ВВЕДЕНИЕ. В настоящее время горячекатаные полосы в основном производят в листопрокатных цехах металлургических комбинатов

В настоящее время горячекатаные полосы в основном производят в листопрокатных цехах металлургических комбинатов. Эффективность работы цехов горячей прокатки зависит от производительности непрерывных широкополосных станов горячей прокатки (НШСГП), установленных в данных цехах, а также от качества прокатываемых полос.

Применение рациональных режимов прокатки на НШСГП и принудительного охлаждения горячекатаных полос на отводящем рольганге позволяет улучшить потребительские свойства прокатываемых изделий.

За последние десятилетия решены важнейшие проблемы прокатки на НШСГП, позволяющиt получать полосовой прокат повышенного качества. Проведено большое число теоретических и экспериментальных исследований. Однако, на современном скоростном прокатном стане не всегда возможно обеспечивать постоянную скорость и температуру деформации, температуру принудительного охлаждения. Данные параметры определяют условия прохождения фазовых превращений и значительно влияют на свойства полосы по их длине и на свойства партий полос. Поэтому, актуальной остается проблема улучшения потребительских свойств производимых полос и разработка энергосберегающей технологии прокатки качественных листов на различных по конструкции станах.

Необходимо отметить, что еще недостаточно изучены закономерности формирования структуры металла при дробной горячей деформации, что характерно для горячей прокатки. При этом технические и технологические характеристики, используемых в производстве станов, не всегда обеспечивают осуществление рациональных технологических режимов, позволяющих получать полосы высокого качества.

Важно подчеркнуть, что в цехах горячей прокатки тонких листов используют сложную, энергоемкую технологию, состоящую из разливки сляба – черновой и чистовой горячей прокатки на НШСГП – принудительного охлаждения на отводящем рольганге – смотки в рулоны. Строительство НШСГП в различных регионах Республики Казахстана приведет к большим удельным капитальным и эксплуатационным расходам, увеличению расхода металла, энергии, топлива и т.д.

В последние десятилетия перспективным направлением изготовления тонких листов из сталей и сплавов стало создание литейно-прокатных модулей (ЛПМ), включающих в свой состав машины непрерывного литья заготовок и агрегаты для прокатки и смотки полос. Низкие удельные капиталовложения и короткий строительный цикл; простая и компактная технология; региональное сырье в виде металлического лома; специализированный сортамент продукции, ориентированный на конкретного потребителя; высокая производительность труда при оптимизации производственных издержек; появление новых технологий; а также создание нового технологического оборудования – весь этот комплекс объективных предпосылок сделал ЛПМ одним из наиболее динамично развивающихся и эффективных направлений в металлургии.

Несмотря на внедренность в ЛПМ технологии прокатки полос из стали и сплавов, далеко не полностью использованы возможности повышения качества продукции путем изменение конструкции стана. Практически не исследованы зависимость размеров зерен стали от основных технологических параметров, закономерности формирования структуры и механических свойств при дробной прокатке полос на станах различной конструкции.

Таким образом, исследование основных закономерностей формирования структуры и свойств при дробной прокатке полос из сталей и сплавов, технологических ограничений, усовершенствование моделей структурообразования сталей имеют важное научное и практическое значение. Используя эти исследования, создание новых технологических режимов и оборудований является актуальной задачей для листопрокатного производства.

Цель работы. Совершенствование и разработка новых технологий горячей прокатки полос из углеродистой стали в продольно-клиновом стане с использованием методов физического и компьютерного моделирования процессов формирования структуры и механических свойств материалов.

Объект и предмет исследования. Объектом исследований являются технологии прокатки углеродистой стали на непрерывном продольно-клиновом стане новой конструкции.