Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 20
1.1. Существующие математические модели горячей прокатки 20
1.2. Теоретические исследования температурного режима процесса прокатки 34
1.3. Теоретические исследования коэффициента трения при горячей прокатке стали 43
1.4. Методики определения истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х70, Х80 и их аналогов
Заключение по главе 46
Глава 2. Материалы и методики исследований 48
2.1. Обоснование выбора марок стали для исследования 48
2.2. Методы лабораторных и промышленных исследований 50
2.2.1. Исследование энергосиловых параметров процесса прокатки 58
2.2.2. Определение пластических свойств
Глава 3. Теоретические исследования компонентов математической модели процесса горячей прокатки толстых листов
3.1. Разработка многофункциональной зависимости для расчета коэффициента трения при горячей прокатке стали
3.2. Разработка методики для расчета температурного режима процесса горячей прокатки 67
3.3. Разработка математической модели технологического процесса горячей прокатки толстых листов
3.3.1. Предварительный этап калибровки 67
3.3.2. Расчет энергосиловых параметров 69
3.3.3. Расчет скоростного режима 73
3.3.4. Расчет среднего квадратичного момента электродвигателей привода реверсивного прокатного стана 75
3.3.5. Расчет расхода электроэнергии при прокатке 77
Заключение по главе 86
Глава 4. Экспериментальные исследования процесса горячей прокатки толстых листов на стане 3600 87
4.1 .Сортамент исследуемых листов и параметры прокатки 87
4.2. Анализ экспериментальных исследований 89
Заключение по главе 100
Глава 5. Экспериментальное исследование пластических свойств стали категории прочности х70 и х80
5.1. Условия проведения эксперимента и параметры 102
5.2. Результаты экспериментов по исследованию свойств стали Х70иХ80 104
Заключение по главе 124
Глава 6. Анализ точности разработанной математической модели технологического процесса прокатки листов на примере стали категории прочности х70 и х80 125
Заключение по главе 133
Глава 7. Промышленное опробование математической модели технологического процесса прокатки толстых листов из стали категории прочности Х70 и Х80 в условиях стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь» 134
7.1 Применение разработанной математической модели 134
7.2 Промышленное моделирование технологических режимов прокатки
Заключение по главе 144
Основные выводы 145
Литература 148
- Методики определения истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х70, Х80 и их аналогов
- Разработка математической модели технологического процесса горячей прокатки толстых листов
- Расчет среднего квадратичного момента электродвигателей привода реверсивного прокатного стана
- Результаты экспериментов по исследованию свойств стали Х70иХ80
Введение к работе
Актуальность темы. Значительную долю заказов ОАО «МК «Азовсталь» составляет толстый лист, применяемый для производства газопроводных труб большого диаметра, а также для судостроения и морских буровых платформ, мостостроения и других видов ответственной продукции. К этой продукции потребителями предъявляются особые требования по изотропности и однородности структуры, повышенные требования по прочности, в том числе в Z-направлении, пластичности, ударной вязкости, точности изготовления и качества поверхности листов. В то же время состояние технологии производства листа контролируемой прокаткой и работа прокатного оборудования не всегда обеспечивают получение требуемых свойств металлопродукции.
Для создания оптимальной технологии контролируемой прокатки металла на стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» возникла необходимость в разработке математической модели технологического процесса прокатки листов из стали категорий прочности Х70 и Х80.
Понимание процессов, происходящих в очаге деформации, позволяет разрабатывать новые и совершенствовать существующие технологии прокатки с целью получения требуемых свойств проката и экономии энергоресурсов.
Разработка математической модели технологического процесса прокатки в настоящей работе осуществлялась с учетом сортамента производимых сталей и технологических возможностей оборудования толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь».
Актуальность исследований, проведенных в работе, обусловлена большой практической значимостью проблемы усовершенствования технологии прокатки листовой стали категорий прочности Х70 и Х80 для магистральных трубопроводных систем в северном исполнении.
