Технология производства на стане г/п 2000

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.И. НОСОВА»

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА СТАНЕ Г/П 2000

Магнитогорск

2016



Содержание

Введение

1. Технология производства на стане г/п 2000 ОАО «ММК»

1.1 Краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования

1.2 Основные требования к готовой продукции и заготовке

1.3 Технология производства

1.4 Дефекты при производстве горячекатаных рулонов в ЛПЦ№10

2. Модернизация системы измерения ширины полосы на стане г/п 2000 ЛПЦ №10 ОАО «ММК»

2.1 Система оптимизации обрези

2.2 Измерение ширины полосы

2.3 Описание системы

2.4 Технические характеристики стереоскопического измерителя

2.5 Структура подключения к сети предприятия

2.6 Поверка измерителя

2.7 Опция кривизны

Список использованной литературы



Введение

Целью проекта является увеличение качества продукции за счет внедрения стереоскопического измерителя ширины DigiScan XD4000 на стан горячей прокатки 2000 ЛПЦ №10 ОАО «ММК».

Современное развитие производства проката направлено на снижение энергозатрат, потерь металла и повышение качества металлопродукции. Рассматриваемая работа позволит повысить точность результатов контроля свойств горячекатаного проката. Тем самым снизится количество продукции, ошибочно аттестуемой, как годная, что приведет к снижению издержек производства во всей технологической цепочке и потерь металла в связи с переводом в несоответствующую продукцию.

В результате предложенного мероприятия на стане 2000 ожидается улучшение достоверности контроля качества проката. Это в свою очередь приведет к снижению вероятности отгрузки ошибочно годной продукции и приемки бракованного проката. Повышение контроля качества продукции цеха также благоприятно скажется и на технико-экономических показателях реализуемой продукции цеха.

Предложенное мероприятие позволит не только контролировать качество проката, но и будет способствовать дальнейшему совершенствованию методов управления прокатным станом.



1. Технология производства на стане г/п 2000 ОАО «ММК»

Широкополосный стан горячей прокатки 2000 листопрокатного цеха № 10 ОАО «ММК», примыкающего к отделению непрерывной разливки стали конверторного цеха, предназначен для горячей прокатки листовой стали.

1.1 Краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования

Широкополосный стан горячей прокатки 2000 состоит из:

участка загрузки;

участка нагревательных печей;

черновой группы клетей;

промежуточного рольганга;

чистовой группы клетей;

уборочной линии стана.

Подробная схема расположения оборудования в линии стана изображена на рисунке 1.1.

Участок загрузки состоит из склада слябов (ККЦ), загрузочного рольганга, трех подъемных столов, столов со сталкивателями, трех передаточных тележек и двух весов. Участок нагревательных печей состоит из трех нагревательных печей методического типа, загрузочного рольганга перед каждой печью, приемного рольганга после печей, сталкивателей слябов против печей и приемников слябов из печей. Черновая группа клетей включает вертикальный окалиноломатель (ВОЛ), горизонтальную клеть «ДУО» и пять универсальных клетей «кварто», причем три последние клети, объединенные в непрерывную группу. В каждой клети производят только один пропуск. Промежуточный рольганг оснащен тепловыми экранами типа «энкопанель» и карманом разделки недокатов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чистовая группа клетей включает летучие ножницы, чистовой роликовый окалиноломатель, семь клетей «кварто» (7 - 13), оснащенных гидронажимными устройствами. Все межклетевые промежутки оснащены устройствами ускоренного охлаждения прокатываемой полосы.

Уборочная линия включает два участка моталок. Где на каждом участке имеется группа моталок (в первой группе - 3 моталки, во второй группе - 2 моталки), отводящий рольганг с двумя душирующими устройствами перед каждой группой, а также тележки съемников, контователи, приемники и транспортирующие конвейеры рулонов с подъемно-поворотными столами, а также двумя весами и рулоновязальной машиной на первой группе моталок.

1.2 Основные требования к готовой продукции и заготовке

Сортамент готовой продукции стана

Широкополосный стан горячей прокатки (ШСГП) 2000 предназначен для производства полос из углеродистых и низколегированных марок сталей, свернутых в рулон массой от 7 до 43,3 т, следующих типоразмеров:

толщина, мм - от 1,2 до 16,0

ширина, мм - от 700 до 1830.

Размерный сортамент стана представлен таблицей 1.1.

Допустимые отклонения по толщине и ширине и требования прокату должны соответствовать требованиям ГОСТ 19903-90 и техническим условиям заказчика.

Таблица 1.1 - Размерный сортамент полос ШСГП 2000 по ГОСТ 19903-90

Горячекатаная полоса
толщиной, мм	шириной, мм
1,2 - 2,0 2,1 - 16,0	700 - 1500 700 - 1830

Сортамент широкополосного стана горячей прокатки 2000 по марочному и размерному составу представлен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Сортамент ШСГП 2000 по марочному и размерному составу

