CC BY
32
тодов создания более совершенных математических моделей, и новых технических решений для систем диагностики.
Список литературы
1. A.C. Сарваров, М.Ю. Петушков, В.В. Купцов Современные методы диагностирования асинхронных двигателей и их развитие - Магнитогорск , - 2010.
2. В.В. Гусев Мониторинг и диагностика электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности - Томск, 2010
3. В.П. Калявин, J1.M. Рыбаков Надежность и диагностика элементов электроустановок, - Элмор, - 2009
4. В.Г. Чекалин Диагностика и наладка электроприводов, - учебное пособие. Душабе , - 2010
УДК 65.011.56
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРОДОЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ СЛИТКА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ
A.A. Апет*, С.А. Обухов*, Д.Ф. Сафиуллина*, A.A. Гусев**, П.А. Шеспшков**
*'Магнитогорский государственный технический университет им. ЛИ. Носова, Россия, г. Магнитогорск
ape taa @mail. ru **ÜAO «MMK», Россия, г. Магнитогорск
По последним данным WorldSteelAssociation [1] в мире доля стали, произведенной на машинах непрерывного литья заготовок (MHJI3) составляет 94,6%. При этом в период с 2001-2011 гг. в России наблюдался непрерывный рост объемов производства стали на MHJ13 с 30 млн. т. до 54 млн. т. в год. С целью поддержания роста производительности конструкция MHJI3 непрерывно совершенствуется. В частности современные машины (рис. 1) оснащены [2]:
— гидравлическим приводом 9, 11, качания кристаллизатора 5 обеспечивающим различные несинусоидальные законы качания;
— системой 15, 16автоматического поддержания уровня металла 1 в кристаллизаторе 5, обеспечиваемого, электромагнитным датчиком уровня и электроприводом 8 стопорного механизма 3;
— системой 13 автоматической диагностики прорыва металла под кристаллизатором (например, система «Термовизор»)
Перечисленные системы позволяют заблаговременно выявлять отклонения технологических параметров литья от нормы и, либо в автоматическом режиме предпринимать меры по стабилизации указанных параметров в рамках технологических требований, либо оповещать технологический персонал об указанных отклонениях.
-
ность МНЛЗ является коэффициент выхода годной продукции, который в свою очередь зависит от качества поверхности непрерывнолитой .
-
висит от качества протекания процесса первичной кристаллизации жидкой стали в кристаллизаторе. В результате исследований в условиях МНЛЗ №5 ОАО «ММК» установлено, что повышенная неравно-
сталлизатора вызывает поверхностные напряжения в теле слитка и, как следствие, является причиной возникновения трещин в теле слитка,
которые могут стать причиной прорыва жидкого металла [3].
з
Рис. 1. Упрощенная структура МНЛЗ
1 - жидкий металл; 2 — промежуточный ковш; 3 — стопорный механизм; 4 — погружной стакан; 5 - кристаллизатор; б - сляб; 7 - тянугцие ролики; 8 - электродвигатель стопорного механизма; 9 — электродвигатель механизма качания кристаллизатора; 10 — электродвигатели тянущих роликов; 11 — система управления приводом механизма качания кристаллизатора; 12 — система управления электродвигателями тянущих роликов; 13 — блок системы «Термовизор»; 14 — пульт управления ГПУ; 15 — система управления электродвигателем стопорного механизма; 16 — пульт управления разливщика; 17 - термопары
На всех современных МНЛЗ отечественного и зарубежного производства с целью оценки качественных показателей теплообмена поверхности слитка со стенками кристаллизатора применяется способ
-
лизатора при помощи термопар. Термопары монтируются в стенки кристаллизатора с определенными шагом по горизонтали в несколько рядов по вертикали. Сигналы термопар обрабатываются специализированными микропроцессорными системами [3].
-
ров МНЛЗ №5 ОАО «ММК» в их стенки встроены блоки термопар. Блоки термопар устанавливаются с помощью монтажного комплекта на стенку кристаллизатора. Термопары устанавливаются в полые шпильки с контролем механического контакта с медной стенкой в три ряда по вертикали и с определенным шагом по горизонтали. Каждой термопаре, в соответствии с расположением в периметре кристаллизатора, присвоен номер - рис.2, рис.3.
Рис. 2. Оснащение термодатчиками широкой стенки кристаллизатора
п
1 Зо-,
Рис. 3. Оснащение термодатчиками узких стенок кристаллизатора
Сбор измерительной информации, полученной от термопар, её первичная обработка выполняются в специализированном электронном процессорном блоке усиления, фильтрации и обработки (УФО). Кроме того, в УФО формируются и передаются пакеты данных доя рабочей станции диагностики (РСД). РСД представляет собой IBM совместимый компьютер, расположенный в машинном зале MHJI3. В па-
пар, скорости вытягивания слетка и прочая служебная информация. На рис. 4 представлены временные диаграммы изменения значений температур, измеренных термопарами 1,8, 15 широкой стенки кристаллизатора.
135 130 125 120 115 110 105
i 1 ч- Тлп Ч^ч лЛЛ^ (WVy* -
-¿d
1 ч- 1
200
400
600
125 115 105 95 85 75
200
400 I
¡'0
600
О 110 ; К 100 ■ 90 80 ■ 70 60 1 1
1 1
ЛЦЛ7 TV\. Л/
V 1 V л/: ч у
1
1
200 400 600 8 I'» ! 00 1000 1200 1400 1600 t с
00
1000
1200
1400
1600
t, с
1
nwVV" —-w
! л !
! \л KJ |
1
800
'1
1000
1200
1400
1600
t, с
0
0
0
Рис. 4. Временные диаграммы изменения температур участков медных стенок кристаллизатора при выявлении трещины
В результате исследования указанных временных диаграмм установлено, что в момент времени Ъ,, зарождения продольной трещины,
наблюдается снижение значений температур, измеренных термопарами, установленными в области кристаллизатора, соответствующих участку слитка с трещиной. Также выявлено, что наиболее вероятная область возникновения грубых поверхностных продольных трещин находится на широких стенках слитка в области установки погружного .
Сформировавшуюся продольную трещину, особенно большой глубины и высокой степени раскрытия, ликвидировать невозможно, но выполнив определенные технологические операции, возможно
предотвратить дальнейшее распространение трещины, тем самым со-
талла [4].
-
.
Для решения задачи автоматической диагностики продольных трещин необходимо:
1) определить конкретные технические требования к алгоритму с позиций достоверного и заблаговременного выявления продольной трещины с целью гарантированного предотвращения прорыва жидкого металла;
2) сформироватьи статистически обработать массивы значений
;
3) выявить наиболее информативные диагностические признаки
-
странстве изменения значений температур участков медных стенок .
Список литературы
1. http://www.worldsteel.org/dms/internetDocumentList/steel-stats/2011/Cmde-steel-productюn-
201 1Моситсп1:/201 1 %2()51сс1%20ирааЫ%20РсЬ2012.pdf
2. Дюдкин Д.А. Производство стали. Том 4.Непрерывная разливка металла/Д.А. Дюдкин, В.В. Кисиленко, А.Н. Смирнов - М.: «Теплотехник», 2009, - 528 с.
3. Лукьянов С. И. Совершенствование системы управления электроприводами основных механизмов МНЛЗ: монография/С. И. Лукьянов, Е.С. Суспицын, С.С. Красильников - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011.-91с.
4. Девятов Д.Х. Автоматизированная система контроля и управления МНЛЗ: Монография/ Д.Х. Девятов, С.И. Лукьянов. О.С. Логунова и др. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009.-640с.
