Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800»
В условиях прокатного производства ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского» разработан комплекс технических решений, позволяющих стабилизировать первоначальную стадию процесса прокатки крупногабаритного швеллерного профиля U–260, путём последовательного и рационального заполнения металлом очага деформации...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2015
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162729 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» / Г.В. Бергеман // Металл и литье Украины. — 2015. — № 5. — С. 3-6. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-162729 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1627292020-01-15T01:26:13Z Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» Бергеман, Г.В. В условиях прокатного производства ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского» разработан комплекс технических решений, позволяющих стабилизировать первоначальную стадию процесса прокатки крупногабаритного швеллерного профиля U–260, путём последовательного и рационального заполнения металлом очага деформации чернового разрезного калибра рельсобалочного стана «800». В умовах прокатного виробництва ПАТ «ЄВРАЗ – ДМЗ ім. Петровського» розроблений комплекс технічних рішень, що дозволяють стабілізувати первісну стадію процесу прокатки великогабаритного швеллерного профілю U-260, шляхом послідовного та раціонального заповнення металом осередку деформації чорнового розрізного калібру рейкобалкового стану «800». In conditions of PJSC «Eurasia – DMZ named Petrovsky» mill products the technical solutions complex was developed. It allows the stabilization of the initial stage of rolling process for large U-260 rollformed channel by a consistent and rational filling the deformation zone of «800» rail and structural steel mill rough fuller with metal. 2015 Article Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» / Г.В. Бергеман // Металл и литье Украины. — 2015. — № 5. — С. 3-6. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162729 621.982:669.295 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
В условиях прокатного производства ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского» разработан комплекс технических решений, позволяющих стабилизировать первоначальную стадию процесса прокатки крупногабаритного швеллерного профиля U–260, путём последовательного и рационального заполнения металлом очага деформации чернового разрезного калибра рельсобалочного стана «800». |
| format |
Article |
| author |
Бергеман, Г.В. |
| spellingShingle |
Бергеман, Г.В. Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» Металл и литье Украины |
| author_facet |
Бергеман, Г.В. |
| author_sort |
Бергеман, Г.В. |
| title |
Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» |
| title_short |
Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» |
| title_full |
Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» |
| title_fullStr |
Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» |
| title_full_unstemmed |
Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» |
| title_sort |
технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля u-260 в условиях рельсобалочного стана «800» |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162729 |
| citation_txt |
Технологические особенности производства крупногабаритного швеллерного профиля U-260 в условиях рельсобалочного стана «800» / Г.В. Бергеман // Металл и литье Украины. — 2015. — № 5. — С. 3-6. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT bergemangv tehnologičeskieosobennostiproizvodstvakrupnogabaritnogošvellernogoprofilâu260vusloviâhrelʹsobaločnogostana800 |
| first_indexed |
2025-07-14T15:15:17Z |
| last_indexed |
2025-07-14T15:15:17Z |
| _version_ |
1837635854795800576 |
| fulltext |
3МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (264) ’2015
го» была принята программа освоения производства
по евростандартам новых профилей швеллерного
типа. Основной целью данного организационно-тех-
нического мероприятия является расширение сорта-
мента производимых видов металлопроката и осво-
ение новых рынков сбыта металлопродукции [3]. В
рамках данной программы в ПЦ-1 и ПЦ-2 произошло
освоение нескольких разновидностей швеллеров
с уклоном полок, производимых согласно европей-
ским стандартам, в частности швеллерный профиль
U-260, из сталей марок S-235JO (S-235JR) согласно
стандарту DIN EN 1026-1:2004. Технические характе-
ристики профиля U-260 представлены в таблице.
Постановка задачи. Разработать для условий
черновых калибров двухвалковой клети линейно-
го рельсобалочного стана «800» способ прокатки
крупногабаритного швеллерного профиля U-260,
имеющий коэффициент соотношения площади по-
перечного сечения исходной заготовки к площади
поперечного сечения готового швеллерного профиля
(суммарный коэффициент вытяжки) µ = 11,83.
