Введение к работе
Актуальность теми. Решение задач по расширению сортамента и
улучшению качества холоднокатаних лент неразрывно связано с широ-
ким техническим перевооружением металлургических предприятий на
основе совершенегьоьония действующих и промышленного освоения нових
технологии и оборудования.
Применительно к производству полосового проката одной из основних технологических операции является термическая обработка, во многом опрс^ляющал уровень и степень стабильности механических свойств и, как следствие, степень стабильности геометрических характеристик: плоскостность, состояние поверхности и другие показатели качества.
В настоящее время наряду с садочными способами, применяемыми для термической обработки тонких холоднокатаних лент и полос, все более широкое применение находят протяжны? процессы, обладающие рядом известішх преимуществ и обеспечивающие повышение технико-экономических показателей всего прокатного передела.
Исследования, проведенные в УКРНИІШЕГАЛЛУРГМАШе, показали перспективность и экономическую эффективность использования в процессах протяжной термической обработки термоконтактного способа воздействия применительно к лентам из цветных моталлов и сплавов толщиной 0,2-1,0 мм. Вместе с тем термическая обработка более тонких лент показала, что интенсивное термическое воздействие может при определенных условиях вызывать значительные деформации, которые приводят к ухудшешію показателей плоскостности вследствие появления напряжений, определяемых как силовыми, так и температурными факторами.
В настоящее время процессы контактного теплообмена изучены достаточно полно с точки зрения инженерных методов определения тем-пературно-силовых параметров и разработки принципиальных основ, необходимых для создания механического оборудования.
В то же время такие вопроси, как проектировать технологий контатной термической обработки, обеспечение требуемой плоскостности, особенно при обработке тонких и тончайших лент, а также вопроси рационального проектирования контактного теплообменного инструмента являются неизученними, или изученными недостаточно полно. Отмеченное существенно сникает технико-экономические показатели данного іфоцессз и не позволяет в полной мере реализовать широкий спектр его возможностей, а :>то, в свою очередь, делает актуальным проведение дальнейших всесторонних исследований процесса протяжной термической обработки с применением контактного теплообмена.
Цель работы. Основной целью работы является разработка методик
'1 и рекомендация по проектированию технологических режимов, а конструктивных параметров механического оборудования, обеспе» щих повышение технико-экономических показателей промышленной I зации процесса протяжной тормо-деформационной обработки тонки лоднокзтаных лент из цветных металлов и сплавов на их основе.
Общая методика выполнения работа. В работе использован лексный подход, включающий теоретические и экспериментальные и дования, а также ггроектно-конструкторскую проработку. В основу ретаческих исследований били положены методи теории упругої пластичности, методи теории теплопроводности, а также методы рии исследования операций, в том числе математическое моделиро на ЭВМ. Экспериментальные метоли включали физическое моделиро; в лабораторних и промышленных условиях, исследование напряже* использованием методов тензометрии, измерение энергосиловых і метров процесса, моделирование теплових режимов и экспертную оі качества готового металлопроката.
Научная новизна. На основе результатов теоретических и эг рименталышх исследований уточнена методика проектирования темг турного режима протякноЯ термо-деформационной обработки, полі методики определения напряженно-деформированного состояния мат ала обрабатываемых лент на участках свободных выбегов и на л охвата, разработана методика но расчету термонапряженного состо обечаек теплообменних роликов.
Разработан комплекс математических моделей и програм средств, адекватно предоставляющих локальные и интегральные оц основних показателей процесса протяжной термо-деформационной о Оотки во всем диапазоне возможных условий его промышленной реал ции.
Разработаны рекомендации, направленные на снижение удел; энергетических затрат, повышение производительности и улучіш качества готовой металлопродукции при протяжной термо- деформаш ной обработке с применением контактных теплообменных роликов.
Разработаны рекомендации по совершенствованию механичес* оборудования, а также варианты конструктивного исполнения отдєле узлов и механизмов установок с теплообменными роликами, три из торых признаны изобретениями.
Практическая ценность. В результате проведенных исследовя разработаны методики определения рациональных технологических па метров процесса протяжной термо-де<$ормационцой обработки,обеспе ваших повышение производительности и выпуск готового металлопро та', соответствующего требованиям к продукции повышенного качеств
р^рэо^тш* рдалі'чиїйііии по оіфД5.!Юїгдо состав?} и конструкт
[,
ж-му исполнению механического оборудования, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ СНИЗИТ!, его металлоемкость и улучшить технико-з-кономические показатели промышленной эксплуатации агрегатов протяжной термо-деформациоиной обработки тонких холоднокатаних лент.
Реализация работы в промышленности. Результати работы внедрены на Артемовском заводе ШГШ>работко^№птх металлов им.Э.И.Кемринга в виде агрегата протяжной термической обработки медных и латунных лент, на Михайловском заводе, по обработке цветных металлов в виде агрегата протяжной термической обработки алюминиевых лент, а также при термической обработке опытно-промышленной партии радиаторной ленгн для Шадринского и Бишкекского радиаторных заводов, ЗШГа и ГАЗа.
С учетом долевого участия экономический эффект от внедрения результатов работа на Артемовском заводе ОІЩ составил 52890* руб. в год и бил получен за счет повышения производительности, снижения текущих издержек и сопутствующих капитальных вложений. По Михайловскому заводу QIIM годовой экономический эффект с учетом долевого участия составил 100800* руб.
Апробация работа. Материалы диссертации доложены на Всесоюзных научно-технических конференциях "Создание и освоение экологически чистых, ресурсосберегающих технологий в металлургии" (г. Донецк, 198?". p., 1991 г.), II отраслевой научно-техничиской конференции молодых ученых и специалистов (Москва, I9S5 г.). Всесоюзной научно-технической конференции "Новые технологические процессы, интенсифицирующие производство и повышающие качество продукции "(Свердловск, 198-8 г.). Всесоюзной научно-технической конференции "Механизация и автоматизация технологических процессов в кузнечно-штамповочном производстве" (Краматорск, 1983г.), научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов (г.Славянск, і935-1992 гг.), научно-технических советах УКРШИМЕТАПЛУРГМЛШа (19аг>-1992 гг.), Артемовс-кого завода ОЦМ (1936 г.), Михайловского завода ОШ (19.33 г.), Кировского завода OHM (Т988 г.), Кольчугинского завода ОЦМ (1991 г.). Материалы работы экспонировались на ВДНХ (г.Москва, 1988 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, полученБ~одно~7ївторское свидетельство, а также 2 положительных решения о выдаче авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем роботи. Диссертация состоит из введения, семи рпзЖпїїрГТі^бш^Ж6дов. основное содержание работа изложено на страницах Т36 машинописного текста и включает 46 рисунков. Список использованных источников содерішг 94 наименования, прилокеїшя представлены на 165 страницах. *