Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование технологии производства длинномерных рельсов с использованием программного комплекса DEFORM 3D

ФИО: Борисов П.В.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н. Чередников Владимир Алексеевич

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Пластической деформации специальных сплавов

Академическая группа: МО-12-1

Выпуск длинномерных, дифференцированно термоупрочненных рельсов возможен исключительно на современных рельсобалочных станах в составе которого имеется непрерывная группа универсальных клетей. Подобные станы не так давно введены в эксплуатацию на отечественных предприятиях – ОАО «ЕВРАЗ ОЗСМК» и ОАО «ЧМК» (ОАО «Мечел»).

Производство длинномерных рельсов, в отличии от производства 25-метровых рельсов, имеет ряд отличительных особенностей, которые необходимо изучить. В данном проектt для моделирования процесса прокатки использован программный комплекс DEFORM 3D.

Специализированный программный комплекс DEFORM 3D позволяет анализировать весь технологический процесс получения изделия, от заготовительной операции до механической обработки.При этом предоставляются исчерпывающие возможности для обработки результатов.

В качестве базового варианта для проведения моделирования, были выбраны два стана, «Сверхсовременный рельсовый стан, оснащенный непрерывной реверсивной трехклетьевой группой в составе двух универсальных и одной двухвалковой эджерной клети» ОАО «ЕВРАЗ ОЗСМК» и рельсобалочный стан 900/800/850 ОАО «ЕВРАЗ НТМК» с линейным расположением клетей. Это позволило определить закономерности изменения температурных полей и напряженного состояния металла при прокатке рельсов с использованием различной технологии – прокатки рельсов в двухвалковых калибрах и прокатки в универсальных четырех валковых калибрах.

В ходе исследования было выявлено, что при производстве 100 метровых рельсов, особенно в последних проходах, появляется неравномерность распределения температур по длине рельсового раската (рисунок 1) и соответственно различие напряженного состояния в сечении рельса по всей его длине.

Разность температур между передним и задним концом прокатываемого металла в последних проходах может достигать 50–60°С, что в свою очередь влияет на нарушение прямолинейности рельсов при прокатке и термообработке, а так же повышает риск не получения заданной структуры по всей длине проката.

Использование программного комплекса Deform 3D позволит разработать новые методы предотвращения образования дефектов при производстве металлопродукции.

Рисунок 1 – Распределение температурных полей в поперечном сечении рельсовой заготовки после прокатки в чистовом калибре