Марка стали		Нормативно-техническая документация	Толщина раската, мм	Толщина полосы, мм
1	2	3	4	5
Ст 1 - 3кп, пс RSt 37 - 2 SAE 1006, 1008, 1009, 1010, 1012, 1015, 1017, 1019, 1020, 1021, 1022, 1023, 1025	г/к	16523, 14637 14-1-3579 -83 14-101-344-98 14-101-352-98	28 - 34 28 - 34	1,8 - 3,9
Ст 1- 3сп, ст 3Гсп	г/к	16523, 14637, 14-1-3579-83	28 - 34	1,8 - 3,9
- 20юа, 08ю 08 - 20кп, пс, сп, 25	г/к	4041, 1577, 16523 все ТУ ЛПЦ-4 и 7 14 -1-3579-83 14 -1-3561-83 14 -1-524 -93	28 - 34	1,5 - 39 4,0 - 6,0
Ст5пс, сп	г/к х/к	16523	28 - 34	2,5 - 3,9 4,0 - 8,0
Ст1 - 3кп, пс 08 - 20кп, пс	х/к	16523, 9045 для ЛПЦ-5	28 - 34	1,8 - 3,9 4,0 - 8,0
Ст1 - 3сп, 08 - 20	х/к	16523, 9045 для ЛПЦ-5 и 8	28 - 34	1,8 - 8,0
Ст 1 - 3кп, пс RSt 37 - 2 SAE 1006, 1008, 1009, 1010, 1012, 1015, 1017, 1019, 1020	г/к	16523, 14637 14-1-3579 -83 14-101-344-98 14-101-352-98	28 - 34 28 - 34	1,8 - 3,9
Ст 1- 3сп, ст 3Гсп	г/к	16523, 14637, 14-1-3579-83	28 - 34	1,8 - 3,9
- 20юа, 08ю 08 - 20кп, пс, сп, 25	г/к	4041, 1577, 16523 все ТУ ЛПЦ-4 и 7 14 -1-3579-83	28 - 34	1,5 - 39 4,0 - 6,0
14Г2, 17ГС, 17Г1с, 16ГС	г/к	19281, 17066	28 - 34	2,0 - 3,9 4,0 - 5,4 5,5 - 8,0
10 ХНДП, 10ХДП	г/к	19281, 17066	28 - 34	3,6 - 8,0
30Г, 65Г, 7ХНМ, 50ХГФА	х/к	14959, 17066	28 - 34	3,6 - 8,0
08пс, 08кп, 08ю	х/к	14 -101-346 -95 для переката	28 - 34	2,0 - 6,0
St24	г/к	14 -101-346 -95 с оцинкованием	28 - 34	1,5 - 6,0
45,50 (аналог 12ГС,17ГС)	г/к	14 -101-364 - 98	28 - 34	3,0 - 3,9 4,0 - 7,9 8,0 - 10,0
St50-2, St52-3 (аналог 14Г2, 15ГС)	г/к	14 -101-178-96 14 -101-344 -98	28 - 34	3,0 - 3,9 4,0 - 7,9 8,0 - 10,0 10,1 - 12,0
300W (аналог 14Г2)	г/к	14 -101-376-96	28 - 34	1,8 - 3,9 4,0 - 8,0 8,1 - 10,0
0200	х/к	14 -101-396-97 релейная сталь	28 - 34	2,5
0402Д, 0403Д, 0404Д	х/к	14 -101-382-97 трансформаторная сталь	28 - 34	2,2 2,4 - 2,5
30Т	х/к	14 -1-2685-79	28 - 34	4,0 - 6,35

Прокат производится в листах и предназначен для изготовления прямошовных труб. Требования к качеству установлены в ТУ 14-1-1950-2004. продукция измеритель оборудование стан

Листы поставляют определенной мерной длины в номинальных толщинах в соответствии с таблицей 1.3. Толщину, ширину и длину листов указывают в заказе. По согласованию изготовителя с потребителем допускается поставка листов других толщин.

Таблица 1.3 - Номинальные временное сопротивление и толщина проката

Класс прочности	Временное сопротивление, Н/мм2, (не менее)	Толщина листа для труб с наружным диаметром, мм
		530, 720, 820	1020	1220, 1420
К52	510	7,0; 8,0; 9,0 10,0; 11,0; 12,0; 12,5; 14,0; 15,6; 16,0	9,0; 10,0; 10,0; 12,0; 13,0; 14,0; 15,0; 16,0; 17,0; 17,5	11,0; 12,0; 12,5; 13,0; 14,0; 14,3; 14,5; 15,2; 16,0
К55	540

Предельные отклонения по толщине листов - в соответствии с требованиями ГОСТ 19903 для повышенной точности прокатки. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять листы нормальной точности прокатки. Предельные отклонения по длине и ширине листов - в соответствии с ГОСТ 19903. Серповидность листов не должна превышать 1 мм на 1 м длины или 12 мм на длине 12 м. Отклонение от плоскостности на 1 м длины листа должно соответствовать нормам улучшенной плоскостности по ГОСТ 19903. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять листы нормальной плоскостности по ГОСТ 19903.

Основные требования к заготовке

В качестве исходной заготовки на стане 2000 используются непрерывно литые слябы, поступающие из ККЦ, со следующими характеристиками:

толщина, мм - 250

ширина, мм - от 750 до 1850

длина, м - от 4,8 до 12

масса, т - от 7 до 43,3.

Кроме того, на стане можно прокатывать и катаные слябы мартеновского производства с характеристиками по ОСТ 14-16-17-90.

Использование слябов в качестве исходной заготовки имеет свои преимущества в более равномерном нагреве и эффективном контроле температуры прокатки, в более высокой производительности стана и высоком качестве поверхности и механических свойств готовых полос.

Для обеспечения высокого качества готовой продукции слябы должны соответствовать СТП 101-98-96, включая допуски по геометрическим размерам:

Толщина, мм - +10; - 5;

Ширина, % - ± 1;

Длина, м - ± 60 (для слябов длиной до 9 м);

± 100 (для слябов длиной более 9 м);

Ромбичность (разность диагоналей), мм - не более 10;

Серповидность (кривизна по ширине), мм/п.м - не более 10 мм на 1 м длины заготовки;

Неплоскостность, мм/п.м - не более 20 мм на 1 м длины заготовки.

Требования к качеству слябов не допускают на поверхности слябов продольных, поперечных и сетчатых трещин, поясов, пузырей, наплывов, шлаковых включений, плен.

Появление и количество дефектов литых слябов определяются условиями разливки, химическим составом разливаемой стали, технологическими условиями выплавки, геометрическими размерами сечения слябов, конструкцией с состоянием оборудования МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок) и т.д.

Технология обнаружения поверхностных дефектов непрерывно литых слябов, их выборочная зачистка и выдача на стан 2000 горячей прокатки осуществляется в соответствии с технологической инструкцией ТИ-101-СТ-ККЦ-10-95[17]. Слябы, не отвечающие требованиям СТП 101-98-96 и ОСТ 14-16-17-90 по форме и размерам, на загрузочные устройства не подаются и посаду не подлежат.

