Исследование неравномерности теплового и напряженно-деформированного состояний полосы и рабочих валков с целью совершенствования технологического процесса горячей прокатки
Диссертация
На основе МКЭ разработана методика определения напряженно-деформированного состояния двухслойных рабочих валков при прокатке, отличающаяся учётом неравномерного распределения температур, напряжений и деформаций в поперечном сечении рабочего валка и полосы. Модель расчета учитывает также особенности расположения коллекторов системы охлаждения, различие механических свойств сердцевины и рабочего… Читать ещё >
Список литературы
- Коцарь С.Л., Белянский А. Д., Мухин Ю. А. Технология листопрокатного производства // М: Металлургия, 1997. 272с.
- Кузнецов Л.А. Применение УВМ для оптимизации тонколистовой прокатки // Сталь. 1999. — № 10. — С. 69−71.
- Горячая прокатка широких полос. Хлопонин В. Н., Полухин П. И., Погоржельский В. И. и др.// М.: Металлургия, 1991 198 с.
- Целиков А.И., Никитин Г. С., Рокотян С. Е. Теория продольной прокатки. М.: Металлургия. — 1980. — 312 с.
- Коновалов Ю.В., Остапенко А. Л. Температурный режим широкополосных станов горячей прокатки. // М.: Металлургия, 1974. 176 с.
- Современный цех холодной прокатки углеродистых сталей. / Франценюк И. В., Железнов Ю. Д., Кузнецов Л. А. и др. // М.: Металлургия, 1984 -154 с.
- Настройка, стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки. / Григорян Г. Г., Железнов Ю. Д., Чёрный В. А., Кузнецов Л. А. и др. // М.: Металлургия, 1975. 368 с.
- Сафьян М.М. Прокатка широкополосной стали. М.: Металлургия. — 1969.-460 с.
- Полухин В.П. Математическое моделирование и расчёт на ЭВМ листовых прокатных станов. М.: Металлургия. — 1972. — 512 с.
- Теория прокатки. Справочник. / Целиков А. И., Томленов А. Д., Зюзин В. И. и др. // М.: Металлургия. 1982. — 335 с.
- Коновалов Ю.В., Налча Г. И., Савранский К. Н. Справочник прокатчика. М.: Металлургия. — 1977. — 312 с.
- Железнов Ю.Д. Прокатка ровных листов и полос. М.: Металлургия. — 1971. — 198 с.
- Железнов Ю.Д., Коцарь С. Л., Абиев А. Г. Статистические исследования точности тонколистовой прокатки. М.: Металлургия. — 1974. -239 с.
- Павлов И.М. Теория прокатки и основы пластической деформации металлов. ГОНТИ, 1938.
- Ткалич К.Н., Коновалов Ю. В. Точная прокатка тонких полос. М.: Металлургия. 1967. — 175 с.
- Бернштейн M.JI. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия. — 1977. — 431 с.
- Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия. — 1978. — 648 с.
- Федосов Н.М. и др. «Научные труды Московского института стали и сплавов». М. 1976, № 94. С. 4−7.
- Повышение качества горячекатаных полос на непрерывных широкополосных станах. Погоржельский В. И., Бурдин В. И., Ломма В. К. и др. //Черная металлургия. Сер. Прокатное производство /Ин-т Черметинформация.Вып.2.1981 .С.42.
- Погоржельский В.И., Ананьевский М. Г., Приданцев М. В. и др. //Сталь.1979.№ 8.С.606−611.
- Погоржельский В.И. Контролируемая прокатка непрерывнолитого металла. М.: Металлургия. — 1986. — 151 с.
- Шкатов В.В. Моделирование и оптимизация структурообразования при непрерывной горячей прокатке листовых сталей// Дисс.. д-ра техн. наук: 05.16.01. Липецк, 1998. — 407 с.
- Простяков A.A. Индукционные нагревательные установки. -М.: «Энергия», 1970, — 120с.
- Павлов H.A. Инженерные тепловые расчеты индукционных нагревателей. М.: «Энергия», 1978. 120с.
- Певзнер М.З., Широков Н. М., Хаютин С.ГУ/Непрерывная индукционная термообработка лент и полос. М.: Металлургия, 1994. — 128с.
