Совершенствование производства гнутых профилей и профильных труб в ОАО «ММК» Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Глубина сферической лунки черной жести непрерывного отжига

вом этапе внедрения приборов в 2003 году, когда показания величин обжатий полосы выводились на экран цифрового индикатора.

Результатом контроля технологии дрессиров-

ки явилось значительное повышение глубины сферической лунки, определяющей пластичность жести непрерывного отжига (см. таблицу).

На рис. 6 представлена диаграмма выхода черной жести непрерывного отжига, не соогветсг-вующей требованиям нормативной документации.

Таким образом, внедрение САИВП «Вытяжка » на дрессировочных станах № 1 и 2 ЛПЦ-3 ОАО «ММК» позволило контролировать обжатия при дрессировке жести и при этом снизить производство черной жести, не соответствующей требуемым свойствам по заказам.

Толщина, мм Глубина сферической лунки 1е, мм

2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г.

0,18 6,9 7,1 7,5 8,0

0,20 7,1 7,3 7,7 8,2

0,22 7,3 7,5 7,9 8,4

УДК 621.771

В.Г. Антипанов, В.Л. Корнилов, А.С. Белышев

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ И ПРОФИЛЬНЫХ ТРУБ В ОАО «ММК»

Совершенствование и развитие производства гнутых профилей проката в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» ведётся в направлении создания новых и конкурентоспособ-ных видов продукции. Разработка технологии их профилирования идет параллельно с совершенст-вованием существующей технологии производст-ва на четырех профилегибочных агрегатах: 1^4x50^300 и 2^8x100^600 (сортовые профили),

0,5^2,5x3004500 и 1^5x3004650 (листовые гофрированные , в том числе с полимерными покры-тиями, и профили высокой жёсткости - ПВЖ, с периодически повторяющимися гофрами).

Одним из недостатксв известных гофрированных профилей является большая разница их моментов сопротивления в двух взаимно перпендикулярных направлениях: для листов с продольными гофрами величина сопротивления продольному изгибу значительно больше, чем поперечному из -гибу. Это вызывает необходимость при эксплуата-ции таких профилей (например, в качестве настилов или перекрытий) использовать дополнитель-ные усиливающие элементы, что повышает расход металла. Освоенный на агрегате «0,5^2,5» гофрированный профиль с волнистыми гофрами (рис. 1) практически лишён этих недостатков, т.е. он близок к профилю «изотропной» жесткости [1].

Широкое распространение получили гофрированные листы с трапециевидными гофрами. Однако при воздействии на них большой про -

* В работе принимали участие Гридневский В.И., Арханде-ев А.В.

дольной изгибающей нагрузки нередко происхо-диг уменьшение высоты гофров (с одновременным увеличением их ширины), что ухудшает прочностные характеристики профилей. С целью устранения этого недостатка освоено производство оригинального листового профиля с «грибовидными» гофрами (рис. 2). Испытания его показали, что при больших нагрузках (нормальных или продольно-скручивающих) происходит уменьшение высоты гофров и в конечном итоге соприкосновение их вершин, что только повышает несущую способность профиля [2].

Гофрированные листы нередко используют для изготовления панелей различного назначе-ния, обычно с внутренним наполнителем [3]. На ММК разработана оригинальная конструкция панель-кассеты (рис. 3), а также технология её производства.

Панель-кассета образована парой гофрированных листов с противоположно- направленными (продольными и поперечными) гофрами. Листы плотно соприкасаются друг с другом (гофры - наружу), а их боковые кромки соединены «в замок». Испытания панель-кассет показали, что при оптимальном соотношении параметров листов и гофров (высота гофров ог 10 до 40 толщин листа; количество гофров - от 3 до 9) кассеты обладают одинаковым сопротивлением продольному и поперечному изгибам на участках равной ширины и длины и способны выдерживать значительные скручивающие усилия.

Технология изготовления панель-кассет пре-дусматривает двухуровневое профилирование

&

г

м

ГТЪ!

