CC BY
0INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
THE CONCEPT OF AN INTEGRATED MANAGEMENT SYSTEM IN AN EXPERTORGANIZATION
Harrasovа G. Sh. - master student
Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia, E-mail: khar.gulkai@mail.ru. Mezin I. J. - D. Sc. (Eng.), Professor
Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia, E-mail: meziniy1@mail.ru.
Abstract. The subject of the study is an integrated quality management system. The object of the research is the expert organization LLC SCC TechExpert. The purpose of the work is the formation and implementation of an integrated management system in an expert organization. The task of the work is the disclosure of the concept of an integrated management system, analysis of relevant documentation, development and implementation of an integrated management system in an expert organization. Keywords: integrated management system, quality management system.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ГОРЯЧЕКАТАНОГО ПРОКАТА В УСЛОВИЯХ ЛПЦ-10 ПАО «ММК» С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Аннотация. В данной работе проведен сравнительный анализ методов измерения толщины полосы и даны предложения по совершенствованию системы измерения в условиях ПАО «ММК».
Ключевые слова: листовой прокат, горячая прокатка полос, толщиномер, измерение толщины полос
Современные представления о качестве продукции основаны на принципе наиболее полного удовлетворения требований и рекомендаций потребителя. Обеспечить высокое качество проката можно только при систематическом контроле технологического процесса.
Стан 2000 горячей прокатки является одним из самых мощных и современных в России. Он расположен в листопрокатном цехе №10 (ЛПЦ-10) ПАО «ММК». Стан оснащен средствами контроля и управления технологического процесса. Тем не менее, текущее состояние системы измерения не позволяет предупредить появление дефектов геометрии прокатываемых полос.
Точность геометрических размеров листов и полос регламентируется стандартами и техническими условиями, определяющими границы изменения каждого параметра. В работе приведен сравнительный анализ методов измерения толщины полосы. Данная проблема актуальна как с точки зрения обеспечения качественных показателей, так и экономии металла. Повышение контроля качества продукции цеха благоприятно скажется на технико-экономических показателях реализуемой продукции цеха.
Рассмотрим какие толщиномеры в настоящее время применяются для измерения толщины горячекатанных полос.
Немецкая фирма разработала рентгеновский толщиномер Thyssen Krupp Stahl (TKS)
АО. Данный толщиномер может за 2 секунды сканировать толщину по всей ширине полосы.
Схема установки для измерения толщины полосы представлена на рис. 1.
У
Z
.............ЛИ У
////'/!|V
Шшшй
Рис.1.Схема установки для измерения толщины полосы 1 - рентгеновская трубка; 2 - шаговый коллиматор; 3 - горячая полоса;
4 - рольганг; 5 - детектор
В верхней части установки располагается источник излучения на высоте 2 метров над рольгангом. Излучение разделяется коллиматором, состоящим из 15 секций на 15 отдельных пучков лучей. Лучи проходят сквозь полосу с интервалом 8 мм по ширине. Детектором фиксируется непоглощеная часть энергии
и переводится в толщину металла. Достигнуто разрешение 0,1 % от номинальной толщины.
При шаговом движении коллиматора каждый измерительный луч из одной прорези коллиматора проходит соответствующий детектор за 15 шагов. В результате полоса в зависимости от ее ширины может быть обмерена максимально за 225 шагов сетки шириной по 8 мм. Время интегрирования для одного измерения составляет 100 мс. Коллиматор останавливается на 100 мс в каждой измерительной позиции и затем переходит примерно за 60 мс в новую измерительную позицию. В итоге за две секунды можно зарегестрировать весь профиль по толщине полосы в поперечном направлении и показать его на мониторе пульта управления. Разрешающая способность при измерении профиля составляет 0,15% заданной толщины.
Толщиномер работает на выходе из чистовой группы НШПС
Второй толщиномер - это толщиномер Toshiba Corp расположен за последней клетью чистовой группы.
