ДО ПИТАННЯ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ПРОКАТКИ БЕЗПЕРЕРВНОЛИТИХ ЗАГОТОВОК У СПОЛУЧЕНИХ КАЛІБРАХ

 Смирнов Е.Н., Демидова И.А. (кафедра ОМТ),

Шум В.Б. (ВАТ “ДМЗ”)

 Підвищення ефективності виробництва металопродукта - основний напрямок розвитку чорної металургії. Воно характерно для усього світового співтовариства в умовах існуючої системи ринкових відносин і засновано на розробці нових і удосконалюванні існуючих технологій.

У прокатному виробництві найбільш перспективної є політика удосконалювання існуючих технологічних процесів, не потребуючих значних витрат на придбання дорогого устаткування.

Однією з таких технологій, що припускає істотну економію енергоресурсів, є переведення сортопрокатного виробництва на використання безперервнолитої заготовки замість гарячекатанаої.

Незважаючи на досвід використання, що нагромадився, безперервнолитої заготовки для виробництва різних видів сортового прокату на сучасних безперервних станах, її застосування на сортових станах лінійного типу вимагає подальшого усебічного вивчення.

З погляду особливостей калібрування обтискних (чорнових) груп клітей необхідність проведення таких досліджень обумовлена, у першу чергу, застосуванням сполучених калібрів . Аналіз наявних літературних даних показав, що здебільшого вони були отримані стосовно до умов сучасних станів, а саме безперервних. Дані вивчення процесу, що стосуються, деформування безперервнолитої заготовки в сполучених калібрах, у літературі не виявлені. Крім того, актуальність даного питання визначається і тією обставиною, що тільки в Донбасі в найближчі роки як мінімум 7 лінійних сортових станів планують перехід на використання безперервнолтої заготовки.

Метою дійсної роботи є дослідження особливостей процесу деформування безперервнолитої заготовлі в сполучених калібрах з використанням фізичних моделей.                                           

                                        До дому

Аналіз діючих калібрувань, використовуваних на ВАТ “Донецький металопрокатний завод” і ВАТ “Донецький металургійний завод”(таблиця 1) показує, що характер прикладеного навантаження з боку кожного з валків неоднаковий. Зокрема, приведений аналіз режиму деформування в першій парі калібрів за критерієм ступеня защемлення з боку верхнього ав і нижнього ан валків, показує, що на нижньому струмку першого калібру або не використовують защемлення взагалі, або його величина складає 1.05÷1.07. У теж час у верхньому струмку  ступінь защемлення складає від 1.08 до 1.25. У другому сполученому калібрі картина міняється на протилежну (див. таблицю 1). Крім того, принципово інший характер додатка обтиснень: величина обтиснення в першому калібрі або дорівнює обтисненню в другому (ВАТ “ДМЗ”), або 63.3?67.9 % більше. Усе це приводить до того, що характер впливу на заготовку, що прокочується, з боку верхнього і нижнього валка різний.

Для вивчення особливостей деформування безперервнолітих заготівок у сполучених калібрах був використаний метод фізичного моделювання, у якому в якості базової була прийнята наступна гіпотеза: залежність величини осьової пористості і подусадочной ліквації від сумарного ступеня деформації в безперервнолітих злитках носить експонентний характер, тобто існує критична величина сумарного ступеня деформації, після досягнення якої зміни осьової пористості  і подусадочної ліквації практично не спостерігається .

Для проведення експерименту було виготовлено по двох серії зразків перетином 12.5х12.5 мм. і 13.5х13.5 мм.

           Величина критерію, що характеризує  усадочну раковину, у кожній серії була постійною і змінювалася від 1 (прокатка литих свинцевих литих зразків без усадочної раковини) до 12 (зразки зі стержнем спеціальної форми):

                                                                            (1)    До дому        де        ρобр – питомий опір I-го зразка серії з усадочною        раковиною заданої форми і розміру, Ом∙ м;

          ρэт.обр  - питомий опір литого свинцевого зразка в серії, Ом∙ м

  Для прокатки дослідних зразків використовується спеціальний комплект валків, що дозволяє моделювати прокатку в першій парі сполучених калібрів обтискної клеті стану 570/300 ВАТ “ДМПЗ”. Перед прокаткою кожного зразка проводилися наступні контрольні виміри:

-        ширина зразка В, мм;

-        висота зразка Н, мм;

-        довжина зразка L, мм;

-        електричний опір R, Ом.

Після здійснення контрольних вимірів, зразки задавалися у валки, знежирені ацетоном, і прокочувалися разом з мідними провідниками, підключення яких здійснювалося по відповідних схемах до вимірювальної апаратури.

Під час прокатки зразків у кожнім пропуску проводився запис динаміки зміни величини їхнього опору R. Як вимірювальний міст використовували стандартний міст постійного струму, сигнал від якого подавався на шлейфовий осцилограф Н145 . Після пропуску робили повторне обмірювання зразків і дані заносили в таблицю.

Обробка отриманих експериментальних даних дозволила розрахунковим шляхом визначити наступні величини:

-        витяжка  µ;

-        площа перетину зразка після кожного проходу S, мм²,

-        питомий опір зразка ρ, Ом∙ м.

Величину питомого опору зразка, а також розкатів після кожного проходу визначали з вираження:

                                                                                                (2)

де   R - електричний опір зразка, Ом;

        – питомий опір свинцю, Ом∙ м;  

       S – площа поперечного переріза розкату, мм²;

       Lрас – довжина розкату після пропуску, мм.

          Результати прокатки модельних зразків з різною величиною осьової усадочної раковини зводилися в підсумкові таблиці.

Первинний аналіз отриманих результатів виявив істотний вплив ступеня защемлення при прокатці заготівок на інтенсивність ущільнення литий структури. Крім того, отримані результати дозволяють удосконалити метод і виконати оптимизовані експерименти на фізичних моделях. 

   Біографія             Корисні посилання        Електронна бібліотека