Монография. – Днепропетровск: Дніпро-VAL, 2010. – 493 с.
В монографии представлены результаты исследований и разработок в
области теории и технологии тонколистовой прокатки. Показаны пути
развития теории прокатки на базе современных численных методов и
математического моделирования технологических процессов. Предложены
новые решения теории асимметричной прокатки. Приведены
математические модели и алгоритмы расчёта энергосиловых и
кинематических параметров процессов непрерывной горячей и холодной
прокатки и дрессировки полос в стационарных и нестационарных
условиях с учётом конструкционных особенностей оборудования
прокатных станов. На основе вероятностного подхода рассмотрены
вопросы надежности технологических процессов производства листового
проката. Изложены апробированные методы и модели расчёта
напряженно-деформированного состояния рулонов горячекатаных и
холоднокатаных полос. Теоретические разработки подкреплены обширным
материалом экспериментальных исследований, выполненных в
лабораторных и промышленных условиях. На базе теоретического
анализа разработаны новые технические и технологические решения и
высказаны идеи, направленные на повышение эффективности
производства и улучшение качества тонколистовой продукции.
Введение.
Одномерная модель очага деформации
Очаг дeфopмaции в пoдвижнoй cиcтeмe кoopдинaт.
Дифференциальное ypaвнeниe прокатки.
Численный метод решения.
Усилие прокатки.
Крутящий момент на валке.
Математическая модель процесса горячей прокатки широкополосной стали
Моделирование структуры стали в процессе горячей прокатки
Модель аустенизации стали при нагреве.
Математическая модель аустенитной структуры при деформации в изотермических условиях.
Особенности моделирования параметров структуры аустенита в условиях изотермической многократной деформации.
Формирование аустенитной структуры в неизотермических услових.
Расчет диаграмм изотермического распада аустенита.
Метод расчета термокинетических диаграмм распада аустенита.
Оценка модели механических свойств.
Сопротивление деформации
Teмпepaтypa полосы
Управление формированием микроструктуры и механических свойств проката
Моделирование микроструктуры и механических свойств в потоке стана.
Автоматизированная система управления свойствами проката на ШСГП.
Особенности технологии производства горячекатаного подката для непрерывных станов холодной прокатки.
Стабильность и надежность процесса горячей прокатки
Повышение достоверности анализа процесса листовой прокатки.
Оценка стабильности качества листопрокатной продукции.
Влияние условий нагрева слябов на стабильность технологии прокатки листов и полос.
Надежность технологии горячей прокатки полос
Оценка надежности технологии горячей прокатки.
Влияние конструкционных особенностей широкополосных.
станов на надежность процесса прокатки и качество листовой стали.
Несимметричная прокатка полос
Особенности и возможности процесса несимметричной прокатки.
Расчет параметров процесса несимметричной прокатки методом линий скольжения
Матрично-операторный вариант метода линий скольжения.
Основные уравнения плоского пластического течения.
Соотношения вдоль линий скольжения.
Постановка краевых задач.
Матрично-операторный способ построения полей линий скольжения.
Построение поля линий скольжения и годографа скоростей.
Матричное уравнение для несимметричного процесса.
Анализ результатов расчета.
Эффекты асимметрии процесса при холодной прокатке полос
Влияние несимметрии процесса прокатки на текстуру листовой стали
Использование асимметрии процесса для определения коэффициента трения при прокатке
Математическая модель процесса холодной прокатки полос на непрерывных станах
Модель стационарного процесса
Исследование сопротивления деформации стали в очаге деформации.
Расчет коэффициента трения в очаге деформации.
Расчет температуры полосы в линии стана.
Модель нестационарного процесса
Уравнение динамической системы «клеть–привод–полоса».
Математическая модель контактных напряжений в очаге деформации при прокатке сварного шва.
Метод решения динамической задачи.
Моделирование переходного процесса при прокатке сварного шва.
Оптимизация технологических режимов непрерывной холодной прокатки полос
Выбор критерия и метода оптимизации.
Выбор величины относительного обжатия в последней клети стана холодной прокатки.
Прокатка в насеченных валках.
Прокатка в «холодных» валках.
Особенности технологии прокатки пoлoc co cвapными coeдинeниями
Влияние технологических пapaмeтpoв процесса прокатки нa нaтяжeниe пoлocы.
«Эффект cкopocти» при paзгoнe и торможении cтaнa.
Стабильность технологии холодной прокатки полос
Показатели нестабильности процесса холодной прокатки.
Расчет показателей нестабильности технологического процесса.
Динамические нагрузки в приводных линиях и вибрации клетей непрерывных станов холодной прокатки.
Особенности рулонного способа производства листовой стали
Математическая модель напряженно-деформированного состояния рулонов холоднокатаных полос.
Численная оценка условий контактирования витков полосы в рулоне.
Экспериментальные исследования напряжений в рулонах.
Влияние параметров процесса намотки на напряженно-деформированное состояние рулонов.
Выбор режимов натяжения при намотке рулонов холоднокатаных полос.
Напряженно-деформированное и температурное состояние рулонов горячекатаных полос.
Рациональная технология охлаждения и складирования рулонов горячекатаных полос.
