ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В БОЙКАХ РАЗЛИЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ И ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЛИСТОВ ИЗ СТАЛИ ДЛЯ СВАРНЫХ ТРУБ

Проведена сравнительная оценка напряженного состояния бойков с каналами и без них установки совмещенного процесса непрерывного литья и деформации при получении листов из стали для сварных труб. Изложены условия эксплуатации и нагруженность бойков установки совмещенного процесса непрерывного литья и деформации при получении листов из стали для сварных труб. Дано конструктивное исполнение бойка с каналами для охлаждения водой и характер его нагружения. С использованием алгоритма решения задач теории упругости методом конечных элементов определены закономерности распределения осевых напряжений в бойках от усилия обжатия сляба. Проведена оценка влияния каналов для охлаждения бойков водой на величину и характер распределения в них напряжений от усилия обжатия сляба. Приведены результаты расчета температурных полей, осевых и эквивалентных термоупругих напряжений в бойках с каналами при получении листов из стали для сварных труб на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Кроме того, определены закономерности распределения суммарных напряжений в бойках с каналами. Для оценки влияния конструкции бойков на их напряженное состояние определены закономерности распределения термоупругих и суммарных напряжений в бойках без каналов. Приведен график зависимости термоупругих напряжений в бойке от температуры его контактной поверхности при получении листов из стали для сварных труб на установке. Даны рекомендации для выбора материала бойков. Изложены достоинства и недостатки бойков с каналами установки совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Представлены параметры опытной установки совмещенного процесса непрерывного литья и деформации для получения стальных полос. Приведены результаты экспериментального исследования параметров совмещенного процесса на опытной установке непрерывного литья и деформации ОАО «Уральский трубный завод».

1. Лехов О.С., Комратов Ю.С. Совмещенные процессы непрерывного литья и деформации для производства проката. – Екатеринбург: изд. УГТУ-УПИ, 2009. – 411 с.

2. Вюнненберг К. Производство непрерывнолитых заготовок, отвечающих высшим требованиям качества. – В кн.: Труды шестого Международного конгресса железа и стали. Т. 3. – М.: Машиностроение, 1990. С. 364 – 376.

3. Кох Г., Копп Р. Прогресс в области деформаций с большими обжатиями // Черные металлы. 1979. № 21. С. 3 – 11.

4. Ямада К., Ватанабе Т., Абе К., Функда Т. Непрерывная разливка заготовок малого сечения // Черные металлы. 1981. № 10. С. 18 – 23.

5. Эренберг Х.-Ю. Литье и обжатие с разливки тонких слябов на заводе фирмы «Маннесман ререн-верке АГ». – В кн.: Металлургическое производство и технология металлургических процессов. – М.: Металлургия, 1990. С. 46 – 56.

6. Sorimachi K., Emi T. Elastoplastic stress analysis of bulging as a major cause of internal cracks in continuously cast slabs // Tetsu to Hagane. 1977. Vol. 63. No. 8. P. 1297 – 1304.

7. Печке Ю., Ноймнетц Д. Способы непрерывного литья, совмещенного с прокаткой // Черные металлы. 1981. № 22. С. 9 – 13.

8. Fujii H., Ohashi T, Hiromoto T. On the formation of the internal cracks in continuously cast slabs // Transact. Iron and Steel Inst. Japan. 1978. Vol. 18. No. 8. P. 510 – 518.

9. Matsumia Т., Nakamura Y. Mathematical model of slab bulging during continuous casting. – In: Applied Mathematical, and Physical Models in Iron and Steel Industry Proceedings of the 3rd Process Technological. Conference, Pittsburgh, Pa, 28-31 March 1982. – New York, 1982. P. 264 – 270.

10. Эфрон Л.И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. – М.: Металлургиздат, 2012. – 696 с.

11. Лехов О.С., Михалев А.В. Установка совмещенного процесса непрерывного литья и деформации для производства листов из стали для сварных труб. Теория и расчет. – Екатеринбург: изд. УМЦ УПИ, 2017. – 151 с.

12. Лехов О.С. Исследование напряженно-деформированного состояния системы валки – полоса при прокатке широкополочной балки в клетях универсально-балочного стана. Сообщение 1 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 10. С. 37 – 41.

13. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. – М.: Мир, 1986. – 318 с.

14. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. – М.: Мир, 1984. – 432 с.

15. ANSYS. Structural Analysis Guide. Rel. 12.0. http//www.cadfern.ru.

16. Норри Д., Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. – М.: Мир, 1981. – 304 с.

17. Работнов Ю.И. Механика деформируемого твердого тела. – М.: Наука, 1979. – 744 с.

18. Мазур В.Л., Хижняк Д.Д. Сопротивление деформации низколегированных сталей // Сталь. 1991. № 8. С. 41 – 43.

19. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: Справочник. – М.: Металлургия, 1982. – 360 с.

20. Лехов О.С., Михалев А.В., Билалов Д.Х., Шевелев М.М. Напряженное состояние бойков установки непрерывного литья и деформации при получении листов из стали для сварных труб. – В кн.: Материалы ХI Международного конгресса прокатчиков. – Магнитогорск: изд. МГТУ, 2017. С. 95 – 100.