1.3 Технология производства

Каждая плавка (партия) слябов перед посадом в печь снабжена сертификатом (накладной), в которой указывают номер плавки, марку стали, размеры слябов, их количество, общую массу подаваемого металла, назначение полос и в случае необходимости дополнительные требования по стандарту, а также характер посада (холодный или горячий).

Подача металла на загрузочный рольганг осуществляется двумя способами: «транзитом», то есть по рольгангу непосредственно с ККЦ и через загрузочные тележки.

При подаче металла через загрузочные тележки оператор контролирует правильность укладки слябов: слябы должны быть уложены ровно, не смещаясь с тележек, должен быть обеспечен свободный съем их подъемным столом и исключена возможность их падения.

На загрузочных рольгангах осуществляется взвешивание каждого сляба с автоматическим заносом веса в ЭВМ. Сляб считается принятым на стан после его взвешивания на весах.

Нагрев слябов перед прокаткой на широкополосном стане 2000 производится в методических печах с шагающими балками. Они обеспечивают нагрев металла до температуры 1250 - 1300 °С. Слябы загружаются в нагревательные печи строго поплавочно, равномерно по печам.

Перед посадом слябов в печи с помощью специальных установок (щеток) с поверхности металла удаляется шлак, окалина и другие предметы, мешающие равномерному нагреву слябов.

Посад слябов подразделяется по температуре на горячий - температура слябов более 500 °С и холодной - температура слябов до 500 °С.

Посад слябов в печи осуществляется в зависимости от их длины в автоматическом режиме следующим образом:

длиной 4670 - 6000 мм - двухрядным;

длиной 7870, 8370, 8470, 8730 - 9870 мм - шахматным:

длиной 11000 - 12000 мм - однорядным.

При неправильном посаде слябов в печи (смещение слябов в одну сторону при продвижении их по печи) посад немедленно прекращается, и принимаются меры по устранению неполадок.

Режим нагрева металла в нагревательных печах стана 2000 приведен в технологической инструкции по печам. В зависимости от группы и марки стали, определяется минимальное время нагрева слябов при холодной или горячей посадке и температура нагрева слябов.

Выдача слябов из печей ведется в строгом соответствии с посадочным ярлыком и технологической инструкцией по печам.

Слябы, нагретые до заданной температуры, выдаются из печи и двигаются по рольгангу к черновой группе клетей.

Первое обжатие производят в вертикальном черновом окалиноломателе (ВОЛ), расположенном перед черновыми клетями. При этом обжатии калибруется ширина раската и взламывается окалина на поверхности. В дальнейшем раскат обжимается в остальных клетях черновой группы (№ 1 - 6). Суммарное обжатие в черновых клетях составляет 80 - 90 % обжатия по стану, частные обжатия в клетях - до 40 %.

От ВОЛа сляб поступает в горизонтальную клеть «ДУО» и далее последовательно в клети № 2, 3, 4, 5, 6. Клети «ДУО» № 2, 3 имеют главные приводы с двигателями постоянной скорости (синхронные).

Клети № 4, 5, 6 объединены в непрерывную подгруппу, где важно обеспечивать согласованный режим прокатки (без подпора или натяжения) во избежание увеличения нагрузки на валки и приводы клетей. Вертикальные клети работают с линейной скоростью, равной скорости последующей горизонтальной клети с коррекцией по обжатию.

Скорости рольгангов синхронизируются со скоростью прокатки и управления в зависимости от положения раската.

Прокатные клети оснащены датчиками давления металла на валки (месдозы). Фотореле, установленные в прокатной линии, следят за продвижением прокатываемой полосы. Для измерения температуры раската в прокатной линии за клетью №2 и на выходе из черновой группы установлены пирометры. Температура полосы после 2-й клети 1100 - 1200 °С, а после выхода из 6-ой клети 1000 - 1100 °С. Скорость прокатки в клетях составляет 5,0 м/с.

После черновой группы раскат по промежуточному рольгангу перемещается к чистовой группе клетей, где прокатываемая полоса находится одновременно в нескольких клетях.

Промежуточный рольганг оснащен тепловым экраном типа «энкопанель», карманом для разделки недокатов и сталкивателем недокатов.

Для сохранения температуры раската и уменьшения разницы между головной и хвостовой частью полосы используются тепловые экраны типа «энкопанель».

В случаях застревания полосы в чистовой группе или в моталках, оставшаяся на промежутке недокатанная полоса сталкивается в карман по разделке недокатов. (Недокат - сляб, прокатанный в одной или нескольких клетях черновой группы).

Концы раската, полученного в черновой группе клетей, имеют неправильную форму, меньшую толщину и более низкую температуру по сравнению с основной его длиной.

Чтобы избегать подобных явлений, а так же для лучшего захвата раската волками перед чистовой группой клетей устанавливаются летучие ножницы для обрезки концов раската.

Скорость движения полос при резке летучими ножницами заднего конца 0,4 - 2 м/с, переднего 0,6 - 1,5 м/с.

В процессе транспортировки раската по промежуточному рольгангу на его поверхности образуется слой вторичной (воздушной) окалины, которая взламывается в чистовом окалиноломателе.

Общее обжатие в чистовой группе клетей составляет 10 - 20 % суммарного обжатия для всего стана. Применяемые обжатия последовательно уменьшают от первой клети к последней.

Для повышения точности полос, прокатываемых в чистовой группе клетей, стан оснащен локальной системой автоматического регулирования толщины (САРТ), поперечного профиля и формы полосы, натяжения (САРН), температуры конца прокатки, работающими в составе АСУ ТП стана и цеха.

