Введение

1 Литературный обзор и постановка задач исследования ... 5

1.1 Контроль поверхности горячекатаного проката 5

1.1.1 Основные дефекты поверхности листового проката 6

1.1.2 Методы обнаружения дефектов поверхности 8

1.2 Влияние эксплуатационных характеристик рабочего инструмента на качество поверхности листового проката 20

1.3 Точность профиля полосы 29

1.4 Основные задачи исследования 38

2 Исследование качества поверхности проката 39

2.1 Исследование формирования поверхностных дефектов на стане горячей прокатки 39

2.1.1 Система контроля качества поверхности 40

2.1.2 Методика настройки системы контроля качества для определения дефектов поверхности 46

2.1.3 Идентификация дефектов поверхности 51

2.1.4 Определение параметров критических дефектов 57

2.2 Разработка математической модели привязки дефекта к источнику его формирования 65

2.3 Использование результатов автоматического определения дефектов на станах холодной прокатки 68

2.4 Система анализа качества поверхности 71

2.5 Выводы 75

3 Исследование влияния качества поверхности рабочего валка на качество горячекатаной полосы 76

3.1 Исследование напряженно-деформированного состояния рабочего валка с поверхностной микротрещиной 76

3.2 Анализ микропластической деформации полосы с поверхностным дефектом 84

3.3 Выводы 90

4 Повышение точности поперечного профиля горячекатаной полосы 92

4.1 Профилирование S-образных валков на стане 2000 ОАО «НЛМК» 93

4.2 Разработка основ технологии шлифования S-образных валков в горячем состоянии 100

4.4 Полученные результаты 109

4.5 Выводы 112

Основные выводы и результаты работы

Введение к работе

Качество проката определяет его конкурентоспособность на мировом $) рынке металлопродукции. Все более жесткие требования предъявляются к потребительским свойствам горячекатаной продукции, которые наряду с ме ханическими свойствами определяются поперечным профилем, планшетно- стью и состоянием поверхности готовой полосы. Для их обеспечения на ста не горячей прокатки используются заложенные в АСУТП алгоритмы, для эффективной работы которых необходима информация о состоянии полосы до и после горячей прокатки, рабочих валках и других параметрах техноло ге гии. В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы, связанные с внедрением в АСУТП стана горячей прокатки результатов контроля поверх ности проката автоматизированными системами, что позволит снизить объем несоответствующей продукции по периодическим дефектам горячекатаного проката, число аварийных ситуаций, связанных с обрывом полосы на станах холодной прокатки.

Цель диссертационной работы заключается в повышении качества по- aj, верхности и точности профиля горячекатаной полосы и увеличении сроков эксплуатации рабочих валков с использованием алгоритмов для определения и расчета параметров дефектов поверхности, определения параметров критических дефектов для станов горячей и холодной прокатки.

В работе получены и выносятся на защиту следующие результаты, характеризующиеся научной новизной: исследования влияния технологических факторов на качество поверхности горячекатаной полосы, разработанные методики и алгоритмы расчета параметров дефектов, настройки присваивания кода критичности, привязки периодических дефектов к источнику формирования; решение задачи упруго-пластического взаимодействия рабочего валка и полосы в процессе горячей прокатки, отличающейся наличием в поверхностном слое рабочего валка микротрещин, имитирующих сетку разгара; теоретическое обоснование и экспериментальные исследования подготовки S-образных рабочих валков в неостывшем состоянии.

Полученные в диссертационной работе результаты основаны на использовании классических подходов современной теории прокатки, компьютерных технологий CAD/CAE, экспериментальном подтверждении теоретических результатов в условиях действующего производства, а также сопоставлении полученных решений известным в литературе результатам.

Практическая значимость состоит в использовании результатов исследований на ОАО «НЛМК» для настройки системы контроля качества поверхности на стане 2000 горячей прокатки. На стане 2030 холодной прокатки внедрены алгоритмы присваивания кода критичности и передачи данных, способствующие снижению числа аварийных ситуаций и поломок рабочих валков. Внедрены алгоритмы анализа формирования дефектов поверхности, позволяющие в режиме реального времени оценивать качество поверхности выпускаемой горячекатаной продукции. Разработанные технические рекомендации применяются для повышения срока эксплуатации рабочих валков первых клетей чистовой группы из высокохромистого чугуна при прокатке тонких полос из углеродистых марок стали. Для уменьшения технологического цикла подготовки S-образных валков на стане 2000 внедрены режимы шлифования рабочих валков, имеющих среднемассовую температуру выше температуры в цехе.

Результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе в курсе «Эксплуатация прокатных валков» для студентов специальности «Обработка металлов давлением» Липецкого государственного технического университета.

Основные дефекты поверхности листового проката

Рассмотрим варианты для реализации раннего обнаружения дефектов, Р.) которые могут быть использованы на станах горячей прокатки. 1. Визуально-оптический метод

Контроль качества поверхности прокатной продукции в металлургии, как правило, осуществляется на последней стадии передела перед отправкой потребителю. Основным методом контроля является визуальный .

Важнейшей характеристикой зрения является контрастная чувстви тельность - минимальная обнаруживаемая разность яркостей объекта и фона.

Наиболее отчетливое восприятие изображения возможно при максимальном контрасте между объектом и фоном. При этом сила действия контраста пря мо пропорциональна разности коэффициентов отражения поверхностей объ екта и фона. Максимальный яркостный контраст достигается при использо вании белого и черного цветов, которые имеют соответственно наибольший и наименьший коэффициенты отражения. При солнечном освещении яркост ный контраст составляет 85-95%.

Визуальный контроль с использованием оптических приборов называ ют визуально-оптическим. При контроле используют оптические приборы, создающие полное изображение картины проверяемой поверхности в видимом свете. Визуально оптический контроль, также как и визуальный осмотр, наиболее доступный и простой метод обнаружения поверхностных дефектов. Однако этим методам присущи недостаточно высокие чувствительность и достоверность. Даже относительно большие дефекты, невидимые невооруженным взглядом из-за малого контраста с фоном, при использовании опти-ческих приборов, как правило, также не обнаруживаотся.

Наилучшие результаты получены авторами при передаче изображения с помощью эпископа - оптического устройства, состоящего из объектива и зеркал. При четырехкратном увеличении изображения оператор может уверенно обнаруживать мелкие дефекты при движении заготовки со скоростью до 0,3 м/с. 2. Магнитные методы контроля

Методы магнитной дефектоскопии основаны на обнаружении полей рассеяния, возникающих около дефектов, с помощью чувствительных инди-каторов, взаимодействующих с магнитным полем. В намагниченном изделии магнитные силовые линии, встречая трещины, волосовины другие несплошности, огибают их как препятствия с малой магнитной проницаемостью, в результате чего образуют поля рассеяния .

Основными требованиями, предъявляемыми к различным методам дефектоскопии проката, являются: возможность регулирования чувствительности в зависимости от назначения контролируемого проката на дальнейший передел; дифференциация дефектов по глубине. До настоящего времени магнитные способы контроля качества проката не удовлетворяют полностью всем этим требованиям.

3. Токовихревые методы контроля Токовихревые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем поверхностном слое

НУ контролируемого изделия.

Вихревые токи - это замкнутые токи, индуктированные в проводящей среде изменяющимся магнитным полем. Если через катушку пропускать ток определенной частоты, то магнитное поле этой катушки возбуждает в изделии вихревые токи, поля которых оказывают воздействие на поле возбуждающей катушки. Характеристика этой катушки может быть представлена в виде комплексного сопротивления. Величина этого сопротивления зависит от

4} частоты тока в катушке, ее размеров и формы, зазора между катушкой и из делием, а также от электропроводности контролируемого материала. При прочих равных условиях появление трещины на поверхности контролируемого изделия вызывает изменение комплексного сопротивления катушки.

