к.т.н., профессор кафедры «Обработка металлов давлением»
398600, Россия, Липецк, ул. Московская, 30
Cand. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Metal Forming”
Lipetsk, Russia
начальник управления развитий технологий
398040, Россия, Липецк, пл. Металлургов, 2
Head of the Department of Technology Development
Lipetsk, Russia
инженер
398040, Россия, Липецк, пл. Металлургов, 2
Engineer
Lipetsk, Russia
специалист отдела продаж
398040, Россия, Липецк, пл. Металлургов, 2
Sales Office Assistant
Lipetsk, Russia
Представлены результаты практического использования методики расчета режимов прокатки применительно к четырехклетевому стану 1400 холодной прокатки. При прокатке выбранных типоразмеров ставилась задача определения конкретного режима прокатки, который обеспечит минимум суммарного удельного расхода электроэнергии при максимальной скорости прокатки, максимальной стабилизации процесса (минимум обрывов, простоев и пр.) и получении заданного качества прокатанных полос (отсутствие дефектов поверхности, соответствие толщины и плоскостности требованиям регламента). Это достигалось включением вышеуказанных требований в систему ограничений применительно к определяемым режимам прокатки для выбранных типоразмеров полос. К примеру, обеспечение заданной (максимальной) производительности для конкретных размеров и марки полосы равносильно реализации заданной (повышенной) скорости прокатки при отсутствии внеплановых простоев, возникающих при аварийных ситуациях (в частности, при обрывах полосы). Ограничением скорости является мощность двигателей, которая включена в комплекс конструкционных и технологических ограничений. Полученные примеры, приведенные в статье, показали, что использование методики приводит выполнению всех заданных требований, что, в свою очередь, обеспечивает снижение себестоимости продукции и повышение производительности стана. Расчет режимов холодной прокатки сводился к выбору и распределению обжатий по клетям (проходам – на реверсивном стане) и выбору удельных 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. Поставленная задача решалась с помощью метода условной оптимизации, через задание критерия оптимизации. В качестве критерия оптимизации использовался суммарный расход энергии, затрачиваемой на процесс прокатки, в качестве условий – технологические и конструкционные ограничения на параметры прокатки и устойчивость полос в отношении обрывов и образования дефектов поверхности валков («навары», «выкрошка» и др.), а также обрывов полосы.
The second part of the paper describes the method practical use on four-stand rolling mill 1400. When rolling the chosen typical sizes, the task was to determine the specific rolling mode, which will ensure a minimum of the total specific energy consumption at the maximum rolling speed, maximum process stabilization (minimum breaks, idle times, etc.) and obtaining the specified quality of the rolled strips (no surface defects, meeting the thickness and flatness requirements). It was achieved by including the above requirements in the constraint system with respect to the determined rolling modes for the selected strip sizes. For example, ensuring a given (maximum) performance for a specific size and brand of a strip is equivalent to realizing a gi673 ven (increased) rolling speed in the absence of unscheduled downtime occurring in emergency situations (in particular, in strip breaks). The speed limit depends on the power of engines, which is included in the complex of structural and technological limitations. The obtained examples, given in the article, have shown that the use of the method leads to fulfillment of all the specified requirements, which, in turn, ensures a reduction in production cost and an increase in the mill’s productivity. The calculation of the cold rolling modes was reduced to selection and distribution of the crimping along the stands (passages – in the reversible mill) and to a choice of specific strip tension in the interstand spaces, on decoiler and coiler, and in setting the wedge of speeds in a particular system of constraints imposed on the input and output process variables as a function of the adopted optimality criterion. The task was solved using the conditional optimization method, through the specification of the optimization criterion. As such criterion, the total energy consumption of the rolling process was used, as requirements – technological and design constraints on the rolling parameters and conditions for strip stability to breaks and to formation of rolls surface defects (“brews”, “chippings”, etc.), as well as to strip breaks.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.