Введение
1 Современное состояние и перспективы развития технологии широкополосной горячей прокатки 12
1.1 Современное состояние и тенденции развития черной металлургии 12
1.2 Общее устройство и направления развития широкополосных станов горячей прокатки 15
1.3 Способы достижения потребительских свойств стальной полосы в условиях ШСГП 21
1.4. Обзор исследований тепловых процессов в системе «полоса – оборудование ШСГП» 24
1.4.1 «Полоса – клеть» и «полоса – рольганг» 24
1.4.2 «Полоса – устройства струйного охлаждения» 25
1.4.3 «Полоса – воздух» 28
1.5 Цель исследования и постановка задачи 29
2 Разработка математической модели температурного состояния полосы на линии ШСГП 33
2.1 Влияние оборудования ШСГП на температурные режимы прокатки 33
2.1.1 Взаимодействие поверхности полосы с роликами и валками клетей 34
2.1.2 Объемное энерговыделение при пластической деформации 35
2.1.3 Взаимодействие полосы со струей воды в устройствах гидросбива, межклетевого и ускоренного охлаждения 36
2.1.4 Влияние окружающей среды, печной и вторичной окалины 43
2.1.6 Вклад рассмотренных факторов в тепловое состояние полосы 44
2.2 Математическое моделирование температурного состояния полосы на
линии ШСГП 45
2.2.1 Решение задачи теплопроводности 46
2.2.2 Решение задачи энерговыделения при фазовых превращениях 50
2.3 Выводы по главе 2 52
3. Методика для разработки термомеханических режимов ШСГП 54
3.1 Экспериментальное определение констант и проверка адекватности математической модели 54
3.2 Алгоритм для разработки термомеханических режимов прокатки 62
3.3 Применение методики для исследования влияния агрегатов ШСГП на температурное состояние полосы
3.3.1 Влияние валков клетей 65
3.3.2 Влияние коллекторов установки ламинарного охлаждения на температуру полосы 69
3.3.3 Влияние тепловых экранов типа «энкопанель» 74
3.4 Выводы по главе 3 76
4. Совершенствование термомеханических режимов и конструкции линии охлаждения ШСГП с целью повышения качества продукции 78
4.1 Краткое описание последовательности технологических операций и характеристики прокатного оборудования 78
4.2 Возможности оборудования ШСГП по достижению температурных режимов 81
4.2.1 Температурные режимы на ШСГП 81
4.2.2 Диапазон температурных режимов, достижимых на оборудовании ШСГП 2000 ОАО «ММК» 83
4.3 Совершенствование оборудования и режимов установки ламинарного охлаждения 97
4.3.1 Конструкция установки ламинарного охлаждения на примере ШСГП 2000 ОАО «ММК 97
4.3.2 Недостатки конструкции и технологии 100
4.3.3 Влияние существующих недостатков на потребительские свойства 105
4.3.4 Предложения по совершенствованию конструкции и технологии ламинарного охлаждения 110 4.4 Разработка термомеханических режимов прокатки нового для стана
сортамента 112
4.4.1 Расчет термомеханических режимов 113
4.4.2 Результаты опытной прокатки и экономический эффект 116
4.5 Выводы по главе 4 119
Заключение 121
Список литературы 125