Метод вихревых токов позволяет обнаружить как поверхностные, так и подповерхностные дефекты, и его применяют в основном для контроля изделий из немагнитных материалов. Он позволяет выявлять малораскрытые f{) трещины, дефекты, покрытые металлическими «мостиками». К недостаткам метода относят: зависимость чувствительности от размеров датчиков, отсутствие наглядности результатов контроля, сложность контроля деталей из магнитных материалов из-за значительного влияния на его результаты маг нитной неоднородности стали. По этим причинам невозможно контролиро вать сварные швы, изделия из ферромагнитного материала, на которых име ются прижоги, участки наклепа и значительные изменения формы поверхно сти в пределах зоны контроля. Не поддаются контролю изделия, если толщина их соизмерима с глубиной проникновения вихревых токов . 4. Тепловые методы контроля Все тепловые методы неразрушающего контроля сводятся к тому, что к исследуемому изделию подводят или от него отводят тепло и по температур ной картине на поверхности изделия судят о наличии и характере дефектов и в большинстве случаев определяют их местоположение. В твердом теле пе ренос тепла осуществляется посредством теплопроводности . 5. Системы осмотра поверхности

Примерно с 1980 г. в рамках различных исследовательских проектов делаются попытки регистрировать и оценивать состояние поверхности полосы электронным способом. Первоначально для этого применяли преимущественно лазерные сканеры, в которых луч проходил поперек поверхности по Н) лосы, а отраженный свет через аналоговое регистрирующее устройство по строчечно преобразовывался в изображение поверхности. Результаты было трудно интерпретировать, поскольку изображения формировались оптической системой, свойства которой существенно отличались от обычной на сегодняшний день системы камер. Ввиду недостаточной в то время вычислительной мощности компьютеров эти попытки, в конечном счете, провалились. В последующие годы были проведены различные опыты с видеокаме,) рами и записью поверхности полосы на пленку. Ввиду недостаточного каче ства изображения это тоже не дало желаемого результата .

Только при последующем усовершенствовании компьютеров и создании цифровых видеокамер начали все больше внедрять системы с цифровой обработкой изображения. В настоящее время применяют системы с двумя типами видеокамер: строчечные, регистрирующие изображение с разверткой строки за строкой, и матричные, регистрирующие изображение по площади.

Методика настройки системы контроля качества для определения дефектов поверхности

По контракту фирма-производитель системы контроля качества поверхности поставляла компьютерное оборудование, системы освещения, вентиляции, захвата изображения и базовое программное обеспечение, с помощью которого производится предварительная обработка и классификация дефектов. Настройка, разработка дополнительных важных модулей, доработка существующего программного обеспечения производилась силами ОАО«НЛМК»иЛГТУ.

Внедрению системы контроля качества в промышленную эксплуатацию предшествовали мероприятия, направленные на получение максимума определения дефектов поверхности.

Методика настройки системы контроля качества для определения дефектов поверхности состоит из четырех этапов: 1) разделение всего сортамента стана на группы по внешнему виду поверхности проката; 2) снижение количества воды на верхней поверхности; 3) задание в систему порогов определения дефектов для различных групп по внешнему виду; 4) создание классификационных файлов.

Так как поверхность полос различного сортамента может иметь различный внешний вид, параметры определения дефектов также должны отличаться для различных видов продукции. Например, трансформаторная сталь имеет, в основном, однородную серую поверхность; углеродистые и динам-ные стали имеют более текстурированную поверхность (рис. 2.9).

После непродолжительной эксплуатации системы и получения требуемого опыта было произведено разбиение сортамента стана 2000 на группы по внешнему виду поверхности, затем определили параметры определения дефектов отдельно для каждой группы и стороны проката с построением отдельных классификационных сфер .

После разбиения на группы по внешнему виду поверхности и снижения количества водяных капель была проведена работа по определению параметров определения дефектов для различных групп проката.

Настройка этих параметров осуществляется их варьированием в определенных границах (минимум, максимум) и применения к изображениям дефектов. В системе контроля качества поверхности предусмотрено пять алгоритмов определения вертикального, горизонтального и диагонального контраста.

В результате примененной методики по настройке системы контроля качества поверхности определять (обнаруживать) дефекты поверхности стало возможным перейти к следующему этапу - обучению системы автоматической классификации дефектов и сдаче в промышленную эксплуатацию .

На этапе внедрения системы в промышленную эксплуатацию операция автоматической классификации настраивалась вручную. Для того чтобы систему обучить одному дефекту проката необходимо, чтобы дефект был обнаружен системой, по крайней мере, 20-40 раз. Метод обучения заключался в следующем. Просматривались изображения дефектов на компьютере обучения, если тип дефекта был очевиден, то данное изображение записывалось в базу знаний системы. Рулоны, содержащие дефекты неизвестного типа, осматривали на агрегатах резки или линиях подготовки горячекатаных рулонов. На основе данных слежения производились расчеты номеров листов с дефектами, их координаты и т.п. В момент появления искомого дефекта поверхности в месте визуального осмотра, агрегат резки (подготовки) останавливали, определяли местоположение дефекта по длине и ширине полосы с помощью измерительного инструмента, делали цифровую фотографию, определяли тип дефекта, при необходимости, при помощи металлографических исследований. Всего было осмотрено около 120 рулонов с дефектами (рис.П.1.1.- П. 1.19). После накопления определенного опыта стало возможным производить обучение системы, определяя тип дефекта визуально (толь ко по его изображению из системы).

Данный вид настройки автоматической классификации называют идентификацией дефектов. Это дорогой метод настройки, т.к. связан с простоями агрегатов, но эффективный, так как за счет визуального осмотра увеличивается точность классификации неизвестных дефектов. Для примера: фирмы-изготовители аналогичных систем поставляют вместе с оборудованием «базу знаний» со 100000 изображениями дефектов. Данный способ на-стройки классификатора менее затратный, но и менее надежный, так как вместе с дефектами горячего проката могут попадаться и дефекты холодных переделов и, что еще не мало важно на разных металлургических предприятиях зачастую и разные схемы получения проката, а именно сталеплавильных дефектов на конечном прокате больше, чем дефектов поверхности, образовавшихся в процессе прокатки полосы. По результатам проведенной идентификации дефектов поверхности в X? базу знаний системы контроля качества поверхности внесено 1074 изображе ний дефектов.

Объем обученных изображений дефектов стал достаточным, чтобы начать процесс подготовки к гарантийным испытаниям и сдачи системы контроля качества поверхности в промышленную эксплуатацию. Совместно с фирмой-производителем проводился отбор рулонов с поверхностными дефектами, обнаруженными системой. Отобранные рулоны осматривались fy по методике (рис. 2.14), разработанной и используемой при идентификации дефектов поверхности горячекатаного проката, т.е. осмотр отобранных дефектов производился на агрегатах подготовки горячекатаных рулонов. Дефекты регистрировались вручную. Фиксировались координата дефекта от заднего конца рулона, размеры дефекта, определялся его класс и интенсивность.

Анализ микропластической деформации полосы с поверхностным дефектом

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о возможности использования в первых клетях чистовой группы стана 2000 рабочих валков из высокохромистого чугуна с глубиной микротрещин не более 0,5 мм. в повторном цикле прокатки, т.е. валок должен шлифоваться только для восстановления профиля, а оставшееся при этом основание трещины в процессе горячей прокатки не вызовет дальнейшего распространения внутрь валка.

Авторами проведены экспериментальные исследования, в результате которых было выявлено, что величина микротрещин, требуемых съема при плановых перешлифовках валков чистовой группы составляет 0,23- -0,58 мм, валки имеющие микротрещины менее указанного значения, без наличия других дефектов могут повторно использоваться в производственном цикле. Полученные данные подтверждают проведенные экспериментальные исследования методом конечно-элементного моделирования.

По действующей технологической инструкции для подготовки рабочих валков после каждой кампании рекомендуемый съем составляет 0,85 мм. Рекомендуется снизить съем при плановых перешлифовках с 0,85 мм до 0,3 мм, оставшиеся при этом микротрещины не будут развиваться вглубь валка .