Для стабилизации процесса прокатка в чистовой группе ведется с межклетевым натяжением, которое выбирается минимальным с целью исключения влияния натяжения на искажение поперечного профиля полосы в межклетевых промежутках. Натяжение полосы используется как технологический фактор, обеспечивающий устойчивость процесса прокатки и положения полосы на стане

Необходимым условием стабилизации прокатки в непрерывной группе является постоянство секундных объемов металла по клетям, которое с учетом практически неизменной ширины полосы во всех клетях можно записать в виде:

, (1.1)

где h - толщина полосы;

v - скорость прокатки.

Существует возможность работы чистовой группы при выведенных из процесса прокатки от одной до двух клетей. Температура полос за 13-й клетью составляет 750 - 950 °С. Скорость прокатки в клетях чистовой группы 18 - 20 м/с.

Для обеспечения необходимых механических свойств металла и соблюдения температурного режима смотки полосы охлаждаются водой с помощью систем душирования, расположенной на отводящем рольганге перед первой группой моталок и перед второй.

Охлаждению подвергаются полосы в зависимости от марки стали и назначения по соответствующим режимам.

Полосы, прокатываемые на стане, сматываются в рулоны диаметром до 2500 мм моталками первой и второй групп (в зависимости от толщины сматываемой полосы).

Температура полосы при смотке должна быть 500 - 750 °С. Максимальная скорость смотки полосы составляет 21 м/с, а заправочная скорость - 12,5 м/с. Смотку полос в рулоны на стане 2000 горячей прокатки осуществляют дифференцированно: на моталках первой группы (№ 1 - 3) принимают полосы толщиной 1,2 - 3,0 мм, на моталках второй группы (№ 4, 5) принимают полосы толщиной 2,8 - 16,0 мм. Допускается также на моталки 1-ой группы смотка полос до 4 мм, а на 2-ой с 2 мм. Управление моталками как ручное, так и автоматическое.

Смотку остывших полос следует производить на последние моталки в каждой из двух групп - № 3 и 5.

Полосы, смотанные в рулон на первой группе моталок, обвязывается рулоновязальной машиной и взвешивается. Для обвязки рулонов применяется упаковочная лента сечением 0,8 Ч 31 мм в соответствии с СТП-101-128-97. После взвешивания рулоны по конвейерам двигаются к подъемно-поворотному столу и далее по конвейеру к месту, где рулоны в обязательном порядке маркируются с указанием следующих данных:

номер рулона и общее количество рулонов в плавко-партии;

номер плавко-партии;

марка стали;

размер полосы (толщина, ширина);

направление отгрузки;

вес рулона.

Далее по конвейерам рулоны транспортируются на склад готовой продукции, откуда они либо передаются на дальнейшую обработку в другие цеха, либо отгружаются внутри российским или зарубежным потребителям.

При этом рулоны подвергаются соответствующей транспортно-технологической грузопереработке и информационному сопровождению.



1.4 Дефекты при производстве горячекатаных рулонов в ЛПЦ№10

Наиболее характерные дефекты продукции и способы их устранения приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Дефекты стан г/п 2000 ЛПЦ 10

