Лабароторная работа. Моллер А.Б. Контрольная работа по дисциплине Технологии производства сортового проката на тему Изучение влияния технологических факторов на формоизменение металла при прокатке на сортовом стане 370 пао ммк
 Скачать 0.86 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» Кафедра технологий обработки материалов Контрольная работа по дисциплине Технологии производства сортового проката на тему: «Изучение влияния технологических факторов на формоизменение металла при прокатке на сортовом стане 370 ПАО «ММК»____________ Исполнитель: ___Абдрахманов Радиф Фанзилевич_, студент 3 курса, группа ММб- 20- 2 Преподаватель: Моллер Александр Борисович, профессор кафедры ТОМ Работа допущена к защите "___" _______ 2023 г. Работа защищена "___" _______ 2023 г. с оценкой ___________ _______________ Магнитогорск 2023 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» Кафедра технологий обработки материалов Задание на контрольную работу Тема: _Изучение влияния технологических факторов на формоизменение металла при прокатке на сортовом стане 370 ПАО «ММК»____________________________________ Студенту ______Абдрахманову Радифу Фанзилевичу_________________________________ ___________________________________________________________________________ (фамилия имя отчество, группа) Исходные данные к проекту:___профиль _круг-19__сортовой стан 370_____________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Перечень вопросов, подлежащих решению в контрольной работе: Построить матричную модель калибровки Заполнить базу данных по стану 370 Заполнить базу данных по калибровке профиля _круг-19________ Отредактировать базу данных Моделирование влияния температуры на формоизменение проката Моделирование влияния марки стали на формоизменение проката Моделирование влияния диаметра валков на формоизменение проката Написание отчета Срок выполнения: « 18 » мая 2023 г Руководитель: ______________________ /___Моллер А.Б.___________/ (подпись, дата) (расшифровка подписи) Задание получил: _____________ .02.2023 /_______________________/ (подпись, дата) (расшифровка подписи) Цель работы: 1) Ознакомиться с среднесортным прокатным станом 370 ПАО «ММК» 2) Выявить влияние технологических факторов, которыми являются температура, диаметр валков и предел текучести, на формоизменение металла при прокатке. ВведениеДля получения качественного готового профиля и устранения нарушений технологического процесса, вызванных объективными причинами, стан регулярно подстраивают. Быстрая и надежная настройка - важный фактор, влияющий на производительность прокатного стана и качество готового профиля. Вопрос эффективной настройки стана приобретает особое значение при выпуске широкого сортамента высококачественной продукции и работе стана на высоких скоростях прокатки, что соответствует требованиям современного прокатного производства в условиях свободного рынка. Производственный опыт показывает, что, в лучшем случае, при отлаженной организации ручной настройки на простои уходит 3-5 % Фактического времени работы стана. В действительности простои по причине настройки значительно больше, учитывая период настройки на ходу, во время которого стан имеет пониженную производительность. В соответствии с рассматриваемой современной концепцией эффективное управление настройкой подразумевает возможность управления процессом формирования готового профиля путем совместного регулирования межвалковых зазоров и скоростей прокатки в реальном времени при изменении значимых технологических параметров прокатки. Такая настройка позволит не допускать отклонения размеров раската за допустимые пределы и вести прокатку в минусовом поле допусков. Переход к такой системе управления предполагает: - наличие эффективной математической модели настройки калибров, увязанной с другими системами контроля на стане; -определенную конфигурацию исполнительных механизмов настройки. В настоящий момент уровень совместных отечественных и зарубежных разработок позволяет перейти от подготовительного периода к поэтапной технической реализации адаптивной системы управления станом нового поколения, что обеспечит: - отказ от ручной настройки; - внедрение автоматизированной системы, обеспечивающей стабильную и точную настройку стана; - подъем культуры производства на качественно новую ступень; - усовершенствование технологии получения профилей проката. Основные определенияСортовой прокат – это прокат круглого и квадратного сечений, уголки, швеллеры, двутавровые балки, рельсы и другие профили. В зависимости от назначения сортовую сталь делят на две группы: Фасонные профили – профили с сечением сложной геометрической формы: швеллеры, двутавровые балки, зетовые, рельсы, уголки (равнобокие и неравнобокие); Простые профили – профили с сечением простой геометрической формы: круг, квадрат, прямоугольник и др. Калибр – это просвет между прокатными валками в их рабочем положении. Переточка – процесс снятия изношенного слоя металла с валка для восстановления геометрии ручья. Понятие калибра и калибровкиКалибровка валков – это правило расположения калибров на бочке прокатного валка. Калибровка профиля – последовательное изменение формы поперечного сечения от заготовки до готового профиля. Калибры классифицируются по форме (круглые, ящечные, квадратные и т.