- Тепловой эффект экранирования раската на рольгангах широкополосного стана горячей прокатки. Полухин П. И., Хлопонин В. Н., Полухин В. П. и др. В сб.науч.тр./ МИСиС. — М.: Металлургия. — 1975, № 82, с.259−288.
- Об эффективности экранирования металла на рольгангах широкополосных станов горячей прокатки. Полухин П. И., Хлопонин В. Н., Полухин В. П. и др. Изв. вузов. Чёрная металлургия, 1974, № 8, с.47−49.
- Хлопонин В.Н., Косяк A.C., Закиевский В. Б. Исследование экранирования раската перед чистовой группой широкополосного стана. Изв. вузов. Чёрная металлургия, 1975, № 11, с.80−83.
- Хлопонин В.Н., Косяк А. С., Закиевский В. Б. Исследование возможности регулирования температуры подката перед чистовой группой широкополосного стана с помощью тепловых экранов. В сб.науч.тр./ МИСиС. — М.: Металлургия. — 1976, № 96, с.106−109.
- Prediction of mechanical properties of steel strips after hot rolling. J. Majta, M. Pietzyk, J.G. Lenard, J. Janzen- 37th Mechanical Working & Steel Processing Conferense Proceedings. Hamilton, 1995. — pp.89−99.
- Качество листа и режимы непрерывной прокатки. Полухин П. И. и др. Алма-Ата: Наука, 1974. — 399 с.
- Братусь С.А. Сталь, 1985, № 11, с.40−44.
- Sellars С.М. & Whiteman J.A. Recrystallization & Grain Growth in Hot Rolling//Metallurgical Science. 1979. -№ 13. — pp. 187−194.
- Wang S.R. & Tseng A.A. Macro- & micro-modeling of hot rolling ofthsteel coupled by micro constitutive relationship// 37 Mechanical Working & Steel Processing Conferense Proceedings. Hamilton, 1995. — pp.805−818.
- Numerical analysis of ductile failure of undermatched interleaf in tension. G. Lin, Y.-J. Kim, A. Cornee, K.-H. Schwalbe. J. of Fracture, 1998, № 91, pp. 323−347.
- Ductile damage & simulation of fine blanking process by FEM. Zhang X., Jia J., Peng Y., Ruan X. Trans. Nonferrous Met. Soc. Vol.10, № 3, pp.368−371.
- J. Brnic, G. Turkali & M. Canadija. Optimal design procedure based on viscoplastic material behaviour. Acta metalurgica sinica, Vol. 13, № 2, pp.587−592.
- A.A. Tseng. Material Characterization & Finite Element Simulation for Forming miniature Metal Parts. Finite Element in Analysis & Design, № 6, 1990, pp.251−265.
- A.A. Tseng. Numerical Heat Transfer Analysis of Strip Rolling. J. Heat Transfer ASME, 1984, № 106, pp.512−517.
- Cabrera J.M., Prado J.M. & Barron M.A. An inverse analysis of the hot uniaxial compression test by means of the finite element method// Steel Research. 1999, 70. № 2. pp.59−66.
- Хлыбов О.С. Разработка и применение математической модели прогнозирования механических свойств стали для назначения технологических режимов широкополосной горячей прокатки// Автореф. канд. техн. наук: 05.16.05.-М., 1995.- 169 с.
- Контроль механических свойств горячекатанной полосы с помощью системы контроля микроструктуры/ Р. Дёль, Г. Зёргель, У. Хольтхойер и др. // Сб. тр. Третьего конгресса прокатчиков. Липецк, 1999. -с.139−142.
- Божков А.И., Настич В. П. Плоскостность тонколистового проката. М.: «СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ», 1998. — 264 с.
- Технология прокатного производства. Кн.2. Справочник. Беняковский М. А., Богоявленский К. Н., Виткин А. И. и др. М.: Металлургия. -1991.-423 с.
- Тепловые процессы при обработке металлов и сплавов давлением/ Яловой Н. И., Тылкин М. А., Полухин П. И. и др.//Учеб. пособие для вузов. М: Высшая школа, 1973. — 631 с.
- Теория прокатки. Справочник. / Целиков А. И., Томленов А. Д., Зюзин В. И. и др. // М.: Металлургия. 1982. — 335 с.