Термин	Определение	Причина возникновения	Способы устранения дефектов
Недокат	Незаконченная прокатка сляба, слитка, блюма, заготовки	1) Прокатка недостаточно прогретого сляба, аварийная остановка оборудования, застре-вания полос на линии стана.	1) Соблюдать технологию нагрева и прокатки металла, следить за исправностью оборудования.
Выброс	Незаданный в прокатку сляб	1) Деформация слябов в печах вследствие нарушения режима нагрева, неправильной схемы посада. 2) Неправильный посад слябов.	1) Соблюдать схему посада и режимы нагрева слябов. Не допускать неправильного посада слябов.
Серповидность	Изгиб формы, при котором кромки листа или полосы в горизонтальной плоскости имеют форму дуги	1) Перекос горизонтальных валков клетей. 2) Большая выпуклость бочки рабочего валка по причине неправильной профили-ровки.	1) Правильная настройка клетей. 2) Правильный подбор профилировки, организация достаточного охлаждения валков и очистка коллекторов охлаждения.
Волнистость	Отклонение от плоскостности, при котором поверхность металлопродукции или ее отдельные части имеют вид чередующихся выпуклостей и вогнутостей.	1) Слишком большие обжатия в клетях, неравномерность обжатия по ширине полосы. 2) Выработка валков вследствие несоблюдения очередности прокатки.	1) Разгрузить либо настроить клети. 2) Перевалить валки, правильно планировать прокатку на стане.
Риски	Дефект поверхности в виде канавки без выступа кромок с закругленным или плоским дном.	1)Не работающие ролики отводящего рольганга, неправильно установленная проводковая арматура..	1) Выставить правильно уровень плит, линеек и проводковой арматуры, следить за состоянием рольгангов.
Коробоватость	Неплоскостность в виде местного изгиба листа в поперечном направлении, образующегося из-за неравномерной деформации по ширине заготовки.	1) Недостаточные обжатия в клетях, неверный режим обжатий. 2) Неправильный подбор профилировки валков. 3) Неравномерность охлаждения (разогрева) бочки валков (засорены сопла коллекторов охлаждения валков или недостаточное количество воды на охлаждение валков). 4) Неправильная шлифовка валков.	1) Нагрузить клеть, перераспределить обжатия в чистовой группе клетей. 2) Заменить валки на валки с уменьшенной выпуклостью или увеличенной вогнутостью бочки, правильно подбирать профилировку. 3) Прочистить засоренные сопла, увеличить количество воды на охлаждение валков. 4) Правильно шлифовать валки.
Сетка отпечатков	Дефект поверхности в виде периодически повторяющихся, имеющих форму сетки выступов, образующиеся от вдавливания прокатываемого листа или ленты в трещины изношенных валков	Появление на поверхности валка углублений в виде сетки по причинам: 1) Большое количество прокатанного тонкого металла. 2) Использование валков с выработанным отбеленным слоем. 3) Разгар валков при застреваниях в них полос.	1) Своевременная перевалка. 2) Своевременная перевалка. 3) Не допускать застреваний, своевременная перевалка.
Вкатанная окалина	Дефект поверхности в виде вкраплений остатков окалины, вдавленной в поверхность металла при деформации	1) Нарушение режима нагрева слябов в методических печах. 2) Засорение сопел гидросбива окалины. 3) Выработка валков клетей.	1) Не нарушать технологию нагрева. 2) Своевременная проверка и очистка сопел. 3) Своевременная перевалка валков.
Телескопичный рулон	Дефект формы рулона в виде выступов из средней или внутренней части рулона.	1) Серповидность полосы. 2) Неправильная настройка моталки.	1) Смотри п.3. 2) Настройка моталок.
Отпечатки	Дефект поверхности в виде углублений или выступов, расположенных по всей поверхности или на отдельных участках.	1) Образование по различным причинам вдавлин на поверхности валка (тянущего ролика), либо выкрошка валка (тянущего ролика). Налипание частиц металла на рабочие валки, тянущие или формирующие ролики. На катанном металле дефект периодически повторяется по длине раската.	1) Своевременное обнаружение дефекта и перевалка валков, тянущих роликов либо остановка стана или моталки для зачистки валка или роликов наждачным кругом.
Расслоение	Дефект поверхности в виде трещин на кромках и торцах листов и других видов проката, образовавшихся при наличии в металле усадочных дефектов, внутренних разрывов повышен-ной загрязненности неметаллическими включениями	1) Нарушения технологии в сталеплавильном производстве, наличие в металле усадочных дефектов, внутренних разрывов, повышенной загрязненности неметаллическими включениями. Также образуется при пережоге.	1) Не допускать пережогов металла в нагревательных печах и нарушений технологии на предыдущих переделах.
Порез	Дефект поверхности тонкого листа в виде частично закатанной складки, расположенной вдоль или под углом к направлению прокатки.	1) Деформация различной степени по ширине листа из-за неправильной настройки чистовых клетей стана.	1) Настроить стан.
Рулон со складками	Дефект формы рулона, в котором на отдельных участках витков полосы образовались складки, вследствие наличия коробоватости или серповидности.	1) Несоответствие скоростного режима смотки. 2) Перекос тянущих роликов моталки. 3) Коробоватость полосы.	1) Настроить моталку по скоростям. 2) Настроить тянущие ролики. 3) Устранить коробоватость.
Рванина на кромках.	Дефект поверхности листа и ленты в виде разрывов металла на боковых кромках или на другой части полосы, образовавшегося из-за нарушения технологии прокатки, а также при прокатке металла с пониженной пластичностью	1) Нарушение режимов нагрева слябов перед их прокаткой. 2) Чрезмерные обжатия при прокатке. 3) Прокатка со свободным уширением без обжатия боковых кромок. 4) Прокатка металла с сильно захоложенными кромками. 5) Прокатка металла с низкой технологической пластичностью	1) Не нарушать режимы нагрева. 2) Равномерно перераспределять обжатия по клетям. 3) Не допускать прокатку со свободным уширением. 4) Не допускать переохлаждения кромок путем регулирования подачи воды на линии стана. 5) Выдерживать хим. состав стали при выплавке, соблюдая необходимое соотношение марганца и серы.
Телескопичный рулон	Дефект формы рулона в виде выступов из средней или внутренней части рулона.	1) Серповидность полосы. 2) Неправильная настройка моталки.	1) Смотри п.3. 2) Настройка моталок.
Разнотолщинность	Отклонение формы, характе-ризующееся неравномерностью толщины металлопродукции по ширине или длине, выходящее за пределы плюсовых .	1) Неравномерный нагрев сляба. 2) Выработка прокатных валков. 3) Неправильно выбранный скоростной режим прокатки в чистовой группе клетей.	1) Не нарушать установленные режимы нагрева слябов. 2) Своевременная перевалка валков. 3) Правильная настройка клетей по скорости.
Деформационная рванина	Дефект в виде раскрытого разрыва, расположенного поперёк или под углом к направлению наибольшей вытяжки металла при прокатке	1) Пониженная пластичность металла, вследствие нарушения технологии нагрева слябов перед прокаткой.	1) Не нарушать установленные режимы нагрева слябов.
Узкий	Отступление от заданной ширины в меньшую сторону сверх допуска	1) Неправильная настройка вертикальных валков на стане. 2) Несоблюдение режима натяжения между клетями непрерывной группы. 3). Ошибки в фабрикации размеров.	1) Правильно производить настройку валков. 2) Выдерживать режим натяжения полосы. 3) Исключать ошибки.
Широкий	Отступление от заданной ширины в большую сторону сверх допуска	1) Неправильная настройка вертикальных валков на стане. 2) Несоблюдение режима натяжения между клетями непрерывной группы. 3) Ошибки в фабрикации размеров.	1) Правильно производить настройку валков. 2) Выдерживать режим натяжения полосы. 3) Исключать ошибки.
Тонкий	Отступление от заданной толщины в меньшую сторону сверх допуска	1) Неправильная настройка рабочих валков чистовой группы стана. 2) Неравномерный нагрев слябов.	1) Правильно настраивать клети. 2) Соблюдать технологию нагрева слябов.
Толстый	Отступление от заданной толщины в большую сторону сверх допуска	1) Неправильная настройка рабочих валков чистовой группы стана. 2) Неравномерный нагрев слябов. 3) Прокатка придержанных в стане полос.	1) Правильно настраивать клети. 2) Соблюдать технологию нагрева слябов. 3) Не допускать аварийных остановок прокатки.
Закат	Дефект поверхности, представляющий собой прикатанный выступ	1) Прокатка сляба с грубыми следами зачистки. 2) Прокатка раскатов с глубокими рисками на поверхности.	1) Соблюдать технологию зачистки слябов. 2) Следить за состоянием проводковой арматуры клетей и роликов рольгангов.
Заворот кромки	Дефект формы в виде местного смятия кромки полосы или отдельных выступающих витков рулона.	1) Сильное сжатие полосы направляющими линейками. 2) Косая задача полосы в направляющие линейки. 3) При захвате рулонов с некачественной смоткой клещами кранов.	1) Правильно устанавливать зазор между линейками. 2) Не допускать серповидности раската на передних и задних концах полосы. 3) Рулоны с некачественной смоткой складировать в один ярус.
Плена слиточная	Дефект поверхности в виде отслоения языкообразной формы, частично соединенного с основным металлом, образовавшегося от раската окисленных брызг, заплесков и грубых неровностей поверхностей слитков, обусловленных дефектами внутренней поверхности изложницы.	1) Раскатка рванин, подрезов, следов глубокой зачистки дефектов и грубых механических повреждений; также может образовываться вследствие сильной выработки валков.	1) Контроль за состоянием привалковой арматуры и направляющих линеек, соблюдение технологии зачистки слябов, перевалка валков с выработкой.
Распушенный рулон	Дефект формы рулона в виде неплотно смотанной полосы	1) Смотка остывших полос. 2) Распушивание реверсом при «закусывании» рулона на барабане.	1) Не допускать аварийных остановок на моталках. 2) Правильно настраивать моталки.
Смятый рулон	Дефект в виде искажения круглой формы рулона	Нарушение температурного режима смотки. Увеличение времени съема рулона с кантователя Падение рулона	1) Соблюдать температурный режим смотки. 2)Соблюдение цикла работы моталок.
Раковина - вдав	Дефект поверхности полосы в виде одиночного углубления, образовавшегося при выпадении или вытравливании вкатанной инородной частицы.	1) Отслоение с поверхности плен. 2) Попадание на поверхность полосы при прокатке посторонних инородных частиц.	1)Соблюдение технологии выплавки и разливки стали, соблюдение технологии зачистки слябов. 2) Обеспечить работоспособность всех гидросдувов за чистовой группой клетей и перед моталками.
Раскатанная трещина	Дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла, образовавшийся при раскатке продольной или поперечной трещины сляба, слитка или литой заготовки	1) Раскатка продольной или поперечной трещины сляба вследствие нарушения технологии разливки металла.	1) Прокаткой не устраняется. Соблюдать технологию выплавки и разливки стали.
Вкатанные металлические частицы	Дефект поверхности листа в виде приварившихся и частично закатанных кусочков металла	1) Налипание во время прокатки стружки либо отслоя от рваных кромок полосы.	1) Следить за состоянием проводковой арматуры и установкой вертикальных валков по уровню прокатки.
Несмотанная полоса	Холодные полосы, не смотанные в моталку по разным причинам	1) Отказы оборудования моталок, застревания на моталках	1) Не допускать отказов и застреваний.
Раковины от выпавших плён	Раковины различной формы и размеров на полосах	1) Прокатка металла с дефектом «плена»	1) Не допускать нарушений на предыдущих переделах.
Малый вес	Несоответствие веса рулона условиям заказа	1) Порубленный на промежуточном рольганге раскат из-за застревания полосы в чистовой группе клетей или в моталке.	1) Не допускать застревания.
Царапина	Дефект поверхности, представляющий собой углубления неправильной формы и произвольного направления, виде блестящих прямых линий или рисок	1) Образуется в результате механических повреждений при складировании и перемещении рулонов кранами.	1) Соблюдать технологию складирования рулонов.
Смятый рулон	Дефект в виде искажения круглой формы рулона	1) Падение рулона 2) Смятие рулона другими рулонами на конвейере или на поворотном столе, либо в процессе складирования	1) Не допускать падения рулонов. 2) Контролировать движение рулонов по отводящим конвейерам и через подъемно-поворотные столы.