Система состоит из С-образной рамы с измерительной площадкой для регистрации толщины в середине ширины раската (по рентгеновскому излучению), двух систем сканирования для измерения профиля полосы по толщине (по рентгеновскому излучению) в краевых зонах раската, блока для измерения ширины с задней подсветкой полосы и трех пирометров для измерения температуры [1].
Схема системы представлена на рис. 2.
Рис. 2. Измерение толщины 1 - двигатель; 2 - подвод кабелей; 3 - измерение профиля по толщине (со стороны привода); 4 - встречная подсветка для прибора измерения
ширины; 5 - измерение толщины (в середине ширины полосы); 6 - измерение профиля по толщине (со стороны обслуживания); 7 - измерение профиля по толщине (со стороны привода); 8 - детектор для прибора для измерения ширины.
Уже более 50 лет фирма Mesacon Messelektroшk (Германия) поставляет по всему миру приборы для измерения толщины. Измерительная система (рис. 3) позволяет производить бесконтакные измерения, для автоматического управления производством, не прерывая производственный процесс.
Толщиномер устанавливается за чистовой группой стана.
Рис. 3. Толщиномер F2500
Изотопный толщиномер F2500 имеет 3 измерительных канала, используется для измерения толщины металла до 60 мм и дополнительно оснащен системами измерения ширины, длины и температуры листа. Листы, проходящие под прибором, имеют температуру до 1200°С. Позиция кромочных измерительных каналов может изменяться в зависимости от ширины листа (до 4100 мм).
Установка измеряет наряду с толщиной и плоскостностью ширину, длину и скорость, а также температурный профиль измеряемого листа. Применяемые в зависимости от ширины полосы или листа многоканальные детекторы (от 3-х до 6-ти штук) с 32-мя измерительными камерами в каждом фиксируют проникающую часть излучения с разрешением 20 мм. Для реализации измерений в экстремальных условиях прокатного стана горячей прокатки сенсоры интегрированы в механические конструкции измерительных скоб в форме буквы «С» фирмы Mesacon Messelektroшk, которая имеет водяное охлаждение и является пригодной для условий горячей прокатки.
Принцип действия основан на регистрации интенсивности излучения, прошедшего через измеряемый материал проката.
Толщиномер состоит из механической части, излучающей головки, и детекторных головок, воспринимающих излучение после прохождения через измеряемый материал. После облучения измеряемого материала сигнал с детекторных головок поступает в блок обработки, где на основании существующих зависимостей рассчитываются значения толщины измеряемого материала. Кроме того, на основании результатов измерений толщины, программное обеспечение позволяет определять разнотолщинность полосы [2].
Рассмотрим еще один толщиномер -Толщиномер Radiometrie RM 312.
Система состоит из рамы с двумя источниками рентгеновского излучения, располагаемыми над полосой проката, и ряда не-одвижных детекторов, расположенных под полосой проката, воспринимающих рентгеновское излучение после прохождения через полосу проката. После облучения полосы проката сигнал с детектора поступает в головной компьютер, где на основании существующих зависимостей рассчитываются значения толщины, ширины полосы проката. Одновременно прибор выдает информацию о температуре, скорости перемещения и длине полосы проката.
Система работает при скоростях перемещения проката не более 25 м/с. Схема системы представлена на рис. 4.
Для того, чтобы выбрать, какой толщиномер является лучшим, необходимо определить, каким требованиям он должен соответствовать. Рассмотрим следующие требования:
1) процесс измерения должен быть автоматическим и непрерывным;
2) при больших скоростях прокатки система измерения должна обеспечивать высокую точность измерения;
3) должна быть высокая скорость реагирования;
4) система должна работать в тяжелых условиях прокатного производства (ударная нагрузка, повышенная влажность, высокая температурая, сильная вибрация и т.д).
