превышающих предел прочности металла. Для учёта фактора уширения подката в кромочных областях и прогнозирования его влияния на стабильность последующей холодной прокатки разрабатываются специальные математические модели, которые могут быть использованы для управления в автоматических системах назначения металла по сортаменту и регулирования режимов подрезки на агрегатах подготовки прокатного участка [49, 50].

1.3. Методы снижения обрывности полос при прокатке

Вопросам повышения эффективности производства в части снижения обрывности задавались многие авторы. В данном разделе приведены результаты патентного поиска и литературный обзор некоторых приемов снижения обрывности.

Авторами изобретения [51] исследовано и предложено особое распределение

натяжений между клетями, способствующее улучшению качественных

характеристик и, в том числе, снижению обрывов полос. Технический результат

получен с помощью разработанной математической модели и ее отработки на

четырехклетевом стане «1700». Авторами отмечено, что разработанная

математическая модель прокатки отличается от аналогов тем, что в ней учтено

положение нейтрального сечения, которое оказывает влияние на расход

электроэнергии, чистоту поверхности и устойчивость полосы (обрывность при

18

холодной прокатке). В ходе экспериментов отмечено положительное влияние на снижение обрывности полос при прокатке в четырехклетевом стане в следующих диапазонах удельных натяжений:

• На выходе из клети №1 стана холодной прокатки устанавливают удельное натяжение, равное (0Д8-0,20)а0дь где а0,2 - условный предел текучести полосы после 1-ой клети;

• Для клетей 2-3 устанавливают натяжения, равные (0,21-0,22)а0дь

В работе [52] предложено решение проблемы трещинообразования кромки. Как известно, при холодной прокатке полос наблюдается неравномерное распределение продольных напряжений по ширине полосы. По данным патента растягивающие напряжения (ан) на кромочных участках в 1,5-2,0 раза больше, чем в средней части полосы. Значительная величина растягивающих напряжений (ан=0,5-0,6ат, где ат - предел текучести материала полосы) при наличии макро- и микродефектов на кромках приводит в большинстве случаев к разрушению металла и обрыву полосы, что в свою очередь вызывает аварийную остановку и простои стана для замены поврежденных прокатных валков. Изобретение предназначено для использования в клетях непрерывных и реверсивных станов холодной прокатки полос валков с изменяющейся микрошероховатостью поверхности по длине бочки. Снижение обрывности обеспечивается за счет того, что средняя часть бочки имеет микрошероховатость Ra=5,5-7,0 мкм, а краевые участки имеют микрошероховатость Ra=0,8-1,2 мкм, что составляет 0,1-0,22 от предельных величин микрошероховатости средней части бочки валка (рисунок 7). Ширина краевых участков рабочей зоны валка с меньшей микрошероховатостью В=100 мм.

Рисунок 7- Схема распределения шероховатости по длине бочки валка (1 -

Яа=0,8-1,2 мкм: 2 - Яа=5,5-7,0 мкм)

Изобретение позволяет снизить коэффициент внешнего трения в очаге деформации, увеличить коэффициент вытяжки и снизить продольные растягивающие напряжения на кромочных участках полосы. Эффективность предлагаемого метода определяется уменьшением величины коэффициента трения при прокатке кромочных участков полосы, что приводит к увеличению обжатия и коэффициента вытяжки металла на кромках. Увеличение вытяжки кромок по сравнению с серединой полосы приводит к снижению напряжений растяжения на кромках и уменьшению вероятности обрыва полосы при прокатке.

Недостатком данного решения является низкая стойкость шероховатости из-за износа рабочего слоя рабочих валков.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сафронов Андрей Александрович, 2024 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

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

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

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

4. Формоизменение полосы при тонколистовой прокатке : монография / С.М. Бельский, И.П. Мазур, С.Н. Лежнев, Е.А. Панин. - Темиртау : КГИУ, 2016. -161 с. - ISBN 978-9965-859-36-6.

5. Божков, А.И. Плоскостность тонколистового проката / А.И. Божков, В.П. Настич. - Москва : СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ, 1998. - 264 с.

6. Ginzburg, V.B. Metallurgical design of flat rolled steels / V.B. Ginzburg. -New York : Marcel Dekker, 2005. - 726 p.

7. Influence of the cross section of hot-rolled steel on the flatness of cold-rolled strip / S.M. Belskii, Yu.A. Mukhin, S.I. Mazur, A.I. Goncharov // Steel in Translation. -2013. - Vol. 43, № 5. - P. 313-316.

8. Shinkin, V.N. Simulation of the shaping of blanks for large-diameter pipe / V.N. Shinkin, A.P. Kolikov // Steel in Translation. - 2011. - Vol. 41, № 1. - P. 61-66.

9. Mathematical model of process of free spreading during strip rolling / V.N. Skorokhodov, Р.Р. Chernov, Yu.A. Mukhin, S.M. Bel'skij // Stal. - 2001. - № 3. - P. 3840.

10. Пименов, В.А. Развитие математических моделей формирования поперечного профиля полос при горячей прокатке с учетом износа валков / В.А. Пименов, Д.А. Ковалев, М.А. Дагман, И.П. Мазур // Черные металлы. - 2021. - № 10. - С. 13-19. - DOI 10.17580/chm.2021.10.02.