В период с 1.01.09г. по 31.12.09г. на стане 2000 было произведено 5534998,0 тонн, из них 11 606,63 тонн бракованной продукции. Данные о количестве брака на стане 2000 предоставлены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Сведения о результатах рассортировки несоответствующей продукции по качеству ЛПЦ-10 за 2009

Наименование дефекта	Тн
рваная кромка	12,20
волнистость	12,40
порез	23,20
складка	24,10
клин	24,60
заворот кромки	32,90
распушенный рулон	39,30
серповидность	55,40
смятый	83,60
малый вес	146,76
телескопичный рулон	152,70
узкий, широкий	222,10
тонкий, толстый, разнотолщинный	999,91

Таблица 1.6 - Таблица данных для построения диаграммы Парето

Тип дефекта	Брак, тонн	доля брака во всей продукции, %	доля брака по каждому признаку в общей сумме, %	Суммарная доля, %
тонкий, толстый, разнотолщинный	999,91	0,547	54,66	54,66
узкий, широкий	222,1	0,121	12,14	66,81
телескопичный рулон	152,7	0,083	8,35	75,15
малый вес	146,76	0,080	8,02	83,18
смятый	83,6	0,046	4,57	87,75
серповидность	55,4	0,030	3,03	90,78
распушенный рулон	39,3	0,021	2,15	92,93
заворот кромки	32,9	0,018	1,80	94,72
клин	24,6	0,013	1,34	96,07
складка	24,1	0,013	1,32	97,39
порез	23,2	0,013	1,27	98,66
волнистость	12,4	0,007	0,68	99,33
рваная кромка	12,2	0,007	0,67	100,00
	1829,17	1,000	100,00

В таблице 1.6 представлен тоннаж бракованной продукции. На рисунке 1.2 представлена Диаграмма Парето по видам брака. Диаграмма Парето - это простой и эффективный способ выделения наиболее важных проблемных вопросов, он дает возможность сравнить множество различных факторов и увидеть их очередность по степени важности, показать объективно фактическое положение дел в понятной и наглядной форме [7].



