Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб
The theory of formation and transformation of the stress-deformation and temperature state of coils of hot-rolled and coldrolled steel strips during their winding-unwinding in the processes of rolling, heat treatment, training, transportation, storage, and performance of other production operations...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/35 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471908326604800 |
|---|---|
| author | Мазур, В. Л. Тимошенко, Валерій Приходько, Ігор |
| author_facet | Мазур, В. Л. Тимошенко, Валерій Приходько, Ігор |
| author_sort | Мазур, В. Л. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-21T14:26:40Z |
| description | The theory of formation and transformation of the stress-deformation and temperature state of coils of hot-rolled and coldrolled steel strips during their winding-unwinding in the processes of rolling, heat treatment, training, transportation, storage, and performance of other production operations at metallurgical plants has been developed. Mathematical models, algorithms and a computer system implementing them are proposed. A description of the possibilities of using this system when solving various tasks is given. In the computer system, an approach to assessing the influence of the parameters of the process of cold rolling and winding the stock into coils, the temperature and speed regimes of their heating and cooling during annealing in hood furnaces is considered. For the first time, the methodology for identifying patterns of influence of interturn gaps in coils on their stress-strain state was disclosed. The procedure for detecting the effects of cold rolling speed, temperature, tension of the strips rolled and wound into coils, and their surface roughness on the stress-strain state of the coils is shown. In detail, the implementation of new ideologies and approaches to solving the problem of determining the stressstrain state (STS) of rolls is shown in the computer system. Models and algorithms for calculating STS, which are the basis of the computer system, are developed on the basis of classic solutions in the field of materials science, theories of elasticity, metal pressure treatment, heat engineering, gas dynamics, numerical methods and other fields of knowledge. The computer system revealed the mechanisms of forming the temperature and stress-strain state of coils of steel strips in the processes of rolling, heating, isothermal aging and cooling during annealing in hood furnaces; the influence of the temperature and speed regimes of rolling and annealing on the occurrence of critical interturn pressures in the coils, which lead to surface defects of the “bend line” (breaks) and defects in the shape of the coils, is taken into account. The possibilities of influencing the STS of coils during rolling by adjusting the tension of the strip, and during annealing by adjusting the duration of isothermal exposure and the rate of subsequent cooling of the rolls, are revealed. References to literary sources are provided, which detail the results of research on scientific and technical problems implemented in the computer system. In the computer system, methods of winding cold-rolled strips into coils are used, which exclude the loss of their stability and the formation of “bends”, subsidence, “bird” defects during the production of thin sheet steel in industrial conditions. Recommendations are given regarding the choice of a rational technology for the coil production of hot-rolled and cold-rolled strips, sheet metal. The developed solutions are implemented in the “CoilTemper3D” computer system and are used in production. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:00Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-35 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:00Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-352023-05-21T14:26:40Z Implementation of calculation methods in a specialized computer system of the stressdeformation and temperature state of steel strip coils Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб Мазур, В. Л. Тимошенко, Валерій Приходько, Ігор metallurgy steel production of strips quality coils stress state calculations algorithms computer systems defect prevention металургія сталь виробництво штаб якість рулони напружений стан розрахунки алгоритми комп’ютерні системи запобігання дефектам The theory of formation and transformation of the stress-deformation and temperature state of coils of hot-rolled and coldrolled steel strips during their winding-unwinding in the processes of rolling, heat treatment, training, transportation, storage, and performance of other production operations at metallurgical plants has been developed. Mathematical models, algorithms and a computer system implementing them are proposed. A description of the possibilities of using this system when solving various tasks is given. In the computer system, an approach to assessing the influence of the parameters of the process of cold rolling and winding the stock into coils, the temperature and speed regimes of their heating and cooling during annealing in hood furnaces is considered. For the first time, the methodology for identifying patterns of influence of interturn gaps in coils on their stress-strain state was disclosed. The procedure for detecting the effects of cold rolling speed, temperature, tension of the strips rolled and wound into coils, and their surface roughness on the stress-strain state of the coils is shown. In detail, the implementation of new ideologies and approaches to solving the problem of determining the stressstrain state (STS) of rolls is shown in the computer system. Models and algorithms for calculating STS, which are the basis of the computer system, are developed on the basis of classic solutions in the field of materials science, theories of elasticity, metal pressure treatment, heat engineering, gas dynamics, numerical methods and other fields of knowledge. The computer system revealed the mechanisms of forming the temperature and stress-strain state of coils of steel strips in the processes of rolling, heating, isothermal aging and cooling during annealing in hood furnaces; the influence of the temperature and speed regimes of rolling and annealing on the occurrence