11. Шинкин, В.Н. Прямая и обратная нелинейная аппроксимация зоны упрочнения стали / В.Н. Шинкин // Черные металлы. - 2019. - № 3. - С. 32-37.

12. Transverse thickness profile control of electrical steel in 6-high cold rolling mills based on the GA-PSO hybrid algorithm / С. Song, J. Cao, L. Wang [et al.] // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2022. - Vol. 121. - P. 295-308.

13. Edge drop and high spot control of hot-rolled non-oriented electrical steel strip by taper roll shifting strategy / С.Н. Yao, A.R. He, J . Shao [et al.] // Ironmaking and Steelmaking. - 2020. - Vol. 47, № 2. - P. 138-144.

14. BAOSTEEL edge drop control system used on 1420 mm cold tandem mill / L. Wang, J.G Lin, Z.Y. Jiang [et al.] // Advanced Materials Research. - 2012. - Vol. 572. - P. 78-81.

15. Сафронов, А.А. Причины образования дефекта "птичка" на стане холодной прокатки 1400 ЦДС ПАО "НЛМК" / А.А. Сафронов, С.М. Бельский // Тенденции развития современной науки : сборник тезисов докладов научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. В 2 ч. Ч. I. - Липецк, 2017. - С. 205-208.

16. Шопин, И.И. Слоистая модель напряженно-деформированного состояния рулона на моталке / И.И. Шопин, С.М. Бельский // Производство проката. - 2016. - № 8. - С. 3-7.

17. Шопин, И.И. Влияние шероховатости полосы на напряженно-деформированное состояние рулона / И.И. Шопин, С.М. Бельский // Производство проката. - 2016. - № 10. - С. 3-7.

18. Шопин, И.И. Упрощенная модель напряженно-деформированного состояния рулона на моталке / И.И. Шопин, С.М. Бельский // Производство проката. - 2016. - № 5. - С. 13-17.

19. Шинкин, В.Н. Предварительная правка стальной полосы / В.Н. Шинкин // Черные металлы. - 2018. - № 5. - С. 34-40.

20. Shinkin, V.N. Simple analytical dependence of elastic modulus on high temperatures for some steels and alloys / V.N. Shinkin // CIS Iron and Steel Review. -2018. - Vol. 15. - P. 32-38.

21. Shinkin, V.N. Springback coefficient of round steel beam under elastoplastic torsion / V.N. Shinkin // CIS Iron and Steel Review. - 2018. - Vol. 15. - P. 23-27.

22. Shinkin, V.N. Elastoplastic flexure of round steel beams. 1. Springback coefficient / V.N. Shinkin // Steel in Translation. - 2018. - Vol.48, № 3. - P. 149-153.

23. Shinkin, V.N. Elastoplastic flexure of round steel beams. 2. Residual stress / V.N. Shinkin // Steel in Translation. - 2018. - Vol.48, № 11. - P. 718-723.

24. Roberts, W.L. Cold rolling of steel / W.L. Roberts. - New York : Marcel Dekker, 1978. - 799 p.

25. Muhin, U. Study of the influence between the strength of antibending of working rolls on the widening during hot rolling of thin sheet metal / U. Muhin, S. Belskij, T. Koynov // Frattura ed Integrita Strutturale. - 2016. - Vol. 10, № 37. - P. 318324.

26. Maksimov, E.A. Asymmetric deformation of metal and front flexure of thick sheet in rolling. Part 1 / Е.А. Maksimov, R.L. Shatalov // Steel in Translation. - 2012. -Vol. 42, № 5. - P. 442-446.

27. Maksimov, E.A. Asymmetric deformation of metal and front flexure of thick sheet in rolling. Part 2 / Е.А. Maksimov, R.L. Shatalov // Steel in Translation. - 2012. -Vol. 42, № 6. - P. 521-525.

28. Shatalov, R.L. Analysis of asymmetric rolling efficiency for improving rolled strip accuracy / R.L. Shatalov, E.A. Maksimov // Metallurgist. - 2016. - Vol. 60, № 7-8. - P. 730-735.

29. Кавалек, А.А. Процесс асимметричной прокатки толстого листа / А.А. Кавалек, Х.И. Дыя // Инновационные технологии в металлургии и машиностроении : сборник материалов научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2012. -С. 345-348.

30. Бельский, С.М. Совершенствование технологий формообразования полос и листов на основе развития теории симметричной и асимметричной горячей прокатки : специальность 05.16.05 «Обработка металлов давлением» : втореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Бельский Сергей Михайлович ; Липецкий государственный технический университет. -Липецк, 2009.

31. Салганик, В.М. Асимметричная тонколистовая прокатка: развитие теорий, технологии и новые решения / В.М. Салганик, А.М. Песин. - Москва : МИСиС. 1997. - 192 с.

32. Горбунов, К.С. Исследование асимметричного процесса прокатки на стане 2000 ПАО "НЛМК" / К.С. Горбунов, К.В. Бахаев // Современная металлургия нового тысячелетия : сборник научных трудов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Липецк, 21-23 октября 2020 года. - Липецк, 2020. - С. 112-116.