Рисунок 1.2 - Диаграмма Парето по видам брака на стане 2000 ЛПЦ №10

Как видно из графика наибольшее внимание следует уделить завышенному виду брака узкий, толстый, разнотолщинный, т.к. его процент составляет 54,66% от общего количество брака. Нарушение технологии вызывают отклонения, которые приводят к получению так называемой несоответствующей продукции. Наиболее характерные дефекты продукции и способы их устранения приведены в таблице 1.4. Анализ уже существующих методов устранения дефектов доказал, что система контроля качества не совершенна. На причинно-следственной диаграмме Исикавы (рис. 1.3) указанны все факторы которые, влияют на качество горячекатаного листа, а так же на уровень дефектов и брака [11].

Вывод

Из причинно-следственной диаграммы следует, что наибольшее внимание необходимо обратить такому фактору как измерительное оборудование.

Модернизация измерительного оборудования позволит производить более точные измерения ширины полосы, что в свою очередь обеспечит достоверные показания и контроль качества продукции.

Рисунок 1.3 - Причинно-следственная диаграмма Исикавы



2. Модернизация системы измерения ширины полосы на стане г/п 2000 ЛПЦ №10 ОАО «ММК»

В данной главе рассматривается возможность модернизации системы регулирования толщины, ширины полосы на стане 2000 г/п ОАО «ММК» за счет внедрения стереоскопического измерителя ширины. Данное предложение позволит увеличить достоверность контроля качества и уменьшить дефекты при прокатке металла.

Стереоскопический измеритель ширины - это самая современная технологическая разработка для измерения ширины полосы или листа, которая устанавливается над рольгангом прокатных станов в цехах горячей или холодной прокатки. При использовании на этапах черновой прокатки или на выходе из черновой прокатки, самоиспускаемое ИК излучение горячей полосы обеспечивает контраст для определения ширины. В местах, где температура продукта ниже 600, используется дополнительная высокочастотная лампа подсветки.

2.1 Система оптимизации обрези

Система наблюдения СV3000: Для захвата изображения начала и конца заготовки используется матричная высокоскоростная камера. Программное обеспечение распознавания раскроя анализирует изображение и точно определяет полный профиль заготовки. Линия оптимальной обрези определяется компьютером на основании формы заготовки и матрицы стратегий. По умолчанию обмен всей информацией с главным компьютером происходит по протоколу Ethernet. Система обладает возможностью проведения сложных диагностик в режиме реального времени. Различные возможности для черновых и реверсивных клетей.

Система управления SC3000: Система контроля гарантирует, что отрезка проходящей заготовки произойдет именно по линии оптимальной обрези.

За этим следует датчик, который измеряет скорость проходящей заготовки перед ножницами. Система наблюдения передает информацию о линии обрези системе управления (датчик движения). Датчик движения вычисляет точное время срабатывания ножниц, опираясь на данные о скорости и позиции проходящей заготовки, а также исходя из заданных характеристик ускорения ножниц. Затем он отслеживает заготовку и настраивает скорость ножниц (контроль замкнутой петли) таким образом, чтобы обрезка произошла, ровно по линии, вычисленной системой наблюдения.

2.2 Измерение ширины полосы

Компактный и высокоточный стереоскопический измеритель ширины предназначен для цехов горячей прокатки полосы и листа. Этот сенсор использует стереоскопическую геометрию и вычисляет точное значение ширины полосы, даже когда она вибрирует, поднимается и наклоняется относительно плоскости прохода на прокатном стане. DigiScan XD4000 готов для подключения к сети завода, используя протокол Ethernet TCP/IP. Прочная конструкция из литого алюминиевого корпуса, оснащенная водяным охлаждением и воздушны обдувом, позволяет измерителю бесперебойно работать в цехах горячей прокатки полосы и листа.

Прикладные данные - рабочие и эксплуатационные характеристики представлены в таблиц 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 - Рабочие характеристики стереоскопического измерителя

Наименование характеристики	Параметры
Ширина полосы	от 600 до 2000 мм
Ширина рольганга	2000 мм
Вертикальная смещения полосы	требуется уточнить
Диапазон толщин	от 1,2 до 20 мм
Максимальная скорость	21 м/с
Диапазон температур	от 750 до С

Таблица 2.2 - Эксплуатационные характеристики

Наименование характеристики	Параметры
Точность измерения ширины ():	0,5
Диапазон измерения на уровне линии прохода	2230 мм
Диапазон измерения на уровне линии прохода +300 мм:	2050 мм
Высота закрепления	около 4,8 м

Рисунок 2.1 -Параметры расположения установки на стане

Схема установки (рис. 2.1.) является типовой. В зависимости от условий в цеху она будет уточняться.

2.3 Описание системы

Система работает по архитектуре клиент-сервер. Измеритель является сервером и выдает данные по измерениям. Различные АРМ (клиенты) в сети могут иметь доступ к данным для отображения, записи и настройкам измерителя.

Система обменивается данными с головным компьютером по текущей ширине, порядковому номеру полосы и т.д. Так же она передает все измеренные значения на головной компьютер. Передача данных происходит по протоколу ТСР/IP через сеть Ethernet. Структура системы изображена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Структура системы



2.4 Технические характеристики стереоскопического измерителя

На рисунке 2.3 представлена стереоскопическая измерительная головка DigiScan XD4000.

Рисунок 2.3 - DigiScan XD4000 стереоскопическая измерительная головка

Разработан для достижения высокой точности и надежности в тяжелых условиях окружающей среды цехов горячей прокатки:

В состав измерительной головки DigiScan XD4000 входят 2 цифровые камеры высокого разрешения (2 4096 пикселе - разрешение градиента серого 4096);

Передовое программное обеспечение для определения края до полпикселя;

Высокоскоростная обработка до 1000 снимков в секунду (зависит от температуры полосы, если используется тепловое самоизлучение);

Диагностическое программное обеспечение для решения проблем.

Модульная структура:

прямое подключение сенсора к сети Ethernet ТСР/IP;

Архитектура сети по принципу клиент-сервер позволяет получать доступ одновременно с нескольких компьютеров, работая с различными экранами программы;

Связь программируемым контроллером и головным компьютером.