Дрессировка листовой стали
Теоретические основы процесса дрессировки.
Кинематические и энергосиловые параметры процесса дрессировки.
Особенности технологии дрессировки тонких полос.
Влияние условий дрессировки на свойства стали.
Дрессировка горячекатаной стали.
Закономерности формирования микрорельефа поверхности металла.
Энергосбережение при прокатке полос
Экономия энергии на широкополосных станах горячей прокатки.
Снижение расхода энергии при производстве тонколистовой холоднокатаной стали и жести.
Теплоизоляция и теплосбережение в прокатных цехах.
Литература
Содержание
Одномерная модель очага деформации
Очаг дeфopмaции в пoдвижнoй cиcтeмe кoopдинaт.
Дифференциальное ypaвнeниe прокатки.
Численный метод решения.
Усилие прокатки.
Крутящий момент на валке.
Математическая модель процесса горячей прокатки широкополосной стали
Моделирование структуры стали в процессе горячей прокатки
Модель аустенизации стали при нагреве.
Математическая модель аустенитной структуры при деформации в изотермических условиях.
Особенности моделирования параметров структуры аустенита в условиях изотермической многократной деформации.
Формирование аустенитной структуры в неизотермических услових.
Расчет диаграмм изотермического распада аустенита.
Метод расчета термокинетических диаграмм распада аустенита.
Оценка модели механических свойств.
Сопротивление деформации
Teмпepaтypa полосы
Управление формированием микроструктуры и механических свойств проката
Моделирование микроструктуры и механических свойств в потоке стана.
Автоматизированная система управления свойствами проката на ШСГП.
Особенности технологии производства горячекатаного подката для непрерывных станов холодной прокатки.
Стабильность и надежность процесса горячей прокатки
Повышение достоверности анализа процесса листовой прокатки.
Оценка стабильности качества листопрокатной продукции.
Влияние условий нагрева слябов на стабильность технологии прокатки листов и полос.
Надежность технологии горячей прокатки полос
Оценка надежности технологии горячей прокатки.
Влияние конструкционных особенностей широкополосных.
станов на надежность процесса прокатки и качество листовой стали.
Несимметричная прокатка полос
Особенности и возможности процесса несимметричной прокатки.
Расчет параметров процесса несимметричной прокатки методом линий скольжения
Матрично-операторный вариант метода линий скольжения.
Основные уравнения плоского пластического течения.
Соотношения вдоль линий скольжения.
Постановка краевых задач.
Матрично-операторный способ построения полей линий скольжения.
Построение поля линий скольжения и годографа скоростей.
Матричное уравнение для несимметричного процесса.
Анализ результатов расчета.
Эффекты асимметрии процесса при холодной прокатке полос
Влияние несимметрии процесса прокатки на текстуру листовой стали
Использование асимметрии процесса для определения коэффициента трения при прокатке
Математическая модель процесса холодной прокатки полос на непрерывных станах
Модель стационарного процесса
Исследование сопротивления деформации стали в очаге деформации.
Расчет коэффициента трения в очаге деформации.
Расчет температуры полосы в линии стана.
Модель нестационарного процесса
Уравнение динамической системы «клеть–привод–полоса».
Математическая модель контактных напряжений в очаге деформации при прокатке сварного шва.
Метод решения динамической задачи.
Моделирование переходного процесса при прокатке сварного шва.
Оптимизация технологических режимов непрерывной холодной прокатки полос
Выбор критерия и метода оптимизации.
Выбор величины относительного обжатия в последней клети стана холодной прокатки.
Прокатка в насеченных валках.
Прокатка в «холодных» валках.
Особенности технологии прокатки пoлoc co cвapными coeдинeниями
Влияние технологических пapaмeтpoв процесса прокатки нa нaтяжeниe пoлocы.
«Эффект cкopocти» при paзгoнe и торможении cтaнa.
Стабильность технологии холодной прокатки полос
Показатели нестабильности процесса холодной прокатки.
Расчет показателей нестабильности технологического процесса.
Динамические нагрузки в приводных линиях и вибрации клетей непрерывных станов холодной прокатки.
Особенности рулонного способа производства листовой стали
Математическая модель напряженно-деформированного состояния рулонов холоднокатаных полос.
Численная оценка условий контактирования витков полосы в рулоне.
Экспериментальные исследования напряжений в рулонах.
Влияние параметров процесса намотки на напряженно-деформированное состояние рулонов.
Выбор режимов натяжения при намотке рулонов холоднокатаных полос.
Напряженно-деформированное и температурное состояние рулонов горячекатаных полос.
Рациональная технология охлаждения и складирования рулонов горячекатаных полос.
Дрессировка листовой стали
Теоретические основы процесса дрессировки.
Кинематические и энергосиловые параметры процесса дрессировки.
Особенности технологии дрессировки тонких полос.
Влияние условий дрессировки на свойства стали.
Дрессировка горячекатаной стали.
Закономерности формирования микрорельефа поверхности металла.
Энергосбережение при прокатке полос
Экономия энергии на широкополосных станах горячей прокатки.
Снижение расхода энергии при производстве тонколистовой холоднокатаной стали и жести.
Теплоизоляция и теплосбережение в прокатных цехах.
Литература
Содержание