Уральский федеральный университет (УрФУ), кафедра «Обработка металлов давлением», Екатеринбург, Россия:
Д. Л. Шварц, доцент, канд. техн. наук
А. М. Михайлович, доцент, канд. техн. наук
Е. И. Устинова, ассистент, аспирант, эл. почта: ustinova1694@gmail.com

Профиль швеллера составляет значительную часть сортамента сортовых профилей, и исследования процессов его производства весьма актуальны. В настоящее время разработано и используется множество различных калибровок валков для прокатки швеллеров, применяемых в сходных производственных условиях. Возникает задача выбора наилучшего варианта калибровки, оптимального для конкретного прокатного стана. С использованием современных подходов системного анализа установлено, что любая швеллерная калибровка полностью соответствует понятию «технологическая система» и обладает, как минимум, двумя возможностями для изменения: возможно изменять типы и последовательность применяемых калибров, т. е. вариативна схема калибровки; возможно изменять распределение обжатий по проходам, т. е. вариативен режим обжатий. На основе такого представления о сути швеллерной калибровки разработана общая модель ее двухэтапной оптимизации. На первом этапе производят выбор оптимальной схемы калибровки для конкретного вида или номера швеллера, прокатываемого в реальных производственных условиях, а на втором этапе осуществляют оптимизацию режима обжатий при зафиксированной оптимальной схеме калибровки. Представлены общая концепция оптимизации швеллерной калибровки и структура модели, позволяющей использовать на разных этапах решения задачи как один (общий), так и два различных критерия оптимальности, соответствующих конкретным целям оптимизации. Полная модель включает в себя обширные информационные блоки, структура, суть и содержание которых в настоящее время находятся на стадии разработки и будут представлены в последующих статьях этой серии.

1. Буданов И. А. Металлургия в процессе экономического роста в России // Проблемы прогнозирования. 2005. № 2. С. 63–78.
2. ГОСТ 8240–97. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент. — Введ. 01.01.2002.
3. ГОСТ 8278–83. Швеллеры стальные гнутые равнополочные. Сортамент. — Введ. 01.01.1984.
4. Шемшурова Н. Г., Локотунина Н. М., Антипанов В. Г. и др. Перспективы развития производства гнутых профилей в условиях ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ММК) // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2005. № 3. С. 58–61.
5. Грэфе Й. Новые стандарты в области производства длинномерного стального проката // Черные металлы. 2018. № 10. С. 48–51.
6. Калугина О. Б., Кинзин Д. И., Моллер А. Б. Повышение энергоэффективности процесса сортовой прокатки путем оптимизации формы калибров // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2013. № 10. С. 10–12.

7. Кинзин Д. И. Оптимизация формы вытяжных калибров по критерию максимума коэффициента эффективности деформации // Черные металлы. 2014. № 6. С. 45–48.
8. Шемшурова Н. Г., Корнилов В. Л., Антипанов В. Г. Совершенствование калибровок валков профилегибочных станов // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2015. № 3. С. 58–63.
9. Sarancha S. Yu., Levandovskiy S. A., Statsenko J. S. et al. Optimization of long products rolling and cuttung technology based on modern it // CIS Iron and Steel Review. 2014. Vol. 9. Р. 44–49.
10. Li H., Zhao Z., Zhang J. et al. Analysis of flatness control capability based on the effect function and roll contour optimization for 6-h CVC cold rolling mill // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. Vol. 100. No. 9-12. P. 2387–2399. DOI: 10.1007/s00170-018-2838-4.
11. Wu L., Liu J., Dhanasekar M., Wang H., Wen Z. Optimisation of railhead profiles for curved tracks using improved non-uniform rational B-splines and measured profiles // Wear. 2019. Vol. 418-419. P. 123–132. DOI: 10.1016/j.wear.2018.11.012.
12. Wolf C., Stadler A. T., Baumgartner W. Cross-section optimisation for cold-rolled steel beams using a genetic algorithm // Paper presented at the METAL 2016 — 25th Anniversary International Conference on Metallurgy and Materials, Conference Proceedings. 2016. P. 507–512.
13. Prinz K., Steinboeck A., Kugi A. Optimization-based feedforward control of the strip thickness profile in hot strip rolling // Journal of Process Control. 2018. No. 64. P. 100–111. DOI: 10.1016/j.jprocont.2018.02.001.
14. Садовский В. Н. Системный подход и общая теория систем: статус, основные проблемы и перспективы развития. — М. : Наука, 1980. — 348 с.
15. Устинова Е. И., Михайленко А. М., Шварц Д. Л. Выбор оптимальной схемы калибровки валков, как первого этапа оптимизации // Механическое оборудование металлургических заводов. 2018. № 1. С. 72–82.