Решение данной технической задачи позво-
лит обеспечить стабильность процесса прокатки и
устойчивость центрирования исходной передель-
ной заготовки, используемой для производства
U-260 в первом фасонном (разрезном) калибре
балочного типа черновой клети стана «800». Каче-
ственное проведение вышеуказанной технологи-
ческой операции является необходимым условием
для получения первого чернового калибра ста-
на «800» требуемой конфигурации поперечного се-
чения раската формирующегося крупногабаритного
швеллерного профиля U-260.
П
остановка проблемы. В существующих экономи-
ческих реальностях современного металлургиче-
ского производства, для повышения конкуренто-
способности производимой товарной продукции
(металлопроката), одним из необходимых условий
является расширение производимого сортамента
фасонных разновидностей прокатных профилей [1].
В условиях металлургического предприятия
ПАО «ЕВРАЗ-ДМЗ им. Петровского», при рассмотре-
нии возможности повышения конкурентоспособности
производимого параметрического ряда прокатных
профилей швеллерного типа, были выявлены сле-
дующие тенденции и особенности. Ранее на нашем
предприятии данная разновидность фасонного ме-
таллопроката производилась по техническим услови-
ям (ТУ), при этом украинскими потребителями (да и
покупателями металлопроката в Российской Федера-
ции и других странах ближнего и дальнего зарубежья)
данному готовому продукту всегда давалась высокая
качественная оценка. С целью максимального удов-
летворения потребительского спроса, нашим пред-
приятием по ТУ освоено производство практически
всего параметрического ряда швеллеров (от 8П до
30П). При сохранении технических характеристик,
регламентируемых ТУ, за счёт своих конструктивных
особенностей, швеллера обладают меньшей метал-
лоёмкостью по сравнению с аналогичными прокат-
ными профилями, изготовленными согласно Госстан-
дартам, что также является важным аргументом для
потребителей. При этом в последнее время объёмы
продаж данной разновидности фасонных прокатных
профилей постоянно увеличиваются [2].
Однако практика показала, что реализация швел-
лерных профилей, производимых
согласно Госстандартов и ТУ, за-
труднена в странах входящих в
Евросоюз, где действуют западные
стандарты на металлопрокат, ко-
торых неукоснительно придержи-
ваются западные фирмы и компа-
нии. Поэтому, начиная с 2008 г. на
ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровско-
УДК 621.982:669.295
Г. В. Бергеман
ПАО «ЕВРАЗ Днепропетровский металлургический завод им. Петровского», Днепропетровск
Технологические особенности производства
крупногабаритного швеллерного профиля U-260
в условиях рельсобалочного стана «800»
В условиях прокатного производства ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского» разработан комплекс технических
решений, позволяющих стабилизировать первоначальную стадию процесса прокатки крупногабаритного
швеллерного профиля U–260, путём последовательного и рационального заполнения металлом очага
деформации чернового разрезного калибра рельсобалочного стана «800».
Ключевые слова: швеллерный прокатный профиль U-260, линейный рельсобалочный стан «800», фасонный
черновой калибр, коэффициет вытяжки, нейтральная линия калибров
Основные технические характеристики прокатного профиля U-260
Площадь
поперечного
сечения (см2)
Линейная
плотность
(кг/м)
Справочные значения для осей (х - х) и
(у - у)
момент инерции
J(см4)
момент
сопротивления
W (см3)
S ρ Jх Jу Wх 47,7
48,3 37,9 4820,0 317,0 371,0 148,0
4 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (264) ’2015
тальные исследования показали, что на выходе из
последнего калибра блюминга «1050», оптимальное
соотношение к друг другу основных геометрических
параметров, формирующих исходную седлообраз-
ную заготовку, в частности толщины (S0) в середине
поперечного сечения заготовки, а также высоты (B0)
и ширины (H0) заготовки должно составлять соответ-
ственно 150 мм : 200 мм : 240 мм или 1 : 1,33 : 1,6. Ис-
пользование заготовки с данной конфигурацией попе-
речного сечения позволяет: обеспечить оптимальные
условиях захвата заготовки валками, формирующими
первый фасонный разрезной калибр стана «800»,
снизить динамические нагрузки на механическое обо-
рудование и привод черновой клети стана.
