blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-3-204-208blackmet-824Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИINFORMATION TECHNOLOGIES AND AUTOMATIC CONTROL IN FERROUS METALLURGYАНАЛИЗ ПРИЧИН ВЕРТИКАЛЬНОГО ИЗГИБА ПЕРЕДНЕГО КОНЦА ПОЛОСЫ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯANALYSIS OF THE CAUSES OF VERTICAL BENDING OF THE STRIP FRONT END AT HOT ROLLING ON THE BASIS OF MATHEMATICAL MODELINGЧикишевД. Н.ChikishevD. N.

к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»,

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming”,

Magnitogorsk

chikishev_denis@mail.ruПожидаеваЕ. Б.PozhidaevaE. B.

аспирант,

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38

Postgraduate,

Magnitogorsk

pozhidaeva.e@icloud.comМагнитогорский государственный технический университет им. Г.И. НосоваРоссияMagnitogorsk State Technical University named after G.I. NosovRussian Federation201631032016593204208Copyright © Чикишев Д.Н., Пожидаева Е.Б., 20162016Чикишев Д.Н., Пожидаева Е.Б.Chikishev D.N., Pozhidaeva E.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/824

Выполнен анализ причин образования дефекта «подгибка концов полосы» при горячей прокатке в условиях толстолистового стана 5000. Проведены исследования влияния кинематического, температурного и геометрического факторов асимметрии на возникновение дефекта «подгибка концов полосы». Детально изучено влияние величины рассогласования скоростей рабочих валков на изгиб переднего конца чернового раската. Для этого проанализировано 1214 т раскатов (65 слябов). Для каждого прохода рассмотрено влияние параметров процесса прокатки и величины рассогласования скоростей рабочих валков на форму переднего конца раската. Разработаны и смоделированы в среде программного комплекса DEFORM режимы асимметричной прокатки на стане 5000 листов из легированных трубных сталей для изучения формирования неплоскостности по длине раската. Предложены конкретные рекомендации, проведены промышленные испытания разработанных асимметричных режимов прокатки с их анализом и коррекцией. Данный метод может применяться для любого вида прокатки с возможностью регулирования скоростей верхнего и нижнего валков независимо друг от друга.

The analysis of the causes of the defect “strip ends bending” was made in conditions of hot rolling at the plate mill 5000. The infl uence of kinematic, thermal and geometrical factors on the occurrence of the defect “strip ends bending” was investigated. The infl uence of the misalignment velocity of work rolls to the bending of front end of a rough billet was studied in details. Therefore 1214 tons of rolls (65 slabs) were examined. The infl uence of rolling process parameters and misalignment velocity of the work rolls to the shape of the strip front end for each pass was analyzed. The modes of asymmetric rolling of alloyed pipe steels at the plate mill 5000 have been developed and simulated in DEFORM environment software package. The authors have proposed concrete recommendations. The production tests of developed asymmetric rolling modes were performed with their analysis and correction. This method can be applied to any type of rolling velocity to adjust the upper and lower rollers independently.

