До готового виробу на ливарно-прокатних агрегатах

Козирев С.В., керівник доц. Терещенко В.С.

Національна металургійна академія України

Актуальним напрямом розвитку металургії є розширення сортаменту і збільшення обсягів виробництва економічних профілів прокату, тобто профілів за формою максимально наближених до готових деталей і виробів.

Узагальнені і проаналізовані відомості відносно ливарно-прокатних агрегатів(ЛПА), що використовують метод лиття заготовки наближеної до кінцевого профілю готової продукції. Використання такого типу ЛПА дозволяє істотно понизити собівартість готового прокату.

До основних переваг безперервного розливання фасонних заготовок слід віднести: економію виробничих витрат; підвищення продуктивності прокатного переділу; зниження потреби в електроенергії; підвищення виходу придатного. Ця сукупність переваг добре проявляється при будівництві нових виробництв, особливо на металургійних міні-заводах для виробництва простих сортових і фасонних профілів загального і галузевого призначення. Найбільш ефективною виявляється технологічна побудова, в якій МБЛЗ поєднана безпосередньо з прокатним станом.

ВДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ КАЛІБРОВКИ ДЛЯ ПРОКАТКИ ПРЕЦИЗІЙНИХ ТРУБ НА СТАНАХ ХПТ

Фастовець П.М., керівник ст. викл. Николаєнко Ю.М.

Національна металургійна академія України

Прецизійні труби з важкодеформованих металів і сплавів в основному, прокатують на станах холодної пільгерної прокатки труб (ХПТ) з використанням спеціальних деформаційних режимів, які значною мірою визначаються калібруванням інструменту.

Проаналізовані існуючі методи розрахунку форми робочої поверхні калібрів для станів ХПТ засновані на визначенні форми подовжніх створюючих струмка по максимальній глибині калібру і за його шириною в контрольних перерізах. Вимоги до точності труб і якості поверхні обумовлюють необхідність точнішого визначення подовжньої і поперечної форми калібрів станів ХПТ. З урахуванням проведеного аналізу формозменення металу залежно від типу поперечного профілю калібру, робоча поверхня повинна мати змінний по довжині робочого конуса тип калібру. Розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє розраховувати калібровку робочого інструменту на станах ХПТ.

РОЗРОБКА ЗАХОДІВ ЩОДО ПОЛІПШЕННЯ ЯКОСТІ ДРІБНОСОРТОВОГО ПРОКАТУ

Кукушкін І.М., керівник ст.викл. Николаєнко Ю.М.

Національна металургійна академія України

Вимоги до якості дрібносортового прокату загалом визначені міждержавним стандартом країн СНД ГОСТ 2590-2006, який відповідає також євростандарту EN 10060:2003, NEQ. Цей стандарт містить вимоги до точності діаметра і овальності круглого прокату, а також нормує допуски на довжину мірних прутків і припустиму долю немірних прутків в партії продукції, а також на кривизну прутків.

Круглий профіль складає основну продукцію вказаних станів, крім того ці стани можуть виробляти арматурні, гарячекатані та термозміцнені профілі, для яких додатково стандартизовані вимоги по технічним характеристикам.

Проведений аналіз збурень процесу прокатки, що приводять до дефектів перерізу профілю проката показав, що вони викликані, головним чином, відсутністю натягу початкової та кінцевої частини полоси, де і концентрується відхилення від допусків на діаметр та овальність.

Рекомендовано використати автоматичне програмне регулювання прокатних клітей чистової группи для збільшення натягу полоси на початковій та кінцевій частинах.

Для забезпечення прокатки по класам точності високої та особливо високої рекомендовано використати систему автоматичної стабілізації режиму прокатки чистових клітей (систему АСРП).

Встановлений вплив на повільний тренд розмірів перерізу прокату, поступового прогріву валків після після планових або раптових зупинок, викликаних відмовою устаткування.

Для часткової компенсації охолодження валків стану рекомендовано здійснити структурне резервування зупинених груп стана шляхом використання стрілок для зміни траекторії руху розкату.

Вказаний комплекс інноваційних заходів, дозволить підвищити якість всього сортаменту дрібносортових станів.

ХВИЛЬОВА ТЕОРІЇ ПЛАСТИЧНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ

СТАЛЕВИХ ТРУБ ПРЕСУВАННЯМ

Береза О. Д., керівник проф. Балакін В.Ф.

Національна металургійна академія України

Аналізується процес виробництва труб пресуванням, його способи, передові технології та перспективи розвитку.

Розглянуто фізичні основи хвильової теорії пластичної деформації в процесах ОМД. Запропонован спосіб та прилад виробництва сталевих труб пресуванням, з використанням данної теорії. Пресування здійснюється шляхом прикладення до прес-штемпелю знакозмінних обертаннь з частотою, резонансною частоті осциляцій пластичної течії пресованого металу.

ШЛЯХИ ЗМЕНШЕННЯ ВИТРАТНОГО КОЕФІЦІЄНТА МЕТАЛУ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ТРУБ НА ПІЛІГРІМОВИХ СТАНАХ

Клоноз Д. І., керівник проф.Балакін В.Ф.

