Научно-технический и производственный журнал.
Издается с января 1958 года. Индекс: 70383
ISSN 2410-2091 (Online), ISSN 0368-0797 (Print)
 
 
 
 

Послать статью

 

МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС НА МНОГОКЛЕТЬЕВОМ СТАНЕ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ СНИЖЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ ЛИСТОПРОКАТНОГО ЦЕХА. Сообщение 1.

стр. 511-516

Авторы: Потапов В. С.1, Ковалёв Д. А.1, Шульгин Р. И.1, Божков А. И.2

1 ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», (НЛМК) (398040, Россия, Липецк, пл. Металлургов, д. 2)
Потапов В. С. - инженер (email: koptec1987@mail.ru)
Ковалёв Д. А. - начальник управления развитий технологий (email: kovalev_da@nlmk.com)
Шульгин Р. И. - специалист отдела продаж (email: roma.shulgin.1996@mail.ru)
2 Липецкий государственный технический университет (398600, Россия, Липецк, ул. Московская, 30)
Божков А. И. - к.т.н., профессор кафедры "Обработка металлов давлением" (email: bozhkov_51@mail.ru)

Аннотация: Представлена методика расчёта режимов холодной прокатки полос на многоклетьевом (реверсивном) стане, которые могут обеспечить минимальный расход электроэнергии при максимальной стабилизации процесса на высоких скоростях и получение заданного качества холоднокатанных полос (минимум вероятности образования дефектов поверхности, соответствие допусков по толщине и плоскостности требованиям используемых стандартов). Задача решена с помощью метода условной оптимизации. В качестве критерия оптимизации предложено использовать суммарный расход энергии, затрачиваемой на процесс прокатки, в качестве условий технологические и конструкционные ограничения на параметры прокатки и условия устойчивости полос в отношении обрывов и образования дефектов поверхности. Решение о разработке данной инновационной методики обусловлено тем, что большое число существующих подходов к расчету и проектированию режимов прокатки имеют видимые достоинства и недостатки. Во многих случаях разработчики стремятся учесть одновременно несколько требований, обеспечивающих устойчивость процесса прокатки, качество проката, условия эксплуатации оборудования, снижение расхода энергии, металла, вспомогательных материалов и заданную (максимальную) производительность стана. Однако некоторые из этих требований могут быть противоречивыми и наилучшим будет тот режим, который с высокой степенью вероятности гарантирует выполнение, в определенной пропорции, всего комплекса требований. Таковой является представленная методика расчета. Расчет режимов холодной прокатки сводился к выбору и распределению обжатий по клетям (проходам – на реверсивном стане) и выбору натяжений полосы в межклетевых промежутках, на разматывателе и моталке, а также в задании клина скоростей в конкретной системе ограничений, накладываемых на входные и выходные переменные процесса в функции принятого критерия оптимальности. Как было отмечено ранее, задача решена с помощью метода условной оптимизации, то есть с заданием критерия оптимизации. В качестве критерия оптимизации предложено использовать суммарный расход энергии, затрачиваемой на процесс прокатки, в качестве условий технологические и конструкционные ограничения на параметры прокатки и условия устойчивости полос в отношении обрывов и образования дефектов поверхности.

Ключевые слова: холодная прокатка, режим прокатки, работа (энергия) прокатки, расход электроэнергии, параметры прокатки, толщина, плоскостность, обрывы полос, дефекты, поверхность, регулирование, устойчивость, оптимизация, алгоритм, методика

DOI: 10.17073/0368-0797-2019-7-511-516

Библиография:
  1. Божков А.И. Автоматизация управления качеством тонколистового проката: учебн. пособие. - В 3-х книгах. Кн. 2: Автоматизация управления технологией прокатки полос. - Липецк: Липецкий государственный технический университет, 2015. – 78 с.
  2. Настич В.П., Божков А.И., Дегтев С.С. и др. Автоматизированная система анализа и выбора технологии холодной прокатки на многоклетьевом стане // Производство проката. 2011. № 2. С. 22-23.
  3. Jelali M. Performance assessment of control systems in rolling mills-application to strip thickness and flatness control // Journal of Process Control. 2007. No. 17. P. 805–816.
  4. Benporad A., Bernardini D., Cuzzola F.A. et al. Optimization-based automatic flatness control in cold tandem rolling // Journal of Process Control. 2010. No. 20. P. 396–407.
  5. Василев Я.Д. Инженерные модели и алгоритмы расчета параметров холодной прокатки. – М.: Металлургия, 1995. – 368 с.
  6. Божков А.И., Настич И.В., Чеглов А.Е., Епифанцев А.А. Принятие решений в многокритериальных задачах управления качеством тонколистового проката // Теория и практика производства проката: сб. науч. тр. – Липецк: ЛГТУ, 2001. С. 377-393.
  7. Wang D.C., Liu H.M. A model coupling method for shape prediction // Journal of Iron and Steel International. 2012. No.19 (2). P. 22–27.
  8. Takami K.M., Mahmoudi J., Dahlquist E. Adaptive Control of Cold Rolling System in Electrical Strips Production System with Online-Offline Predictors // Springer International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2010. Vol. 50, No. 9. P. 917-930.
  9. Ginzburg V.B. Flat-rolled steel processes: Advanced technologies. CRC Press, 2009. – 372 p.
  10. Kawałek A. Teoria i technologia asymetrzcynego procesu walcowania wyrobów płaskich // Seria: Monografie. No. 54. Częstochowa, 2016. – 224 s.  
  11. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки. – М.: Металлургия, 1970. – 359 с.
  12. Groover Mikell P. Fundamentals of Modern Manufacturing. John Wiley & Sons, Hoboken, 2007. – 1025 p.
  13. Hameed Waleed I., Mohamad Khearia A. Strip Thickness Control of Cold Rolling Mill with Roll // Engineering. 2014, No. 6, P. 27-33.
  14. Abdelkhalek S., Montmitonnet P., Legrand N. et al. Coupled approach for flatness prediction in cold rolling of thin strip // International Journal of Mechanical Science. 2011. Vol. 53. P. 661–675.
  15. Божков А.И., Ерёмин Г.Н., Дёгтев С.С., Ковалёв Д.А. Научное обоснование и создание систем автоматизации управления качеством продукции листопрокатных цехов предприятий чёрной металлургии. Сообщение 12. Подсистема анализа технико-экономических показателей работы листопрокатного цеха // Производство проката. 2016. № 10. С. 39-43.
  16. Грудев А.П. Теория прокатки. - М.: Металлургия, 1988. – 240 с.
  17. Божков А.И., Настич В.П. Плоскостность тонколистового проката. – М.: Интермет инжинирин, 1998. - 264 с.
  18. Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твёрдых телах. – М.: Металлургия, 1970. – 376 с.
  19. Слепян Л.И., Троянкина Л.В. Теория трещин Основные представления и результаты. -  Спб: Судостроение, 1976. – 44с.
  20. Rumyantsev M.I. Some approaches to improve the resource efficiency of production of flat rolled steel // CIS Iron and Steel Review. 2016. No. 12. P. 32-36.

Дата поступления: 21.05.2018

Главный редактор

Леонтьев Леопольд Игоревич

Главный редактор Известия вузов Черная металлургия