Рис. 4. Схема системы Radiometrie RM 312
Внедрение новой системы измерения на стане горячей прокатки позволит повысить качество проката. Получаемые данные позволят провести анализ и предпринять меры по корректировке режимов прокатки и др. Эти операции приведут к повышению точности геометрических параметров и производительности стана.
Для оценки эффективности систем измерения была проведена экспертная оценка по следующим характеристикам: производительность, стоимость, экология и качество поверхности [3, 4].
Экспертная оценка приведена в таблице.
Экспертная оценка толщиномеров
Способ Характеристики Сумма
измерения Производитель- Точность Скорость Стоимость
толщины ность измерения срабатывания
Весомость
8 9 7 8
Толщиномер F2500, Гер- 5 5 4 6 161
мания
Толщиномер TKS, Герма- 4 7 5 7 186
ния
Толщиномер Toshiba Corp, Япония 7 7 6 6 209
Толщиномер Radiometrie RM 312, США 8 8 7 5 225
Методом экспертной оценки было определено, что наилучшие результаты достигаются при измерении толщины толщиномером Radiometrie RM 312. Данный толщиномер имеет наибольшую стоимость, но затраты на его установку будут оправданы. Он дает более точные результаты измерения, что поможет повысить качество продукции в целом. Помимо высокой точности, скорость реагирования у RM 312 выше, чем у других систем измерения.
Благодаря высокой скорости сбора данных, характеризующих поперечный профиль, толщиномер Radiometrie RM 312 подходит для автоматических систем измерений профиля, измерения плоскостности, расчета потока массы и других параметров управления качеством продукции.
Толщиномер, произведенный фирмой Thermo Electron Corporation, позволяет контролировать толщину по осевой линии, шири-
ну полосы, профиль толщины и температуру по всей длине полосы при выходе из чистовой клети прокатного стана.
Внедрение новых методов неразрушаю-щего непрерывного контроля на стане 2000 в ЛПЦ-10 позволит существенно повысить качество продукции. Анализ данных измерений позволяет усовершенсвовать технологию в части шлифовки и замене валков, режимах прокатки и др.
Совершенствование этих операций приведет к повышению точности параметров, характеризующих размеры, это приведет к увеличению производительности стана, а также эффективности его работы.
Система измерения Radiometrie RM 312 обеспечит быстродейсвие измерений, что приведет к возможности мгновенной оценки внесенных корректировок в процесс прокатки
в оперативном режиме без остановки производственного процесса.
Список литературы
1. Что обсуждают зарубежные металлурги? // Черные металлы. - 1999.-№4. - С. 13-16
2. Толщиномеры радиоизотопные F2500 [Электронный ресурс]. -http://nd-gsi.ru/grsi/360xx/36888-08.pdf (дата обращения: 21.05.2018).
3. Горячая прокатка полос на стане 2000 горячей прокатки. Технологическая инструкция. ТИ 101-П-ГЛ10-374-2015: - Магнитогорск, 2015. - С. 7 - 92.
4. Бережная Г.А., Салганик В.М., Песин А.М. Разработка и использование сбалансированной системы показателей для улучшения качества продукции // Производство проката. 2007. №12. С. 34-38.
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
IMPROVING THE MEASUREMENT OF THICKNESS OF HOT-ROLLED STEEL IN THE CONDITIONS OF THE LPC-10 PJSC "MMK" WITH THE AIM OF IMPROVING PRODUCT QUALITY
Mikhailovsky I. A. - D. Sc. (Eng.), Professor
Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia, E-mail: i-mikhailovsky@yandex.ru. Mumbaeva A. A. - master student
Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia, E-mail: asmumbaeva@mail.ru.
Abstract. This paper presents a comparative analysis of methods for measuring the thickness of the strip and proposals for improving the measurement system in the conditions of PJSC MMK. Keywords: sheet hire, hot rolling strips, thickness gauge, measuring the thickness of the strips.