Работа выполнена на основе современных методологических подходов к решению сложных технологических задач прокатки с жесткими требованиями к температурным и деформационным условиям режимов деформации.
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка математической модели для автоматизации стана с учетом влияния многофункциональной зависимости коэффициента трения, температурного режима процесса прокатки, истинного сопротивления деформации при горячей прокатки на примере стали категорий прочности Х70 и Х80 в условиях толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь», а также усовершенствования на основе этой модели технологического процесса прокатки толстых листов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- исследовать энергосиловые условия прокатки листов на стане 3600 с записью технологических параметров процесса;
- определить для разработки математической модели реальный температурный режим прокатки, значения коэффициентов контактного трения при установившемся процессе прокатки и величины истинного сопротивления деформации при различных температурных режимах;
- выполнить проверочные расчеты энергосиловых параметров прокатки листов, используя разработанную математическую модель;
- провести сравнительный анализ точности разработанной математической модели технологического процесса с экспериментальными данными прокатки листов на стане 3600;
- на основе современных представлений о механизмах упрочнения металла установить зависимости для определения истинного сопротивления деформации стали категорий прочности Х70 и Х80 для условий стана 3600;
- усовершенствовать на базе математической модели технологический процесс прокатки листов из стали категорий прочности Х70 и Х80.
Научная новизна.
В диссертации получены следующие результаты:
1. Разработана математическая модель технологического процесса горячей прокатки толстых листов которая основана на учете многофункциональной зависимости коэффициента трения, температурного режима прокатки, истинного сопротивления деформации стали категорий прочности Х70 и Х80 с адаптацией к технологическим особенностям стана 3600. Математическая модель позволяет рассчитывать энергосиловые параметры процесса прокатки, скоростной режим, расход электроэнергии на прокатку.
2. Разработаны формулы для определения коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали, которые используются в математической модели. Формулы учитывают зависимость трения от таких факторов, как коэффициент влияния состояния поверхности (шероховатости) валков, коэффициент химического состава, угла захвата, скорости прокатки, температуры деформации, коэффициент влияния вида смазки и толщины смазочной пленки (при использовании в будущем). При этом впервые коэффициент влияния состояния поверхности валков выражен зависимостью, учитывающей показатель шероховатость рабочей поверхности - среднеарифметическое отклонение шероховатости на профилограмме. Эта формула более точно и полно учитывает качество состояния рабочей поверхности различных прокатных валков.
3. Для определения коэффициента трения использован коэффициент влияния химического состава металла, который выражен в виде зависимости, включающей в себя углеродный эквивалент, отражающий химический состав стали, и позволяющий учитывать не только строго определенные марки стали, но и колебания химического состава в пределах одной марки.
4. Разработана более совершенная методика определения температурного режима прокатки толстых листов на стане 3600 для использования в математической модели, которая учитывает следующие факторы: снижение температуры раската за счет потерь тепла излучением; снижение температуры раската за счет потерь тепла конвекцией; снижение температуры при контакте металла с валками; снижение температуры металла вследствие потери тепла при гидросбиве; повышение температуры раската при деформации.
5. Применительно к условиям ОАО «МК «Азовсталь» установлены зависимости, используемые в математической модели, для определения истинного сопротивления деформации при прокатке листов из стали категорий прочности Х70 и Х80 на стане 3600, которые учитывают такие факторы как температура прокатки, скорость и степень деформации, коэффициент наследственности.
6. Установлена эмпирическая зависимость упругой деформации станины черновой клети толстолистового стана 3600 от силы прокатки для использования в системе адаптивного управления толщиной раската.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
1. На основе экспериментальных и теоретических исследований разработана математическая модель процесса горячей прокатки толстых листов для системы автоматического управления технологией производства на стане 3600.
2. С применением математической модели разработаны и внедрены технологические рекомендации по режимам деформации на стане 3600 листов из стали категорий прочности Х70 и Х80.