Національна металургійна академія України

Технологічна схема виробництва труб на пілігрімових станах характеризується високим витратним коефіцієнтом металу (≈1.3), причина якого здебільшого, обрізка пільгерної головки.

Для вирішення цієї проблеми запропоновано розкатувати пільгерну головку на компактному стані гарячої планетарної прокатки. Проведені розрахунки та ескізний проект стана підтверджують його майбутню ефективність. Реалізація проекту дозволить збішити продуктивність пілігримової установки та уникнути витрат, викликаних переплавкою якісного непреривнолитого металу.

ОЦІНКА ТЕХНОЛОГІЇ І УСТАТКУВАННЯ СУМІЩЕНИХ ЛИВАРНО-ПРОКАТНИХ МОДУЛІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ФАСОННИХ ПРОФІЛІВ ЗАГАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

Калюжна І. Ю., керівник доц. Алпаєв М.Є.

Національна металургійна академія України

Виконаний аналіз науково-технічних публікацій за напрямком теми роботи. Розглянуто основні етапи технологічного процесу ЛПМ, варіанти технологічних схем деяких підприємств та виконаний порівняльний аналіз устаткування при виробництві фасонних профілів загального призначення.

Особливу увагу приділено питанням кристалізації рідкої сталі і методам впливу на цей процес. Встановлено, що покращення технології при проектуванні можливе за рахунок: електромагнітного впливу на рідкій метал; нової конструкції кристалізатора; «м'якого» обтиску; захисту від проривів рідкого металу; регулювання рівня рідкого металу в кристалізаторі; оптимізації режиму хитання кристалізатора; регульованого охолодження сляба повітряним туманом.

Виконані технологічні розрахунки, що використовуються для проектування з метою виробництва фасонних профілів загального призначення.

АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ПРОКАТУ В СОРТОВИХ ЛИВАРНО-ПРОКАТНИХ МОДУЛЯХ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВПЛИВУ НА РІДКИЙ МЕТАЛ ПРИ РОЗЛИВАННІ

Паршин К. І., керівник доц. Алпаєв М.Є.

Національна металургійна академія України

Розглянуто технологічні основи роботи ливарно-прокатних комплексів при виробництві сортового прокату. Вивчено технологія і головні види обладнання деяких зарубіжних і вітчизняних підприємств. Зібрано інформацію про дослідження технології електромагнітного впливу на рідкій метал при розливанні в ливарно-прокатних модулях, розглянуті методи моделювання технології в сортових ливарно-прокатних модулях.

Поліпшення якості сортових заготовок шляхом електромагнітного перемішування металу в кристалізаторі. За результатами аналізу літератури зроблено висновки про основні переваги оптимальної конструкції двофазного пристрої ЕМП в сортових кристалізаторах в порівнянні з трифазними пристроями ЕМП, що охоплюють корпус сортового кристалізатора із зовнішнього боку.

Розглянуто види обладнання для кристалізації сталі. і обраний кристалізатор ЛПК. Вибраний новий кристалізатор, що розроблений в результаті досліджень МБЛЗ фірмою «Даніелі». Він забезпечує високу якість поверхні і структуру металу слябів.

Аналіз процесу прокатки «Зливок-сляб-рулон» на ват «Запоріжсталь»

Шишацький С.О., керівник доц. Терещенко В.С.

Національна металургійна академія України

На ВАТ «Запоріжсталь» прийнята стратегія розвитку спрямована на технічне переобладнання та оновлення основних фондів, впровадження новітніх технологій і підвищення якості продукції.

Освоєння процесу прокатки «транзитом», та перехід на конвертерний спосіб виплавки сталі з безперервною розливкою дозволить отримати сталь з вузькими межами вмісту елементів, поліпшити якість поверхні прокату, однорідність структури і властивостей металу, значно розширити марочний сортамент сталей, що виплавляються, в т.ч.: трубні марки сталей, якісну конструкційну сталь, сталь підвищеної міцності, сталь для судин та котлів, працюючих під тиском, сталь для штампування в т.ч. для автомобільної промисловості.

Особливу актуальність придбали питання економії металу, енергоресурсів, трудових і інших матеріальних витрат (інструмент, технологічне змащення, кислоти і т.д.) при виробництві прокату. Крім очевидної доцільності, це викликано також значним підвищенням цін на сировину й енергоносії, тенденція до росту яких у найближчі роки збережеться. З метою економії енергоресурсів проаналізована технологія транзитної прокатки слябів в технологічному комплексі слябінг 1150 – безперервний широкоштабовий стан 1680, що виключає нагрів слябів в методичних печах. Ці стани розташовані на одній технологічній лінії та з*єднані транспортними рольгангами. При прокатці зливків з підвищеним тепловмістом (з жидкою сердцевиною), слябів подвійної маси, впровадженні заходів щодо зменшення втрат тепла металом при транспортуванні, узгоджуванні темпа прокатки на обох станах та інформаційному супроводженні металлу від нагріва зливків до смотки у рулони може бути досягнутий значний економічний ефект. Крім того, установка на стані 1680 нових моталок та впровадження технології прямої прокатки з застосуванням схеми «зливок-сляб-рулон», дозволили з одного зливка отримати один подвійний сляб і після прокатки - рулон подвійної маси (12-16т).

АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ТРУБ З НЕІРЖАВІЮЧИХ МАРОК СТАЛЕЙ НА СТАНАХ ХПТ

Будім Д.Ю., керівник ст. викл. Николаєнко Ю.М.

Національна металургійна академія України

В роботі проведений аналіз технології виробництва холоднодеформованих труб|труба-конденсаторів| на станах ХПТ. Запропоновані заходи по вдосконаленню технологічного процесу – скорочення кількості проходів при прокатці|нержавіючих| труб|труба-конденсаторів| розміром 32х3 мм із сталі 12Х18Н10Т за рахунок зменшення діаметру заготовки|заготовки| і збільшення обтискування. Розроблена програма розрахунку калібровки робочого інструменту та продуктивності на станах ХПТ|труба-конденсаторів|.

АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ТОНКОСТІННИХ ХОЛОДНОДЕФОРМОВАНИХ ТРУБ МАЛИХ РОЗМІРІВ

Осіпова О.С., керівник ст. викл. Николаєнко Ю.М.

Національна металургійна академія України

Для відповідальних елементів в конструкціях і приладах різного призначення використовують безшовні тонкостінні труби з високолегованих марок сталей. Отримання таких труб у виробничих умовах є дуже енергоємним, трудомістким і капіталомістким процесом.

Проведений аналіз показав, що найбільш енергоємним процесом в технологічному циклі виробництва безшовних холоднодеформованих труб є отримання трубної заготовки. Прокатка таких труб здійснюється шляхом чергування численних операцій деформації, термічної і хімічної обробки. Визначено, що значну частину усього технологічного циклу займають операції нагріву, отже, скорочення цих операцій дозволить понизити енергоємність усього технологічного ланцюжка.

Основним шляхом вирішення цієї проблеми є інтенсифікація процесу деформації труб проміжних розмірів за рахунок раціональних схем, що забезпечують повне використання ресурсу пластичності металу.

ШЛЯХИ ВДОСКОНАЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОКАТКИ НА ПІЛІГРИМОВОМУ СТАНІ

Євдокименко А.В., керівник ас. Білан К.С.

Національна металургійна академія України

Сьогодні процес прокатки труб на трубопрокатних агрегатах з пілігримовими станами продовжує залишатися одним з найпоширеніших у світі.

Інтерес представляють такі напрямки вдосконалювання технології одержання чорнових труб на пілігримовому стані, як: зниження технологічної обрізі; застосування сучасних швидкохідних апаратів, що подають; поліпшення умов прокатки тонкостінних труб за рахунок їх другого гарячого переділу по діаметру й товщині стінки.

У роботі розглянуто кілька можливих схем прокатки тонкостінних труб за рахунок другого гарячого переділу: розкочування труб після пілігримового стану на косовалкових станах (ріллінгах), розкочування на безперервному оправочному стані з використанням при цьому пілігримового стану в якості заготовочного, розкочування труб на «mini» безперервному стані, з використанням 2-4 клітей, на циліндричній оправці, що утримується, установка за пілігримовими станами стану «Accy-Roll» - косовалкового стану, що розкочує, із приводними дисками й циліндричною оправкою, що утримується.

Показані шляхи істотного підвищення точності труб й одночасного збільшення продуктивності пілігримового стану та усієї установки за рахунок впровадження додаткового гарячого переділу.

АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНИХ МЕТОДІВ ІНТЕНСИВНОЇ ПЛАСТИЧНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ

Гуріна Я.В., керівник ас. Білан К.С.

Національна металургійна академія України

Інтерес останніх років до наноструктурних (НС) матеріалів, що володіють незвичайно високим потенціалом службових властивостей, викликав лавину робіт з розробки способів їх виробництва. На багатьох об'єктах у фізиці, хімії й біології показане, що перехід на нанорівень приводить до появи якісних змін у фізико-хімічних властивостях окремих з'єднань і одержуваних на їхній основі систем. Структура й відповідно властивості наноматериалів формується на стадії їх виготовлення. Такий підхід привів до розробки ряду методів, що реалізують інтенсивну пластичну деформацію (ІПД).

У даній роботі був розглянутий метод ІПД - рівноканальне кутове пресування. До явних переваг цього методу відноситься його простота, низькі питомі тиски на інструмент і можливість додання заготовці великої деформації зрушення, за рахунок практично необмеженого числа її повторень. Достоїнством даного методу інтенсивної пластичної деформації є можливість одержання об'ємних наноматериалів.

Завдання створення ефективного пристрою ІПД, що забезпечує одержання масивних НС заготовок і виробів з покращеними властивостями з малою трудомісткістю, буде, безсумнівно, актуальним ще тривалий час.

ІНЖЕНЕРНА МЕХАНІКА

ПДСЕКЦІЯ МАШИНИ ТА АГРЕГАТИ МЕТАЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА