Обтискні стани як об’єкти автоматизації
Лекція № 45
Автоматизація обтискних станів. Загальні відомості про обтискні стани та їх автоматизацію. Управління швидкісним режимом головного приводу блюмінгу.
1 Обтискні стани як об’єкти автоматизації
2 Принципи автоматичного управління зоною робочої кліті.
3 Схема управління швидкісним режимом головного приводу блюмінгу.
Обтискні стани як об’єкти автоматизації
На обтискних станах отримують основну масу заготівок для всіх подальших прокатних переділів. Це положення зберігається і в даний час, не дивлячись на все ширше застосування машин безперервного литва заготовок (МНЛЗ).
Особливе розташування обтискних станів - на початку всього прокатного виробництва - висуває на перший план завдання забезпечення максимальною їх продуктивності за рахунок оптимізації завантаження устаткування, скорочення простоїв і зниження відходів металу.
Не менш важливий забезпечити задану якість прокату. Отримання високоякісних заготовок на обтискних станах (відсутність зовнішніх і внутрішніх дефектів, точне дотримання геометричних розмірів прокату і ін.) дозволяє на подальших переділах уникнути багатьох дорогих операцій по зачистці, вирубці металу, істотно понизити відходи металу, а також забезпечити його раціональний розкрій.
Строге дотримання заданих програмою прокатування геометричних розмірів заготовок дає особливо великий ефект при плющенні мірної продукції, наприклад залізничних рейок.
Наявний вітчизняний і зарубіжний досвід свідчить про те, що при високій продуктивності сучасних обтискних станів (4-6 млн. т металу в рік) вказані завдання не можуть бути вирішені без застосування АУ ТП.
Дійсно, в порівнянні з ручним (дистанційним) управлінням АСУ ТП забезпечує:
- зменшення часу циклу плющення на 2-10% за рахунок підтримки постійності темпу плющення і зниження на 20-25% чисел корекцій положення механізмів;
- велику точність плющення і порізу металу, за рахунок чого можуть бути зменшені немірні відходи прокату на подальших переділах;
- економію металу при порізі на 1% в результаті обчислення і автоматичної реалізації рациіональних планів розкроїв;
- строгу регламентацію режимів плющення, виключення порушень технології, внаслідок чого зменшується брак, знижуються майже на 20% навантажень на механічне устаткування, а отже, підвищується термін служби механічного і електричного обладнання і зменшуються простої;
- економію на 2-3% електроенергії;
- поліпшення умов праці операторів, які, наприклад, при ручному управлінні механізмами кліті блюмінга виконують в годину до 4500 операцій;
- поліпшення організації робіт, надання обслуговуючому персоналу більшого, ніж при ручному, управлінні, об'єму оперативною технологічною інформації про роботу механічного і електричного устаткування, параметри плющення.
Найбільшою мірою для автоматизації пристосовані блюмінги, що реконструюються і нові, на яких, як правило, витримуються вищезгадані умови. Важливо і те, що в ході реконструкції механічного і електричного устаткування представляється можливість максимально задовольнити вимоги АСУ ТП до технології і устаткування, забезпечити будівництво необхідних приміщень для засобів автоматики, а також організувати розробку і впровадження АСУ ТП в рамках капітальних вкладень, що істотно спрощує вирішення питань фінансування вказаних робіт. Розглянемо деякі особливості технології і устаткування окремих ділянок обтискного стану з погляду його автоматизації.
До основних механізмів обтискного стану зазвичай відносять механізми зливкоподавання, що підводять рольганги і зіштовхувачі злитків, реверсивну обтискову кліть з натискним механізмом (НМ), головним приводом (ГП), робочими рольгангами і станинними роліками (СР), лінійками маніпуляторів з кантувальником, відвідні рольганги, машину вогняної зачистки, ножиці, а також установки таврування і прибирання металу з лінії стану (мал. 1).
Технологічні процеси на цих ділянках належать до категорії дискретно-безперервних.
АСУ ТП на обтискних станах повинні виконувати наступні функції:
стеження за проходженням металу;
управління зливкоподаванням;
управління транспортними операціями і поворотними механізмами;
управління зважуванням;
управління механізмами робочої кліті, включаючи управління натискними гвинтами, головним приводом, узгодження швидкості робочих рольгангів і станинних роликів із швидкістю головного приводу і усунення тієї, що пробуксувала металу;
управління машиною вогняної зачистки;
раціональний розкрій металу;
управління тавруванням металу.
Оскільки питання автоматизації зливкоподавання, транспортних операцій і поворотних механізмів, таврування і прибиральних пристроїв на обтискних станах досить добре розроблені і успішно вирішуються чисто проектним шляхом, детальніше зупинимося на проблемах автоматизації ділянок робочої кліті і ножиць.
При визначенні об'єму автоматизації ділянки робочої кліті зазвичай береться до уваги неоднозначність управління такими процесами, як кантовка прокату, переміщення металу лінійками маніпуляторів з калібру в калібр. Тому ці процеси не автоматизуються.
У ряді випадків не автоматизуються і швидкісні режими плющення (головний привід, робочі рольганги). Це, зокрема, відноситься до плющення складних профілів, наприклад фасонних заготовок для виробництва широкополочних балок з паралельними полицями, нестійкістю процесів деформації металу, що характеризується у ряді випадків.
В той же час при плющенні на блюмінгах заготовок квадратного і прямокутного перетинів отримані обнадійливі результати автоматизації як режимов обтискань, так і швидкісних режимів плющення. І хоча перехід ряду обтискних станів на технологію багатозливкового плющення істотно ускладнив рішення завдань автоматизації ділянки кліті, проте це, як показує наявний досвід, немає непереборною перешкодою.