ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.793.5:620.191
DOI: 10.18503/1995-2732-2023-21-4-93-104
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Достижения последних лет в области управления термической обработкой стальной полосы на агрегатах непрерывного горячего оцинкования позволяют оптимизировать скорость линии под текущие производственные условия. Однако ошибки управления натяжением полосы при частых изменениях скоростного режима могут приводить к дефектам покрытия. Цель работы. Работа посвящена определению дефектов оцинкованного листового проката, появление которых может ограничить производительность агрегатов непрерывного горячего оцинкования вследствие проблем управления натяжением стальной полосы, и поиску причин возникновения таких дефектов. Используемые методы. Выполнен анализ данных о дефектах продукции одного из агрегатов непрерывного горячего оцинкования завода «MMK Metallurgy» в Турции. Для исключения влияния мешающих факторов при определении сопутствующих обстоятельств возникновения дефекта использовали стратификацию по мешающим параметрам, к которым отнесли вид дефекта, марку стали и толщину полосы. Для оценки воздействия факторов на частоту возникновения дефектов использовали тест Мантеля-Ханзела. Новизна. Анализ больших данных о дефектной и недефектной продукции за период порядка двух лет позволил применить стратификацию по многим мешающим факторам и выявить причины возникновения некоторых из дефектов. Результат. Определены допустимые и недопустимые дефекты, вероятность появления которых увеличивается с ростом скорости линии или уровнем её изменения. Показано влияние натяжения на вероятность возникновения этих дефектов и рассмотрены перспективы дальнейшего совершенствования систем управления натяжением стальной полосы. Практическая значимость. Полученные результаты являются основой дальнейшего совершенствования систем поддержки управления производством оцинкованного листового проката путем учета качества продукции.
Ключевые слова
непрерывное горячее оцинкование, стальная полоса, дефекты, натяжение, скорость движения полосы, производительность
Для цитирования
Влияние скорости движения и натяжения стальной полосы на дефекты продукции агрегатов непрерывного горячего оцинкования / Рябчиков М.Ю., Рябчикова Е.С., Чута А.С., Васильева Е.И., Емелюшин А.Н. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2023. Т. 21. №4. С. 93-104. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2023-21-4-93-104
1. Освоение производства высокопрочного проката для автомобилестроения в ОАО «ММК» / Никифоров Б.А., Салганик В.М., Денисов С.В., Стеканов П.А. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2006. Т. 16. № 4. С. 41-45.
2. Рябчиков М.Ю., Рябчикова Е.С., Новак В.С. Гибридная модель для упреждающего управления температурой металла при горячем оцинковании стальной полосы // Мехатроника, автоматизация, управление. 2023. Т. 24. №8. C. 421-432.
3. Ryabchikov M.Yu. Selection of steel strip annealing energy-saving conditions in view of the substandard products share // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2020, vol. 55, no. 1, pp. 182-191.
4. Strip cooling control for flexible production of galvanized flat steel / Ryabchikov M.Y., Ryabchikova E.S., Shmanev D.E., Kokorin I.D. // Steel in Translation. 2021, vol. 51, no. 7, pp. 446-455.
5. Sahay S.S., Kapur P.C. Model based scheduling of a continuous annealing furnace // Ironmaking and Steelmaking. 2007, vol. 34, no. 3, pp. 262-268.
6. Kazuhiro Yahiro, Hiroyasu Shigemori, Kazuhiro Hirohata. Development of Strip Temperature Control System for a Continuous Annealing Line // Proceedings of IECON '93 – 19th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics. 2002, pp. 481-486. DOI: 10.1109/ IECON.1993.339029
7. Advanced Electric Drive Control System of Continuous Hot-Dip Galvanizing Line / Kornilov G.P., Abdulveleev I.R., Khramshin T.R., Shokhin V.V. // 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). Sochi, 2020. DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9111905
8. Исследование режимов работы взаимосвязанных электроприводов агрегата непрерывного горячего цинкования / Фатхуллин Д.А., Николаев А.А., Камаев А.П., Минеев Е.В., Вахитов Т.Ю. // Известия вузов. Электромеханика. 2009. №1. С. 81-83.
