Кафедра обработки металлов давлением, к.т.н, доцент
Department of metal forming, professor
Начальник управления развитий технологий
Head of the Department of Technology Development
Инженер
Engineer
Специалист отдела продаж, магистр
Specialist Sales, master
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.
A method of calculating the cold rolling schedules of strips on a multiple-stand rolling (reversible) mill is provided which can provide a minimum power consumption with maximum process stabilization at high speeds and obtaining a given quality of cold-rolled strips (minimum probability of surface defects, compliance with thickness tolerances and flatness requirements of the standards used). The problem is solved using the conditional optimization method. As an optimization criterion, it is proposed to use the total energy expenditure spent on the rolling process, as conditions, technological and structural limitations on the rolling parameters and the conditions for the stability of the strips with respect to breaks and the formation of surface defects. The decision to develop this innovative method is due to the fact that a large number of existing approaches to the calculation and design of rolling regimes have visible advantages and disadvantages. In many cases, the developers are trying to take into account several requirements that ensure the stability of the rolling process, the quality of the rolling, the operating conditions of the equipment, the reduction of energy consumption, the metal, the auxiliary materials and the specified (maximum) mill productivity. However, some of these requirements can be contradictory and the best one will be the regime that with a high degree of probability guarantees the fulfillment, in a certain proportion, of the entire set of requirements. This is the method of calculation presented. The calculation of the cold rolling regimes was limited to the selection and distribution of the crimping along the cages (the passages were in the reverse mill). Also, the strip strains are selected in the intercellular spaces, on the decoiler and coiler, and in setting the speed wedge in a particular system of constraints imposed on the input and output process variables as a function of the adopted optimality criterion. As it was noted earlier, the problem was solved with the help of the conditional optimization method, that is, with the specification of the optimization criterion. As an optimization criterion, it is proposed to use the total energy expenditure spent on the rolling process, as conditions, technological and structural limitations on the rolling parameters and the conditions for the stability of the strips with respect to breaks and the formation of surface defects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.