Наличие трещины разгара на поверхности валка влияет не только на его работоспособность, но и на качество поверхности в силу возможной отпечатываемое на полосе. Ранее полученные данные свидетельствуют о том, что рабочие валки из высокохромистого чугуна с наличием на поверхности сетки разгара глубиной до 0,56 мм могут быть использованы в повторном цикле прокатки без полного устранения данного дефекта, а только для профилирования и снятия наклепанного слоя. Было получено, что после контакта с валком на полосе остается отпечаток (рис. 3.7).

Отпечаток - дефект поверхности, представляющий собой углубления или выступы, расположенные по всей поверхности или на отдельных ее участках, образовавшиеся от выступов или углублений на прокатных валках .

Необходимо исследовать будет ли «отпечаток» конечным дефектом, т.е. останется на готовой полосе или же при прокатке в последующей клети, во время контакта с валками «вдавится» и тем самым не окажет влияния на качество поверхности горячекатаной продукции.

Для исследования поставленной задачи была разработана конечно-элементная модель, описывающая напряженно-деформируемое состояние полосы с дефектом поверхности при прокатке в клети №9 стана 2000 [рис. 3.8].

В качестве исходных данных (табл. 3.4-3.5) задавали: диаметр рабочего валка, толщину и ширину прокатываемой полосы, скорость вращения рабочего валка, коэффициент трения, входящий в закон трения по Зибелю, механические свойства прокатываемой стали заданной марки в виде зависимостей истинного предела текучести от скорости деформаций при определенных температурных условиях и интенсивности деформаций, распределение температур по объему полосы .

В результате решения находили как распределенные характеристики так и интегральные: поля скоростей перемещений, скоростей деформаций, поля перемещений, деформаций, напряжений и интенсивностей тензорных величин, контактные напряжения. Решение деформационной задачи производилось по уравнениям, характерным для метода конечных элементов, граничные и начальные условия были аналогичными задаче по расчету напряженно-деформированного состояния валка с поверхностной микротрещиной .

В качестве начального приближения полосу разбивали на прямоугольные конечные элементы длиной 2,625 мм, высотой 0,625 мм. В процессе деформирования сетка из 344 прямоугольных конечных элементов перестраивалась согласно заданным параметрам. Эти параметры подбирались исходя из требуемой точности и скорости расчета. На контакте с валком размеры элементов были значительно меньше, чем внутри очага деформации. Время расчета составило 68 минут.

На рис. 3.9. - 3.14. (рис.П.3.1-П.3.4) приведено распределение интенсивности пластической деформации в полосе на различных стадиях прокатки (по времени), отображающее механизм протекания микропластической деформации полосы с дефектом под воздействием абсолютно жесткого инструмента.

Разработка основ технологии шлифования S-образных валков в горячем состоянии

Таким образом за период двух кампаний, были перешлифованы все валки 8,9 и 10 клетей. Через 8-10 часов валки были установлены в клети стана. При прокатке этими валками точность настройки системы управления на заданный профиль полосы составила 98,9 %, среднеквадратичное отклонение фактического профиля полосы от заданного профиля для данной кампании равнялось 10,9 мкм, что на 10-40 % ниже, чем в кампаниях с валками, перешлифованными без учета температуры валков (рис. 4.15-4.16).

Предлагаемый способ подготовки рабочих валков прокатного стана позволяет снизить необходимый для работы парк S-образных рабочих валков, за счет уменьшения технологического цикла их подготовки к эксплуатации, повысить точность регулирования профиля прокатываемой полосы и долговечность валков.

1. Для сортамента стана 2000 горячей прокатки разработаны методики настройки, расчета параметров дефектов поверхности горячего проката, включающие в себя разделение всего сортамента проката на группы по внешнему виду поверхности, а также задание в систему пороговых значений определения дефектов для различных групп. Проведено сравнение изображений дефектов, обнаруженных системой, с действительными результатами визуального осмотра рулонов на агрегатах резки. Полученные результаты использованы для настройки автоматической классификации дефектов поверхности.

2. Для определения источника формирования периодических дефектов на стане горячей прокатки разработана и реализована в АСУТП математическая модель, использующая данные о фактических диаметрах рабочих валков и фактическом распределении обжатий, работающая в реальном режиме времени с процессом прокатки.

3. На основании проведенных исследований влияния параметров дефектов поверхности на аварийные ситуации на станах холодной прокатки 1400 и 2030 установлено, что превышение значения площади дефекта в 500 мм (при расположении дефекта на кромке) и 700 мм (при расположении дефекта по середине полосы) для строчечных и слиточных плен, а также раковин, вкатов на горячем подкате приводит к обрыву полосы при прокатке. Предложено каждому дефекту, обнаруженному и классифицированному системой контроля качества поверхности, присваивать код критичности от 0 до 7 (0 - не критический). Дефекты, имеющие признак «критический», прослеживаются на дальнейшем холодном переделе для сокращения обрывности полос при холодной прокатке.

4. Разработан алгоритм для анализа формирования дефектов поверхности на стане горячей прокатки, реализованный в виде программного обеспечения для СККП стана 2000.

5. Исследованиями напряженно-деформированного состояния по границе микротрещины рабочего валка и отпечатываемое микротрещины на полосу при горячей прокатке установлено, что для микротрещины глубиной 0,5 мм и шириной 0,28 мм максимальная интенсивность напряжений составляет 577 МПа у основания, что не превышает предел текучести на растяжение для рабочего слоя валка и исключает дальнейшее развитие микротрещины внутрь валка. Теоретические исследования показывают, что сформировавшийся из-за наличия трещины на валке выпуклый отпечаток на полосе высотой 0,05 мм и шириной 0,27 мм при прокатке в последующей клети становится несущественным. Рекомендовано снизить съем при плановых перешлифовках валков из высокохромистого чугуна с 0,85 мм до 0,4 мм в первых трех клетях чистовой группы стана горячей прокатки 2000.

6. Разработан регламент подготовки S-образных неостывших рабочих валков с учетом неравномерности распределения температурного профиля по длине бочки, позволяющий уменьшить технологический цикл подготовки валков к эксплуатации и тем самым сократить парк валков, а также повысить точность регулирования прокатываемой полосы. Использование нового регламента позволило обеспечить среднеквадратичное отклонение фактического профиля полосы от заданного на уровне 10,9 мкм в рамках одной кампании, что на 10-40 % ниже, чем в кампаниях с валками, перешлифованными без учета неравномерности температуры по длине бочки валков.

Мартьянов, Юрий Анатольевич

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова"

кафедра ОМД

Курсовая работа по дисциплине:

"Обработка металлов давлением и характеристика качества продукции"

на тему: "Производство горячекатаной листовой стали 1250´2,5 по ГОСТ 19903 - 74"

Магнитогорск 2009

Введение

1. Характеристика готового профиля и требования НД к качеству

1.2 Требования НД к качеству

2. Выбор оборудования и схема производства заданного профиля

2.1 Характеристика оборудования стана

2.2 Технология процессов производства

2.3 Профилировка валков

3. Дефекты продукции

Заключение

Список литературы

Введение

Техника и технология производства конверторной стали непрерывно совершенствуется. Совмещаются агрегаты и процессы: ковш и печь (одновременно), разливка стали и динамическое воздействие на ее струю, кристаллизация жидкой стали и ее "мягкое" обжатие. Применяются современные методы улучшения качества жидкой стали еще до ее разливки: электромагнитное или газовоздушное перемешивание, вибрационное или пульсирующее воздействие, вакуумирование или рафинирование.

Производство конверторной стали перешло из выполнения суммы обыденных операций сталеварения в искусство создания продукта самого высокого качества, полностью отвечающего обоснованным притязаниям потребителя.

В 2004 году производство стали впервые превысило отметку в 1 млрд. т, производство проката достигло 917 млн. т. Около половины этого объема проката – тонкий горячекатаный и холоднокатаный стальной лист. Согласно прогнозам, в 2010 году мировое производство стали составит 1 млрд. 200млн. т.