9. Повышение качества регулирования натяжения полосы агрегата непрерывного горячего цинкования / Корнилов Г.П., Абдулвелеев И.Р., Шохин В.В., Храмшин Т.Р., Николаев А.А. // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Энергетика», 2020. Т. 20. №2. С. 120-126. DOI: 10.14529/power200211
10. Фонтен П. Бесконтактная электромагнитная стабилизация полосы в линиях цинкования // Металлургическое производство и технология. 2010. №2. C. 40-49.
11. Magnetic actuator design for strip stabilizers in hot-dip galvanizing lines: Examining rules and basic tradeoffs / Marko L., Saxinger M., Steinboeck A., Kugi A. // IEEE Industry Applications Magazine. 2020, vol. 26, no. 2, pp. 54-63. DOI: 10.1109/MIAS.2019.2943662
12. Research on the Vibration of Sheet Metal near the Zinc Pot Area in Continuous Hot-dip Galvanizing Line / Peimin Xu, Biao Wang, Jinjie Ye, Haijuan Zhang, Zhilai Huang, Xiaokui Xu // Applied Mechanics and Materials. 2012, vol. 141, pp. 471-477. DOI: 10.4028/ www.scientific.net/AMM.141.471
13. Research on Vibration Control Method of Steel Strip for a Continuous Hot-dip Galvanizing Line / Jian Li, Yun-Hui Yan, Xing-Hui Guo, Yan-Qing Wang // ISIJ International. 2012, vol. 52, no. 6, pp. 1072-1079.
14. Monojit Dutta, Ananya Mukhopadhyay, Shantanu Chakrabarti. Effect of Galvanising Parameters on Spangle Size Investigated by Data Mining Technique // ISIJ International. 2004, vol. 44, no. 1, pp. 129-138.
15. Affecting Factors on Gloss Value for Galvanized Cold Rolled Sheets / Özgür Karakaş, Erdogan Kanca, İbrahim Göçer, Alper Akün, Erkan Püge, Güzin Müge Lüle, Ali Doğan, Ahmet Özdemir // 3rd Iron and Steel Symposium (UDCS’17). Turkey: Karabuk, 2017, pp. 233-237.
16. Sawaitul Pranay, Chowriwar S.A., Lade I.P. Minimization of Dross Formation During the Continuous Galvanizing Process in the Steel Industry // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2012, vol. 2, no. 1, pp. 45-51.
17. Saravanan P., Srikanth S. Surface Defects and their Control in Hot Dip Galvanized and Galvannealed Sheets // International Journal of Advanced Research in Chemical Science (IJARCS). 2018, vol. 5, no. 11, pp. 11-23.
18. İlhami Pektaş. Galvani̇z hatalari ve çözüm öneri̇leri̇. Ankara, 2020. 76 p.
19. Клещева С.Е., Касаткина Е.Г. Анализ уровня качества оцинкованного металлопроката в ЛПЦ-11 ПАО «ММК» // Качество в обработке материалов. 2019. Т. 11. №1. С. 18-23.
20. Радионова Л.В., Субботина Ю.М. Преимущества и недостатки способа горячего оцинкования стальной полосы. Проблемы цинкования // Машиностроение: сетевой электронный журнал. 2013. №2. С. 3-9.
21. Бережная Г.А., Заруцкая А.О., Каримова Д.Ю. Анализ качества горячеоцинкованной полосы в ЛПЦ-11 ОАО «ММК» // Качество в обработке материалов. 2016. Т. 6. №2. С. 39-42.
22. Metallurgical assessment of critical defects in continuous hot dip galvanized steel sheets / Azimi A., Ashrafizadeh F., Toroghinejad M.R., Shahriari F. // Surface & Coatings Technology. 2012, vol. 206, no. 21, pp. 4376-4383.
23. Максимов Е.А., Шаталов Р.Л. О настройке натяжных многороликовых устройств при обработке полосового проката // Сталь. 2014. №1. С. 49-51.
24. On the influence of multiple surface defects on the behavior of media of different rheology / Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M., Telyatnikov I.S. // Materials Physics and Mechanics. 2020, vol. 44, pp. 306-315.