Уманский Александр Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии черных металлов.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Aleksandr A. Umanskii - Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair of Ferrous Metallurgy, Siberian State Industrial University.
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Юрьев Алексей Борисович - доктор технических наук, ректор.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Aleksei B. Yur'ev - Dr. Sci. (Eng.), Rector, Siberian State Industrial University.
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Разработана методика совершенствования режимов прокатки рельсовых сталей на основе комплексного параметра оптимизации. В качестве объектов применения методики выбраны технология прокатки рельсовых профилей в черновых клетях рельсобалочных станов и технология прокатки шаровых заготовок и мелющих шаров из отбраковки непрерывно литых заготовок рельсовых сталей. Обобщенным параметром оптимизации выступает обобщенная функция желательности Харрингтона, которая зависит от частных показателей желательности по критериям энергоэффективности, качества проката, материалосбережения и производительности стана. Доля влияния перечисленных частных критериев оптимизации на обобщенную функцию желательности учитывается путем использования коэффициентов весомости. Обоснование значений коэффициентов проводится исходя из результатов сравнительного анализа резервов по снижению затрат или потерь в стоимостном выражении. Разработан алгоритм применения данной методики. В рамках первого блока проводятся анализ и обобщение имеющихся исходных данных и дополнительные исследования. Эти исследования направлены на получение обоснованных аналитических зависимостей частных критериев оптимизации и измеряемых параметров прокатки. Второй блок - обоснование конкретного направления совершенствования режимов прокатки, выбор которого проводится на основании проверки соблюдения граничных условий. Третий блок включает в себя разработку параметров нового режима прокатки и оценку его применимости и эффективности. Четвертый блок предполагает опытно-промышленное опробование нового режима прокатки в условиях действующего прокатного стана и, при необходимости, корректировку методики определения прогнозных значений измеряемых показателей. С использованием разработанной методики проведено совершенствование режимов прокатки железнодорожных и остряковых рельсов в черновых клетях универсального рельсобалочного стана АО «ЕВРАЗ ЗСМК», изменен режим прокатки мелющих шаров из отбраковки заготовок рельсов на стане поперечно-винтовой прокатки ОАО «ГМЗ». Наблюдается значительное повышение качества и технико-экономических показателей, что свидетельствует об эффективности разработанной методики.
The authors have developed a technique for improving the rolling modes of rail steels based on a complex optimization parameter. The technology of rolling rail profiles in the roughing stands of rail-and-structural steel mills and the technology of rolling ball blanks and grinding balls from the rejection of continuously cast blanks of rail steels are selected as the methodology objects. The generalized optimization parameter is the generalized Harrington desirability function, which depends on the partial desirability indicators according to the criteria of energy efficiency, quality of rolled products, material conservation and mill productivity. The share of influence of the listed partial optimization criteria on the generalized desirability function is taken into account by using weighting coefficients. Justification of the coefficient values is based on the results of a comparative analysis of reserves for reducing costs or losses in value terms. An algorithm for applying the technique has been developed. The analysis and generalization of the available initial data and additional research were carried out as a part of the first block. These studies are aimed at obtaining justified analytical dependencies of particular optimization criteria and measured rolling parameters. The second block is justification of the specific direction of rolling modes, the choice of which is carried out on the basis of checking the compliance of boundary conditions. The third block includes development of the parameters of the new rolling mode and assessment of its applicability and effectiveness. The fourth block involves pilot testing of a new rolling mode in the conditions of an existing rolling mill and if it is necessary, adjusting the methodology for determining the forecast values of the measured indicators. With the use of the developed methodology, the modes of rolling of railway and sharp rails in the roughing stands of universal rail-and-structural steel mill of JSC “EVRAZ ZSMK” were improved, and the mode of rolling grinding balls from the rejection of rail blanks at the cross-screw rolling mill of JSC “GMZ” was changed. There is a significant improvement in the quality, technical and economic indicators, which indicates the effectiveness of the developed methodology.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.