ГГ

по СС

Рис. 2. Листовой профиль с грибовидными гофрами:

Рис. 1. Гофрированный профиль с волнистыми гофрами: 1 - гофр; 2 - вершина гофра; 3 - плоский

1 - вершина гофра; 2 - дуга изгиба гофра; 3 - гофр; межгофровый участок; 4 - боковые грани

4 - дуга сопряжения гофров; 5 - дуга при вершине гофра гофров; 5 и 6 - участки изгиба соответственно

Рис. 3. Стальная панель-кассета: 4 и 12 - станины; 5 - муфта привода;

а - листовой профиль 1 с поперечными гофрами; 6 - конические бочки; 7, 8, 13 и 14 - нажимные

б - профиль 2 с поперечными гофрами; 3 - продольные винты; 9 - вертикальный валок; 10 - щековина гофры; 4 - поперечные гофры; 5 - плоские межгофровые С-образной опоры 11; 15 - основание;

участки; 6 - «замок»; 7 - плоские боковые участки 16 - формуемая турба

в четырехвалковых клетях с двумя парами горизонталь-ных валков, конструкция которых также разработана.

Большим спросом в настоящее время пользуются профильные трубы (в основном - квадратного и прямоугольного сечения), изготавливаемые из круглых труб - заготовок различного сортамента. Ранее на комбинате была разработана конструкция универсальной четырехвалковой клети [4], отличительной особенностью которой является возможность изменения высоты и ширины прямоугольного (квадратного) калибра с изменением его площади от нуля до максимальной величины, определяемой длиной бочки валков, образующих калибр [5].

С целью расширения сортамента профильных труб предложена клеть для формовки треугольных труб (рис. 4). Трубы такого сечения, как показали сравнительные испытания, обладают в 1,43... 1,54 раза большим сопротивлением продольному изгибу, чем круглые трубы, ив 1,18. 1,30 раза большим , чем квадратные (при равном периметре и толщине металла).

Значительное внимание уделяется и совершенствованию конструкции профилегибочных валков, в основном увеличению длительности их рабочей кампании (в частности, её прогнозированию) и расширению технологических возможностей валков.

В цехе гнутых профилей используется способ определения длительности работы валков, сущность которого заключается в определении объема валков, потребного для производства ранее не из -готовлявшегося на данном стане профилеразмера, т.е. того количества (тоннажа) валков, которое в результате последовательных переточек по износу станет непригодным для дальнейшей работы [6].

Это количество определяется из зависимости:

1 - цапфа; 2 - бурт; 3 - стопорная гайка; 4 - цилиндроконические элементы; 5 - валок; 6 - проточка

С =(°,95... °,98). С, к 11 |.т

где С\ - известное количество металла, прокатанного из заготовки толщиной к 1 и шириной Б\ в валках с катающим диаметром ^ при наибольшем давлении металла на валки Р^ к2, В2, й2м Р2 - те же показатели для нового сортамента (величина Р2 определяется в начале его формовки).

С целью возможности изготовления на одних и тех же валках сортовых профилей с различной шириной горизонтального элемента сечения (например, швеллерных и корытных профилей) ис-пользуется конструкция валка, показанного на рис. 5 [7].

В цилиндрических элементах 4 валка выполнены проточки 6, глубина кп которых примерно равна высоте ке части элемента валка 5 с диаметром с1, а диаметр йп проточки выбран таким, чтобы обеспечить в ней легкоходовую посадку промежуточного элемента 5. В зависимости от положения этих промежуточных элементов (при развороте их на 180°) будет изменяться расстояние между элементами в пределах величины 2кВ.

Все оригинальные технические решения в области профилегибочного производства защищены в ОАО «ММК» патентами, количество которых в настоящий момент - около 300.

Библиографический список

1. Пат. 2281177 РФ. Листовой гофрированный профиль / Корнилов В.Л., Антипанов В.Г., Урмацких А.В. и др. // Открытия, изобретения. 2006. № 22.