д.), по назначению (черновые, обжимные, предчистовые, чистовые) и по линии разъема валков (открытые, закрытые). Сортовой стан 370 ПАО «ММК»Производительность стана: 585 тыс. тонн/год. Сортамент стана: арматура, квадрат, круг, уголок, шестигранник, полосы. На рисунке 1 приведена схема стана 370 ПАО «ММК».  Рисунок 1 - Схема сортового стана 370 ПАО «ММК» Построение матричной модели формоизменения металла в калибрах. Особенностью калибров простой формы является то, что контур сечений, образованных этими калибрами, имеет правильную геометрическую форму, образуя простые фигуры, центр симметрии которых находится в центре тяжести сечения. Это дает возможность описывать не весь контур, а минимальную центрально-симметричную его часть, полностью отражающую форму сечения. Для двухвалковых калибров описывается одна четвертая часть контура. Матричное описание предполагает учет всех элементов формы контура. Описание контура осуществляется в полярной системе координат, ассоциированной с декартовой OXY, при этом полюс совпадает с центром тяжести (симметрии) сечения. Геометрической моделью контура сечения является замкнутая кривая (рисунок 2), при рассмотрении которой в полярной системе координат (полярная ось совпадает с ОХ) ее можно представить, как совокупность точек пересечений базисных лучей с контуром. При этом лучи определяют точки, имеющие координаты: ρ1, φ1 в этой системе и образуют 10-мерный вектора = (а1, а2,…, а10).  Рисунок 2 - Векторная модель контура сечения В матричном подходе процесс формоизменения представляется как процесс перевода контура входящего в калибр сечения в контур выходящего сечения. При этом, если контур входа описан вектором, а контур выхода - вектором b в одной и той же системе координат, этот процесс можно представить в виде оператора перевода вектора, а в вектор b b= A* а, (1) где А-матрица диагонального вида. Влияние технологических факторов на формоизменение при прокаткеЦелью настройки сортового стана является получение точных геометрических размеров профиля, в самом общем случае высоты и ширины. На ширину готового профиля оказывают влияние следующие факторы: диаметр валков (через форму очага деформации, скорость прокатки, абсолютное обжатие); температура проката (через уширение); марка стали (через предел текучести и химический состав). Существенно воздействуют на заполнение калибра сопротивление металла пластической деформации и марка стали. Влиянием ряда факторов можно пренебречь или выразить через влияние других факторов. Таким образом, был получен ряд основных технологических факторов, прямо влияющих на ширину раската и учитывающих некоторые другие факторы. Данными факторами являются температура прокатки, марка стали, диаметр валков Рисунок 3 – Эскизы калибров  13 клеть-ребровой овал
14 клеть – круг  15 клеть –ребровой овал
 16 клеть – круг
17 клеть – ребровой овал Таблица 1 - Технологические параметры прокатки
Таблица 2 – Параметры клетей стана
В таблице 3 указаны вектора для калибровки стана. Таблица 3 – Вектора матричной модели калибровки
Для анализа влияние технологических факторов на формоизменение металла выбраны две характеристики формоизменения: изменение уширения относительно базовых параметров (  10) и вытяжка металла. (2),где  – числовое значение 10-го вектора после прокатки с измененными технологическими параметрами - числовое значение 10-го вектора после прокатки с базовыми технологическими параметрами.Полученные значения при моделировании зависимости уширения и вытяжки от температуры представлены в таблицах 4 и 5. Влияние заготовки температуры на формоизменение приведено на рисунках 4 и5. Базовая температура равно 1100 °С. Выбранные для анализа температуры: 1000 °С, 1050 °С, 1100 °С, 1140 °С, 1180 °С. Таблица 4 – Значения изменений уширения при изменении температуры
 Рисунок 4 - Влияние температуры заготовки на изменение уширения в каждой клети Таблица 5 - Значения вытяжки при изменении температуры
 Рисунок 5- Влияние температуры заготовки на вытяжку в каждой клети Таблица 6 - Значения заполняемости при изменении температуры
 Рисунок 6- Влияние температуры заготовки на заполняемость в каждой клети Вывод: При увеличении температуры заготовки увеличивается пластичность прокатываемого металла. Вследствие этого снижается сопротивление металла пластической деформации и при прокатке в калибрах большая часть металла начинает смещаться в направлении наименьшего сопротивления, то есть в длину, поэтому уширение снижается во всех клетях и увеличивается вытяжка в нечетных клетях, в четных клетях вытяжка немного уменьшается или остается неизменной. Так как вытяжка увеличивается, то к следующим клетям подается меньшее сечение (недостаток металла), поэтому переполнение сменяется недозаполнением очага деформации. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
