|
Качественно новая информация,
поставляемая Комплексом "КРИСТАЛЛИЗАТОР"
Качественно новая информация - это информация о
распределении температуры по стенкам кристаллизаторов и изменении
этого распределения в процессе разливки. До недавнего времени, видеть
этого было не дано, теперь картина распределения теплового поля
находится перед глазами оператора МНЛЗ.
 На
рисунке показаны три распределения теплового поля стенок кристаллизатора.
Верхнее изображение соответствует тепловому полю на уровне первого
слоя термопар - 164 мм от верхней кромки медных пластин. Среднее
изображение - второй ряд термопар - 280 мм, третье- слой термопар
на уровне 430 мм.
Для каждого изображения по горизонтальной оси отложено
время в часах и минутах, по вертикальной оси - температура. По оси,
уходящей в глубину рисунка, показана развертка четырех стенок кристаллизатора.
Приведенный фрагмент иллюстрирует разливку в стационарном
режиме. Неоднородности температуры малы, поэтому изображения выглядят
однотонными. Если на уровне верхнего слоя термопар еще есть участки
с неинтенсивным красно-розовым цветом, то на уровне нижнего слоя
картина выровнялась и преобладают сине-зеленые тона, что говорит
о более низкой температуре стенок кристаллизатора на этом уровне.
 Следующий
фрагмент иллюстрирует, как изменяется распределение теплового поля
при замене погружного стакана. В данном случае замена стакана была
проведена без нарушений, провоцирующих прорыв корочки слитка.
В самом низу приведена цветовая шкала температур.
Комплекс позволяет воочию видеть возникающие подвисания, даже если
они не проявляют себя привычным для разливщика образом.
На рисунке показано выявленное прилипание корочки
слитка к стенке кристаллизатора - "подвисание". Каждое
из трех представленных объемных изображений отображает распределение
температуры на соответствующем уровне кристаллизатора. Верхнее изображение
- 164 мм от кромки медных пластин кристаллизатора, среднее - 280
мм, нижнее - 430 мм.
 Наглядным
подтверждением возникновения "подвисания" являются участки
с высокой температурой (красный цвет) находящиеся в глубине кристаллизатора,
в среднем и нижнем слое термопар. Своевременное предупреждение об
этом событии позволило предупредить аварию. После получения сигнала
были приняты необходимые меры и снижена скорость вытягивания сляба
из кристаллизатора, это привело к охлаждению слитка (о чем свидетельствует
появление синих тонов на изображении), к залечиванию места разрыва
корочки и ее утолщению.
При работе системы "Подвисание" в составе
комплекса "Кристаллизатор 2000" в таких ситуациях предусмотрена
звуковая и световая сигнализация с указанием места под-висания на
мониторе оператора и пульте разливщика.
Комплекс дает возможность оператору МНЛЗ видеть
такие типичные погрешности, возникающие при замене защитных разливочных
стаканов, как неточное совмещение горизонтальной оси, проходящей
через отверстия в погружном стакане, через которые металл попадает
в кристаллизатор, и продольной оси сечения кристаллизатора. При
неправильной установке стакана поток горячего металла вызывает локальный
разогрев стенок кристаллизатора, последствия такой ошибки очевидны.
Теперь появляется возможность исправить допущенную оплошность.
Разливка началась со стаканом, установленным
неточно или имевшим производственные дефекты, это привело к тому,
что потоки горячего металла, вытекающие через отверстия стакана,
разогрели стенки кристаллизатора, что в свою очередь вызвало появление
двух красных полос (фрагменты первый, второй и частично третий).
Далее была проведена замена стакана. При этом скорость движения
слитка была снижена, что привело к его охлаждению, о чем свидетельствует
появление синих тонов. После замены стакана новым распределение
температуры выровнялось, перегретые участки исчезли.
По распределению температуры кристаллизаторов МНЛЗ
видно, через какой шиберный затвор пополняется промковш, так как
в зависимости от использующегося затвора более горячий металл из
стальковша в большей или меньшей степени попадает в кристаллизаторы
ручьев 1, 2 или в кристаллизаторы ручьев 3, 4, вызывая соответствующее
изменение температуры стенок кристаллизаторов.
Показания комплекса открывают возможности совершенствования технологической
инструкции по разливке в части регламентирующей скорость разливки
в зависимости от сечения сляба и температуры металла в промковше.
Так, при наблюдении за температурным полем в процессе разливки,
было неоднократно отмечено, что снижение скорости разливки при очередной
плавке той же марки стали с повышенной по сравнению с предыдущей
плавкой температурой, как это требует технологическая инструкция,
не всегда оправданно, поскольку температура поверхности слитка "горячей"
стали, разливаемой на пониженной скорости, зачастую оказывалась
ниже температуры "холодной" стали, разливаемой на повышенной
скорости.
Качественно новая информация - это информация о взаимодействии
кристаллизатора и слитка. Установленное оборудование в дальнейшем
позволит измерить раздельно сухую и вязкую составляющие трения.