После выхода из последнего калибра блюминга
«1050» полученную исходную заготовку, предна-
значенную для производства крупногабаритного
прокатного профиля U-260, с температурой на-
грева (1110-1180 оС) начинают прокатывать в один
проход в первом фасонном разрезном калибре,
сформированном в двухвалковой черновой клети
рельсобалочного стана «800». Данный разрезной
калибр балочного типа (рис. 1) сделан открытым и
образован верхним горизонтальным валком, ручей
которого выполнен с боковыми стенками, гребнем
высотой (Нв.г.) и нижним горизонтальным валком с
гребнем высотой (Нн.г.).
Необходимо также отметить, что основные геоме-
трические параметры данного чернового калибра, в
первую очередь – расположение нейтральной линии
калибра (Н.Л.К.), а также его ширина и высота опре-
деляются основными габаритными размерами – ши-
риной (H0) и высотой (B0) задаваемой в него исход-
ной седлообразной заготовки.
Первоначальная стадия прокатки подразумева-
ет, что в момент захвата заготовки валками (рис. 2),
практически одновременно в первый контакт с внеш-
ней поверхностью заготовки входят гребень нижнего
валка в точках встречи заготовки (P-P1) и боковые
стенки ручья верхнего валка в точках встречи заготов-
ки (N-N1), которые ограничивают возможности попе-
речного перемещения металла в очаге деформации.
Соответственно, расстояние от плоскости осей
валков калибра до точек встречи заготовки с гребнем
Анализ последних исследований и публикаций.
В прокатном производстве разработаны различные
структурные схемы и способы прокатки различных
типов крупногабаритных швеллерных профилей, для
использования которых главными критериями явля-
ются конструктивные особенности технологического
оборудования прокатных станов, степень мощности
их приводов, а также габаритные размеры исходной
передельной заготовки.
При способе производства швеллеров на сорто-
вых станах, оборудованных трёхвалковыми клетя-
ми, с использованием так называемого «балочного»
начала [4], исходная заготовка, как правило, всегда
имеет большую высоту. Соответственно, в первом
и последующих черновых фасонных калибрах, на
швеллерных раскатах формируются значительные
по площади действительные и ложные фланцы, что
приводит к необходимости глубоких врезов в тело
валков черновых клетей прокатных станов. Благо-
даря данной отличительной особенности снижают-
ся прочностные характеристики прокатных валков и
ограничиваются возможности прокатки крупных но-
меров швеллерных профилей.
При полосовом способе производства, основанном
на постепенном сгибании фланцев формирующегося
швеллерного раската [5-6], также имеются опреде-
лённые трудности, возникающие при задаче полосы
в первый и последующий после полосового черно-
вые калибры. Ещё необходимо отметить, что из-за
сложности настройки вводной арматуры усложняется
процесс сгибания полок швеллерного раската. При ис-
пользовании данного способа наблюдается негатив-
ная особенность получения готового профиля с по-
верхностными дефектами (складками и трещинами),
формирующимися на сопрягаемых поверхностях со-
ставных элементов швеллера при подгибке фланцев.
Хорошо зарекомендовавшим себя является спо-
соб производства швеллеров с использованием
развернутых калибров, получивший широкое рас-
пространение на сортовых станах, отличающийся
интенсивной деформацией в каждом последующем
калибре формирующихся составных элементов
(стенки и фланцев) швеллерного раската [7-8]. Кро-
ме того, при использовании калибров развернутой
конфигурации для получения готового швеллерно-
го профиля, появляется практическая возможность
уменьшить число фасонных проходов в процессе его
производства и сократить расход прокатных валков.
