При работе шестисталеплавильных станов на линиях непрерывного отжига, периодические поперечные дефекты прокатки часто появляются на поверхности полосы сразу после смены валков и закрытия стана. Этот поверхностный дефект известен как поперечная отметина дрессировочной машины.. Интервал дефекта соответствует окружности поверхности рабочего валка.. Это типичный дефект качества поверхности на линиях непрерывного отжига.. Этот дефект напрямую приводит к понижению качества продукта.. Это также ограничивает стабильное производство высококачественной стали со строгими требованиями к поверхности..
Традиционные отраслевые решения в основном ориентированы на корпус валка.. Операторы оптимизируют процессы нанесения покрытия валками. Они повышают точность шлифования валков и используют валки с более высокой твердостью.. Эти шаги могут снизить вероятность появления следов от качения.. Однако, рост производства высокопроизводительных марок стали повышает требования к рулонному материалу и гальваническим покрытиям. Это увеличивает затраты на производство. Эти методы могут только облегчить дефекты.. Они не могут принципиально устранить следы поперечных валков дрессировочного стана.. Чтобы решить эту проблему основательно, необходим глубокий анализ. Анализируем последовательность действий оборудования, логика гидравлического управления и механика столкновений.
## 1. Механизм формирования поперечного валкового знака дрессировочного стана
Повреждение поверхности валков, приводящее к образованию поперечных следов прокатки дрессировочной машины, не возникает при нормальной прокатке.. В основном это происходит при закрытии стана после замены валков..
Разбираем последовательность автоматического закрытия мельницы. Повреждение поверхности валков происходит, когда зазор между валками уменьшается от 15 мм до 0 мм. Сила качения возрастает от 0 кН до минимальной силы прокатки 450 кН.
На этом этапе, оборудование работает под замкнутым контуром регулирования силы прокатки. ПИ-регулятор с фиксированными параметрами обеспечивает регулирование давления.. Исходный контроллер использует относительно большой коэффициент пропорциональности.. Он также имеет короткое интегральное время.
Прежде чем рабочие валки коснутся стальной полосы, выход ПИ-регулятора уже достигает максимального предельного значения. Когда рабочие валки мгновенно соприкасаются с полосой, фактическая сила прокатки быстро возрастает. Он продолжает расти, пока не достигнет 450 кН минимальное усилие прокатки. На этом этапе процесс закрытия мельницы завершается..
В момент контакта, выход контроллера насыщен. Гидравлический винтовой механизм имеет большую инерцию движения.. Это приводит к сильному ударному столкновению между рабочими валками и полосой..
Исходные параметры PI обеспечивают быстрый отклик. Но они легко вызывают перерегулирование выходного сигнала.. Они могут даже вызвать колебания системы.. Это еще больше усиливает воздействие столкновения при контакте.. Удар создает микроповреждения на поверхности рабочих валков.. В последующем прокатке, дефекты поверхности валков периодически переходят на поверхность полосы. Окончательно, форма поперечных валков обычной дрессировочной мельницы.
## 2. Механический механизм столкновения при закрытии мельницы
На основе закона сохранения импульса, Силу удара при столкновении можно рассчитать по формуле импульса. Когда рабочие валки сталкиваются с полосой, скорость падает почти до нуля после контакта.
Результирующая сила, действующая на поверхность валка, пропорциональна весу валка и мгновенной скорости контакта.. Он обратно пропорционален продолжительности столкновения..
С фиксированным весом рулона, два подхода могут снизить ударную нагрузку на поверхность валка. Первый способ – снизить скорость рабочего ролика в момент контакта.. Второй способ — увеличить время столкновения для амортизации ударов..
### 2.1 Уменьшите скорость мгновенного контакта
Скорость завинчивания рабочих валков определяется гидравлическими цилиндрами HGC.. Скорость вращения цилиндра определяется открытием электрогидравлического сервоклапана.. На него также влияет давление на выходе гидравлического насоса и нагрузка на валки внутри мельницы..
Со стабильным гидравлическим давлением и нагрузкой, Открытие сервоклапана контролирует скорость потока. Большее отверстие обеспечивает более высокую скорость завинчивания.. Меньшее отверстие обеспечивает более плавное закрытие мельницы.. Поэтому, ограничение открытия сервоклапана на поздней стадии закрытия стана может снизить мгновенную скорость движения рабочих валков. Уменьшает кинетическую энергию столкновения..
