Автоматизированная система прогноза качества литого слитка на МНЛЗ

Дата добавления: 2014-05-29 | Просмотров: 1603

Производство проката из заготовок, отлитых на МНЛЗ, возможно по трем технологическим схемам:

1. Отливка заготовок, охлаждение их до температуры ниже 100ºC, инспекция качества, зачистка дефектов, загрузка заготовок в нагревательную печь и прокатка («холодный посад»).

2. Отливка заготовок, дефектоскопия, зачистка дефектов или вырезка дефектных участков в потоке, загрузка горячих заготовок в печь, подогрев до температуры прокатки и прокатка («горячий посад»).

3. Отливка заготовок на МНЛЗ, подогрев ребер заготовок в потоке до необходимой температуры и прокатка на стане («прямая прокатка»).

Применение технологии «горячего посада» позволяет на 25% снизить потери энергии и увеличить производительность нагревательных печей.

Для успешного применения такой технологии необходимо, в первую очередь, получить заготовки без поверхностных дефектов, или своевременно произвести отсортировку слябов, на которых выявлены дефекты.

С этой целью на ряде заводов в Японии литые слябы после выхода из МНЛЗ подвергаются дефектоскопии в потоке и при обнаружении дефектов выводятся из потока для поверхностной зачистки.

Однако, в последнее время, благодаря усовершенствованию технологии непрерывной разливки и жесткому соблюдению технологических параметров посредством автоматизации процесса, качество поверхности слябов улучшилось настолько, что применение сложных и дорогих дефектоскопов стало экономически нецелесообразным. Достаточно ограничиться косвенным контролем качества с помощью ЭВМ (так называемый «математический дефектоскоп»).

В случаях применения технологии «прямой прокатки» в основном подогревают ребра слябов, так как они имеют температуру существенно ниже температуры граней и температуры, необходимой для прокатки. Для подогрева ребер наиболее целесообразно применять индукционный нагрев в потоке.

Тенденция к неразрывности технологического процесса производства металлопродукции выразилась в непосредственной связи между МНЛЗ и станом горячей прокатки, которая осуществляется организацией горячего посада или методов прямой прокатки.

Наряду с химическим составом, механическими свойствами и критериями «форма» и «размеры» качество конечного продукта – тонкого или толстого листов, определяется характером поверхности и внутренней структуры слитка.

Фирмы «Фест Альпине» (Австрия) и «Бетлехем стил» (США) совместно разработали и внедрили на ряде заводов автоматизированную систему контроля качества литых заготовок.

В основу системы контроля качества заготовок положен накопленный фирмой ФАИ банк данных, в котором сосредоточены результаты длительных исследований о взаимосвязи дефектов литых заготовок с условиями их получения на МНЛЗ.

С целью «отслеживания процесса» непрерывный слиток делится на отрезки, равные мерным длинам и реальные технологические параметры (минимальные, максимальные и средние значения) определяются для каждой мерной длины.

Далее реальные параметры разливки сравниваются с номинальными (опорными ) значениями оценочных параметров, формируются алгебраические разности по всем опрашиваемым параметрам и принимается решение о путях дальнейшей обработки конкретного сляба.

В ЦНИИЧермет разработан усовершенствованный вариант системы контроля качества непрерывного слитка, который включает контроль параметров процесса не только на стадии разливки, но и в процессе плавки и доводки металла.

В проекте МНЛЗ кислородно – конвертерного цеха комбината «Запорожсталь» предусмотрена автоматизированная система управления качеством литых заготовок (АСУК). Ее применение позволит:

- принять решение о целесообразности транзитной передачи годных слябов для организации «горячего посада» и исключить из дальнейшего передела заведомо некачественную продукцию;

- контролировать и оперативно воздействовать на процесс непрерывной разливки стали на МНЛЗ для получении качественных слябов.

Математическая модель прогнозирования качества в версии ЦНИИЧер-

мет основывается на системе дискриминантных функций, параметрическая идентификация которых осуществлялась на массивах реальных данных о фактических параметрах процесса непрерывной разливки и качестве полученных литых заготовок.