- Коновалов Ю.В., Налча Г. И., Савранский К. Н. Справочник прокатчика. М.: Металлургия. — 1977. — 312 с.
- Лисица A.A. Разработка и исследование режимов деформирования тонких непрерывнолитых слябов в двухфазном состоянии на литейно-прокатных агрегатах. Дисс.. канд. техн. наук: 05.16.05. Липецк, 2001. — 145 с.
- Аркулис Г. Э., Дорогобид В. Г. Теория пластичности. М.: Металлургия. — 1973. — 224 С.
- W.Y.D. Yuen, D.N. Nguyen & D.L. Matthews. Mathematical modeling of the temper rolling process. 37th Mechanical Working & Steel Processing Conferense Proceedings. — Hamilton, 1995. -pp.165−172.
- Бахвалов H.C., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы. -М.: Наука.- 1987.-598 С.
- Вельский С.М., Барышев В. В., Третьяков В. А. Вариационные методы в обработке металлов давлением. Учебное пособие. Липецк.: ЛГТУ. -1996.-56 С.
- Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. М.: Мир. — 1985. — 509 С.
- Новоселов B.C. Вариационные методы в механике. Л.: ЛГУ. -1966.-71 С.
- Ректорис К. Вариационные методы в математической физике и технике. М.: Мир. — 1985. — 589 С.
- Коцарь C. JL, Барышев В. В., Седых М. О. Решение задач теории пластичности методом конечных элементов // Теория и практика производства проката. Сб. тр. межд. науч.-техн. конф. Липецк. — 2001. — С. 286−292.
- Трейгер Е.И., Приходько В. П. Повышение качества и эксплуатационной стойкости валков листовых станов. М.:Металлургия, 1988.
- Гарбер Э.А., Гончарский А. А., Шаравин М. П. Технический прогресс систем охлаждения прокатных станов. М. Металлургия, 1991, — 256 с.
- Машины и агрегаты металлургических заводов. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. / А. И. Целиков, П. И. Полухин, В. Н. Гребеник и др. М.: Металлургия 1988. 680 с.
- Боровик Л.И. Эксплуатация валков станов холодной прокатки. М.: Металлургия. — 1968. — 232 с.
- Richard S. Increasing hot strip mill rolles life by spray lubrication// Iron & Steel Engineer. 1973. V.50. № 10. pp.66−70.
- Mackintosh-Hemphil. Cooling key to longer roll life in hot mills// Iron & Steel Engineer. 1973. V.50. № 4. pp.24.
- Mort R.I. Improved roll life in finishing stand of hot section mill// Iron & Steel International. 1975. № 4. pp.121−122.
- Sekimoto Y., Fanaka M., Sawada R. etc. Effect of Rolling condition on surface temperature of work roll in hot strip mill// Transaction of the ISSJ. 1986. V.16. № 11. pp.240−245.
- Голованов А.В., Кузькин В. В. Совершенствование системы охлаждения рабочих валков чистовой группы стана 2800/1700// Сталь. 1980. № 6. с.712−713.
- Шичков А.Н. Температурный режим листопрокатных валков. -Ленинград: ЛГУ, 1974. 144 с.
- Цзянь-Шао Цзя. Система охлаждения рабочих валков непрерывного широкополосного стана 2000. В кн.: Использование вторичных энергоресурсов и охлаждающих агрегатов в чёрной металлургии. М.: Металлургия. 1976.№ 5. с.101−110.
- Полухин В.П., Беспалко В. К., Цзянь-Шао Цзя и др. Охлаждение рабочих валков непрерывного широкополосного стана горячей прокатки// Сталь.1974. № 2. с.142−143.
- Parker D., Boker I. Temperature effect of cooling work-rolls// Iron & Steel Engineer. 1972. V.49. № 12.
- Совершенствование теплового процесса листовой прокатки. A.B. Третьяков, Э. А. Гарбер, А. Н. Шичков, A.B. Грачёв. М.: Металлургия. — 1973. -368 с.
- Рауденский М. Расчёт температурных полей в валках при горячей прокатке. Kandidatska disertacni prace. VUT, Brno, 1985.
- Барышев B.B. Управление профилем и планшетностью при горячей прокатке полос с осевым перемещением и секционным охлаждением рабочих валков. Дисс.. канд. техн. наук: 05.16.05. Липецк, 1994. — 215 с.