Изложение основных материалов исследований.
Вначале рассмотрим этап получения исходной за-
готовки, необходимой для производства крупногаба-
ритного швеллерного профиля U-260.
Прокатка швеллера U-260 в калибрах линейного
рельсобалочного стана «800» ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ
им. Петровского» производится из исходной пере-
дельной заготовки – блюмса с поперечным сечени-
ем седлообразной формы, верхняя и нижняя гори-
зонтальные образующие стороны которого имеют
форму вогнутого эллипса. Данная исходная заго-
товка последовательно формируется в 5-ящичных
калибрах блюминга «1050» из слитка полуспокой-
ной стали марки S-235JR или S-235JО. Эксперимен-
Первый фасонный черновой калибр рельсобалоч-
ного стана «800» с поступающей в него исходной заготов-
кой швеллера U-260
Рис. 1.
5МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (264) ’2015
нижнего валка (lн.г.) и боковыми стенками калибра
(lб.с.) практически одинаковы (рис. 2).
Учитывая факт ограниченной возможности попе-
речных перемещений заготовки, при прохождении
в калибре заготовкой заданного расстояния (l1.) =
= [(lн.г.) = (lб.с.)] – (lв.г.), начинается процесс её само-
установки непосредственно в самом очаге дефор-
мации (где (lв.г.) – расстояние от плоскости осей
валков калибра до точек встречи заготовки с греб-
нем верхнего валка).
В дальнейшем, при прохождении в калибре заго-
товкой заданного расстояния (l2.) = (lв.г.) происходит
процесс её окончательного центрирования относи-
тельно вертикальной оси калибра, проявляющий-
ся в её непосредственном контакте с тремя зонами
ручья верхнего горизонтального валка – по вершине
его гребня и с прямолинейными участками двух бо-
ковых стенок (рис. 2). При этом оба прямолинейных
участка боковых стенок калибра (NP) и (N1P1), не-
посредственно центрирующие заготовку, находятся
между уровнем точки сопряжения (Z) верхней гори-
зонтальной образующей стороны седлообразной за-
готовки с серединой ее поперечного сечения и уров-
нем вершины гребня (площадки) нижнего ручья ка-
либра (рис. 1). Кроме того, данные прямолинейные
участки боковых стенок калибра выполнены с накло-
ном под углом α, расположенным между прямоли-
нейной поверхностью боковых стенок наружного кон-
тура ручья калибра и горизонталью и находящемся
в диапазоне (92°52’-95°43’). Диапазоны вышеуказан-
ных параметров калибра являются оптимальными и
установлены экспериментальным путем, исходя из
необходимости устойчивости процесса центрирова-
ния исходной заготовки в первом черновом калибре
и исключения возникновения неточности (несимме-
тричности) при ее разрезке гребнями верхнего и ниж-
него прокатных валков.
Также в процессе прохождения седлообразной
заготовкой расстояния (l2.) = (lв.г.) в данном калибре,
происходит его последовательное рациональное за-
полнение металлом, позволяющее при (l в.г.) = 0 за-
вершить симметричную разрезку исходной заготовки
гребнем нижнего прокатного валка. Затем, при фак-
тическом выходе заготовки из очага деформации
первого разрезного фасонного калибра, формирует-
ся конфигурация швеллерного раската крупногаба-
ритного прокатного профиля U-260 (рис. 3), с попе-
речным сечением, обладающим составными струк-
турными элементами, выполненными в виде двух
ложных фланцев 1, стенки 2, и двух полок 3.
Выводы
Использование разработанного комплекса техниче-
ских решений, задействованных в процессе прокатки
в группе черновых калибров рельсобалочного стана
«800» на ПАО «ЕВРАЗ – ДМЗ им. Петровского» круп-
ногабаритного швеллерного профиля U-260, позволит:
– повысить технологическую гибкость рельсоба-
лочного стана, путём унификации геометрических
параметров исходной заготовки с целью возмож-
ности её дальнейшего использования при произ-
водстве не одного, а нескольких крупногабаритных
швеллерных профилей, в частности для производ-
ства швеллера № 27П;
– стабилизировать первоначальную стадию про-
цесса прокатки швеллерного профиля U-260, путём
последовательного и рационального заполнения
металлом очага деформации чернового разрезно-
го калибра рельсобалочного стана, непосредствен-
но формирующего первоначальный раскат данного
крупногабаритного швеллерного профиля.