### 2.2 Увеличение продолжительности столкновения
Под процессом столкновения понимается весь период, когда сила качения увеличивается от нуля до минимальной силы качения.. На этот процесс влияют пропорциональные и интегральные параметры ПИ-регулятора.. На него также влияет заданное значение минимальной силы прокатки..
Простое увеличение минимальной силы качения может увеличить время столкновения.. Тем не менее, это изменит окно регулировки удлинения дрессировочной мельницы.. Это нарушит стабильность процессов отпуска.. Эта настройка не рекомендуется для полевого производства..
## 3. Решения по улучшению управления производством на месте
Как анализировалось выше, чрезмерный удар во время закрытия мельницы является основной причиной образования поперечных следов прокатки дрессировочной мельницы.. Улучшения не должны ограничиваться модификациями рулонов.. Оптимизация логики управления во время закрытия мельницы может снизить воздействие столкновений.. Это гарантирует безопасность оборудования и стабильное производство..
### 3.1 Оптимизация стратегии гидравлического управления при закрытии мельницы
Использовать отдельные схемы управления для нормальной прокатки и закрытия стана.. Не используйте фиксированные параметры PI для всех условий..
На поздней стадии закрытия завода, правильно уменьшите коэффициент пропорциональности ПИ-регулятора. Увеличьте время интегрирования для подавления перерегулирования и колебаний контроллера.. Это обеспечивает более плавную кривую повышения силы качения..
Установите независимые выходные пределы для процесса закрытия. Это предотвращает насыщение выходного сигнала контроллера до контакта с рулонной полосой.. Ослабляет инерционное воздействие гидроцилиндров HGC.. Восстановить исходные параметры управления в нормальной фазе прокатки.. Это сохраняет способность реагирования на регулировку удлинения..
### 3.2 Сегментированное регулирование скорости для гидравлического цилиндра HGC
Принять сегментированное управление скоростью закрытия мельницы. Поддержание высокой скорости завинчивания при больших зазорах между валками. Это повышает эффективность смены валков..
Когда рабочие рулоны вот-вот коснутся полосы, уменьшите открытие сервоклапана, чтобы замедлить работу гидроцилиндра. Это снижает мгновенную скорость контакта рабочих валков.. Это уменьшает импульс столкновения.
Решение требует только модификации программы. Не требует механической реконструкции. Это практически не мешает производству..
### 3.3 Поддерживать стандартизированное управление рулонами
Оптимизация управления – это усовершенствование электрогидравлики.. Нельзя пренебрегать базовым управлением рулонами.
Валковое шлифование должно соответствовать строгим технологическим стандартам.. Осмотрите поверхности валков на наличие вмятин., царапины и отслоения перед установкой. Защита рулонов во время хранения, транспортировка и смена рулонов. Избегайте механических повреждений при монтаже.. Даже оптимизированная логика управления не может устранить следы от валков, если поверхность валков уже имеет повреждения..
### 3.4 Отслеживание и проверка производства
После настройки параметров, качество поверхности рельсовой ленты на первых нескольких рулонах после смены валков. Контролируйте серьезность и цикличность поперечных следов качения.. Запись кривых силы качения. Убедитесь в отсутствии явных скачков давления или колебаний..
Точная настройка параметров управления для различных марок стали и характеристик полосы.. Найдите точку баланса между эффективностью производства и качеством поверхности.
## 4. Заключение
Следы поперечных валков дрессировочного стана, образующиеся при закрытии шестипалочных станов, возникают в результате ударной нагрузки.. Нагрузка поступает от гидравлической системы управления на этапе позднего закрытия.. Удар создает микродефекты на поверхностях рабочих валков.. Эти дефекты переносятся на стальные полосы..
Простое улучшение качества валков является пассивным решением.. Это не может решить проблему кардинально. Приоритизировать сегментированную оптимизацию последовательности закрытия мельниц, Параметры ПИ-регулирования и скорость завинчивания HGC. Эти шаги смягчают последствия столкновения.
В сочетании со стандартным обслуживанием валков, этот метод эффективно подавляет дефекты поперечных прокаток дрессировочной машины.. Это снижает скорость перехода на более раннюю версию продукта. Это сокращает расход запасных частей для валков и повышает общую экономическую выгоду производственной линии..
