Цель работы: разработка научных основ непрерывной трехвалковой раскатки труб и рекомендаций по повышению качества трубного проката.
В настоящее время оптимизация раскатки трубы с целью повышения ее качества основана на практическом производственном опыте. Метод поиска оптимальных технологических решений производственными способами очень затратный. Существует еще не решенные проблемы в обеспечении качества получаемой трубы, особенно в условиях широкого трубного сортамента. В настоящее время отсутствуют научно обоснованные представления об описанной проблеме. Поэтому задача оптимизации процесса раскатки труб для повышения качества трубного проката с помощью адекватных расчетных методов остается достаточно актуальной.
Выбран метод оценки износа раскатного инструмента, позволяющий с помощью численной модели прогнозировать и определять качественные и количественные характеристики износа прокатного инструмента.
Разработана адекватна численная модель процесса раскатки черновых труб на трёхвалковом непрерывном раскатном стане, позволяющая производить глубокий анализ напряжённо-деформированного состояния металла в процессе раскатки и получать адекватные сведения о распределении и значениях деформации, напряжений, температур и энергосиловых параметров действующих на заготовки и инструмент. Определены численные значения и распределение напряжений и деформаций в очагах деформации клетей непрерывного трёхвалкового раскатного стана и тепловое состояние заготовки. Определено влияние скоростных режимов раскатки на напряжённо-деформированное состояние заготовки и геометрию черновой трубы в процессе раскатки. Разработаны рекомендации по корректировке настроечных параметров раскатного стана и с целью снижения износа прокатного инструмента, который влияет на качество поверхности черновой трубы.
Разработанная калибровка и скоростные режимы позволяют уменьшить нагрузки, действующие на прокатный инструмент, получить профиль черновой трубы с минимальными отклонениями по геометрическим параметрам, повысить качество поверхности черновых труб за счёт равномерной нагрузки поверхности заготовки в процессе раскатки и уменьшенного износа прокатного инструмента.
Рост эффективности трубного производства.
- Определение требуемых исходных параметров для численной модели раскатки. Построение адекватной численной модели непрерывной раскатки, учитывающей взаимодействие заготовки с валками раскатного и извлекающего стана, с раскатной оправкой и позволяющей оценивать качество готовых труб.
- Исследование реологии пластического течения металла заготовки во всем цикле раскатки. Выявление применимых на практике способов регулирования пластического течения металла в потоке раскатного с целью достижения максимального качества получаемой трубы.
- Разработка эффективных способов совершенствования процесса раскатки на основе новых выявленных закономерностей. Разработка практических предложений по изменению настроек раскатного стана для повышения качества труб.
Металлургия.