Момент захвата прокатными валками исходной за-
готовки швеллера U-260 в первом фасонном калибре чер-
новой клети стана «800»
Конфигурация сформированного швеллерного
раската U-260, полученная в первом черновом фасонном
калибре стана «800»
Рис. 2.
Рис. 3.
(lн.г.) = (lб.с.)
6 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (264) ’2015
1. Бергеман Г. В. Перспективные направления совершенствования металлургических технологий на ОАО «ДМЗ им. Пе-
тровского» / Г. В. Бергеман // Металл и литьё Украины. – 2008. – № 5. – С. 3-5.
2. Фролов Д. Б. Маркетинг металлопродукции ПАО «ЕВРАЗ-ДМЗ им. Петровского» и пути повышения её конкурентоспо-
собности / Д. Б. Фролов // Металл и литьё Украины. – 2014. – № 5-6. – С.13-15.
3. Фролов Д. Б. Разработка путей повышения конкурентоспособности и коммерческой привлекательности предприятия /
Д. Б. Фролов // Новости науки Приднепровья. – 2012. – № 3-4. – С. 98-101.
4. Бахтинов Б. П. Калибровка прокатных валков / Б. П. Бахтинов, М. М. Штернов – М.: Металлургиздат,1953. – 784 с.
5. Грудев А. П. Технология прокатного производства / А. П. Грудев, Л. Ф. Машкин, М. И. Ханин – М.: Металлур-
гия,1970. – 216 с.
6. Освоение нового способа прокатки швеллеров на стане «600» / И. К. Дорожко, М. Б. Луцкий, В. А. Луценко, А. А. Чич-
кан // Сталь. – 1998. – № 7. – С. 42-45.
7. Совершенствование технологии производства швеллеров с применением развернутой калибровки валков / Г. В. Бер-
геман, С. М. Антонюк, М. В. Краев и др. // Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2007. – 64 с.
8. Илюкович Б. М. Прокатка и калибровка: Справочник / Б. М. Илюкович, Н. Е. Нехаев., В. П. Капелюшный. – Днепропе-
тровск: РИА «Днепр-Вал», 2004. – Т. 5. – 375 с.
ЛИТЕРАТУРА
В умовах прокатного виробництва ПАТ «ЄВРАЗ – ДМЗ ім. Петровського» розроблений комплекс технічних рішень,
що дозволяють стабілізувати первісну стадію процесу прокатки великогабаритного швеллерного профілю U-260,
шляхом послідовного та раціонального заповнення металом осередку деформації чорнового розрізного калібру
рейкобалкового стану «800».
Бергеман Г. В.
Технологічні особливості виробництва крупногабаритного швелерного
профілю U-260 в умовах рейкобалкового стану «800»
Анотація
Ключові слова
швелерний прокатний профіль U-260, лінійний рейкобалковий стан «800»,фасоний чор-
новий калібр, коеффіцієнт витяжки, нейтральна лінія калібрів
Bergeman G.
Technological peculiarities of U-260 large rollformed channel production on
«800» rail and structural steel mill
Summary
In conditions of PJSC «Eurasia – DMZ named Petrovsky» mill products the technical solutions complex was developed. It
allows the stabilization of the initial stage of rolling process for large U-260 rollformed channel by a consistent and rational
filling the deformation zone of «800» rail and structural steel mill rough fuller with metal.
U-260 large rollformed channel, linear «800» rail and structural steel mill, contour roughing
groove, coefficient of elongation, neutral line of a grooveKeywords
Поступила 09.04.15
|