33. Гуляев, А.П. Металловедение : учебник для вузов / А.П. Гуляев. - 6-е изд., перераб. и доп. - Москва : Металлургия, 1986. - 544 с.

34. Riedel, H. The formation of edge cracks during rolling of metal sheet / H. Riedel // Steel Research International. - 2007. - Vol. 78. - P. 818-824. - DOI 10.1002/srin.200706291.

35. Gilman, I.I. Phisical nature of plastic flow and fracture / I.I. Gilman // Plasticity. Proceedings of the Second Symposium on Naval Structural Mechanics, 1960. - P. 43-99. - DOI https://doi.org/10.1016/B978-0-08-009459-5.50008-9

36. Nabarro, F.R.N. Dislocations in simple Cubic Lattices. Proclamation of phicical Society / F.R.N. Nabarro. - London, 1947. - Р. 59, 256.

37. Сопротивление деформации сталей при горячей прокатке / В.И. Зюзин, М.Я. Бровман, А.Ф. Мельников, Б.В. Садовников. - Москва : Металлургия, 1964. -270 с.

38. Xie, H.B. Analysis of microstructure effects on edge cracks of thin strip during cold rolling / H.B. Xie, Z.Y. Jiang, W.Y.D. Yuen // The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International. - 2011. - Vol. 42. - P. 1244-1252.

87

39. Improved plasticity and cold-rolling workability of Fe-6.5wt%Si alloy by warm-rolling with gradually decreasing temperature / Y. Mo, Zh. Zhang, H. Pan, J. Xie // Journal of Materials Science and Technology. - 2016. - Vol. 32 (5). - P. 477-484.

40. Effects of recrystallization on the microstructure, ordering and mechanical properties of cold-rolled high silicon electrical steel sheet / Y. Mo, Zh. Zhang, J. Xie, H. Pan // Acta Metallurgica Sinica. - 2016. - Vol. 52 (11). - P. 1363-1371.

41. Warm/cold rolling processes for producing Fe-6.5wt% Si electrical steel with columnar grains / H.D. Fu, Zh. Zhang, H. Pan [et al.] // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. - 2013. - Vol. 20. - Iss. 6. - P. 535-540.

42. Xie, H. B. Experimental and simulation analysis in edge cracking for cold rolled thin strip / H.B. Xie, Z.Y. Jiang, W.Y.D. Yuen // Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. - 2013. - Vol. 36 (11). - P. 1130-1138.

43. Yuxi, Y. The initiation and propagation of edge cracks of silicon steel during tandem cold rolling process based on the Gurson-Tvergaard-Needleman damage model / Y.Yuxi, Q. Sun, J. Chen, H. Pan // Journal of Materials Processing Technology. - 2013. -Vol. 213 (4). - P. 598-605. - DOI 10.1016/j.jmatprotec.2012.11.006.

44. Логинов, Ю.Н. Анализ напряженно-деформированного состояния в черновых проходах непрерывной прокатки электротехнической меди / Ю.Н. Логинов, А.Ю. Постыляков // Вестник Южно-Уральского Государственного Университета. Серия: Металлургия. - 2016. - Т. 16, № 2. - С. 68-73.

45. The production of cracks evolution in continuously cast steel slab / M. Vlado, R. Bidulsky, L. Gulova, K. Machova // High Temperature Materials and Processes. -2011. - Vol. 30 (1-2). - P. 105-111. - DOI 10.1515/htmp.2011.014.

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

47. Огарков, Н.Н. Исследование перемещения фрагментов окалины при деформации выступов и впади с образованием дефекта «вкатанная окалина» и без

него / Н.Н. Огарков, СИ. Платов, В.Н. Урцев // Производство проката. - 2018. - № 3. - C. 15-21.

48. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос и распределения вытяжек по ширине холоднокатаных полос. ^общение 1 / ВА. Пименов, СМ. Бельский, Е.В. ^знецова, A.K Шкарин // Производство проката. - 2018. - № 1. - C. 11-15.

49. Математическая модель профиля поперечного сечения горячекатаных полос с прикромочными особенностями. ^общение 1 / СМ. Бельский, ЮА. Мухин, A.A. Польшин, A^. Cтоякин // Производство проката. - 2015. - № 5. - C. 18-22.

50. Aрышенский, Е.В. Разработка математической модели и исследование процесса прокатки тонких полос из сплава 5182 с целью выяснения причин их обрывности / Е.В. Aрышенский // Технология легких сплавов. - 2011. - № 3. - C. 72-78.

51. Патент RU №2325241 C2 Российская Федерация, МШ: B21B1/28. ^особ непрерывной холодной прокатки тонких полос на многоклетевом стане : № 2006120719/02 : заявл. 13.06.2006 : опубл. 27.05.2008 / &епаненко В.В., Павлов C. И., Веселков Г.В., Aнтонов В.Ю. ; правообл. SEVERSTAL AOOT.

52. Патент RU 2585922 C1 Российская Федерация. Рабочий валок для холодной прокатки : № 2014146386/02 : заявл. 18.11.2014 / Пилипенко C.C., Потапенков A.^, Cеребренников Ю.Г., Рогова Л.И., Байгузин М.Р.

