Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия
К. В. Фочина, ассистент кафедры механики
А. С. Савинов, заведующий кафедрой механики, директор института металлургии, машиностроения и материалообработки, докт. техн. наук
И. В. Михалкина, доцент кафедры литейных процессов и материаловедения, канд. техн. наук, эл. почта: miv.mgtu@mail.ru
С. М. Андреев, заведующий кафедрой автоматизированных систем управления, докт. техн. наук
В. П. Чернов, профессор кафедры литейных процессов и материаловедения, докт. техн. наук
Приведены технологические особенности изготовления опорного валка методом промывки. При проектировании технологической оснастки изготовления опорного валка рассматривали существующие материалы, положительно зарекомендовавшие себя в практике прокатного производства. Их физические (температуры ликвидус и солидус) и теплофизические (теплопроводность, теплоемкость и плотность) характеристики приняты в качестве граничных условий для решения задачи теплопроводности численным методом с последующей реализацией полученных решений в программном продукте, обеспечивающем прогнозирование теплового состояния системы «отливка – комбинированная форма». На основе анализа внутреннего строения существующих опорных валков подготовлены темплеты, в ходе исследования которых установлено, что рабочий слой опорного валка составляет 100 мм, а имеющийся переходный слой – 18–20 мм. Исходя из полученных решений выполнен расчет нарастания рабочего слоя опорного валка, что является одним из определяющих факторов получения литого изделия с заданными эксплуатационными характеристиками при изготовлении его методом промывки. Проведен математический прогноз теплового состояния границы системы «отливка – металлическая форма» при различной толщине стенки кокиля, что позволяет избежать брака по свариваемости, а также провести качественную оценку стойкости литейного кокиля при изготовлении опорного валка. Это позволит прогнозировать технологические параметры промывки при производстве валков. Предложенные в работе решения могут быть использованы технологами предприятий металлургической отрасли в качестве рекомендаций при проектировании технологических процессов по производству импортозамещающей продукции – опорных валков.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-79-31018, https://rscf.ru/project/25-79-31018/.
1. Дробышев А. Н., Старченко В. Г. Производство прокатных валков в условиях литейного цеха ОАО ЕВРАЗ ЗСМК // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2014. № 6. С. 55–59.
2. Куряев Д. В., Авдиенко А. В., Иванов Д. М. и др. Производство прокатных валков в условиях ЗАО «МЗПВ» // Теория и технология металлургического производства. 2017. № 1 (20). С. 32–33.
3. Хайстеркамп П., Шнайдер З., Джи В. Расширяя пределы возможностей опорных валков // Труды XII конгресса прокатчиков. – М. : Изд-во «Грин Принт», 2020. С. 215–225.
4. Мартини А. Двухслойные литые опорные валки с рабочим слоем из стали AST 70Х // Металлург. 1999. № 9. С. 44–47.
5. Феоктистов Н. А., Вдовин К. Н., Савинов А. С., Скрипкин Е. В. Исследование процесса формирования литой структуры валковой стали // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2020. № 7 (242). С. 36–40.
6. Вдовин К. Н., Куряев Д. В., Феоктистов Н. А. и др. Прокатные валки: монография. – Магнитогорск : Магнитогорский гос. техн. ун-т им. Г. И. Носова, 2018. – 335 с.
7. Гулаков А. А., Тухватулин И. Х., Потапов М. Г. Производство центробежнолитых листопрокатных валков из прогрессивных материалов для станов горячей прокатки // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2017. № 6. С. 150–160.
8. Гулаков А. А., Тухватулин И. Х., Потапов М. Г. и др. Опыт производства центробежнолитых листопрокатных валков для станов горячей прокатки в условиях ЗАО «Кушвинский завод прокатных валков» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 5. С. 75–80.
9. Гулаков А. А., Тухватулин И. Х., Храпов Е. В. Производство центробежнолитых особокрупных листопрокатных валков для толстолистовых станов // Труды IХ конгресса прокатчиков. – Череповец : Изд-во ГОУ ВПО «Череповецкий государственный университет», 2013. – С. 255–257.
10. Уточкин Ю. И., Смирнов Н. А., Ерошкин С. Б. Производство крупных опорных валков до 250 т за рубежом и возможности их производства в России // Электрометаллургия. 2012. № 12. С. 2–7.
11. Ефимов С. В., Попков А. Г., Павлова А. Г. Новые технологии при производстве крупногабаритных поковок ООО «ОМЗ-Спецсталь»: опорные валки // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2016. № 7. С. 94–98.
12. Покровский А. М. Сравнительный анализ долговечности цельнокованых и биметаллических опорных прокатных валков // Металлург. 2013. № 10. С. 71–75.