Шкарин Александр Николаевич. Формирование плоскостности холоднокатаных полос с учетом особенностей профиля поперечного сечения горячекатаного подката

Краткое описание

Шкарин Александр Николаевич. Формирование плоскостности холоднокатаных полос с учетом особенностей профиля поперечного сечения горячекатаного подката;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет»], 2021

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
На правах рукописи

ШКАРИН Александр Николаевич
ФОРМИРОВАНИЕ ПЛОСКОСТНОСТИ ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОФИЛЯ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОГО ПОДКАТА
Специальность 2.6.4 - Обработка металлов давлением Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель доктор технических наук, профессор С.М. Бельский
Липецк - 2021
Введение 4
1. Литературный обзор и постановка задач исследования 11
1.1. Плоскостность прокатываемых полос 11
1.2 Износ прокатных валков стана тонколистовой холодной прокатки 14
1.3 Методы управления плоскостностью прокатываемых полос 17
1.4. Контроль качества горячего подката. Измерение профиля поперечного сечения 23
1.5. Геометрические параметры профиля поперечного сечения горячекатаных полос 26
1.6. Соответствие формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката регламентирующим значениям.
Коэффициент детерминации 31
1.7 Постановка целей и задач исследования 33
2. Математическая модель идентификации формы профиля
поперечного сечения горячекатаных полос 35
2.1. Характерная форма профилей поперечного сечения
горячекатаных полос 35
2.2. Повышение точности аппроксимации контура профиля
поперечного сечения горячекатаного подката 39
2.3. Математическая модель классификации профилей поперечного
сечения горячекатаных полос на характерные типы 44
Выводы к главе 2 51
3. Влияние формы профиля поперечного сечения горячего подката на формирование эпюры удельных натяжений холоднокатаных полос 53
3.1. Влияние макро особенностей профиля поперечного сечения горячего подката на распределение вытяжек по ширине холоднокатаных полос 53
3.2. Выводы к главе 3 57
4. Влияние профиля поперечного сечения горячекатаных полос на формообразование холоднокатаных полос 58
4.1. Формообразование холоднокатаных полос с профилем
поперечного сечения 1 -го типа 61
4.2. Формообразование холоднокатаных полос с профилем
поперечного сечения 2-го типа 66
4.3. Формообразование холоднокатаных полос с профилем
поперечного сечения 3-го типа 69
4.4. Формообразование холоднокатаных полос с профилем
поперечного сечения 4-го типа 72
4.5. Критерий ранжирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката по степени влияния на распределение выходных напряжений по ширине холоднокатаных полос 75
4.6. Технические устройства для предупреждения нарушений плоскостности холоднокатаных стальных полос 77
4.6.1. Устройства противоизгиба рабочих валков клети №5 стана холодной прокатки 2030 ЦХПП ПАО «НЛМК» 77
4.6.2. Устройство селективного охлаждения рабочих валков клети №5 стана холодной прокатки 2030 ЦХПП ПАО «НЛМК» 79
4.7. Технологические рекомендации по формированию монтажных партий с учетом формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката и предупреждению нарушений плоской формы полос, прокатываемых на тонколистовом стане холодной прокатки 2030 ЦХПП 82
4.8. Выводы к главе 4 86
5. Способ горячей тонколистовой прокатки с компенсацией прикромочного износа рабочих валков 87
5.1. Компенсация прикромочного износа рабочих валков с использованием однонаправленной осевой сдвижки рабочих валков 87
5.2. Выводы к главе 5 93
Основные выводы 94
Библиографический список 96
Приложение 109
Приложение А. Справка о внедрении результатов диссертационного
исследования на ПАО НЛМК 109
Приложение Б. Свидетельство о государственной регистрации
программы для ЭВМ 110
Приложение В. Патент на изобретение 111
Приложение Г. Список научных трудов, в которых опубликовано
основное содержание диссертации 112
Приложение Д. Использование результатов исследования в учебном процессе 115

Список литературы

Основные выводы
1. С целью уточнения причин возникновения неплоскостности при холодной прокатке, а также для повышения эффективности корректирующих и предупреждающих действий изучены особенности геометрии профиля поперечного сечения горячекатаного подката, наиболее критичные с точки зрения получения плоской формы полос при последующей холодной прокатке. Установлено, что существуют четыре основных типа профилей поперечного сечения горячекатаного подката, три из которых оказывают существенное негативное влияние на формообразование холоднокатаных полос: с прикромочными утолщениями и выпуклой средней частью; с прикромочными утолщениями и вогнутой средней частью, с пикообразной выпуклой серединой.
2. Разработана математическая модель контура профиля поперечного сечения горячекатаного подката с применением полиномов Чебышева 6-го порядка, которая сохраняет необходимую информацию о прикромочных утолщениях и искажениях геометрии средней части профиля поперечного сечения полосы для признакового описания контура.
3. Разработаны методика и программное обеспечение для классифицирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката по характерным типам в зависимости от формы их контура (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2019662812); на ее основе разработан новый цифровой критерий точности профиля поперечного сечения, описывающий его форму; разработаны методика и критерии ранжирования профилей поперечного сечения горячекатаного подката по степени влияния на распределение выходных напряжений по ширине холоднокатаных полос.
4. Проведена вероятностная оценка влияния формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката на распределение вытяжек по ширине соответствующих холоднокатаных полос. Установлено, что макроособенности горячекатаного подката довольно точно воспроизводятся при последующей холодной прокатке.
5. Разработаны технологические рекомендации по формированию монтажных партий с учетом формы профиля поперечного сечения горячекатаного подката и предупреждению нарушений плоской формы полос, прокатываемых на тонколистовом стане холодной прокатки 2030 ЦХПП.
Разработан способ тонколистовой горячей прокатки с компенсацией прикромочного износа рабочих валков, включающий применение осевой сдвижки рабочих валков только в одну сторону и профилирование рабочих валков с двумя переходными участками, соответствующими кромкам прокатываемых полос, выполненными в соответствии с функцией z = arctg(-y). На разработанный способ получен патент на изобретение №2724754.