- Stevens P.G., Ivens K.P., Happer P. Incresing work-roll life by improved roll-cooling practice// Journal of Iron & Steel Inst. 1971. № 1. pp.3−13.
- Ильюшин A.A., Огибалов П. А. Упруго-пластические деформации полых цилиндров. М.: МГУ, 1960. — 227 с.
- Павленко В.В. Разработка, внедрение и исследование совмещенного процесса прокатки и ускоренного охлаждения раскатов на толстолистовом стане, а также системы для его реализации. Автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.03.05. Москва, 1983. — 24 с.
- A.c. 386 997 СССР. Устройство для охлаждения проката. Стародубов К. Ф., Горбатов В. И., Савенков В. Я. и др. Институт чёрной металлургии. № 1 631 477/22−1- Заявл. 13.03.1971- Опубл. 21.04.1973, Бюл. № 27.
- A.c. 1 770 394 СССР. Устройство для охлаждения проката. Анциферов И. Е., Балон В. И., Коваленко Л. В. и др. Украинский научно-исследовательский институт металлов. № 4 821 691/02- Заявл. 02.04.1990- Опубл. 23.10.1992, Бюл. № 39.
- A.c. 1 801 129 СССР. Устройство для охлаждения проката. Нестеров Д. К., Сапожков В. Е., Левченко Н. Ф. и др. Украинский научно-исследовательский институт металлов. № 4 934 348/02- Заявл. 07.05.1991- Опубл. 07.03.1993, Бюл. № 9.
- A.c. 954 442 СССР. Устройство для охлаждения проката. Герцев А. И., Щуйкин Г. А., Титов В. А. и др. ВНИИМетМаш и НКМЗ. № 3 262 171/2202- Заявл. 20.03.1981- Опубл. 30.08.1982, Бюл. № 32.
- A.c. 1 731 828 СССР. Устройство для охлаждения проката. Белянский А. Д., Иоффе A.M., Каретный З. П. и др. Институт чёрной металлургии. -№ 4 855 356/02- Заявл. 27.07.1990- Опубл. 07.05.1992, Бюл. № 17.
- A.c. 406 587 СССР. Устройство для охлаждения полосы на отводящем рольганге широкополосного стана. Герцев А. И., Щуйкин Г. А., Галкин Д. П. и др. -№ 1 738 370/22−02- Заявл. 13.01.1972- Опубл. 21.11.1973, Бюл. № 46.
- Лабейш В.Г. Жидкостное охлаждение высокотемпературного металла. Л.: Из-во ЛГУ, 1983. 172 с.
- Исследование теплообмена при пленочном кипении недогретой жидкости в условиях вынужденного кипения в каналах /Калинин Э.К., Берлин H.H., Костюк В. В. и др. Инж.-физ. журн., 1972, т. 22, № 4. с. 610 — 613.
- Рекламные проспекты проекта Eurostrip. Интернет. Сайт www.eurostrip.info. 2002.
- Ревякин A.B. Промышленное использование непрерывной отливки тонкого листа. // Сталь, 2001, № 5. С.27−30.
- Данченко В.Н. Непрерывная валковая разливка прокатка стальных полос. // Сучасш проблеми металургп. Науков1 BicTi. Том 5. Пластична деформащя метал1 В. Дншропетровськ: «Системш технологи», 2002. С.63−72.
- Грудев А.П., Зильберг Ю. В. Возможности производства тонкого листа из расплава // Сталь. 1999. — № 10. — С. 69−71.
- Свойства стальных непрерывнолитых полос, изготовленных по двухроликовому способу литья / Д. Зенк, М. Эспенхан, В. Шмиц и др. // Черные металлы. 1998,-№ 10.-С. 51−56.
- Тимохин О.А. Конструктивные и технологические параметры литья стальной полосы // Черные металлы. 2000. — № 1. — С. 26−31.
- Данченко В.Н. Проблемы теории и технологии производства стального проката // Сталь. 2000. — № 8. — С. 31−35.
- Розенталь Д., Кнеппе Г. Оптимизационные этапы процесса экономичного производства полосы. // Чёрные металлы, 2001, № 4, С.38−44.
- Дегнер М., Хеллер Тезе П. Разработки в области производства сверхточной горячекатаной полосы // Чёрные металлы, 2001, № 3, С.24−27.
