Университет науки и технологий МИСИС, Москва, Россия

Д. Б. Ефремов, доцент кафедры обработки металлов давлением, канд. техн. наук, эл. почта: defremov@list.ru
Ш. Абдурашидов, аспирант кафедры обработки металлов давлением, эл. почта: abdu.sh.1994@mail.ru

Стремление к повышению скорости прокатки и производительности прокатных станов, а также улучшению качества продукции и снижению ее себестоимости требует решения проблемы устойчивости движения листового проката между клетями непрерывной группы. На первых проходах стремятся к повышенным частным обжатиям, но увеличение коэффициентов вытяжки и углов захвата повышает риск искривления переднего конца полосы, затрудняет захват полосы валками следующей клети. Риски аварийного торможения и останова полосы между клетями непрерывной группы ограничивают частные обжатия, скорость прокатки, производительность стана или литейно-прокатного комплекса (ЛПК). На примере условий работы стана 1950, первого в России ЛПК компании ОМК (г. Выкса), смоделированы первые операции прокатки углеродистой стали в зоне сдвоенных черновых клетей. Исследование выполнено на основе конечно-элементного трехмерного моделирования в программном комплексе QForm. В качестве выходной характеристики принята величина кривизны полосы 1/R (R — радиус кривизны полосы) после обжатия сляба эджерными валками и выхода из горизонтальных валков первой клети. Принят во внимание процесс износа валков. Из возможных причин искривления при горячей прокатке особое внимание уделено факторам: различие «факторов трения» (термин QForm) валков одной пары; различие диаметров валков; разность скоростей вращения горизонтальных валков (на стане 1950 данной функции нет, привод валков общий). Показаны примеры технических средств для мониторинга кривизны полосы при прокатке в условиях производства, возможности и практическая значимость которых возрастают в условиях цифровизации производства. Безопасное повышение частных обжатий и скорости прокатки в непрерывных группах прокатных станов уменьшит температурный клин, даст возможность получить более тонкий горячекатаный лист и повысить качество проката. Использование моделей кривизны по базе накопленных данных позволит прогнозировать момент аварийного стопорения полосы, выбрать оптимальный момент для смены валков, выявить способы управления процессом и повысить стабильность производства.

1. Pustovoytov D., Pesin A., Tandon P. Asymmetric (hot, warm, cold, cryo) rolling of light alloys: A review // Metals. 2021. Vol. 11, Iss. 6. 956.
2. Пустовойтов Д. О., Песин А. М., Перехожих А. А., Свердлик М. К. Моделирование сдвиговых деформаций в предельном случае асимметричной тонколистовой прокатки // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2013. № 1 (41). С. 65–68.
3. Мунтин А. В., Севидов А. Е., Тихонов С. М. и др. Анализ особенностей износа рабочих валков чистовой группы клетей в условиях стана 1950 ЛПК АО «ВМЗ» // Металлург. 2021. № 3. С. 57–62.

4. Zinyagin A. G., Borisenko N. R., Muntin A. V., Kruychkova M. O. Features of finite element modeling for hot rolling process of clad sheets and strips // CIS Iron and Steel Review. 2023. Vol. 26. P. 51–57.
5. Коновалов Ю. В., Остапенко А. Л., Пономарев В. И. Расчет параметров листовой прокатки. Справочник. — М. : Металлургия, 1986. — 430 с.
6. Лакиза В. А., Романцев Б. А., Алещенко А. С., Назаров К. И. Исследование износа оправок при прошивке заготовок на стане винтовой прокатки «МИСиС-130Д» // Металлург. 2023. № 11. С. 124–128.
7. Алещенко А. С., Лакиза В. А., Романцев Б. А., Король А. В. Исследование стойкости оправок при прошивке заготовок из стали 20Х13 на стане винтовой прокатки МИСиС-130Д // Черные металлы. 2023. № 12. С. 70–74.
8. Король А. В., Обыденнов Е. Н., Алещенко А. С., Ефремов Д. Б. Исследование конечной стадии процесса прошивки с использованием зацентровочного углубления и без него на двухвалковых станах винтовой прокатки с направляющими приводными дисками // Черные металлы. 2024. № 12. С. 61–68.
9. Kozhevnikov A. V., Skripalenko M. M., Rogachev S. O. et al. Research of steel strips microstructure and properties after symmetric and asymmetric cold rolling // Int J Adv Manuf Technol. 2025. Vol. 136. P. 1649–1657.
10. Севидов А. Е., Мунтин А. В., Румянцев А. В. Исследование коэффициента трения при установившемся процессе непрерывной горячей прокатки стальных полос в условиях промышленного стана 1950 // Черные металлы. 2021. № 9. С. 29–35.
11. ГОСТ 21014–2022. Металлопродукция из стали и сплавов. Дефекты поверхности. Термины и определения. — Введ. 01.09.2022.
12. Власов А. В., Стебунов С. А., Евсюков С. А. и др. Конечно-элементное моделирование технологических процессов ковки и объемной штамповки : учебное пособие. — М. : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 383 с.
13. Оптический датчик расстояния ODS 10L18-L6X-M12. Leuze electronic. — URL: https://leuze.ru/ods10l18-l6x-m12-optical-distance-sensor-2695/ (дата обращения: 23.05.2025).
14. Обновление ассортимента датчиков. Sensorica. — URL: https://www.sensorica.ru/news115.shtml (дата обращения: 23.05.2025).
15. Официальный сайт компании Sensor-Com. — URL: https://sensor-com.ru (дата обращения: 23.05.2025).
16. Электрооборудование серии 314. Germany Electric. — URL: https://www.germany-electric.ru/314 (дата обращения: 23.05.2025).
17. Официальный сайт компании Baumer Россия. — URL: https://баумер-россия.рф/ (дата обращения: 23.05.2025)