Статьи

Постановка задачи. В современных условиях процесс контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением широко используется в мировой практике прокатного производства. При разработке технологических режимов и освоении производства инновационных видов проката одной из важнейших научно-практических задач является выбор температурных параметров процесса и схемы охлаждения, обеспечивающих формирование требуемой структуры и свойств готовой продукции. Вместе с тем остается актуальной проблема прогнозирования температурного состояния металла и достижения заданных параметров обработки в промышленных условиях. Цель работы. Выбор схемы процесса ускоренного охлаждения рулонного проката на основе моделирования теплового состояния металла по сечению полосы. Используемые методы. Моделирование проведено в программном комплексе Deform-3D. В ходе исследования использована разработанная авторами модель расчета температурного поля, формируемого в процессе контролируемой прокатки и ускоренного охлаждения стали в условиях широкополосного стана горячей прокатки 2000. Модель учитывает процессы тепловыделения при прокатке, теплоотдачу валкам, а также охлаждение металла при контакте с водой и воздухом. Результаты. Предложена конечно-элементная модель, позволяющая прогнозировать скорость охлаждения и распределение температурного поля по сечению проката. На основе анализа результатов конечно-элементного моделирования выбрана схема охлаждения, предусматривающая последовательное включение в работу первых 19-ти секций установки. Это обеспечивает достижение требуемых режимов обработки с учетом конструктивных особенностей используемого оборудования. В ходе опытно-промышленной апробации показана высокая сходимость расчетных и экспериментальных данных. Погрешность полученных данных не превышает 3%.