- Новейшая технология производства горячекатаной полосы. В. Бальд, Г. Кнеппе, Д. Розенталь, и др. // МРТ, 2000, С.26−41.
- Штеффен Р., Такхе К.-Х. Современный уровень литья стальной полосы. // Чёрные металлы, 1999, № 6−7, С.41−45.
- К. Schwerdfeger. Преимущества и ограничения новых методов производства горячекатаных полос. // Производство проката, № 4, 2000. с. 4448.
- Agarval J.С., Loreth M.J. Economic analysis of thin section casting/ I&SE, 1990, November, P.39.
- Chang J.G. & Weng C.I. Finite element simulation of twin-roll casting process with an implementation of slip/friction boundary condition. // J. manufacturing Scince & Engineering. 1999, Vol.121, pp. 165−173.
- Мазур В.Jl. Производство листа с высококачественной поверхностью. Киев: Техника, 1982. — 166 с.
- Беняковский М.А. и др. Производство автомобильного листа. -М. Металлургия, 1979 256 с.
- Ксензук Ф.А. и др. Прокатка автолистовой стали. М.: Металлургия. — 1969. — 295 с.
- Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. // М.: Металлургия. 1967. — 340 с.
- Колмогоров В.Л. Напряжения, деформации, разрушение. М.: Металлургия. — 1970. — 229 с.
- Разработка технологических режимов и алгоритмов управления процессами прокатки в чистовой группе и ускоренного охлаждения на отводящем рольганге для ИАСУ стана 2500 (заключительный). Отчёт по НИР ЛипПИ, № гос.рег. 0189.83 219, Липецк, 1991.
- Чугун: Справ. изд./Под ред. А. Д. Щермана и А. А. Жукова. М.: Металлургия. 1991. — 576 с.
- Д. Норри, Ж. де Фриз Введение в метод конечных элементов// Пер. с англ. М: Мир, 1981. — 304 с.
- С. Крауч, А.Старфилд. Методы граничных элементов в механике твёрдого тела: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. — 328 с.
- Динамика процессов прокатки: Учебное пособие / Коцарь С. Л., Третьяков В. А., Цупров А. Н., Поляков Б. А. М.: Металлургия. — 1997. — 255 с.
- Мастеров В.А., Берковский B.C. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением. М.: Металлургия, 1989. — 400 с.
- Теория непрерывной разливки. Рутес B.C., Аскольдов В. И., Евтеев Д. П. и др. М.: Металлургия. — 1971. — 269 с.
- Miyazawa К. & Szekely J., 1981, «A Mathematical Model of Splat Cooling Process Using the Twin-roll Technique,» Met. Trans. A, Vol.12, pp. 10 471 057.
- Saitoh Т., Hojo H, Yaguchi H. & Kang C., 1989, «Two-Dimensional Model for Twin-roll Casting,» Met. Trans. B, Vol.20, pp.381−390.
- Takuda H., Hatta N., Teramura M. & Kokado J., 1990, «A Simple Model for Thermal Calculation in Twin-roll Strip Casting Process,» Steel Research, Vol.61, pp.312−317.
- Karabin M.E. & Smelser R.E., 1985, «A Simplified Thermomechanical Model of Roll Casting,» paper 85-WA/HT-34 presented at ASME Winter Annual Meeting, pp. 17−21.
- O’Malley R.J., Karabin M.E. & Smelser R.E., 1994, «The Roll Casting Process: Numerical & Experimential Results,» J. Materials Processing & Manufacturing Science, Vol.3, pp.59−72.
- Hwang S.M. & Kang Y.H., 1995, «Analysis of Flow & Heat Transfer in Twin-roll Strip Casting by Finite Element Method,» ASME Jornal of Engineering for Industry, Vol.117, pp.304−315.
- Kroeger P.G. & Ostrach S., 1974, «The Solution of Two-Dimensional Freezing Problem Including Convection Effects in Liquid Region,» Int. J. Heat Mass Transfer., Vol.17, pp. 1191−1207.
- T. & Boulger F.W., 1973, «Flow Stress of Metals & Its Application in Metal Forming Analyses,» ASME Jornal of Engineering for Industry, Vol.95, pp.1009−1019.