53. Патент RU 2414972 C1 Российская Федерация, МШ: B21B 1/22 (2006.01). ^особ горячей прокатки стальных полос : № 2009134372/02 : заявл. 14.09.2009 / Мальцев АБ., Палигин Р.Б., Огольцов A.A., Чистяков A.K, Мишнев ПА., Долгих О.В., Cушкова C.A., Cтрунина Л.М.

54. Cао, J. Integrated design of roll contours for strip edge drop and crown control in tandem cold rolling mills / J. Cао, X-t. Chai, Y-l. Li [et al.] // Journal of Materials Processing Tech. - 2018. - Vol. 252. - P. 432-439. - DOI https: //doi.org/ 10.1016/j.jmatprotec.2017.09.038

55. Мазур, И.П. Проблемы контроля качества поверхности при производстве листового проката / И.П. Мазур // Сталь. - 2011. - № 4. - С. 31.

56. Бережная, Г.А. Разработка и использование сбалансированной системы показателей для улучшения качества продукции / Г.А. Бережная, В.М. Салганик,

A.М. Песин // Производство прокатки. - 2007. - №12. - С. 34-38.

57. Беляев, А.Н. Управление качеством при разработке и аттестации методик выполнения измерений / А.Н. Беляев, А.Н. Оплачко, Т.В. Тришина, // Молодежный вектор развития аграрной науки : материалы 66-й студенческой научной конференции. Ч. I. - Воронеж, 2015.- С. 118-121.

58. Тришина, Т.В. Метрология стандартизация и сертификация. Лабораторный практикум : учебное пособие / Т.В. Тришина, В.И. Трухачев, А.Н. Беляев. - Воронеж : ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2017. - 231 с.

59. Тришина, Т.В. Перспективы повышения точности и способов измерений, применяемых на практике / Т.В. Тришина, И.А. Высоцкая, Ж.С. Сакен // Молодежный вектор развития аграрной науки: материалы 68-й студенческой научной конференции. Ч. IV. - Воронеж, 2017. - С. 391-394.

60. Фролов, Н.В. Совершенствование методологических подходов к обеспечению качества и стандартизации при разработке методик выполнения измерений / Фролов Н.В. [и др.] // Молодежный вектор развития аграрной науки: материалы 66-й студенческой научной конференции. Ч. I. - Воронеж, 2015. - С. 114-117.

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

62. Шередекин, В.В. Методы неразрушающего контроля деталей машин /

B.В. Шередекин, А.А. Индюков // Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения : материалы национальной научно-практической конференции, г. Воронеж, 26-27 ноября 2019 года. - Воронеж, 2019. - С. 87-89.

63. Клюев, В.В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий : справочник / В.В. Клюев - Москва : Машиностроение, 1976. - 326 с.

64. Киселев, В.С. Перспективы обучения и аттестации специалистов неразрушающего контроля в условиях политики импортозамещения / В.С. Киселев, М.В. Радченко, Т.Б. Радченко // Ползуновский Альманах. - 2017. — № 1. — С. 3-7. — Режим доступа: https://elanbook.com/journal/issue/302020 (дата обращения 26.05.2019).

65. Мазур, И.П. Контроль качества поверхности горячекатаных полос / И.П. Мазур // Вестник Национального технического университета Украины "Киевский политехнический институт". Серия: Машиностроение. - 2010. - № 60. -С. 174-178.

66. Андросенко, М.В. Совершенствование ультразвукового контроля качества листового проката / М.В. Андросенко, И.П. Баландюк // Прогрессивные технологии и процессы : сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции, г. Курск, 24-25 сентября 2015 года. В 3 т. Т.1 / отв. ред. Горохов А.А. - Курск, 2015. - С. 54-57.

67. Плотников, В.А. Цифровизация производства: теоретическая сущность и перспективы развития в российской экономике / В.А. Плотников // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. - 2018. -№ 4 (112). - С. 16-24.

68. Логунова, О.С. Программные статистические комплексы. Теория и практика / О.С. Логунова, Е.Г. Филиппов, Е.А. Ильина [и др.]. - Москва : Академия, 2011. — 240 с.

69. Kumar, A. Computer-vision-based fabric defect detection: a survey / A. Kumar // IEEE Trans. Ind. Electron, 2008. - № 44 (1). - P. 348-363.

70. Shirvaikar, M. Trends in automated visual inspection / M. Shirvaikar // J. Real-Time Image Proc. - 2006. - № 1 (1). - P. 41-43.

71. Li, Y. Free-form surface inspection techniques state of the art review / Y. Li, G. Peihua // ELSEVIER, Computer- Aided Des. - 2004. - № 36. - P. 1395-1417.

91

72. Materka, A. Texture Analysis Methods - A Review. / A. Materka, M. Strzelecki // Technical University of Lodz. Institute of Electronics. COST B11 report. Brussels, 1998. - P. 1-33.

73. Newman, T.S. A survey of automated visual inspection. / T.S. Newman, A.K. Jain // Comput. Vis. Image Underst. - 1995. - № 61 (2). - P. 231-262.

74. Chin, R.T. Automated visual inspection: a survey / R.T. Chin, C.A. Harlow // IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. - 1982. - № 4 (6). - P. 557-573.