3. Усовершенствована технология производства толстых листов на стане 3600, которая позволила повысить стабильность механических свойств и качество готовой продукции, увеличить эксплуатационный срок службы технологического инструмента и снизить износ оборудования, уменьшить расход электроэнергии и сократить цеховые затраты по переделу.
Основные научные положения, выносимые на защиту.
1. Математическая модель технологического процесса прокатки толстых листов на стане 3600 и результаты расчетов на ее основе технологии производства.
2. Теоретические многофункциональные зависимости коэффициента трения при установившемся процессе горячей прокатки стали.
3. Многофункциональные зависимости для определения температурного режима прокатки листов на стане 3600 МК «Азовсталь».
4. Результаты определения эмпирической зависимости истинного сопротивления деформации сталей категорий прочности Х70 и Х80 от таких факторов как температура прокатки, скорость и степень деформации, коэффициента наследственности.
5. Результаты тензометрических исследований процесса прокатки на стане 3600.
6. Оптимизация технологического процесса производства толстых листов на стане 3600.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на:
1. Научно-технической конференции по теме «Совершенствование процессов и оборудования обработки металлов давлением в металлургии и машиностроении» в Донбасской государственной машиностроительной академии, г. Краматорск, 22-25 апреля 2003г.
2. VIII-ой Региональной научно-технической конференции посвященной 10-летию независимости Украины Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2001г.
3. IX-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2002г.
4. X-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, 21-22 апреля 2003г.
5. XI-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2004г.
6. XII-ой Региональной научно-технической конференции Приазовского государственного технического университета, г. Мариуполь, апрель 2005г.
7. Научно-технической конференции по теме «Северсталь»-пути к совершенствованию», г. Череповец, июнь 2004г.
8. Третьей международной научно-технической конференции ОАО «Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича», г. Мариуполь-Юрьевка, сентябрь 2003г.
9. Международной научно-технической конференции «Азовсталь-2003», г. Мариуполь, май 2003г.
10. Международной научно-технической конференции «Азовсталь-2004», г. Мариуполь, май 2004г.
11. XXXVII-ой Международной научно-технической конференции посвященной 65-летию НТМК, г. Нижний Тагил, 2005г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано десять печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, шести глав, основных выводов, списка литературы из 102 наименований. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков и 29 таблиц.
Методики определения истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х70, Х80 и их аналогов
На основании анализа математических моделей процесса горячей прокатки, исследований температурного режима процесса прокатки, коэффициента трения при горячей прокатке а также анализа методик по определению истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х70 и Х80 видно, что разработка математической модели технологического процесса прокатки листов из стали категории прочности Х70 и Х80 является актуальной задачей для ОАО «МК «Азовсталь».
Коэффициенты трения, используемые в математических моделях учитывают не все значимые факторы. В методиках по определению коэффициента трения, многие коэффициенты являются субъективными величинами и создают трудности в случаях расчета параметров не приведенных авторами на графиках и в таблицах.
При определении температурного режима, авторы предлагают различные методики не всегда учитывающие все основные факторы оказывающие влияние на температуру раската при прокатке на рассматриваемом прокатном стане.
Формулы для определения параметров температурного режима, в которых теплотехнические свойств как материала валков, так и полосы определяются из табличных данных или графиков и меняются в зависимости от температуры от пропуска к пропуску представляют сложность в расчетах.
Для описания температурного режима прокатки необходимо учитывать количество источников, оказывающих влияние на температурный процесс прокатки применительно к исследуемому стану.