1. Характеристика готового профиля и требования нормативного документа к качеству

1.1 Назначение готового профиля

Листовая сталь, включая горячекатаные полосы в рулонах, является одним из наиболее экономичных видов проката. Листовой прокат широко применяется в машиностроении, строительстве, для изготовления нефте- и газопроводных труб и в других отраслях народного хозяйства. В конце 80-х годов доля листовой стали составляла 42% от общего производства стального проката в СССР, и этот показатель имеет стабильную тенденцию к увеличению.

Горячекатаный листовой прокат может являться товарной продукцией металлургического предприятия или использоваться в качестве исходной заготовки для производства гнутых профилей, сварных труб, холоднокатаного листового металла и жести. В зависимости от назначения, продукции листовых станов горячей прокатки перед отправкой потребителям подвергается ряду отделочных операций.

1.2 Требования НД к качеству готового профиля

Наименование, содержание и уровень показателей качества тонких листов стали изложено в стандартах, отражающих требования к химическому составу металла, из которого изготовлен прокат, к его свойствам, размерам, форме, состоянию поверхности, коррозионной стойкости. Технические условия могут содержать, кроме упомянутых требований, специфические показатели качества, а так же регламентировать некоторые условия производства листового проката и его поставки.

Стандарты на листовую и рулонную сталь можно разделить на три основные группы:

1. Стандарты на сортамент;

2. Стандарты на сортамент и технические требования;

3. Стандарты на технические требования;

Наибольшее применение имеют стандарты первого и второго вида .

Стандарт на тонколистовую сталь.

ГОСТ 19903-74 распространяется на горячекатаные листы и рулоны толщиной от 1,2 до 12 мм. Он предусматривает широкий диапазон размеров по ширине: листы – от600 до 3800 мм при 34 размерах; рулонная сталь – от500 до 2200 мм при 25 основных и 2 промежуточных размерах; по длине: листы – от 1200 до 12000 мм при 28 размерах. Наиболее широкое применение имеют листы с размерами: по ширине – до 3800 мм, при длине не более – 7000 мм и по длине – до 12000 мм, но не более 2400 мм по ширине. По согласованию между потребителем и изготовителем могут поставляться листы других размеров.

Листовой прокат поставляется повышенной (А) и нормальной (Б) точности, а также особо высокой – ПО, высокой – ПВ, улучшенной – ПУ, нормальной – ПН плоскостности. Листы и рулоны могут поставляться с обрезной и необрезной кромкой .

Тонколистовой прокат получают из качественных углеродистых сталей с химическим составом, регламентируемым ГОСТ 1050-88, а углеродистые стали обыкновенного качества – по ГОСТ 380-88. Основное отличие в химическом составе качественных сталей для листовой прокатки от сталей обыкновенного качества – более низкие содержания серы, фосфора, хрома, азота. По ГОСТ 1050-88 массовая доля серы должна быть не более 0,04%, фосфора – не более 0,035%; по ГОСТ 380-88 – массовая доля серы должна быть не более 0,05%, а фосфора – не более 0,04%. Качественные стали имеют жесткие ограничения массовой доли хрома – не более 0,10 – 0,25%, в зависимости от марки стали, по сравнению с 0,30% в сталях по ГОСТ 380-88. ГОСТ 1050–88 устанавливает массовую долю азота в конверторной стали – не более 0,006% для тонколистового проката и не более 0,008% для остальных видов проката. Химические состав стали 08пс приведен в таблице №1.1.

Таблица №1.1 Химический состав стали марки 08пс.

Для качественной стали установлены меньшие отклонения химического состава в прокате по углероду, кремнию, марганцу и фосфору, чем для сталей обыкновенного качества, а отклонения от номинала по массовой доле серы в качественной стали не допускается.

Требования стандартов к точности размеров и форме листов (полос).

Сопоставление требований к точности листовой стали по толщине, содержащие в стандартах России приведены в таблице 1.1 для горячекатаного листа.

Допуски на толщину горячекатаных листов и полос по ГОСТ 19903-74 (см. таблицу № 1.2) до толщины 3,9 мм симметричные; при большой толщине минусовое поле допуска шире. Современные горячей прокатки оснащены надежными системами автоматического регулирования толщины полосы по всей ее длине.

Полосы и листы с катаной кромкой по ГОСТ 19903 – 74 имеют допуск по ширине +20мм (ширина проката – 1000мм и менее) и +30мм при ширине более 1000мм .

Таблица № 1.2 Предельные отклонения по толщине горячекатаных листов и полос согласно стандарту.

Требования стандартов к состоянию поверхности проката.

ГОСТ 16523–97 устанавливает две группы качества поверхности горячекатаного листа. При классификации листовой стали по группам поверхности учитывают наличие и характер различных поверхностных дефектов. Кроме того стандарты делят листовую сталь по характеру отделки поверхности: глянцевую, матовую и шероховатую, отличающиеся степенью шероховатости. Прокат в листах, предназначенный для использования с лицевой стороны изделия, не должен иметь "гармошки", плены, разрыва и повторяющиеся мелкие дефекты поверхности. Листы, не используемые с лицевой стороны изделия, не должны иметь плены, "гармошки", разрывов.

Горячекатаная листовая сталь по ГОСТ 16523-97 поставляется с поверхностью 3 и 4 группы отделки, с травленой или нетравленой поверхностью. Характеристика 3 группы отделки поверхности для горячекатаного и холоднокатаного листа совпадают. На листах 4 группы отделки поверхности на обеих сторонах не допускаются дефекты, глубина которых превышает сумму предельных отклонений по толщине и выводящие прокат за минусовой допуск. Горячекатаный прокат со станов непрерывной прокатки допускается изготовлять без термической обработки. Листы должны быть обрезаны со всех сторон. Поверхность должна быть без плен, порезов, пузырей, закатов, трещин, вкатанных инородных и металлических частиц, сквозных разрывов, вкатанной окалины, перетравов, недотравов .

1.3 Построение дерева показателей качества

Для отображения свойств, составляющего качество готового профиля, строим дерево показателей качества для стали марки 08пс (рисунок 1.1)

2. Выбор оборудования и схема производства горячекатаной листовой стали 1250×2,5 на стане 2000 в ЛПЦ-10

2.1 Характеристика оборудования широкополосных станов 2000

Горячекатаная полосовая сталь составляет до 70% всего горячекатаного листового проката. Часть этого количества служит исходной заготовкой для полосовой холоднокатаной стали. Товарный прокат полосовых станов поставляют заказчику в виде рулонов или листов. Производительность широкополосных станов на тонну установленного оборудования в несколько раз выше, расходный коэффициент по металлу и себестоимость ниже, чем на толстолистовых станах. В настоящее время горячекатаная полосовая сталь прокатывается на станах следующих типов:

а) широкополосных непрерывных (6-7 млн.т. в год);

б) широкополосных полунепрерывных (2-3 млн.т. в год);

в) широкополосных реверсивных универсальных(до 0,4 млн.т. в год);

г) широкополосных реверсивных с моталками в печах (до 0,6 млн.т. в год);

д) полосовых планетарных (до 0,15 млн.т. в год).

Широкий сортамент непрерывных полунепрерывных станов (толщина полос от 0,8-1,2 до 16-25 мм., ширина до 2350 мм.), Высокая производительность и другие технико-экономические показатели обеспечили их преимущественное применение и развитие для производства горячекатаной полосовой стали. В последней клети непрерывных станов достигнута скорость прокатки 27 м/с, предусматривается увеличение до 30 м/с. Суммарная мощность главных приводных двигателей до 150000 кВт, масса оборудования до 40000 т. Широкополосные станы горячей прокатки состоят из двух групп рабочих клетей: черновой и чистовой, расположенных последовательно и связанных между собой рольгангами. Производительность и технологию прокатки определяют в основном характеристика и состав оборудования черновой и чистовой групп стана. На рисунке 1 приведена схеме прокатного производства .

Рис. 1 Производство листового проката

Широкополосный стан горячей прокатки "2000" состоит из:

Участка загрузки;

Участка нагревательных печей;

Черновой группы клетей;

Промежуточного рольганга;

Чистовой группы клетей;

Уборочной линии стана.