75. Sharma, M. Evaluation of Texture Methods for Image Analysis / M. Sharma, M. Markou, S. Singh // IEEE The Seventh Australian and New Zealand Intelligent Information Systems Conference, 2001. - P. 1-8.

76. Neogi et al. EURASIP Journal on Image and Video Processing 2014, 2014:50. http: //j ivp.eurasipj ournals.com/content/2014/1/50.

77. Гарбар, Е.А. Цифровизация в оценке качества поверхности листового проката / Е.А. Гарбар // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. - 2019. - Т. 7. - № 2. - C. 31-36. - DOI 10.18503/2306-2053-2019-7-2-30-34.

78. Учет эффекта обрыва прокатываемой полосы при моделировании электроприводов двух смежных клетей стана холодной прокатки / Е.С. Назарова, А.В. Пирожок, А.С. Нечпай, П.А. Подпружников // Електротехшка i електроенергетика. - 2011. - № 2. - С. 37-41.

79. Сафронов, А.А. Об уменьшении расхода электротехнической анизотропной стали при первой холодной прокатке / А.А. Сафронов, С.М. Бельский, И.И. Шопин // Металлургия XXI столетия глазами молодых : материалы VI Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов : сборник докладов, Донецк, 26-27 мая 2020. - Донецк, 2020. - С. 155159.

80. Сафронов, А.А. Анализ возможностей процесса докатки концевых участков полос электротехнической анизотропной стали при первой холодной прокатке / А.А. Сафронов, С.М. Бельский, И.И. Шопин // Известия Тульского

государственного университета. Технические науки. - 2023. - № 7. - С. 467-470. -DOI 10.24412/2071-6168-2023-7-467-468.

81. Сафронов, А.А. Влияние распределения механических свойств и толщины горячекатаных полос из электротехнической анизотропной стали на стабилизацию холодной прокатки / А.А. Сафронов, И.И. Шопин, С.М. Бельский // Металлург. - 2022. - № 12. - С. 49-52. - DOI 10.52351/00260827_2022_12_49.

82. Safronov, A.A. Influence of the Variation of Mechanical Properties and Thickness in Hot-Rolled Strips of Electrical Anisotropic Steel to Stabilize Cold Rolling / А.А. Safronov, I.I. Shopin, S.M. Belskiy // Metallurgist. - 2023. - Vol. 66. - Р. 15571561. - DOI https://doi.org/10.1007/s11015-023-01470-y.

83. Мишин, Д.Д. Магнитные материалы / Д.Д. Мишин. - Москва : Высшая школа, 1991. - С. 384.

84. Safronov, AA. Study of the microstructure of electrotechnical anisotropic steel with accelerated cooling / А.А. Safronov, S.M. Belskiy, A.N. Filatov // 9th International Conference on Physical and Numerical Simulation of Materials Processing (ICPNS'2019), Procedia Manufacturing 37 (6). - Р. 236-238. DOI10.1016/j.promfg.2019.12.041.

85. Modeling of temperature influence on resistance to plastic deformation of electrotechnical steels in hot rolling / А.А. Safronov, I.P. Mazur, S.M. Belskiy V.A. Chernyj // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1134 (2018) 012050, VII International Conference: Functional Nanomaterials and High Purity Substances 1-5 October 2018. - Suzdal, 2018. - Р. 493-494.

86. Металлургия и материаловедение : справочник / сост. Р. Циммерман, К. Гюнтер ; пер. с нем. - Москва : Металлургия, 1982. - 480 с.

87. Сафронов, А.А. Исследование влияния температуры на диаграмму напряжение-деформация при горячей деформации трансформаторной стали / А.А. Сафронов, С.М. Бельский // Сборник тезисов докладов XXVI областной научно-технической конференции «Повышение эффективности металлургического производства». - Липецк, 2018. - С. 35-37.

88. Сафронов, А.А. Исследование зависимости напряжение-деформация от температуры деформации трансформаторной стали на GLEEBLE 3800 / А.А. Сафронов, С.М. Бельский // XV всероссийская научно-практическая конференция студентов и аспирантов, Старый Оскол, 25-26 апреля 2018. Т. I. - Старый Оскол, 2018. - С. 92-94.

89. Гуляев, А.П. Сверхпластичность сталей : монография / А.П. Гуляев. -Москва : Металлургия, 1982. - 56 с.

90. Новиков, И.И. Сверхпластичность сталей с ультромелким зерном / И.И. Новиков, В.К. Партной. - Москва : Металлургия, 1981. - 168 с.

91. Сафронов, А.А. Реологическое поведение металла в условиях сверхпластичности / А.А. Сафронов, В.С. Комаров // Всероссийская научно-практическая заочная конференция с международным участием (25 ноября 2018 года) : сборник научных трудов. - Ульяновск, 2018. - С. 317-320.

92. Колбасников, Н.Г. Теория обработки металлов давлением. Сопротивление деформации и пластичность / Н.Г. Колбасников. - Санкт-Петербург : СПбГТУ, 1991. - 401 с.

93. Мазур, И.П. Цифровая трансформация бизнеса через развитие кооперации с университетами / И.П. Мазур, И.И. Шопин // Инновационная экономика и право. - 2020. - № 1 (15). - С. 112-114.

