Синтез системы управления технологическим процессом производства алюминиевой катанки

• Автор: Сухоруков, Эдуард Георгиевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 119 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВОЙ КАТАНКИ

1.1 Анализ способов получения алюминиевой катанки.

1.2 Анализ существующего технологического процесса на Братском алюминиевом заводе.

1.3 Расчет теплопроводности алюминиевой заготовки

1.4 Зависимость свойств катанки от режима прокатки.

1.5 Расчет и обоснование новых параметров технологического процесса

1.6 Метод расчета основных характеристик технологического процесса производства алюминиевой катанки
Выводы.
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ ПРОКАТНОГО СТАНА.
2.1 Топологический подход к построению математической модели сложных технологических процессов
2.2 Анализ технических характеристик прокатного стана
2.3 Принцип построения топологической модели технологического
процесса.
Выводы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОКАТНОГО СТАНА.
3.1 Разработка математической модели прокатного стана
3.2 Разработка метода оптимизации характеристик участка прокатного
стана симплексметодом.
Выводы.
4. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВОЙ КАТАНКИ
4.1 Основные этапы разработки технологического процесса.
4.2 Рекомендации по внедрению и эксплуатации подсистемы
проектирования литейнопрокатного агрегата.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В настоящее время в нашей стране на таких агрегатах производится более % алюминиевой катанки, а за рубежом около - % [1]. В современный век научно-технического прогресса все агрегаты и машины подвержены очень быстрому моральному старению. Для того чтобы агрегат был современен более продолжительный срок, он должен обладать возможно большей новизной выполняемого им рабочего процесса и более высокими технико-экономическими показателями по сравнению с теми, которые достигнуты в мировой практике. Такая задача не может быть решена без проведения теоретических исследований [1,2]. Агрегаты непрерывного литья и прокатки характеризуются большими размерами и высокой стоимостью. При разработке их новых моделей исключается предварительное изготовление опытных образцов. Конструктор должен находить оптимальные решения на основе экспериментальных данных научно-исследовательских работ, выполненных как на моделях, так и непосредственно в условиях производства. Новый агрегат по своему научно-техническому уровню должен превосходить своего предшественника. Для преодоления возникающих в связи с этим творческих трудностей необходимо тщательно изучить работу ранее созданных агрегатов [1]. Главной задачей развития металлургического производства в настоящий момент и в обозримом будущем является повышение качества металла. На агрегатах непрерывного литья и прокатки это достигается применением максимально возможной скорости кристаллизации с целью получения литой заготовки однородного состава и хорошей структуры. Для того чтобы повысить прочность, металл с первичной литой структурой подвергается достаточно интенсивной пластической деформации, т. Чем выше коэффициент обжатия при этой «проработке», тем свойства металла лучше [1]. Одновременно с повышением качества металла нужно повышать единичную производительность агрегатов. Производительность литейной машины можно повысить интенсификацией процесса кристаллизации металла и повышением скорости выхода из машины бесконечного слитка. Первое - осуществлять возможно больший съем тепла с поверхности слитка. Наилучшие результаты дает применение форсуночной системы охлаждения водой. Второе направление - выбор оптимального сечения слитка. Чем больше отношение периметра слитка к его площади сечения, тем выше скорость кристаллизации и тем выше производительность машины. Производительность прокатных станов повышается при увеличении скорости прокатки и увеличении степени обжатия за проход [1]. Алюминий резко изменяет свойства в зависимости от условий обработки. Алюминий значительно изменяет свои пластические свойства при самой небольшой разнице температуры по длине и сечению заготовки. Так, разница температуры по длине заготовки -°С уже недопустима, следовательно, процесс нагрева должен строго контролироваться [,]. Прочностные свойства катанки зависят почти исключительно от охлаждения на прокатном стане. Условия охлаждения определяются концентрацией, температурой, количеством и распределением охлаждающей эмульсии. Эмульсия служит также смазочным материалом для катанки и валков, в результате чего необходимо осуществлять постоянный контроль за ее состоянием. Для оптимизации технологического процесса и условий производства рекомендуется работать с постоянной скоростью разливки и постоянной температурой начала прокатки. Механические свойства катанки следует улучшать путем изменения режима охлаждения при прокатке, а не изменением скорости разливки и, следовательно, температуры начала прокатки [,]. На агрегатах непрерывного литься и прокатки катанку получают из заготовки малого сечения. Процесс кристаллизации протекает очень быстро, за - секунд. При такой высокой скорости кристаллизации возможна закалка алюминия марки А5Е из жидкого состояния. Впервые это явление было обнаружено Бочваром A. A. и Бардиным Ф. А. в сплавах системы Sn-Sb []. Позднее в работах Н. И. Фридляндера, В. Гофмана и Г. Фалькенхагена подтверждена возможность получения сильно пересыщенных твердых растворов в сплавах на основе алюминия [-]. В дальнейшем успешное развитие это направление получило в работах И. В. Салли, И. С, Мирошниченко, Н. И. Варича и др.