АО «ЕВРАЗ-НТМК», Нижний Тагил, Россия:

Д. А. Полуэктов, инженер-технолог цеха прокатки широкополочных балок, эл. почта: Dr.saers@gmail.com
В. Ю. Рубцов, главный специалист по производству рельсов, канд. техн. наук, эл. почта: Uriylot@mail.ru

Нижнетагильский технологический институт (филиал) Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижний Тагил, Россия:
О. И. Шевченко, заведующий кафедрой металлургических технологий, докт. техн. наук, доцент, эл. почта: oleg.shevchenko@urfu.ru
М. В. Миронова, заместитель директора, канд. техн. наук, доцент

В рамках расширения сферы промышленно-гражданского строительства предложено освоение производства крупногабаритных двутавров 80–90–100 с включением их конфигураций в ГОСТ Р 57837–2017, в условиях цеха прокатки широкополочных балок (ЦПШБ) АО «ЕВРАЗ НТМК» разработаны технология и калибровки валков для получения всех типоразмеров двутавров данного номенклатурного ряда из одного типоразмера непрерывнолитых заготовок (НЛЗ) 1050x450x120 мм. Исследование проведено с целью проверки возможности получения из данного сечения НЛЗ требуемых размеров подкатов с обжимной клети 1300 для дальнейшей прокатки балок на универсально-балочном стане (УБС) по уже существующей технологии. На примере получения подката для производства двутавров 100Ш проведено моделирование процесса прокатки в клети 1300 при помощи программы Deform-3D, заключавшееся в поочередной реверсивной прокатке шести проходов с двумя кантовками в первом закрытом калибре и седьмым (чистовым) проходом во втором открытом калибре. Результаты моделирования показали, что в условиях ЦПШБ АО «ЕВРАЗ НТМК» возможно производство двутавра 100Ш из НЛЗ. Показан характер изменения напряжений от первых до последних проходов. В результате моделирования выявлено, что отсутствие направляющих линеек для удержания заготовки привело к смещению части металла в сторону одной полки и несимметричности прокатки. Максимальные значения крутящего момента появляются в чистовом проходе, при этом остается трехкратный запас по моменту клети 1300, что указывает на возможность получения заготовки для УБС, предназначенной для прокатки двутавра 100Ш. В дальнейшем для проверки использования исходной НЛЗ с предложенными размерами сечения необходимо также провести моделирование прокатки двутавров 80 и 90 с получением исходной заготовки на УБС.

1. ГОСТ Р 57837–2017. Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия. — Введ. 01.05.2018.
2. Бородин В. В., Кавун Д. Е., Шведов К. Н., Соколов К. Е. Новый сортамент – новые достижения. Балка ОАО «ЕВРАЗ НТМК» на строительстве спортивных объектов // Черные металлы. 2015. № 5 (1001). С. 32–34.
3. Киричков А. А., Дроздецкая К. С., Быков В. А. Универсальный балочный стан // Сталь. 1983. № 2. С. 45.
4. Кавун Д. Е., Свириденко В. В., Рубцов В. Ю. Выпуск новых видов проката — ориентация на потребителя // Металлург. 2020. № 6. С. 27–31.
5. Пат. 2758605 РФ. Способ изготовления горячекатаного двутавра из фасонной заготовки / П. А. Зажигаев, Д. Е. Кавун, О. В. Килишевский, В. Ю. Рубцов, В. В. Тютерев, М. А. Казаковцев, К. Н. Шведов, В. С. Чурилов, А. Н. Бородин, К. Е. Соколов ; заявл. 05.08.2020 ; опубл. 01.11.2021, Бюл. № 31.
6. Шилов В. А., Литвинов Р. А., Шварц Д. Л. Моделирование процесса прокатки рельсов в универсальных калибрах // Производство проката. 2009. № 8. С. 20–25.
7. Кинзин Д. И., Рычков С. С. Использование программного комплекса Deform-3D при моделировании процессов сортовой прокатки // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2011. № 2. С. 45–48.
8. Востров В. Н., Кононов П. В. Конечно-элементное моделирование процесса раскатки фланца в программном комплексе Deform-3D // Металлы. 2016. № 3. С. 74–81.
9. Сидоров А. А. Моделирование процессов ОМД в программном комплексе Deform // Системы управления жизненным циклом изделий авиационной техники: актуальные проблемы, исследования, опыт внедрения и перспективы развития: cтатьи и тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции. 2014. С. 328.
10. Курочкин В. В., Алыпов П. А., Рубцов В. Ю., Улегин К. А. Исследование напряженного состояния полосы при моделировании прокатки профиля Z для хребтовой балки железнодорожных вагонов // Сталь. 2020. № 6. С. 28–31.
11. Шкуратов Е. А., Выдрин А. В. Совершенствование технологии продольной прокатки полых заготовок на непрерывных раскатных станах // Черные металлы. 2017. № 3. С. 42–46.
12. Shi J., Yu W., Dong E., Wang J. Finite element simulation for hot continuousrolled TC4 alloy seamless pipe // Advances in Materials Processing. 2018. P. 705–716.
13. Levykina A. G., Chabonenko A. A., Shkatov V. V., Mazur I. P. The study of the thermal state of the metal in the production of the hot rolled strips in "Deform 3D" // Journal of Physics: Conference Series. 2018. № 1134 (1). Р. 1–8. DOI: 10.1088/1742-6596/1134/1/012034.
14. Рубцов В. Ю., Тютерев В. В., Килишевский О. В., Кавун Д. Е. Условия прокатки в обжимной клети с индивидуальными приводами валков // Калибровочное бюро. 2020. № 17. С. 17–24.
15. ГОСТ 380–2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. — Введ. 01.07.2008.