94. Мазур, И.П. Повышение востребованности специалистов-металлургов для бизнеса: совершенствование образовательной программы / И.П. Мазур, В.О. Ситников, И.И. Шопин // Черные металлы. - 2020. - № 8. - С. 34-39.

95. Кострюков, А.Г. Повышение качества продукции путем совершенствования производственной системы на основе концепции "Lean Six Sigma" / А.Г. Кострюков // Современные проблемы и тенденции развития экономики и управления : сб. статей Международной научно-практической конференции, Челябинск, 13 февраля 2017 г. - Челябинск, 2017. - С. 217-221.

96. Леонова, Т.И. Финансовые аспекты концепции «Бережливое производство плюс Шесть Сигм» / Т.И. Леонова, К.М. Гумбатов // Эффективные системы менеджмента - стратегии успеха. - 2014. - Т. 1, № 3. - С. 37.

94

97. Долженко, Р.А. Сущность и оценка эффективности использования оптимизационных технологий «Лин» и «Шесть Сигм» / Р.А. Долженко // Вестник Омского университета. Серия: Экономика. - 2014. - № 1. - С. 25-33.

98. Montgomery D.Introduction to Statistical Quality Control. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken. NJ. 2005. P. 294.

99. Bisgaard, S. Six sigma and the bottom line / S. Bisgaard, J. Freiesleben // Quality Progress. - 2004. - Vol. 37 (9). - P. 57-62.

100. Antony, J. A strategy for survival / J . Antony, R. Banuelas // Manufacturing Engineer. - 2001. - Vol. 80 (3). - P. 119-121.

101. Starbird, D. Business Excellence: Six Sigma as a Management System / D. Starbird // ASQ's 56th Annual Quality Congress Proceedings, 2002. - P. 47-55.

102. Марр, Б. Ключевые инструменты бизнес-аналитики. 67 инструментов, которые должен знать каждый менеджер / Б. Марр. - Москва : Лаборатория знаний, 2018. - 339 с.

103. Колокольцев, В.М. Металлургия в XXI веке: проблемы, кадровые перспективы / В.М. Колокольцев, В.П. Соловьев, Г.А. Перескокова // Черные металлы. - 2019. - № 3. - С. 6-11.

104. 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.

105. 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.

106. 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.

107. Пименов, В.А. Повышение точности аппроксимации формы

поперечного профиля горячего проката / В.А. Пименов, Е.В. Кузнецова, А.Н.

95

Шкарин // Вестник Иркутского государственного технического университета. -2016. - № 9. - С. 130-138.

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

109. Шкарин, А.Н. Управление плоскостностью холодного проката в зависимости от формы профиля поперечного сечения горячекатаной полосы / А.Н. Шкарин, В.А. Пименов, Е.В. Кузнецова // Современные сложные системы управления : материалы XII Международной научно-практической конференции. -Липецк, 2017. - С. 308-312.

110. Бельский, С.М. Формирование и формальное описание профиля поперечного сечения горячего подката / С.М. Бельский, В.А. Пименов, А.Н. Шкарин // Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТН0П-2018) : VII Международная научно-техническая конференция : сборник трудов конференции, Белгород, 17-19 октября 2018 года. - Белгород, 2018. - С. 148-151

111. Шкарин, А.Н. Параметризация контура профиля поперечного сечения горячего подката / А.Н. Шкарин, С.М. Бельский, В.А. Пименов // Школа молодых ученых : материалы областного профильного семинара / Ред. колл.: С.Е. Кузенков, канд. техн. наук, доц. - председатель, А.В. Бутин, канд. техн. наук, доц. О.И. Огаджанян, канд. техн. наук, доц. - Липецк, 2019. - С. 198-200.

112. 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.

113. Bel'skii, S.M. On adequacy of parameters of strip cross-section profile. Part 1. Predictive interval / S.M. Bel'skii, I.I. Shopin, A.N. Shkarin // Izvestiya. Ferrous Metallurgy. - 2021. - Vol. 64, № 1. - Р. 7-13. - https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-1-7-13.

114. Belskiy, S.M. Improving Efficiency of Rolling Production by Predicting Negative Technological Events / S.M. Belskiy, I.I. Shopin, A.A. Safronov // Defect and

96

Diffusion Forum. - 2021. - Vol. 410. - Р. 9б-101. -https://doi.org/10.4028/www.scientifïc.net/ddf.410.9б.

Приложение 1 - Статистическая оценка параметров горячекатаной полосы по длине.

Mood's Median Test: ASYM versus Зона Descriptive Statistics

Зона_Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1_95% Median CI

1 - Голова -0,030010 46430 53205 34,8770 (-0,0545333; 0,0014763)

2 - Центр -0,323940 128845 118421 0,5958 (-0,326028; -0,32178)

3 - Хвост -0,274510 35271 38920 0,5921 (-0,279079; -0,271071) Overall -0,301705

Test

Null hypothesis H0: The population medians are all equal

Alternative hypothesis ht: The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value 2 1079,60 0,000

Test for Equal Variances: ASYM versus Зона Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

_Зона_N StDev_О_

1 - Голова 99635 75,5099 (71,5516; 79,6891)

2 - Центр 247266 3,6058 (2,5025; 5,1954)

3 - Хвост 74191 9,0868 (4,6580; 17,7269) Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Test

Method Statistic P-Value

Multiple comparisons — *

Levene 43427,61 0,000

* NOTE * The graphical summary cannot be displayed because the multiple comparison intervals cannot be calculated.