При разработке методики для расчета температурного режима процесса прокатки необходима проверка ее точности. При использовании стали-аналога для определения истинного сопротивления деформации сталей, содержащих легирующие элементы, необходимо учитывать близость технических особенностей параметров деформации, содержание легирующих элементов. Для определения истинного сопротивления деформации стали типа Х70 и Х80 с химическим составом, разработанным с учетом технических особенностей стана 3600 необходимо проведение пластометрических исследований. Таким образом, основной целью диссертационной работы является изучение технологических аспектов разработки достоверной математической модели технологического процесса прокатки толстых листов из стали категории прочности Х70 и Х80 и применение ее к условиям толстолистового стана 3600. В соответствии с поставленной целью работы необходимо выполнить следующие задачи: усовершенствовать имеющиеся методики по определению коэффициента трения при горячей прокатке; - с учетом оборудования стана 3600 разработать температурный режим прокатки; - разработать математическую модель горячей прокатки толстых листов с учетом усовершенствованных методик по определению коэффициента трения и температурного режима прокатки; - проверить точность разработанной математической модели; - провести пластометрические исследования стали категории прочности Х70 и Х80 и разработать зависимости для определения истинного сопротивления деформации этих сталей; - применить в производстве основные результаты диссертационной работы. В последнее время, основной объем производства листов на стане 3600 составляют штрипсовые марки стали (порядка 90% от общего объема производства листов). И если такие марки как Х42-Х65 освоены достаточно давно, то Х70 и Х80 являются довольно новыми. Однако, как раз марки Х70 и Х80 составляют большую долю в производстве штрипса на толстолистовом стане 3600. Предъявляемые к ним требования по механическим свойствам позволяют производить магистральные трубопроводы с более тонкой стенкой, что снижает затраты на строительство. Технологические режимы прокатки листов из сталей марок типа Х42-Х65 уже отработаны, то постоянно меняющиеся и ужесточающиеся требования к маркам Х70, Х80 делают необходимым постоянно менять или разрабатывать новые температурно-деформационные параметры прокатки. Х70 и Х80 - стали производимые по технологии контролируемой прокатки с температурами конца прокатки до 670 С и силой прокатки достигающей предельных значений для чистовой клети, а именно 46МН. При таких жестких условиях эксплуатации оборудования стана 3600, строго регламентированных степенях деформации, температурах начала и конца прокатки необходимо смоделировать процесс прежде чем задавать его в производство. Для моделирования процесса прокатки таких марок как Х70 и Х80 необходимо знать по какой зависимости изменяется сопротивление деформации этих марок стали в процессе горячей прокатки. Для более полной оценки энергосиловых параметров прокатки на стане 3600 были прокатаны также марки стали А, Х60, А841,16ХГМФТР.
Разработка математической модели технологического процесса горячей прокатки толстых листов
Математическая модель технологического процесса горячей прокатки толстых листов применяется для разработки новой или усовершенствования имеющейся технологии горячей прокатки толстых листов.
Предлагаемая модель адаптирована к технологическим особенностям стана 3600, обеспечивает высокий уровень соответствия реальным условиям производства листов. Разработанная модель реализована в Excel for Windows и состоит из четырех блоков: предварительный этап калибровки, расчет энергосиловых параметров прокатки, расчет скоростного режима прокатки, расчет среднеквадратичного момента электродвигателя прокатного стана, расчет расхода электроэнергии при прокатке. Все блоки имеют взаимозависимые ячейки. Модель может применяться для расчета технологических режимов прокатки листов на стане 3600 из сталей не исследованных в работе, при этом, точность получаемых результатов будет зависеть, в основном, от выбранного метода по определению истинного сопротивления деформации. Промышленное опробование математической модели технологического процесса прокатки листов категории прочности Х70 и Х80 осуществляли на толстолистовом стане 3600. С помощью математической модели разработаны и внедрены в производство технологические рекомендации по режимам деформации листов размерами 15,9x2480x12375 мм из стали марки L450 (аналог стали Х70), прокатку которых производили по контролируемым режимам с ограничением температуры начала деформации в чистовой клети в пределах 750-850 С и температурами окончания деформации в пределах 680-690 С. Разработаны технологические рекомендации по режимам деформации листов размерами 17,8x2950x12375 мм из стали категории прочности Х70, прокатку производили по контролируемым режимам с ограничением температуры начала деформации в чистовой клети в пределах 750-830 С и температурами окончания деформации в пределах 680-690 С. Разработаны технологические рекомендации по режимам деформации листов размерами 24,9x2180x12000 мм из стали категории прочности Х80, прокатку производили по контролируемым режимам с ограничением температуры начала деформации в чистовой клети в пределах 740-780 С и температурами окончания деформации в пределах 690-700 С. Разработанные технологические рекомендации по температурно-деформационным режимам прокатки для стана 3600 приведены в табл. 7.1-7.3. Математическая модель была применена также для оптимизации технологии контролируемой прокатки листов размерами 18x3130x11600 мм из стали марки 13Г1СУ [85]. В результате чего в черновой клети стана 3600 увеличено количество пропусков с 14 до 16 без ухудшения качества листов и без изменения производительности стана.
