Определение рациональных режимов термической обработки литых прокатных валков из заэвтектоидной стали 170ХНМ
Another Title
Determination of Rational Modes for Heat Treatment of Cast Rolls Made of 170XHM Grade of Hypereutectoid Steel
Bibliographic entry
Определение рациональных режимов термической обработки литых прокатных валков из заэвтектоидной стали 170ХНМ = Determination of Rational Modes for Heat Treatment of Cast Rolls Made of 170XHM Grade of Hypereutectoid Steel / Б. Б. Зарицкий [и др.] // Литейное производство и металлургия 2021. Беларусь [Электронный ресурс] : 29-я Международная научно-техническая конференция и информационная выставка : труды участников конференции / Белорусский национальный технический университет ; под общ. ред. Е. И. Маруковича ; ред.: С. В. Машканова [и др.]. – Минск : БНТУ, 2021. – С. 105-111.
Abstract
Рассмотрен вопрос по рационализации режимов термической обработки прокатных валков из заэвтектоидной стали 170ХНМ. Отмечено, что для условий ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков» такое решение без значительных финансовых затрат приведет к частичному решению проблемы лимитирующего звена по печам термической обработки, задействованных в технологическом цикле производства монометаллических прокатных валков из стали 170ХНМ. Показано, что для решения поставленной задачи произведена адаптация математического аппарата, обеспечивающая прогнозирование теплового состояния бочки прокатного валка в процессе ее термообработки. Численное решение задачи теплопроводности методом конечных разностей в радиальных координатах позволило существенным образом уменьшить машинное время расчета цикла термической обработки, как следствие, привело к возможности увеличения количества пассивных экспериментов, направленных на рационализацию времени отжига прокатных валков. Представлены данные по изменению теплофизических свойств материала стали 170ХНМ в температурном интервале 20–1100 °С, применяемые в качестве условия однозначности при прогнозировании теплового состояния прокатного валка, находящегося в рабочей зоне термической печи. Полученные теоретические решения и экспериментальные данные положены в основу алгоритмов программы оценки теплового и напряженного состояния бочки прокатного валка TermoRoll V1.1. Показано, что решение разработанного программного продукта позволило сократить время термической обработки валков из стали 170ХНМ на 7–12,3 % в зависимости от диаметра бочки валка, кроме того, предложенные решения применены при проектировании технологического цикла термической обработки крупногабаритных валков диаметрами до 1450 мм.
Abstract in another language
The paper considers the issue of rationalizing the modes of heat treatment of rolls made of 170XHM grade of hypereutecoid steel. It is noted that for the conditions of CJSC Magnitogorsk Plant of Rolling Rolls, such a decision, without significant financial costs, will lead to a partial solution of the problem of the limiting link for heat treatment furnaces involved in the technological cycle of production of monometallic rolls. It is shown that in order to solve the problem posed, an adaptation of the mathematical apparatus was carried out, which ensures the prediction of the thermal state of the mill roll barrel in the process of its heat treatment. The numerical solution of the problem of thermal conductivity by the method of finite differences in radial coordinates made it possible to significantly reduce the machine time for calculating the heat treatment cycle, as a result, led to the possibility of increasing the number of passive experiments aimed at rationalizing the time of annealing of the rolls. The paper presents data on the change in the thermophysical properties of the 170XHM steel material in the temperature range 20–1100 °C used as a condition for unambiguity in predicting the thermal state of a rolling roll located in the working zone of a thermal furnace. The obtained theoretical solutions and experimental data has formed the basis for the algorithms of the program for evaluating the thermal and stress state of the roll barrel TermoRoll V1.1. It is shown that the solution of the developed software product made it possible to reduce the time of heat treatment of rolls made of 170KhNM steel by 7–12.3 %, depending on the diameter of the roll barrel, in addition, the proposed solutions were applied in the design of the technological cycle of heat treatment of large rolls with diameters up to 1450 mm.