of critical interturn pressures in the coils, which lead to surface defects of the “bend line” (breaks) and defects in the shape of the coils, is taken into account. The possibilities of influencing the STS of coils during rolling by adjusting the tension of the strip, and during annealing by adjusting the duration of isothermal exposure and the rate of subsequent cooling of the rolls, are revealed. References to literary sources are provided, which detail the results of research on scientific and technical problems implemented in the computer system. In the computer system, methods of winding cold-rolled strips into coils are used, which exclude the loss of their stability and the formation of “bends”, subsidence, “bird” defects during the production of thin sheet steel in industrial conditions. Recommendations are given regarding the choice of a rational technology for the coil production of hot-rolled and cold-rolled strips, sheet metal. The developed solutions are implemented in the “CoilTemper3D” computer system and are used in production. Розроблено теорію формування та трансформації напружено-деформованого та температурного стану рулонів гарячекатаних та холоднокатаних сталевих штаб при їх змотуванні-розмотуванні у процесах прокатки, термічної обробки, дресирування, транспортування, складування, виконання інших виробничих операцій на металургійних комбінатах. Запропоновано математичні моделі, алгоритми та комп’ютерну систему, що їх реалізує. Наведено опис можливостей використання цієї системи при вирішенні різних завдань. В комп’ютерній системі розглянуто підхід до оцінки впливу параметрів процесу холодної прокатки та змотування штаб у рулони, температурношвидкісних режимів їх нагрівання і охолодження при відпалі у ковпакових печах. Вперше розкрито методологію виявлення закономірностей впливу міжвиткових зазорів у рулонах на їх напружено-деформований стан. Показано процедуру виявлення ефектів швидкості холодної прокатки, температури, натягу штаб, що прокатуються і змотуються в рулони, шорсткості їх поверхні на напружено-деформований стан рулонів. У деталях показано реалізацію в комп’ютерній системі нових ідеології та підходів до вирішення ключової в технології листопрокатного виробництва задачі визначення напружено-деформованого стану (НДС) рулонів. Моделі та алгоритми розрахунку НДС, що покладені в основу комп’ютерної системи, розроблені на основі класичних рішень у галузі матеріалознавства, теорій пружності, обробки металів тиском, теплотехніки, газової динаміки, чисельних методів та інших сфер знань. У комп’ютерній системі розкрито механізми формування температурного та напружено-деформованого стану рулонів сталевих штаб у процесах прокатки, нагріву, ізотермічної витримки та охолодження під час відпалу в ковпакових печах; враховано вплив температурно-швидкісних режимів прокатки та відпалу на виникнення критичних міжвиткових тисків у рулонах, що призводять до дефектів поверхні штаб «лінії перегину» (злами) та дефектів форми рулонів. Розкрито можливості впливу на НДС рулонів при прокатуванні регулюванням натягу штаби, а при відпалі регулюванням тривалості ізотермічної витримки та швидкості подальшого охолодження рулонів. Надано посилання на літературні джерела, в яких детально викладено результати досліджень науково-технічних задач, що реалізуються у комп’ютерній системі. В комп’ютерній системі використані способи змотування холоднокатаних штаб у рулони, що виключають втрату їх стійкості та утворення дефектів «перегини», просідання, «пташка» при виробництві тонколистової сталі в промислових умовах. Дано рекомендації щодо вибору раціональної технології виробництва рулонним способом гарячекатаних та холоднокатаних штаб, жерсті. Розроблені рішення реалізовано в комп’ютерній системі «CoilTemper3D» і використовуються на виробництві. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-21 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/35 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 30 No. 3 (2022): Метал та лиття України Метал та лиття України ; Том 30 № 3 (2022): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/35/35 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | металургія сталь виробництво штаб якість рулони напружений стан розрахунки алгоритми комп’ютерні системи запобігання дефектам Мазур, В. Л. Тимошенко, Валерій Приходько, Ігор Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| title | Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| title_alt | Implementation of calculation methods in a specialized computer system of the stressdeformation and temperature state of steel strip coils |
| title_full | Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| title_fullStr | Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| title_full_unstemmed | Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| title_short | Реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| title_sort | реалізація методів розрахунку в спеціалізованій комп’ютерній системі напружено-деформованого і температурного стану рулонів сталевих штаб |
| topic | металургія сталь виробництво штаб якість рулони напружений стан розрахунки алгоритми комп’ютерні системи запобігання дефектам |
| topic_facet | metallurgy steel production of strips quality coils stress state calculations algorithms computer systems defect prevention металургія сталь виробництво штаб якість рулони напружений стан розрахунки алгоритми комп’ютерні системи запобігання дефектам |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/35 |
| work_keys_str_mv | AT mazurvl implementationofcalculationmethodsinaspecializedcomputersystemofthestressdeformationandtemperaturestateofsteelstripcoils AT timošenkovaleríj implementationofcalculationmethodsinaspecializedcomputersystemofthestressdeformationandtemperaturestateofsteelstripcoils AT prihodʹkoígor implementationofcalculationmethodsinaspecializedcomputersystemofthestressdeformationandtemperaturestateofsteelstripcoils AT mazurvl realízacíâmetodívrozrahunkuvspecíalízovaníjkompûterníjsistemínapruženodeformovanogoítemperaturnogostanurulonívstalevihštab AT timošenkovaleríj realízacíâmetodívrozrahunkuvspecíalízovaníjkompûterníjsistemínapruženodeformovanogoítemperaturnogostanurulonívstalevihštab AT prihodʹkoígor realízacíâmetodívrozrahunkuvspecíalízovaníjkompûterníjsistemínapruženodeformovanogoítemperaturnogostanurulonívstalevihštab |