Производительность стана при прокатке по предлагаемой технологии не изменилась вследствие более интенсивного снижения температуры раската при прокатке в черновой клети и уменьшения времени охлаждения на промежуточном рольганге. То есть увеличение времени нахождения металла в черновой клети компенсируется снижением времени охлаждения раската на промежуточном рольганге.
По технологии производства штрипсов на комбинате «Азовсталь» узким местом является процесс охлаждения на промежуточном рольганге, так как температура конца прокатки в черновой клети на 200-300С выше чем температура начала прокатки в чистовой клети.
Для оценки влияния разработанных технологических рекомендаций по режимам деформации листов размерами 17,8x2950x12375 мм из стали категории прочности Х70 на стабильность комплекса механических свойств и сравнения их с существующей цеховой технологией прокатки листов размерами 17,5x3268x12200 мм из той же марки стали построены гистограммы распределения предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения по результатам аттестационных испытаний на двухдюймовых образцах, рис. 7.3-7.8.
Из оценки механический свойств следует, что применение разработанных технологических рекомендаций по режимам деформации позволяет повысить стабильность получаемого комплекса механических свойств.
Также, на основании математической модели разработаны и освоены технологические указания по производству проката из стали марки Х70 PSL2 по заказ-наряду №400705-0305 (Тук 232-212-2005) и технологические указания по процессу производства проката из стали марки L450 (Х70) по заказ-наряду №400705-0901 (Тук 232-524-2005), в результате чего получены механические свойства в соответствии с требованиями нормативной документации.
Расчет среднего квадратичного момента электродвигателей привода реверсивного прокатного стана
На первом этапе производили исследование и фиксирование технологических параметров прокатки исследуемых листов таких как размеры слябов, схема прокатки (наличие кантовок), показания стрелок циферблатов, сила прокатки (максимальная пиковая от более холодных участков раската и средняя по длине раската, которую рассчитывали автоматически АСУ ТП стана с учетом «холодных» торцов раската), температура раската (в черновой клети перед первым и после последнего пропуска, в чистовой клети на каждом пропуске), работа гидросбива, время охлаждения на промежуточном рольганге, размеры готового листа, кратность раската, химический состав прокатываемой стали. Все фиксируемые параметры записывали как вручную по показывающим приборам непосредственно на посту управления клетями, так и в виде отчетов АСУ ТП.