Это открывает возможность объективно и оперативно, на основе измерений,
определять эффективность работы шлакообразующей смеси в кристаллизаторе
в конкретных условиях разливки, подбирать наилучшие режимы работы
и смеси.
Система позволяет подбирать оптимальный уровень металла и режимы
движения механизма качания (частоту, форму и размах колебаний) по
минимуму взаимодействия между слитком и кристаллизатором, соответствующего
также минимуму износа медных стенок.
Аналогичным образом возможен подбор той или иной марки шлакообразующей
смеси.
При наличии определённого запаса "эталонной" шлакообразующей
смеси данной марки возможен также текущий контроль вновь поставляемых
партий смесей этой марки по сравнительным замерам в стационарных
режимах разливки.
На основе измерения взаимодействия кристаллизатора и слитка предсказываются
дефекты на поверхности слитка.
Накопленный сотрудниками комбината опыт показывает, что увеличение
сигнала-критерия ВИБРАЦИЯ, вырабатываемого комплексом, в стационарном
режиме разливки свыше 90 % сопровождается дефектами на поверхности
сляба. Однако, надо иметь ввиду, что на величину сигналов-критериев
влияет марка разливаемой стали, размеры кристаллизатора, эффективность
работы шлакообразующей смеси. То есть, для полноценного пользования
этими данными, как критерием качества поверхности сляба, необходимо
накопить и статистически обработать достаточно большой объем информации.
 На
рисунке приведен фрагмент архива системы "Качание", иллюстрирующий
уровень сигналов-критериев в момент разливки сляба с дефектными
участками. Уровень сигнала ВИБРАЦИЯ (верхняя кривая - шлак) на этих
слябах достигал значений 100 - 135 %, в то время как типичное значение
этого параметра в стационарный условиях разливки составляет 30 -
50 %. По данным ЛНРС на темплетах на слябах 1 - 4 и 2 - 4
для 1 и 2 ручья были обнаружены узкие сетчатые трещины.
Побочным продуктом этих измерений является то, что теперь легко
контролируется регулярность и частота подачи шлакообразующей смеси
в кристаллизатор.
Появилась возможность регистрировать моменты отрыва тромбов и,
следовательно, предсказывать с определенной вероятностью появление
неметаллических включений внутри слитка. Величина и скорость изменения
уровня металла в кристаллизаторе при разливке "привязаны"
к слитку, что позволяет сортировать слябы по этому показателю в
тех случаях, когда это необходимо.
Оборудование комплекса является беспристрастным свидетелем всего
происходящего в процессе разливки. В силу этого, комплекс незаменим
при анализе результатов работы цеха, он является контролером соблюдения
технологической дисциплины. Особую роль комплекс приобретает при
разработке и внедрении новых технологий приготовления и разливки
металла.
Почти каждому пользователю требуется индивидуальный набор параметров.
К тому же, этот набор зависит от сложившейся ситуации - решаемой
сегодня, сейчас задачи. Вот неполный перечень параметров, сохраняющихся
в течение длительного времени в базе данных комплекса:
- Информация о времени (с точностью до десятых долей секунды
для некоторых параметров)
- Фактическое значение уровня металла в кристаллизаторе, отмеренное
от верхней кромки медных пластин
- Ток обмотки управления двигателя привода стопора
- Скорость вращения двигателя привода стопора
- Положение штока привода стопора
- Скорость вытягивания сляба
- Номинальное значение уровня металла в кристаллизаторе
- Смещение номинального значения уровня металла в кристаллизаторе
с помощью кнопок на пульте разливщика ПР
- Частота качаний кристаллизатора
- Перемещение кристаллизатора по оси Х
- Перемещение кристаллизатора по оси Y
- Перемещение кристаллизатора по оси Z
- Угловое перемещение кристаллизатора вокруг оси Х
- Угловое перемещение кристаллизатора вокруг оси Y
- Угловое перемещение кристаллизатора вокруг оси Z
- Движение шатуна кристаллизатора
- Сигнал-критерий ВИБРАЦИЯ - оценка состояния трения между кристаллизатором
и слитком (Шлак)
- Сигнал-критерий НАГРУЗКА механизма качания кристаллизатора,
характеризующий отклонение закона качания кристаллизатора от заданного
- Перекос кристаллизатора
- Сигнал-критерий УСИЛИЕ вытягивания сляба
- Количество слябов
- Код размера слитка
- Количество термопар на больших гранях слитка
- Маска термопар слитка
- Температуры всех термопар
- Номер МНЛЗ
- Состояние разливки есть - нет
- Номер плавки
- Марка стали
- Режим ручья сляб - блюм
- Температура металла в промковше
- Масса металла в стальковше
- Масса металла в промковше
- Сечение каждого кристаллизатора.
Полагаем, из этого списка есть, что выбрать самым разным пользователям,
решающим поставленные перед ними задачи.
Вид экрана
монитора, предлагаемый программой просмотра базы данных Комплекса
"Кристаллизатор".
|