Участок загрузки состоит из склада слябов, загрузочного рольганга, трех подъемных столов со сталкивателями, трех передаточных тележек и двух весов.

Участок нагревательных печей состоит собственно из трех нагревательных печей методического типа, загрузочного рольганга перед каждой печью, приемного рольганга после печей, сталкивателей слябов напротив каждой печей и приемников слябов из печей.

Черновая группа клетей состоит из вертикального окалиноломателя (ВОЛ), горизонтальной клети "ДУО", пяти универсальных клетей "кварто" включая три последние, объединенные в непрерывную группу.

Промежуточный рольганг оснащен тепловыми экранами типа "энкопанель" и карманом разделки недокатов.

Чистовая группа стана включает летучие ножницы, чистовой роликовый окалиноломатель, семь клетей "кварто" (7-13), оснащенных гидронажимными устройствами, три клети (11-13) оснащенными системами противоизгиба рабочих валков. Все межклетевые промежутки оснащены устройствами ускоренного охлаждения прокатываемых полос.

Уборочная линия включает две группы моталок (для тонких и толстых полос), в каждой из которых по 3 моталки, отводящий рольганг с двумя душирующими устройствами перед каждой из групп, а также тележки съемников, контователей, приемники и транспортирующие конвейеры рулонов с подъемно-поворотными столами, а также двое весов и рулоновязальной машиной на первой группе моталок.

Рис. 2 Схема расположения оборудования в линии широкополосного стана 2000 горячей прокатки на ЛПЦ № 10, ОАО "ММК": 1-рольганг загрузочный; 2 - печь методическая с шагающими балками; 3 - рольганг печной; 4 - клеть с вертикальными палками (R0); 5 - клеть черновая дуо (Ш); 6 клеть черновая универсальная R2; 7 - клеть универсальная черновая R3;8 - клеть универсальная черновая R4; 9 - клеть универсальная черновая R5; 10 клеть универсальная черновая R6: 11 - система теплозащитных экранов ENKOPANEL; 12 - ножницы летучие; 13 - окалиноломатель числовой; 14 - клетъ чистовая F1; 15 - клеть чистовая F2; 16 - клеть чистовая F3; 17 - клеть чистовая F4; 18 - клеть чистовая F5; 19 чистовая F6; 20 - клеть чистовая F7; 21 - установка ускоренного охлаждения тонких полос; 22 - моталки для тонких полос; 23 - установка ускоренного охлаждения толстых полос; 24 - моталки для толстых полос.

2.2 Технологический процесс производства широкополосной горячекатаной листовой стали 1250×2,5

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

толщина, мм–250

ширина, мм–от 750 до 1850

длина, мм–от 4700 до 12000

масса, т–от 7 до 43,3

Для обеспечения качества готовой продукции слябы должны соответствовать требованиям СТП ММК 98-2003 "Сляб непрерывнолитой. Технические условия".

На поверхности заготовки не должно быть продольных, поперечных и сетчатых трещин, поясов, пузырей, наплывов, шлаковых включений, плен. Технология обнаружения поверхностных дефектов непрерывнолитых слябов, их выборочная зачистка и выдача на стан 2000 г.п. осуществляется по СТП ММК 98-2003 "Сляб непрерывнолитой. Технические условия". Слябы, не отвечающие требованиям СТП ММК 98-2003 по форме и размерам, на загрузочные устройства не подаются и посаду не подлежат.

Слябы должны иметь четкую маркировку, нанесенную на боковую грань, с указанием номера плавки, номера ручья и номера сляба с этого ручья.Каждая плавка сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки, марки стали, химического состава, количества и размеров слябов, времени конца разливки, а также ответственного лица за приемку и отгрузку (сертификат качества находится в компьютере в электронном виде).

Для производства листа на стане 2000 используют слябы из углеродистых, низколегированных, качественных и других марок сталей, удовлетворяющих требованиям соответствующей нормативной документации по химическому составу, размерам, качеству поверхности .

Высокое качества продукции широкополосных станов горячей прокатки обеспечивается применением рациональных режимов нагрева слябов, эффективных температурно-скоростных и деформационных режимов прокатки, используются современные средства контроля и регулирования основных технологических параметров процесса, внедрением современного и отделочного оборудования.

Использование катаных слябов предопределяет применение в большинстве случаев технологии с двумя нагревами: нагретые слитки прокатывают на крупных обжимных станах в слябы, которые после повторного нагрева прокатывают в тонкие листы. В некоторых случаях слябы поступают для прокатки на широкополосный стан непосредственно со слябинга без дополнительного подогрева в нагревательных печах.

Преимущество использования слябов: улучшение качества поверхности и механических свойств готовых листов; более равномерный нагрев и эффективный контроль температуры проката более высокая производительность стана; снижение количества размера ножниц при одновременном увеличением среднего веса слитков.

Зачистка заготовок перед прокаткой.

Перед зачисткой слитки могут подвергаться термообработке для снятия внутренних напряжений, устранения грубой структуры и уменьшения твердости. Нагрев и прокатку слитков выполняют после тщательного осмотра и зачистки дефектов. Может применяться комбинированная обработка поверхности огневая зачистка или горячее фрезерование слитков с последующей строжкой и абразивной зачисткой слябов. Машину огневой зачистки устанавливают в линии обжимного стана, а в последние годы на адъюстажах листопрокатных цехов. Они обеспечивают удаление с поверхности слябов неглубоких трещин, мелких надрывов, остатков окалины. Глубина зачистки составляет 1-7 мм.

Строжка и фрезерование.

Обработка выполняется на специальных продольно – строгательных или фрезерных станках. Подвергают строжке без предварительной термической обработке. Съем металла на одну сторону при строжке слябов составляет 2/6 мм по широким и 5/10 мм по узким граням.

Абразивная чистка.

Рабочим инструментом является электрокорундовые карбонокорундовые или циркониевокорундовые абразивные круги .

2.3 Профилировка валков

Под профилем понимают геометрическую форму поперечного сечения прокатываемого металла. Профили подразделяют на готовые и промежуточные–поперечные сечения раскатов, получающиеся в процессе прокатки заготовки до готового профиля.

Листовую сталь прокатывают в валках с гладкой бочкой, имеющей, как правило, определенную профилировку. Калибровка-профилировка валков листовых станов (рис.2.2) сводится к расчету выпуклости или вогнутости бочки валков, которая зависит от типа стана и его сортамента.

Рис. 2.2 Профилировка бочки рабочих валков листовых станов: 1,2 – вогнутость; 3 – выпуклость

Выпуклая или вогнутая формы бочки валков, под которыми понимают профилировку валков, необходимо для обеспечения выпуска листовой стали с минимальной разнотолщинностью по ширине, увеличения срока службы валков и уменьшения перевалок. Кроме этого, валки, имеющие правильную профилировку бочки по ее длине, обеспечивают правильное положение раската в валках в процессе деформации. В конечном этого, профилировка валков определяет выход годного металла, т.е. качественные показатели работы станов.

Под выпуклостью понимают разность диаметров, взятых посередине и краю бочки валка. Это же определение относится и к вогнутости, но при этом выпуклости разность будет положительной, а при вогнутости – отрицательной .

Для ряда тонколистовых станов большое значение придают профилировке бочки валков в последней черновой клети, выпускающей подкат для чистовой группы клетей, и, как обычно, - профилировке бочки валков чистовой группы клетей. Однако при длине бочки валков более 1500 мм целесообразно профилировать валки по всему стану, так как с увеличением длины бочки возрастает упругий прогиб, усугубляется разнотолщинность подката, что весьма нежелательно для прокатки тонких листов большой ширины.

Калибры различают по форме, конструкции и назначению.

По форме калибры могут быть: простыми – ящичные, прямоугольные, квадратные, ромбические, овальные, полосовые, шестиугольные, многоугольные; фасонными – уголковые, рельсовые, балочные, швеллерные. Калибры, имеющие две оси симметрии – вертикальную и горизонтальную, называют калибрами с полной симметрией, калибры, имеющие одну ось симметрии, - калибрами с неполной или одноосной симметрией, и калибры, не имеющие осей симметрии, - ассиметричными калибрами.