Второй этап заключался в установлении зависимости «пружины» клети от силы прокатки для расчета фактической толщины раската в очаге деформации. В результате, разработана формула для расчета фактической толщины раската в черновой клети, включающая в себя следующие факторы: показания стрелки циферблата, «забой» валков клети во время прокатки, силу прокатки. Формула получена путем обработки экспериментальных данных научно-исследовательского института машиностроения и металлургии Острава 6 (Чехия). На третьем этапе произведен анализ и выбор стали-аналога, и метода определения истинного сопротивления деформации. Выбор аналога производили по содержанию основных химических элементов в стали. Установлено, что в качества метода по определению истинного сопротивления деформации, на основании рекомендаций авторов, а также выполненного анализа наиболее подходящим является метод Л.В. Андреюка и Г.Г. Тюленева. Четвертый этап заключался в моделировании технологии прокатки опытных листов. В качестве исходных технологических параметров использовали данные, полученные при проведении опытных прокаток на толстолистовом стане 3600 с учетом этапов 1-3. На пятом этапе, проведен анализ разработанной модели, рассчитаны отклонения силы прокатки, полученной опытным и расчетным путем. На основании анализа опытной и расчетной силы прокатки выявлено, что отклонение составило от 1,17 до 9%. Установлено, что отклонение расчетной от опытной температуры металла при прокатке в чистовой клети незначительны от 0,48% до 6,79%, следовательно, расчет температурного режима выбран верно. Наибольшее отклонение температуры, также как и силы прокатки получено при производстве листов толщиной 7,14 мм из стали Х60 (6,79%), что можно объяснить большим перепадом температур торцевых и средней частей раската. Однако, в процессе прокатки были зафиксированы и отклонения от технологического процесса. Выявлено, что наибольшее среднее отклонение получено при прокатке в чистовой клети следующих листов: толщиной 7,14 мм из стали Х60 (69,4%); толщиной 8 мм из стали А (30,5%); толщиной 9 мм прокатанных по технологиям (1) и (2) из стали марки А (23,8%) и (27,5%) соответственно. Большие отклонения объясняются увеличением влияния холодных торцов раската с уменьшением толщины, по этому, опытные данные среднего давления завышены, хотя сталь-аналог 15Г по основным химическим элементам (С, Mn, Si) совпадает со сталью марки А, и отличается по химическому составу от стали Х60, которая легирована ниобием. Значительные отклонение при прокатке листов стали типа Х80 и А841 как в черновой так и в чистовой клетях свидетельствуют о том, что для расчета истинного сопротивления деформации применялась сталь-аналог которая по химическому составу имеет достаточно большое различие с исследуемыми марками стали. Ввиду этого, необходимо провести детальные исследования пластических свойств этих сталей. Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям пластических свойств стали Х70 и Х80, основанием для которых послужили результаты сравнительного анализа параметров прокатки, полученных опытным путем и рассчитанных при помощи разработанной математической модели. Экспериментальные исследования проводили на разрывной машине с термокамерой, при температурах эмитирующих температурный процесс горячей прокатки. В ходе эксперимента, ЭВМ фиксировали и обрабатывали результаты процесса, на основании которых получены диаграммы растяжения и таблицы результатов. Как известно, сопротивление деформации при прокатке зависит от таких факторов: температура, скорость и степень деформации. Однако, на основе современных представлений о механизме упрочнения, установлено, что на сталях категории прочности Х70 и Х80 большое влияние на сопротивление деформации оказывают процессы, происходящие на предыдущих стадиях обработки (нагрев под прокатку, стадии прокатки, междеформационная выдержка и др.), так называемая наследственность. Для моделирования эффектов, связанных со структурными превращениями на более ранних стадиях обработки, был введен коэффициент наследственности. На основании проведенного эксперимента в промышленно-лабораторных условиях по изучению пластических свойств стали Х70 и Х80 установлена зависимость по определению истинного сопротивления деформации для условий горячей прокатки толстолистового стана 3600 ОАО «МК «Азовсталь». В шестой главе Выполнен анализ точности разработанной математической модели технологического процесса прокатки листов на примере стали категории прочности Х70 и Х80 по температурному параметру прокатки и силе прокатки. Отклонения опытной силы прокатки стали Х70 и Х80 от рассчитанной по методике разработанной в пятой главе составили от 7,6 до 9%, по методикам различных авторов с использованием в том числе сталей-аналогов составили от 7,4 до 23,7%. Отклонение расчетных данных от экспериментальный при сравнении температуры деформации составило от 0,62 до 0,93%
Результаты экспериментов по исследованию свойств стали Х70иХ80
На основании анализа математических моделей процесса горячей прокатки, исследований температурного режима процесса прокатки, коэффициента трения при горячей прокатке а также анализа методик по определению истинного сопротивления деформации стали категории прочности Х70 и Х80 видно, что разработка математической модели технологического процесса прокатки листов из стали категории прочности Х70 и Х80 является актуальной задачей для ОАО «МК «Азовсталь».