Рисунок 1.1 - Статистический анализ различия ассимметричной составляющей плоскостности между зонами по длине полосы

Mood's Median Test: SYM versus Зона Descriptive Statistics

Зона_Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 95% Median CI

1 - Голова -7,22581 80609 19026 20,9782 (-7,35904; -7,10191)

2 - Центр 0,51236 95257 152009 0,4316 (0,510786; 0,5139)

3 - Хвост 0,44675 34680 39511 0,4074 (0,444172; 0,44906) Overall 0,42275

Test

Null hypothesis H0: The population medians are all equal

Alternative hypothesis H^ The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value 2 51403,77 0,000

Test for Equal Variances: SYM versus Зона Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона_N StDev_О_

1 - Голова 99635 26,4413 (23,7152; 29,4815)

2 - Центр 247266 1,8083 (1,1880; 2,7526)

3 - Хвост 74191 6,1748 (2,6842; 14,2053)

Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Test

Method Statistic P-Value

Multiple comparisons — *

Levene 60317,01 0,000

* NOTE * The graphical summary cannot be displayed because the multiple comparison intervals cannot be calculated.

Рисунок 1.2 - Статистический анализ различия симметричной составляющей плоскостности между зонами по длине полосы

Mood's Median Test: R2 versus Зона

Descriptive Statistics

Зона Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 95% M

1 - Голова

2 - Центр

55920 120055 36373

43715 127211 37818

0,0970 (0,! 0,

0,0845 (0,

(0,8

Ho: The population medians are all equal Hi: The population medians are not all equal

3 - Хвост 0,898 Overall 0,896 Test Null hypothesis Alternative hypoth DF Chi-Square P-Value 2 1699,60 0,000

Test for Equal Variances: R2 versus Зона

Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона N StDev CI

1 - Голова 99635 0,0957419 (0,0945158

2 - Центр 247266 0,0878953 (0,0869636

3 - Хвост 74191 0,0835559 (0,0820690

Individual confidence level = 98,3333%

Tests

0,000 0,000

Рисунок 1.3 - Статистический анализ различия коэффициента детерминации между зонами по длине полосы

0,0850 725)

lest

Statistic P-Valu

Mood s Median iesi: профиль versus зона Descriptive Statistics

Зона_Median N <- Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 95% Median CI

1 - Голова 27,30 54183 45452 8,635 (27,25; 27,355)

2 - Центр 27,87 125726 121540 8,570 (27,84; 27,9)

3 - Хвост 29,42 30768 43423 8,690 (29,37; 29,48) Overall 28,00

Test

Null hypothesis H0; The population medians are all equal

Alternative hypothesis Hi; The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value 2 2994,40 0,000

Test for Equal Variances: Профиль versus Зона Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона_N StDev_C_

1 - Голова 99635 6,81887 (6,76769; 6,87061)

2 - Центр 247266 6,64188 (6,61246; 6,67150)

3 - Хвост 74191 6,86590 (6,80485; 6,92772)

Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Test

Method_Statistic P-Value

Multiple comparisons — 0,000

Levene 34,38 0,000

Рисунок 1.4 - Статистический анализ различия профиля между зонами по

длине полосы.

Mood's Median Test: Отклонение versus Зона

Descriptive Statistics

Зона_Median N <- Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 95% Median CI

•19,13 •31,25 •19,83 •26,14

1 - Голова

2 - Центр

Overall

Test

Null hypothesis Alternative hypoth DF Chi-Square

41570 136401 32580

58065 110865 41611

46,76 (-19,38; -18,86) 52,14 (-31,43; -31) 54,57 (-20,14; -19,43)

H0: The population medians are all equal Hi: The population medians are not all equal

Test for Equal Variances: Отклонение versus Зона Method

Null hypothesis

Alternative hypothesis At least Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона N StDev CI

1 - Голова 99635 36,8111 (36,5641; 37,0605)

2 - Центр 247266 38,3676 (38,2290; 38,5071)

3 - Хвост 74191 41,6404 (41,3615; 41,9226)

Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Test

Statistic P-Value

Multiple Levene

— 0,000 681,96 0,000

Рисунок 1.5 - Статистический анализ различия отклонения профиля между

зонами по длине полосы.

P-Value

0,000

95% Median

Зона Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 CI

1 - Голова 33,70 50197 49438 10,8 (33,6; 33,7)

2 - Центр 33,20 130413 116853 10,0 (33,2; 33,3)

3 - Хвост 35,45 30614 43577 10,7 (35,4; 35,5)

Overall 33,70

Test

Null hypothesis Ho: The population medians are all equal

Alternative hypothesis Hi: The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value

2

3010,03 0,000

Test for Equal Variances: Разнотолщинность versus Зона

Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона_N StDev_a_

1 - Голова 99635 8,43983 (8,38592; 8,49429)

2 - Центр 247266 7,68687 (7,65731; 7,71662)

3 - Хвост 74191 8,30673 (8,24378; 8,37043) Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Test

Method Statistic P-Value

Multiple comparisons —

Levene 548,71

0,000 0,000

Рисунок 1.6 - Статистический анализ различия разнотолщинности между

зонами по длине полосы.

