МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ

METHODS OF IDENTIFICATION OF TECHNOLOGICAL RISKS DURING OPERATION EQUIPMENT OF ROLLING MILL

Andrey Fastykovsky

doctor. tech. Sciences, head. DEP. processing of metals pressure and metallography,

Professor, Siberian state industrial University,

Russia, Novokuznetsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрена концепция оценки работоспособности системы прокатная клеть – валковая арматура. Предложены критерии, определяющие верхний и нижний уровни работоспособности рассматриваемой системы. Практическое использование  разработанных положений продемонстрировано на примере прокатки круга диаметром 12, 14 мм и арматуры №12, №14 в условиях непрерывного мелкосортного стана 250-1 сортопрокатного цеха АО “ЕВРАЗ ЗСМК”. Полученные графические данные позволяют выявить проблемные пропуски и организовать дифференцированный мониторинг рассматриваемой системы.

ABSTRACT

The concept of health evaluation of the system of rolling stand – and-roll fittings. The proposed criteria that define the upper and lower levels of efficiency of the system. Practical use of the developed regulations is demonstrated by the rolling of a circle diameter 12, and 14 mm rebar No. 12, No. 14 in conditions of continuous light section mill 250-1 of the rolling shop of JSC “EVRAZ ZSMK”. The obtained graphical data allows to identify problematic gaps and organize differentiated monitoring of the system

Ключевые слова: работоспособность, система, прокатная клеть, валковая арматура.

Keywords: performance, system, rolling stand, rolling rebar.

Прокатные валки и их арматура образуют в рабочей клети единый взаимосвязанный комплекс, от четкой работы которого во многом зависит производительность и качество выпускаемой продукции. В связи с этим при настройке и эксплуатации системы прокатные валки – арматура следует учитывать условия формоизменения в очаге деформации обслуживаемой прокатной клети. Игнорирование возможностей очага деформации зачастую приводит к инцидентам в рассматриваемой системе [1]. Руководствуясь рассматриваемой концепцией о неразрывной связи очага деформации и валковой арматуры, разработана методика оценки степени технологических рисков в системе прокатные валки – арматура.

При практической реализации разработанной методики на первом этапе определяется величина продольного усилия, обеспеченная резервом сил трения обслуживаемой клети с учетом условий деформации и конструктивных особенностей калибра, и сравнивается со значениями, соответствующими критериям работоспособности системы [2 – 4].

Для определения критериев работоспособности системы прокатные валки – арматура рассмотрим два предельных случая: первый – продольное усилие, возникающее в результате инцидентов настолько велико, что может привести к поломкам деталей валковой арматуры, второй – валковая арматура должна выполнить большой комплекс операций (удержание полосы в заданном положении, правка до и после очага деформации, кантовка скручиванием и др.),  на что требуется значительная величина продольного усилия, которое не может обеспечить резерв сил трения в очаге деформации обслуживаемой клети, что приводит к застреванию полосы. Рассмотренные ситуации характеризуют верхний и нижний предел работоспособности системы.

Верхний предел ограничен прочностью деталей арматуры, наиболее ответственной из которых является арматурный брус, нижний – величиной продольного усилия, необходимого для выполнения арматурой возложенных на нее функций. Сравнивания значения продольных усилий, соответствующих верхнему и нижнему уровню работоспособности системы, с величиной усилия, которое может обеспечить резерв сил трения в очаге деформации обслуживаемой клети, оценивается степень технологического риска  системы.

Методика оценки работоспособности системы прокатная клеть – валковая арматура оформлена с использованием приложения MS Excel с интерпретацией результатов в графическом виде, что весьма удобно при анализе. Разработанная методика и программное приложение позволяют наглядно проанализировать сортамент продукции сортового стана и выявить проблемные пропуски с точки зрения надежности работы системы прокатная клеть – валковая арматура. Возможности разработанной методики рассмотрим на примере анализа рабочих калибровок кругов диаметром 12, 14 мм и арматуры №12, №14 прокатываемых на непрерывном мелкосортном стане 25-1 сортопрокатного цеха АО “ЕВРАЗ ЗСМК”. Расчеты проводили с использованием данных приведенных в литературе [5 – 7] полученный график приведен на рисунке. На графике показаны верхняя и нижняя границы работоспособности рассматриваемой системы.

Все клети, в которых величина продольного усилия сопоставима с допустимым или выходит за означенные пределы являются клетями с повышенной степенью рисков в системе прокатная клеть – валковая арматура и требуют дополнительного внимания, в период монтажа арматуры, и в процессе работы. Как следует из рисунка при прокатке кругов диаметром 12, 14 мм, арматуры №12, №14 на непрерывном мелкосортном стане 250–1 сортопрокатного цеха АО “ЕВРАЗ ЗСМК”  при инциденте на одной “нитке” в первой клети величина продольного усилия превышает допустимое значение, полученное исходя из прочности арматурного бруса, при одновременном инциденте на двух “нитках” в клетях с А по 5 наблюдается такая же картина, что необходимо учитывать при настройке и эксплуатации арматуры.

Рисунок 1. Оценка работоспособности системы прокатная клеть – валковая арматура, при прокатке кругов 12, 14 мм и арматуры №12, №14 на непрерывном мелкосортном стане 250–1 сортопрокатного цех АО “ЕВРАЗ ЗСМК”

Во всех пропусках, рассматриваемого примера величина продольного усилия, необходимого для выполнения арматурой ее функций, меньше продольного усилия, которое могут обеспечить резервные силы трения в очаге деформации обслуживаемой клети, что гарантирует нормальную работу арматуры. Возможность выявления пропусков с повышенной степенью риска позволяет проводить дифференцированный мониторинг работы системы прокатная клеть – валковая арматура, уделяя особое внимание аварийно опасным пропускам. Информация о величине возможного продольного усилия, которое может создавать конкретная клеть [2 – 4], позволяет уточнить параметры валковой арматуры, и обосновано проводить расчеты ее деталей на прочность, оценивать калибровки с точки зрения работоспособности системы прокатная клеть – валковая арматура и если необходимо то корректировать.

Список литературы:

1. Фастыковский А.Р., Савельев А.Н. Особенности конструирования и безаварийной работы валковой арматуры сортовых станов. М.: Теплотехник 2015. – с. 170.
2. Фастыковский А.Р., Перетятько В.Н. Изучение закономерностей изменения величины резервных сил трения очага деформации при прокатке // Известия вузов. Черная металлургия. – 2001. - № 12. – С. 5 – 8.
3. Фастыковский А.Р., Перетятько В.Н. Учет резервных сил трения при проектировании валковой арматуры // Металлург. – 2001. - № 12. – С. 43 – 44.
4. Фастыковский А.Р., Перетятько В.Н. Изучение резервных сил трения при прокатке в вытяжных калибрах // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. - № 4. – С. 22 – 24.
5. Фастыковский А.Р. Опыт выявления аварийно – опасных пропусков на основании знаний величины резервных сил трения, при прокатке сортовых профилей // Материалы пятнадцатой научно – практической конференции по проблемам механики и машиностроения. – Новокузнецк. СибГИУ. 2005. – С. 238 – 241.
6. Фастыковский А.Р. Пути снижения аварийности при производстве сортовой стали // Всероссийская научно практическая конференция. Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество. - Новокузнецк. СибГИУ. – 2005. – С. 81 – 84.
7. Фастыковский А.Р., Ефимив О.Ю., Чинокалов В.Я. Копылов И.В. Оценка степени технологический рисков в системе валки – арматура непрерывного мелкосортного стана // Сталь. – 2008. - № 2. – С. 63 – 64.