2. Пат. 2281178 РФ. Листовой гнутый профиль / Антипанов В.Г., Корнилов В.Л., Урмацких А.В. и др. // Открытия, изобретения. 2006. № 22.

3. Производство гнутых профилей (оборудование и технология) / Под ред. И.С. Тришевского. М.: Металлургия, 1982. С. 312-314.

4. Пат. 2201825 РФ. Универсальная четырехвалковая клеть для профилирования труб / Антипанов В.Г., Бондяев И.И., Афанасьев В.Ф. и др. // Открытия, изобретения. 2003. № 10.

5. Совершенствование технологии в ОАО «ММК: Сб. трудов ЦЛКММК. Вып. 5. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 205-208.

6. Пат. 2270070 РФ. Способ определения длительности рабочей кампании профилегибочных валков / Антипанов В.Г., Карпов Е.В., Архандеев А.В. и др. // Открытия, изобретения. 2006. № 5.

7. Пат. 2256523 РФ. Валок профилегибочного стана / Сеничев Г.С., Антипанов В.Г., Белышев А.С. и др. // Открытия, изобретения. 2005. № 20.

УДК 658.562:621.771

М.И. Румянцев, А.С. Цепкин, Т.В. Оплачко

УНИФИЦИРОВАННЫЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ОЦЕНОК ПРИ КВАЛИМЕТРИЧЕСКОМ ОЦЕНИВАНИИ КАЧЕСТВА ПРОКАТА

Наиболее объективные и достоверные выводы относительно соответствия качества проката требованиям нормативных документов могут быть сделаны только с применением квалимет-рического оценивания [1-3].

Из квалиметрических методов наиболее совершенным и объективным является комплексный метод оценки качества, в соответствии с которым применяется комплексный показатель Q, отображающий одним числом все множество свойств, составляющих качество продукции. Вместе с тем в ряде работ, например в [1-3] и др., отмечается, что дифференциальные оценки качества имеют самостоятельную ценность, т. к. позволяют сопоставить фактические значения единичных показателей качества с заданными (эталонными, базовыми).

Единичные показатели качества конкретной продукции образуют существенно разнородную совокупность как по абсолютным значениям, так и по размерностям. Поэтому для обеспечения сопоставимости дифференциальных оценок отдельных свойств предпочтительно использовать относительные величины [2, 3]. Например:

Р

Чі = Р~

или

Чі =

Р,

(1)

(2)

где Р) и Р]б - фактическое и базовое значения показателя качества.

Более содержательными являются относительные оценки, которые зависят не только от абсолютного значения показателя, но и от величины , характеризующей интервал измене -ния этого показателя от наименьшего возможного значения Р)шп до наибольшего Р) тах. Например [1, 2]:

Р - Р .

І тах і шіп

ИЛИ

Ч, =1 -

(3)

(4)

І тах Р'тт

где Р]б - базовое значение анализируемого показателя.

Указанный подход к расчету дифференциальных оценок обладает некоторыми недостатками. Например, нет единообразия в трактовке понятия «Базовое значение показателя». Если требования к анализируемому показателю качества установлены в виде одностороннего ограничения, то не очевидно, каким следует принимать другое возможное значение. При использовании зависимостей типа (1) и (2) приходится выбирать ту из них, которая соответствует увеличению дифференциальной оценки при изменении единичного показателя в сторону улучшения качества.

Журнал "Сталь" в 1976-1978 гг. провел дискуссию по оценке качества металлопродукции, итоги которой позволили В.Т. Жадану и В.А. Ма-невичу указать на следующие общие моменты в различных точках зрения на подход к решению данной проблемы [4]:

- для каждого уровня управления качест-вом следует выработать свои критерии;

- базовыми требованиями к качеству для сравнения должны быть требования, из -ложенные в стандартах;

- оценка качества, должна иметь конкретное численное значение, отражающее состояние объекта управления;

- в основе определения значений оценок качества должен лежать статистический подход.