Коэффициенты трения, используемые в математических моделях учитывают не все значимые факторы. В методиках по определению коэффициента трения, многие коэффициенты являются субъективными величинами и создают трудности в случаях расчета параметров не приведенных авторами на графиках и в таблицах.
При определении температурного режима, авторы предлагают различные методики не всегда учитывающие все основные факторы оказывающие влияние на температуру раската при прокатке на рассматриваемом прокатном стане. Формулы для определения параметров температурного режима, в которых теплотехнические свойств как материала валков, так и полосы определяются из табличных данных или графиков и меняются в зависимости от температуры от пропуска к пропуску представляют сложность в расчетах. Для описания температурного режима прокатки необходимо учитывать количество источников, оказывающих влияние на температурный процесс прокатки применительно к исследуемому стану. При разработке методики для расчета температурного режима процесса прокатки необходима проверка ее точности. Разработанная математическая модель должна иметь достаточную точность, которая и обуславливает ее применение. При использовании стали-аналога для определения истинного сопротивления деформации сталей, содержащих легирующие элементы, необходимо учитывать близость технических особенностей параметров деформации, содержание легирующих элементов. Для определения истинного сопротивления деформации стали типа Х70 и Х80 с химическим составом, разработанным с учетом технических особенностей стана 3600 необходимо проведение пластометрических исследований. Таким образом, основной целью диссертационной работы является изучение технологических аспектов разработки достоверной математической модели технологического процесса прокатки толстых листов из стали категории прочности Х70 и Х80 и применение ее к условиям толстолистового стана 3600. В соответствии с поставленной целью работы необходимо выполнить следующие задачи: усовершенствовать имеющиеся методики по определению коэффициента трения при горячей прокатке; - с учетом оборудования стана 3600 разработать температурный режим прокатки; - разработать математическую модель горячей прокатки толстых листов с учетом усовершенствованных методик по определению коэффициента трения и температурного режима прокатки; - проверить точность разработанной математической модели; - провести пластометрические исследования стали категории прочности Х70 и Х80 и разработать зависимости для определения истинного сопротивления деформации этих сталей; - применить в производстве основные результаты диссертационной работы. В последнее время, основной объем производства листов на стане 3600 составляют штрипсовые марки стали (порядка 90% от общего объема производства листов). И если такие марки как Х42-Х65 освоены достаточно давно, то Х70 и Х80 являются довольно новыми. Однако, как раз марки Х70 и Х80 составляют большую долю в производстве штрипса на толстолистовом стане 3600. Предъявляемые к ним требования по механическим свойствам позволяют производить магистральные трубопроводы с более тонкой стенкой, что снижает затраты на строительство. Технологические режимы прокатки листов из сталей марок типа Х42-Х65 уже отработаны, то постоянно меняющиеся и ужесточающиеся требования к маркам Х70, Х80 делают необходимым постоянно менять или разрабатывать новые температурно-деформационные параметры прокатки. Х70 и Х80 - стали производимые по технологии контролируемой прокатки с температурами конца прокатки до 670 С и силой прокатки достигающей предельных значений для чистовой клети, а именно 46МН. При таких жестких условиях эксплуатации оборудования стана 3600, строго регламентированных степенях деформации, температурах начала и конца прокатки необходимо смоделировать процесс прежде чем задавать его в производство. Для моделирования процесса прокатки таких марок как Х70 и Х80 необходимо знать по какой зависимости изменяется сопротивление деформации этих марок стали в процессе горячей прокатки. Для более полной оценки энергосиловых параметров прокатки на стане 3600 были прокатаны также марки стали А, Х60, А841,16ХГМФТР.