асимметричная прокаткатолстолистовая прокаткаметод конечных элементовизгиб переднего конца полосырежим прокаткислябтемпературный градиентasymmetric rollingplate rollingfi nite element techniquebending of the front end of the striprolling modeslabtemperature gradientReferencesПат. 2254943 РФ, МПК7 В 21В 1/22. Устройство для асимметричной прокатки толстолистового металла / A.M. Песин, В.М. Салганик, Э.М. Дригун, Д.Н. Чикишев; опубл. 27.06.2005. Бюл. № 18.Pesin A.M., Salganik V.M., Drigun E.M., Chikishev D.N. Ustroistvo dlya asimmetrichnoi prokatki tolstolistovogo metalla [Device for the asymmetric rolling of metal plate]. Patent RF no. 2254943, MPK7 V 21V 1/22. Byulleten’ izobretenii. 2005, no. 18. (In Russ.).Шебаниц Э.Н., Климанчук В.В., Хлестов В.М. и др. Совершенствование температурного режима контролируемой прокатки штрипсовых сталей с целью стабилизации их микроструктуры и механических свойств // Металл и литье Украины. 2007. № 1 – 2. С. 50 – 54.Shebanits E.N., Klimanchuk V.V., Khlestov V.M., Murashkin A.A., Rubets A.S. Improvement of temperature mode of steel strips controlled rolling in order to stabilize its microstructure and mechanical properties. Metall i lit’e Ukrainy. 2007, no. 1–2, pp. 50–54. (In Russ.).Морозов Ю.Д., Науменко А.А., Лясоцкий И.В. Влияние термодеформационных режимов прокатки и ускоренного охлаждения на формирование механических свойств листового проката из стали класса прочности Х80 // Металлург. 2010. № 10. С. 56 – 62.Morozov Yu.D., Naumenko A.A., Lyasotskii I.V. Eff ect of rolling heating and deformation and accelerated cooling regimes on mechanical property formation for rolled steel sheet of strength class Kh80. Metallurgist. 2011, vol. 54, no. 9–10, pp. 686–695.Лоренц У., Херциг К., Блек В., Эвартц Т. И. др. Влияние деформации в двухфазной области γ+α на свойства материала и технологию получения тонкой горячекатаной полосы // Черные металлы. Апрель. 2003. С. 42 – 49.Lorents U., Khertsig K., Blek V., Evartts T. etc. Eff ect of deformation in two-phase α + γ fi eld on the material properties and the technology of producing of thin hot-rolled strip. Chernye metally. 2003, no. 4, pp. 42–49. (In Russ.).Эфрон Л.И. и др. Металловедческие основы получения хладостойких трубных сталей путем высокотемпературной контролируемой прокатки // Сталь 2003. № 6. С. 69 – 72.Efron L.I., Il’inskii V.I., Golovanov A.V., Morozov Yu.D. Production of cold-resistant tube steels by controlled high-temperature rolling. Steel in Translation. 2003, vol. 33, no. 6, pp. 60–65.Круглова А.А., Орлов В.В., Хлусова Е.И. Влияние горячей пластической деформации в аустенитной области на формирование структуры низколегированной низкоуглеродистой стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 12. С. 8 – 12.Kruglova A.A., Orlov V.V., Khlusova E.I. Eff ect of hot plastic deformation in the austenite interval on structure formation in lowalloyed low-carbon steel. Metal Science and Heat Treatment. 2007, vol. 49, no. 11–12, pp. 556–560.Эфрон Л.И., Морозов Ю.Д., Голи-Оглу Е.А. Исследование влияния температурно-деформационных режимов контролируемой прокатки на микроструктуру и механические свойства микролегированных сталей для газонефтепроводных труб большого диаметра // Металлург. 2011. №1. С. 69 – 74.Efron L.I., Morozov Yu.D., Goli-Oglu E.A. Eff ect of controlled rolling regimes on the structure and properties of microalloyed steels for large diameter pipes. Metallurgist. 2011, vol. 55, no. 1–2, pp. 46–53.Романов П.В., Радченко В.П. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении стали: Атлас термокинетических диаграмм. Ч.1. – Новосибирск: Изд-во Сиб. Отд. АН СССР, 1960. – 51 c.Romanov P.V., Radchenko V.P. Prevrashchenie austenita pri nepreryvnom okhlazhdenii stali: Atlas termokineticheskikh diagramm [Transformation of austenite under continuous cooling of steel: Atlas of thermo-kinetic diagrams]. Part 1. Novosibirsk: Izd-vo Sib. Otd. AN SSSR, 1960. 51 p. (In Russ.).Попов В.В. Моделирование превращения карбонитридов при термической обработке сталей. – Екатеринбург: УрО-РАН, 2003. – 279 с.Popov V.V. Modelirovanie prevrashcheniya karbonitridov pri termicheskoi obrabotke stalei [Modeling of carbonitrides transformation during heat treatment of steels]. Ekaterinburg: UrO-RAN. 2003. 279 p. (In Russ.).Рыжков М.А., Попов А.А. Методические вопросы построения термокинетических диаграмм превращения переохлажденного аустенита в низколегированных сталях // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. № 12. С. 3Ryzhkov M.A., Popov A.A. Methodological aspects of plotting of thermokinetic diagrams of transformation of supercooled austenite in low-alloy steels. Metal Science and Heat Treatment. 2011, vol. 52, no. 11–12, pp. 612–616.Ouchi C, Okita T. Austenitic Grain Refi nement through Static Recrystallization Immediately after Hot Rolling // Transactions ISIJ. 1984. Vol. 24. P. 726 – 733.Ouchi C, Okita T. Austenitic Grain Refi nement through Static Recrystallization Immediately after Hot Rolling, Transactions ISIJ. Vol. 24. 1984, pp. 726–733.Kozasu I., Ouchi C., Sampei T., Okita T. Hot rolling as a hightempe rature thermo-mechanical process // Micro Alloying 75. 1975. Session 1. P. 100 – 115.Kozasu I., Ouchi C., Sampei T., Okita T. Hot rolling as a hightemperature thermo-mechanical process. Micro Alloying 75. 1975. Session 1, pp. 100–115.Ouchi C., Sampei T., Kozasu I. The Eff ect of Hot Rolling Condition and Chemical Composition on the Onset Temperature of γ→α Transformation after Hot Rolling // Transactions ISIJ. 1982. Vol. 22. P. 214 – 222.Ouchi C., Sampei T., Kozasu I. The Eff ect of Hot Rolling Condition and Chemical Composition on the Onset Temperature of γ→α transformation after Hot Rolling. Transactions ISIJ. Vol. 22. 1982, pp. 214–222.Коцарь С.Л., Белянский А.Д., Мухин Ю.А. Технология листопрокатного производства. – М.: Металлургия, 1997. – 272 с.Kotsar’ S.L., Belyanskii A.D., Mukhin Yu.A. Tekhnologiya listoprokatnogo proizvodstva [Rolling production technology]. Moscow: Metallurgiya, 1997. 272 p. (In Russ.).Чикишев Д.Н., Пожидаева Е.Б. Математическое моделирование изменения прочностных характеристик микролегированных сталей в процессе термодеформационной обработки // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 4 – 3. С. 664 – 668.Chikishev D.N., Pozhidaeva E.B. Mathematical modeling of changes in the strength characteristics of micro-alloyed steels at thermal deformation processing. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. 2014, vol. 16, no. 4-3, pp. 664–668. (In Russ.).ASTMA 1033-04. Standart practice for quantative measurement and re-porting of hypoeutectoid carbon and low alloy steel phase transformation. ASTM, 2004. – 14 p.ASTMA 1033-04. Standart practice for quantative measurement and reporting of hypoeutectoid carbon and low alloy steel phase transformation. ASTM, 2004. 14 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.