По конструкции калибры подразделяют на открытые и закрытые: когда линия разъема валков находится в пределах контура калибра, его называют открытым; если вне пределах калибра – закрытым. Закрытые калибры обычно применяют при прокатке фасонных профилей.

По назначению калибры делят на обжимные, черновые, предчистовые и чистовые. Обжимные калибры предназначены для уменьшения площади поперечного сечения исходной заготовки до площади первого профильного калибра.

Черновые калибры в процессе прокатки последовательно приближают исходное сечение заготовки к конфигурации конечного профиля. Предчистовые калибры служат для получения отдельных элементов готового профиля и подготовки раската для окончательного формирования профиля. Чистовые калибры обеспечивают придание профилю окончательной формы и размеров .

Применяют следующие профилировки валков.

Черновые клети: опорные валки - цилиндрические, рабочие валки - выпуклые;

Чистовые клети: опорные валки - цилиндрические, рабочие валки - выпуклые (иногда в первых клетях - вогнутые).

Изменение профилировки валков во второй половине кампании опорных валков связано с их износом.

С целью уменьшения износа опорных валков на краях бочек делают по два конических скоса длиной около 400 мм и глубиной 0,4...2 мм на диаметр.

Износ валков определяет порядок прокатки полос по ширине: в течение одной постановки валков прокатываются сначала широкие, а затем более узкие полосы. В пределах прокатки полос одной ширины тонкие полосы прокатывают раньше толстых, так как толстые листы имеют большие абсолютные значения допусков по толщине. Такой порядок прокатки имеет определенные преимущества, так как способствует уменьшению отсортировки листов из-за потери плоскостности. Длительная прокатка полос одной и той же ширины или переход к прокатке более широких полос без перевалки валков к потере устойчивости и к появлению коробоватости и волнистости. Износ валков определяет частоту перевалок: время работы опорных валков определяется сортаментом и количеством прокатываемого металла, рабочие валки в черновой группе заменяются совместно с опорными валками, а в чистовой группе - в зависимости от состояния поверхности .

3. Дефекты продукции

Таблица 3.1 Возможные дефекты прокатной продукции и способы их устранения.

№	Термин	Определение	Причины возникновения	Способы устранения дефектов
1	2	3	4	5
1	Недокат	Неоконченная прокатка сляба.	Прокатка недостаточно прогретого сляба, аварийная остановка оборудования, застревания полос на линии стана.	Соблюдать технологию нагрева и прокатки металла, следить за исправностью оборудования.
2	Выброс	Незаданный в прокатку сляб.	1)Деформация слябов в печах в следствие нарушения режима нагрева или неправильной схемы посада. 2)Неправильный посад слябов. 3)Сбой в работе оборудования после выдачи сляба из печи.	1)Соблюдать схему посада и режимы нагрева слябов. 2)Не допускать неправильного посада слябов. 3)Не устраняется.
3	Серповид	Изгиб формы, при котором кромки листа или полосы в горизонтальной плоскости имеют форму дуги.	1)Перекос горизонтальных валков клетей. 2)Неравномерный нагрев сляба по ширине. 3)Большая выпуклость бочки рабочего валка по причине неправильной профилировки или перегрева валка. 4)Высокая разнотолщинность слябов.	1)Правильная настройка клетей. 2)Соблюдать технологию нагрева слябов. 3)Правильный подбор профилировки, организация достаточного охлаждения валков и очистка коллекторов охлаждения. 4)Браковать слябы с разнотолщинностью, превышающий допустимую величину.
4		Неплоскостность в виде чередования гребней и впадин на кромках, образующихся из-за большой длины кромки по сравнению с серединной листа.	1)Слишком большие обжатия в клетях, неравномерность обжатия по ширине полосы. 2)Выработка валков вследствие несоблюдения очередности прокатки. 3)Неправильный подбор профилировки валков. 4)Неравномерное охлаждение бочки валка по ее длине. 5)Неправильная шлифовка валка.	1)Разгрузить либо настроить клети. 2)перевалить валки, правильно планировать прокатку на стане. 3)Завалить валки с увеличенной выпуклостью или уменьшенной вогнутостью бочки, правильно подбирать профилировку. 4)Провести очистку коллекторов охлаждения валков. 5)Правильно шлифовать валки.
5	Коробова-	Неплоскостность в виде местного изгиба листа в поперечном направлении, образующего из-за неравномерной деформации по ширине заготовки.	1)Недостаточные обжатия в клетях, неверный режим обжатия. 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.
6	Сетка отпечат-ков	Периодически повторяющиеся на поверхности, имеющие форму сетки выступы, образующие 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. 4)Засорение сопел коллекторов охлаждения валков. 5)Недостаточное количество воды на охлаждение валков.	1)Своевременная перевалка. 2)Своевременная перевалка. 3)Не допускать застревания перевалка. 4)Своевременно проверять и прочищать коллектора. 5)Увеличить количество воды.
7	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. 4)Высокие или недостаточные обжатия в черновом окалиноломателе.	1)Не нарушать технологию нагрева. 2)Своевременная проверка и очистка сопел. 3)Своевременная перевалка валков. 4)Использовать оптимальный режим обжатий в окалиноломателе.
8	Рулон со складка-ми	Дефект формы рулона, в котором на отдельных участках витков полосы образовались складки, вследствие наличия	1)Несоответствие скоростного режима смотки. 2)Перекос тянущих роликов моталка. 3)Коробоватость полосы.	1)Настроить моталку по скоростям. 2)Настроить тянущие ролики. 3)Устранить коробоватость.
серповидности или коробоватости.
9	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 так же при прокатке металла с пониженной пластичностью, обусловленной технологией выплавки.	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.
10	Разнотол- щинность	Отклонение формы, характеризующееся неравномерностью толщины металлопродукции или ее элементов по ширине или длине.	1)Неравномерный нагрев сляба. 2)Выработка прокатных валков. 3)Неправильно выбранный скоростной режим прокатки в чистовой группе клетей. 4)Перекос рабочих валков.	1)Не нарушать установленные режимы нагрева слябов. 2)Своевременная перевалка валков. 3)Правильная настройка клетей по скорости. 4)Устранить перекос валков.
11	Распушен ный рулон	Дефект формы рулона в виде неплотно смотанной полосы.	1)Смотка остывших полос. 2)Распушивание реверсом при "закусывании" рулона на барабане. 3)Недостаточное натяжение полосы при смотке. 4)Недостаточная отсечка воды на участке ламинарного душирования.	1)Не допускать аварийных остановок на моталках. 2)Правильно настраивать моталки. 3)Выбирать оптимальное соотношение скоростей барабана моталки и полосы. 4)Скорректировать отсечку воду.
12	Сквозные разрывы	Дефект поверхностей в виде сквозных несплошностей, образующихся при деформации полосы неравномерной толщины.	1)Выкрошка на рабочих валках. 2)Попадание на полосу при прокатке постороннего предмета. 3)Наличие в полосе глубоких плен или раковин от них, которые при прокатке вызывают нарушения сплошности.	1)Следить за подачей воды на охлаждение валков для недопущение выкрошек. 2)Не допускать наличия посторонних предметов на линии прокатки. 3)Устранению не подлежит.
4)Прокатка в 2-х фазной зоне. 5)Прокатка металла с низкой технологией пластичносью.	4)Соблюдать температурный режим прокатки. 5)Выдерживать химический состав стали при выплавке, соблюдая необходимое соотношение Mn и S.
13	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)Контроль за состоянием привалковой арматуры и направляющих линеек.
14	Закат	Дефект поверхности, представляющий собой прикатанный продольный выступ.	1)Прокатка сляба с грубыми следами зачистки. 2)Прокатка раскатов с глубокими рисками на поверхности. 3)Попадание раската в нерабочую зону бочки валка.	1)Соблюдать технологию зачистки слябов. 2)Следить за состоянием проводковой арматуры клетей и роликов рольгангов. 3)Следить за правильной центровкой вертикальных валков и направляющих линеек.
15	Заворот кромки	Дефект кромки 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. 4)При складировании рулонов с некачественной смоткой.	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.
16	Смятый рулон (полученный на участке моталок и в становом пролете)	Искаженный круглой формой рулона, образующееся при нарушении режимов укладки или транспортировании рулонов.	1)Нарушение температурного режима смотки. 2)Увеличение времени съема рулона с кантователя. 3)Падение рулона. 4)Смятие рулона другими рулонами на конвейере или на поворотном столе.	1)Соблюдать температурный режим смотки. 2)Соблюдение цикла работы моталок. 3)Не допускать падения рулонов. 4)Останавливать прокатку для предотвращения замятия рулонов на отводящем конвейере или поворотном столе.

