Аннотация
Разработана модель изменения температуры полос из углеродистой и низколегированной стали в линии широкополосного стана горячей прокатки (ШСГП). С целью повышения точности прогнозирования температуры металла на контрольных участках модель составлена из известных формул, которые выбираются в зависимости от значений существенных факторов процесса. Качество модели оценивали для случайно выбранных вариантов из массива данных о прокатке на ШСГП 2000 ПАО «ММК». При этом, наряду с абсолютными отклонениями и относительными погрешностями, применили показатель «действенность модели». Погрешность прогноза температуры конца прокатки в черновой группе составила от -2,1 до +3,0 %, что означает абсолютные отклонения от -23 до +31 °С. По температуре конца прокатки в чистовой группе качество модели характеризуется относительной ошибкой от -4,8 до +9,1 % и единичными абсолютными отклонениями от -40 до +80 °С. В то же время оценка действенности модели показала, что 82,2 % расчетных значений температуры конца черновой прокатки и 84,9 % расчетных значений температуры конца чистовой прокатки находятся в диапазоне 20 °С относительно фактических значений.
Ключевые слова
Широкополосный стан горячей прокатки, углеродистая сталь, низколегированная сталь, температура металла, математическая модель, погрешность модели, действенность модели.
1. Шаталов P.Л., Генкин А.Л. Автоматизация процесса горячей прокатки плоского металла. М.: Изд-во МГОУ, 2009. 256 с.
2. Коновалов Ю.В., Остапенко А.Л. Температурный режим широкополосных станов горячей прокатки. М.: Металлургия, 1974. 175 с.
3. Kiuchi М. (I), Yanagimoto J., Wakamatsu E. Overall Thermal Analysis of Hot Plate/Sheet Rolling // CIRP Annals - Manufacturing Technology. 2000. 49(1). Pp. 209-212 . https://www.researchgate.net/publication/239376029
4. Kim J., Lee J., Hwang S. M. An analytical model for the prediction of strip temperatures in hot strip rolling // International journal of heat mass transfer. 2009. № 52. Pp. 1864-1874. https://sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0017931008005966
5. Analysis of Temperature loss of Hot Metal during Hot Rolling Process at Steel Plant / Kirthan К. К. A., Mourian S. S., Vignesh M., Nisanth A. // International Journal of Modern Engineering Research. Vol. 4. Iss.8. Aug. 2014. Pp. 23 – 29. https://www.academia.edu/15843488
6. Анализ и экспериментальная верификация модели тепловыделения при фазовых превращениях / А.Р. Гареев, С.А. Муриков, С.И. Платов и др. // Производство проката. 2015. № 2. С. 30 – 34.
7. Velay V., Michrafy A. An analytical model for the prediction of hot roll temperatures in a hot rolling process // Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 2016. 47(12). P. 1202-1215. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01609107/document
8. Heat Transfer Technology for Steel Rolling Process / Serizawa Y., Yamamoto R., Takamachi Y. and others // Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report. No. 111. March 2016. Pp. 92 – 100. http://nssmc.com/en/tech/report/nssmc/pdf/111-14.pdf
9. Математическая модель для расчета температуры полосы при горячей прокатке на стане 2000 ПАО «Северсталь» / С. Ф. Соколов, А. А. Огольцов, Д. Ф. Соколов, А. А. Васильев // Сталь. 2017. № 2. С. 35-41.
10. The study of the thermal state of the metal in the production of the hot rolled strips in «Deform 3D» / A.G. Levykina, A.A. Сhabonenko, V.V. Shkatov, I.P. Mazur // FNM 2018. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1134 (2018) 012034. 8 p. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1134/1/012034
11. Кухарь В.В., Курпе А.Г. Уточнение методики расчета тепловых потерь металла на непрерывных станах горячей прокатки // Обработка материалов давлением. 2018. № 1 (46). C. 159-166. http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/omd/omd 1(46)_2018/article/26.pdf
12. К вопросу построения модели для расчета составляющих температурного режима металла в линии широкополосного стана горячей прокатки / М.И. Румянцев, И.Г. Шубин, Д.Ю. Загузов, О.С. Носенко // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: междунар. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2006. С. 26 - 34.
13. Синтез модели для расчета температуры тонких полос из малоуглеродистых сталей в линии широкополосного стана горячей прокатки / Р.А. Исмагилов, М.И. Румянцев, И.Г. Шубин, и д.р.// Производство проката. 2007. № 5. С. 5-9.
14. Моделирование изменения температуры металла при горячей прокатке толстых полос из низколегированных сталей на широкополосных станах с целью повышения результативности процесса / М.И. Румянцев, И.Г. Шубин, О.Ю. Сергеева и др. // Производство проката. 2009. № 9. С. 7-11.
15. Коновалов Ю.В., Остапенко А.Л., Пономарев В.И. Расчет параметров листовой прокатки. М.: Металлургия, 1986. 430 с.
16. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике: справочник / под ред. Б.Е. Неймарк. М.; Л.: Энергия, 1967. 240 с.
17. Стариков А.И. Современный листопрокатный комплекс для производства листовой стали высокого качества. Магнитогорск: Магнитогорский дом печати, 1996. 128 с.
18. Rumyantsev М. I., Tulupov О. N. Further developments in simulation of metal forming processes // CIS Iron and Steel Review. Vol. 16 (2018). Pp. 21-24.