95% Median

Зона Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 CI

1 - Голова 0,70 53105 46530 20,560 (0,59; 0,82)

2 - Центр 2,61 118216 129050 16,885 (2,545; 2,67)

3 - Хвост 0,88 39275 34916 19,470 (0,765; 1) Overall 1,91

Test

Null hypothesis H0: The population medians are all equal

Alternative hypothesis Hi: The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value 2 1164,67 0,000

Test for Equal Variances: Клин versus Зона

Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона_N StDev_C_

1 - Голова 99635 15,7300 (15,6362; 15,8248)

2 - Центр 247266 12,8230 (12,7747; 12,8716)

3 - Хвост 74191 14,7642 (14,6676; 14,8619)

Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Test

Method_Statistic P-Value

Multiple comparisons — 0,000 Levene 2800,07 0,000

Рисунок 1.7 - Статистический анализ различия разнотолщинности между

зонами по длине полосы.

Зона

95% Median

Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1 CI

40,0 (89,5; 90) 39,0 (88; 88) 42,5 (92; 93)

1 - Голова 90,0 49358 50277

2 - Центр 88,0 127904 119362

3 - Хвост 92,5 34301 39890 Overall 89,0

Test

Null hypothesis H0: The population medians are all equal

Alternative hypothesis Hi: The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value 2 714,79 0,000

Test for Equal Variances: ПК СО versus Зона Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона N StDev CI

1 - Голова 99635

2 - Центр 247266

29,788 28,448

(29,534; (28,289

3 - Хвост 74191 190,360 (182,603

Individual confidence level = 98,3333%

Tests

30,045) 28,609) 198,453)

Method

Test

Statistic P-Value

Multiple comparisons — *

Levene 2598,50 0,000

* NOTE * The graphical summary cannot be displayed because the multiple comparison intervals cannot be calculated.

Рисунок 1.8 - Статистический анализ различия прикромочного клина со стороны обслуживания между зонами по длине полосы.

Зона

Median N <= Overall Median N > Overall Median Q3 - Q1

j Median CI

1 - Голова 125,0 40466 59169

2 - Центр 116,5 130816 116450

3 - Хвост 114,0 41988 32203 Overall 118,0

Test

Null hypothesis Ho: The population medians are all equal

Alternative hypothesis Hi: The population medians are not all equal DF Chi-Square P-Value 2 5566,48 0,000

36,0 (124,5; 125) 35,5 (116; 116,5) 34,0 (114; 114,5)

Test for Equal Variances: ПК СП versus Зона Method

Null hypothesis All variances are equal

Alternative hypothesis At least one variance is different Significance level a = 0,05

95% Bonferroni Confidence Intervals for Standard Deviations

Зона_N StDev_C_

1 - Голова 99635 28,011 (27,720; 28,306)

2 - Центр 247266 27,985 (27,857; 28,114)

3 - Хвост 74191 189,065 (181,089; 197,397) Individual confidence level = 98,3333%

Tests

Method

Test

Statistic P-Value

Multiple comparisons

Levene 2017,98 0,000

* NOTE * The graphical summary cannot be displayed because the multiple comparison intervals cannot be calculated.

Рисунок 1.9 - Статистический анализ различия прикромочного клина со

стороны привода между зонами по длине полосы.

Приложение 2 - Справка об использовании результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ

И о. Директора Технической дирекции дивизиона «Электротехническая сталь»

об использовании результатов диссертационной работы аспиранта кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВО ЛГТУ Сафронова A.A. по теме: «Снижение обрывности полос из электротехнической анизотропной стали при

холодной прокатке»

Диссертационная работа аспиранта Сафронова A.A. посвящена исследованию причин обрывности полос электротехнической анизотропной стали (ЭАС) при первой холодной прокатке и разработке технических мероприятий для повышения стабильности процесса тонколистовой холодной прокатки Работа производилась в условиях ПАО «НЛМК» на стане 1400 ЦДС, в анализе и статистической обработке данных использованы производственные параметры реального процесса В работе получены следующие результаты.

1. Разработана математическая модель по типу бинарной логистической регрессии, которая позволяет с заданной точностью прогнозировать вероятность обрыва полосы в зависимости от параметров поперечного профиля горячекатаного подката.

2. Рассчитаны оптимальные требования к параметрам поперечного профиля горячекатаного подката ЭАС, предназначенного для холодной прокатки на стане 1400 ЦДС.

3. Установленные требования к параметрам поперечного профиля горячекатаного подката ЭАС переданы в Техническую дирекцию дивизиона «Электротехническая сталь» МАО «НЛМК» для оценки эффекта снижения обрывности холоднокатаных полос

Начальник Отдела холодной прокатки Управления развития технологии ЭТС

От ФГБОУ ВО ЛГТУ

Научный руководитель д-р техн наук, профессор кафедры ОМД

Аспирант кафедры ОМД