Простая установка, наладка и обслуживание;

Простая и быстрая переналадка, если сенсор нужно заменить:

Малый вес и прочный корпус - стандарт IP66;

водяное охлаждение и система воздушного обдува;

Два кабеля - 15 штырьковый Вх/Вых разъем и Ethernet.

Графический оконный интерфейс включает:

Порядковый номер полосы, Номинальная заданная ширина;

Отклонение от заданной ширины;

Отклонение от центральной линии;

Среднее, минимальное и максимальное задание ширины полосы;

Соотношение производительности (длина полосы между нижним - верхним пределом по отношению к полной длине);

Экран настраивается для отображения текущей или текущая плюс предыдущие полосы или иная информация;

Возможность отображения для сравнения любых профилей полос (функция хронологии).

2.5 Структура подключения к сети предприятия

DigiScan XD4000 имеет очень гибкую структуру для подключения благодаря встроенному соединению Ethernet ТСР/IP, последовательному порту и встроенным цифровым и аналоговым Вх/Выходам, и может быть легко встроен в любую систему автоматизации.

Ethernet ТСР/IP сможет обеспечить подключение к компьютеру 2 уровня для обмена данными по идентификации полосы и данными по измерениям.

Сенсор имеет встроенный Modbus ТСР/IP протокол для обмена информацией с головным компьютером.

Система имеет следующие встроенные Входы/Выходы:

Аналоговых Входа;

Аналоговых Выхода;

2 Цифровых Входа;

2 Цифровых выхода.

Стандартный аналоговый вход и выход: 4-20 мА.

Точность: 0,1 % от измеренного значения и температурного колебания 50 ррm/.

Все изменения по каждой полосе записываются на жесткий диск (в архивные файлы) одной из АРМ для дальнейшего отображения, сравнения анализа ширины профиля. Каждое АРМ (автоматизированное рабочее место) может хранить более 500 000 катушек/листов.

Все происходящие события определяются и записываются в файл для удобства диагностики системы. Такими событиями являются сигналы тревоги, метки листов, запуск сенсора. Для каждого из таких событий записывается статус и температура сенсора, статус измерения и пр.

2.6 Поверка измерителя

Шириномер DigiScan поставляется вместе с поверочным шаблоном и калиброванным программным обеспечением. Проверочный шаблон используется для имитации продукта измерения. Он состоит из набора светодиодных модулей и сертифицированной маски с 10 отсеками для имитации 25 различных значений ширины листа.

Поверочный шаблон устанавливается на рольганг и выравнивается относительно сенсора, благодаря видимой лазерной линии, идущей от самого сенсора. Калибровочное программное обеспечение автоматически производит замер 25 различных значений ширины маски в режиме Калибровки и отображает статистику всех результатов. По окончании калибровки, результат сохраняется в файл и выводится на печать.

Калибровка включает в себя замеры при 4 различных положениях шаблона:

на базовом уровне;

на базовом уровне + 200 мм;

под наклоном (базовый уровень справа и +200 мм слева);

под наклоном ( +200 мм справа и базовый уровень слева).

Суммарно 100 измерений.

2.7 Опция кривизны

Кривизна - это деформация, которая происходит по длине стального листа во время процесса горячей прокатки.

Измеренное значение 2 крайних измерителей суммируется и делится пополам. Если объект измерения не имеет кривизны, то значение центрального измерителя будет равно среднему значению двух крайних измерителей.

Любое отклонение с положительным или отрицательным значением, будет означать кривизну объекта.

Измеритель ширины дает значения полосы и положения средней линии, но т.к. это измерение делает только в одной точке, то это не позволяет измерять форму полосы в направлении ее длины (профиль кривизны).

Стандартный измеритель ширины не может отличить разницу между смещением средней линии и смещением положения самой полосы, когда она двигается по рольгангу.

Для получения профиля кривизны полосы, необходимо измерять положение краев полосы как минимум в трех точках по длине полосы единовременно. Для того чтобы осуществить это, DELTA добавила пространственную камеру, которая делает полный снимок краев за один раз.

Измеритель кривизны профиля, который использует пространственную камеру, направленную на один из край полосы или листа по ходу движения. Такая компоновка эффективно устраняет эффекты бокового «гуляния», поворотов или других помех вызванных движением полосы.

Помехи, вызванные вертикальной вибрацией, короблением и подобными вещами устраняются стереоскопическим расположением линейных камер DigiScan

XD4000, используемыми для определения координат краев полосы.

Расположение измерителя с опцией кривизны показано на схеме рисунок 2.4.

Главные особенности:

Две цифровые ССD камеры с разрешением 4096 пикселей каждая и высококачественной мультилинзовой оптикой, установленные в специальную оптическую оправу для стереоскопии;

Пространственная камера определяет форму одного края на участке порядка 2,5 м каждые 30 мс или 0,6 м, если скорость полосы 20 м/с;

Стереоскопическая коррекция измерений для учета вертикальных движений полосы над линией прохода;

Алгоритмы для построения полного профиля полосы или листа на основании множества снимков по длине проката.

Список использованных источников

1. Горячая прокатка полос на стане 2000 горячей прокатки. Технологическая инструкция. ТИ 101-П-ГЛ10-374-90.: - Магнитогорск, 1999. - С. 7 - 53.

2. Прокат тонколоиствой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия. ГОСТ 16523 - 97.: - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Изд-во стандартов, 1999. - С. 25 - 46.

3. Прокат горячекатаный углеродистой качественной стали общего назначения. Технические условия. СТП ММК 325-2004.: - Магнитогорск, 2003. - С. 14 - 19.

4. Прокатное производство: учебник для вузов/ П.И. Полухин, Н.М. Федосов, А.А. Королев Ю.М. Матвеев; - Изд. 3-е, пераб. и доп. - М.: Металлургия, 1982. - С. 69 - 89.

5. Технология производства листовой стали/ В. М. Салганик, М. И. Румянцев. - Магнитогорск, 2007. - С. 6 - 8.

Размещено на Allbest.ru

...