Заключение

В данной работе мы рассмотрели производство тонколистовой стали 1250´2,5. Ее назначение и требования нормативных документов к качеству.

Привели схему расположения оборудования в линии широкополосного стана 2000. Рассмотрели технологический процесс производства широкополосной горячекатаной листовой стали 1250´2,5, его характеристики.

Описали возможные виды дефектов, причины их возникновения и способы устранения дефектов.

Список литературы

Автомобильная сталь и тонкий лист. М.А. Беняковский, В.А. Масленников.- Ч: Череповец 2007г. 635с.

Горячая прокатка широких полос. В.Н. Хлопонин, П.И. Полухин.- М: Металлургия 1991г. 198 с.

Основы проектирования прокатных цехов. В.С. Зайцев. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1987. 336 с.

Прокатное производство. 3-е изд. П.И. Полухин, Н.М. Федосов, А.А. Королев. М., "Металлургия", 1982г. 696 с.

Технология прокатного производства в 2-х книгах. Книга 2. Справочник. М.А. Беняковский, К.Н. Богоявленский, А.Н.Виткин.- М: Металлургия 1991г. 423 с.

Станы и технология прокатки листовой стали. Н.В. Литовченко.- М: Металлургия 1979г. 272с.

Технологическая инструкция. ТИ 101.П-ГЛ10-374-2004. Горячий прокат полос на стане 2000 горячей прокатки.

ГОСТ 1050 – 88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия.

ГОСТ 16523 – 89 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия.

ГОСТ 19903 – 74 Сталь листовая горячекатаная. Сортамент.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

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

Введение

1.3 Технология производства

2.2 Измерение ширины полосы

2.3 Описание системы

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

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
Ст 1 - 3кп, пс SAE 1006, 1008, 1009, 1010, 1012, 1015, 1017, 1019, 1020, 1021, 1022, 1023, 1025
Ст 1- 3сп, ст 3Гсп
08 - 20кп, пс, сп, 25		4041, 1577, 16523 все ТУ ЛПЦ-4 и 7
Ст1 - 3кп, пс 08 - 20кп, пс
Ст1 - 3сп, 08 - 20		для ЛПЦ-5 и 8
Ст 1 - 3кп, пс SAE 1006, 1008, 1009, 1010, 1012, 1015, 1017, 1019, 1020
Ст 1- 3сп, ст 3Гсп
08 - 20кп, пс, сп, 25		4041, 1577, 16523 все ТУ ЛПЦ-4 и 7
10 ХНДП, 10ХДП
30Г, 65Г, 7ХНМ,
08пс, 08кп, 08ю		для переката
		с оцинкованием
45,50 (аналог 12ГС,17ГС)		14 -101-364 - 98
St50-2, St52-3 (аналог 14Г2, 15ГС)
300W (аналог 14Г2)
		релейная сталь
0402Д, 0403Д, 0404Д		трансформаторная сталь

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/мм 2 , (не менее)	Толщина листа для труб с наружным диаметром, мм
		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

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. 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:

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;

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

	Определение	Причина возникновения	Способы устранения дефектов
	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.
	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.
	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.
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	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		1) Серповидность полосы.	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.
	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.	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.
	Отступление от заданной ширины в меньшую сторону сверх допуска	3). Ошибки в фабрикации размеров.	3) Исключать ошибки.
	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.
	Отступление от заданной толщины в меньшую сторону сверх допуска
	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.
	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.
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.
		Нарушение температурного режима смотки. Увеличение времени съема рулона с кантователя Падение рулона	1) Соблюдать температурный режим смотки. 2)Соблюдение цикла работы моталок.
Раковина	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	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.
	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
рваная кромка
волнистость
заворот кромки
распушенный рулон
серповидность
малый вес
телескопичный рулон
узкий, широкий

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
узкий, широкий
телескопичный рулон
малый вес
серповидность
распушенный рулон
заворот кромки
волнистость
рваная кромка

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 .

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 .

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 С V 3000 : 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 SC 3000 : 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

Таблица 2.2 - Эксплуатационные характеристики

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

...

Подобные документы

Характеристика основного и вспомогательного оборудования стана 350. Выбор системы калибровки валиков для производства круглого профиля диаметром 50 мм. Метрологическое обеспечение измерений размеров проката. Расчет производственной мощности цеха.

дипломная работа , добавлен 24.10.2012


Технология производства холоднокатаной полосы стали. Краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования. Анализ дефектов заготовки. Профильный, марочный сортамент, наименования, требования стандартов к форме, структуре и свойствам продукции.

курсовая работа , добавлен 16.05.2012


Анализ газоизмерительной системы блока измерения качества нефти и ее основных функций. Средства автоматизации, устанавливаемые на БИК. Увеличение надежности системы контроля загазованности за счет внедрения оптического газоанализатора и ее расчет.

дипломная работа , добавлен 16.04.2015


Технологический процесс прокатки стали 18ХН10Т на толстолистовом стане кварто-2800. Автоматизированная схема управления технологической линией. Регулирование толщины полосы на толстолистовом стане кварто-2800. Устройство и принцип работы AS-interface.

курсовая работа , добавлен 04.05.2010


Технология прокатки на стане 2250 и характеристика клетей. Расчет режима обжатий в черновой и чистовой клетях. Расчет скоростного и температурного режима на клетях "Дуо" и "Кварто", допустимых усилий на валках клети, допустимого момента при прокатке.

курсовая работа , добавлен 26.12.2011


Оборудование стана и технология прокатки слитков. Расчёт оптимального веса и конфигурации слитка. Расчёт станины блюминга на прочность, горения топлива и нагрева металла. Расчёт экономического эффекта от внедрения специальной формы кюмпельного поддона.

дипломная работа , добавлен 29.12.2013


Технологический процесс ЛПЦ-3000. Техническая характеристика оборудования. Требования к исходной заготовке. Технология прокатки на двухклетевом стане. Охлаждение раскатов и отгрузка продукции. Управление механизмом рольгангов. Автоматика толкателя печи.

отчет по практике , добавлен 18.06.2014


Характеристика прокатного производства, оборудования стана. Технологический процесс производства горячекатаного листа. Конструкция и внедрение гидравлической многороликовой моталки. Расчет режима обжатий. Расчет производственной программы стана 2500.

дипломная работа , добавлен 05.07.2014


Система цифрового управления толщиной и натяжением полосы на стане 2500 холодной прокатки. Характеристика прокатываемого металла. Механическое, электрическое оборудование стана. Компоновка и алгоритмическое обеспечение микропроцессорного комплекса Сартин.

дипломная работа , добавлен 07.04.2015


Анализ производства на РУП "Белорусский металлургический завод". Краткая характеристика участка горячей прокатки труб. Технология производства литой заготовки. Описание технологического процесса прокатки бесшовной трубы на редукционно-растяжном стане.

На заключительном этапе разработки сейчас находится один из крупнейших проектов ООО "Корпоративные системы" - мультимедийная обучающая система для подготовки специалистов постов управления ПУ7 и ПУ9 широкополосного стана горячей прокатки 2000.
Непрерывный широкополосный стан 2000 горячей прокатки предназначен для производства горячекатанных полос из углеродистых и низколегированных марок сталей. Состоит из:
- участка подачи слябов к печам и загрузки слябов;
- черновой группы оборудования (ПУ7);
- секции промежуточного рольганга и летучих ножниц (ПУ9);
- чистовой группы оборудования (ПУ9);
- уборочной группы оборудования.
Проект, разрабатываемый ООО «Корпоративные системы», охватывает 5 рабочих мест:
- оператор черновой группы оборудования;
- вальцовщик черновой группы оборудования;
- оператор промежуточного рольганга и летучих ножниц;
- оператор чистовой группы;
- вальцовщик чистовой группы.
Каждое рабочее место имеет свои специфические особенности и предназначено для выполнения определенных задач. Например, основной целью черновой группы является получение выходных параметров (ширина, толщина, температура) полосы требуемого качества за шестой клетью.

Система полностью имитирует все экраны и пульты управления, которыми пользуются специалисты, тем самым, позволяя изучить работу, а также основные действия, выполняемые с их помощью. Для этого система оснащена множеством сценариев с различными видами заданий:
 тестовые вопросы (предполагают выбор пользователями одного ответа из нескольких предлагаемых);
 вопросы для самостоятельного ответа (предполагают самостоятельный ввод пользователями ответов);
 вопросы указательного типа (предполагают указание необходимых элементов на экранах или пультах управления);
 выполнение операции (предполагают выполнение пользователями требуемых операций).
В системе предусматривается два режима прохождения сценариев:
 демонстрационный (используется для обучения и характеризуется наличием различных подсказок (предназначены для закрепления пользователем теоретического материала), а также индикацией (подсветка элементов, которые необходимы для выполнения задания));
 режим тестирования (используется непосредственно для проверки знаний пользователя).

Для того, чтобы обучение было максимально приближено к реальной работе стана, в программе предусмотрена 3D-анимация, которая позволяет пользователям видеть результаты всех действий, которые они выполняют в сценариях, непосредственно на моделе стана: состояние оборудования (например, управление нажимными винтами, энкопанелями, летучими ножницами, секциями рольганга), скорость работы, возможные аварии (например, застревание слябов, загиб полосы) и т. д.

В системе также реализованы различные имитационные модели:
 модель деформационного режима;
 модель скоростного режима;
 модель температурного режима;
 модель натяжения;
 модель загрузки главных приводов и др.
Они позволяют представить процесс прокатки металла так, как он осуществляется в действительности.
Важнейшей составляющей системы является трехмерная модель стана, которая позволяет специалистам подробно изучить конструкцию оборудования черновой и чистовой групп, а также секции промежуточного рольганга и летучих ножниц.
Конструкция рассматривает не только строение групп оборудования, но и отдельные элементы (например, подробное строение клетей). Удобная навигация, подробные описания свойств и технических характеристик элементов, а также возможность настройки пользовательского интерфейса максимально облегчают процесс обучения.
Также конструкция дополнена различными видеоматериалами, посвященными работе оборудования (летучие ножницы, промрольганг, чистовая группа и т. д.), и анимационными роликами, подробно демонстрирующими технологию (работа петледержателей, технология прокатки).

Кроме того, система оснащена множеством отчетов, позволяющих получать информацию о проведенной прокатке (план проката).
Возможность просмотра результатов тестирования позволяет не только получать информацию о правильности выполненных заданий и затраченном времени, но также прослеживать операции, которые выполнял пользователь в процессе прохождения сценариев.

Воспроизведение в записи действий пользователя дает возможность в последствии визуально проследить процесс тестирования.

Таким образом, комбинированное использование компьютерной графики, анимации, «живого» видеоизображения и других медийных компонентов предоставит уникальную возможность сделать изучаемый материал максимально наглядным, а потому понятным и запоминаемым. Это особенно актуально для специалистов стана 2000, которые должны усваивать большое количество эмоционально-нейтральной информации – например, производственных инструкций, технологических карт, нормативных документов. Удобный интерфейс и навигация, подробные пользовательские и технологические инструкции делают работу с системой максимально простой.

В настоящее время 50-70 % тонколистового проката получают на полосовых станах. Выпускаемая на непрерывных станах продукция характеризуется хорошим качеством поверхности и высокой точностью. Годовая производительность непрерывных широкополосных станов горячей прокатки достигает 4,0-6,0 млн .т .

Благодаря высокой производительности и высокой степени механизации и автоматизации стоимость готовой продукции, получаемой на этих станах, значительно ниже стоимости продукции других полосовых станов.

Непрерывный широкополосный стан 2000

На рис. 31 приведена схема расположения оборудования современного непрерывного широкополосного стана 2000.

Рис. 31. Схема расположения оборудования непрерывного

широкополосного стана 2000:

1 – нагревательные печи; 2 -5 – рабочие черновые клети; 2 – вертикальная черновая двухвалковая клеть-окалиноломатель; 3 – двухвалковая клеть; 4 – универсальная четырехвалковая клеть; 5 – непрерывная трехклетевая подгруппа универсальных четырех валковых клетей; 6 – промежуточный рольганг; 7 – летучие барабанные ножницы; 8 – чистовой окалиноломатель; 9 – непрерывная чистовая группа; 10 – отводящие душирующие рольганги; 11 – моталки для полосы толщиной 1,2-4 мм ; 12 – тележка с кантователем рулонов; 13 – моталки для полосы толщиной 4-16 мм ; 14 – поворотный стол для рулонов; 15 – транспортеры рулонов

Стан предназначен для прокатки рулонной полосовой стали толщиной 1,2-16 мм и шириной 1000-1850 мм . В качестве исходного материала используют литые и катаные слябы толщиной до 300 мм , длиной до 10,5 м и массой 15-20 т из углеродистых и низколегированных сталей. Все клети станаразделены на две группы: черновую (клети 3-5) и чистовую непрерывную (клети 9). Черновая группа состоит из одной клети с горизонтальными валками3 и четырех универсальных клетей с горизонтальными валками диаметромD р = 1600мм и вертикальными валками диаметромD в = 1000мм (клети4 и5 ). Особенностью стана является то, что в черновой группе последние три клети объединены в непрерывную подгруппу5 . Это позволило сократить длину и улучшить температурный режим прокатки за счет уменьшения потерь тепла.

Непрерывная чистовая группа 9 включает семь четырехвалковых клетей (клети кварто) с диаметром рабочих валковD р = 800мм и опорных валковD оп = 1600мм . Перед первой клетью черновой группы установлен черновой окалиноломатель2 , который обеспечивает предварительную ломку печной окалины и формирует точные размеры сляба по ширине. Разрыхленная окалина сбивается с поверхности сляба гидрорсбивом под давлением 15МПа .

Перед прокаткой слябы нагревают в четырех методических печах 1 с шагающими балками до температуры 1150-1280С.

Нагретый сляб выталкивается из печи и рольгангом подается в черновой окалиноломатель, а затем в клети черновой группы. Вертикальные валки универсальных клетей обжимают боковые грани полосы, предотвращая образование выпуклости и, как следствие, разрывов кромок листа при прокатке. После черновой группы полоса толщиной 30-50 мм промежуточным рольгангом6 передается к чистовой группе. Перед чистовой группой установлены летучие ножницы7 , предназначенные для обрезки переднего и заднего концов полосы и роликовый чистовой окалиноломатель8 , который разрыхляет воздушную окалину и струями воды под высоким давлением удаляет ее с поверхности раската.

При подходе раската к чистовой группе температура металла обычно составляет 1050-1100С, при выходе из последней чистовой клети 850-950С. Чтобы уменьшить температуру полосы при сматывании и тем самым улучшить структуру металла, на участке от чистовой клети до моталки полосы интенсивно охлаждаются до 600-650С с помощью душирующих устройств и сматываются в рулон на одной из пяти ролико-барабанных моталок. На моталках11 сматываются полосы толщиной 1,2-4мм , на моталках13 – полосы толщиной 4-16мм .

Прокатную рулонную полосу подают в цех холодной прокатки или на отделку, которая включает разматывание рулонов, поперечную резку на отдельные листы и укладку листов или продольную резку по ширине полосы на отдельные ленты, которые сматываются на моталках в бунты.