XMEHRDADX 7,514 اشتراک گذاری ارسال شده در 14 دی، ۱۳۹۰ مقدمه در طول عمر كاري يك ماشين ريخته‌گري پيوسته الزامات توليد ممكن است به مقدار زيادي تغيير كند. توليد پايدار با كيفيت عالي مستلزم افزايش انعطاف‌پذيري است. سيستم سردكننده ثانويه يك ناحيه تكنولوژي كليدي است و اصلاح آن مي‌تواند به مقدار زيادي در افزايش توليد، كيفيت و انعطاف‌پذيري نقش داشته باشد. مميزي سيستم سردكننده ثانويه رويكردي سيستماتيك و ساختاريافته براي تعيين چگونگي سيستم سردكننده موجود بر كيفيت و بهره‌وري است. حيطه مميزي مي‌تواند از تنها افزايش ظرفيت نازل تا طراحي مجدد سيستم سردكننده ثانويه تغيير كند. مميزي سيستم سردكننده ثانويه فرآيند پيچيده ريخته‌گري پيوسته مستلزم شناخت كامل تكنولوژي فرآيند و محيط واحد فولادسازي است. ابزارهايي همچون مدل‌هاي رياضي انجماد، فهرست‌هاي كنترل كامل براي جمع‌آوري داده‌ها و روش‌هاي مميزي استاندارد شده براي برنامه‌ريزي موثر پروژه لازم است: ـ به گزين (benchmarking) شرايط موجود. ـ شناسايي مشكلات ـ ارائه راه‌حل‌ها ـ پيشنهاد و برنامه در مورد چگونگي انجام بهبود فرآيند، بهره‌برداري، نگهداري و تعميرات به‌طوري كه اهداف مورد نظر محقق شود. به‌گزيني شرايط موجود تهيه و به‌گزيني داده‌هاي مربوط به بهره‌برداري، عملكرد و كيفيت در قلب مميزي قرار دارد و مي‌تواند مبناي توصيه‌ها را تشكيل دهد. يك بررسي موضعي به‌طور كلي صورت گرفته براي اينكه تحليل كامپيوتري قابل انجام باشد و اطلاعات مفصلي جمع‌آوري شود. اطلاعات جامع مورد نياز براي اين منظور شامل پيكربندي ماشين، گرماگيري از قالب، جانمايي غلطك پشتيبان و چيدمان سردكنندگي، جانمايي منطقه سردكننده و نازل، منحني‌هاي عملكرد نازل، گريدهاي فولاد و سرعت ريخته‌گري، روش‌هاي سرد كردن و مشكلات كيفي و بهره‌برداري است. اين تحليل به‌گزيني اطمينان مي‌دهد كه مدل‌هاي كامپيوتري ارائه واقعي از ماشين ريخته‌گري حقيقي به‌دست مي‌دهند. شناسايي مشكلات يك كليد موفقيت و كيفيت مميزي ماشين ريخته‌گري و پيشنهاد بهبود برخواسته از آن براي بررسي نواحي مشكل دار از طريق به‌گزيني است. در اينجا مشاركت اپراتور، پرسنل تعمير و نگهداري همراه با بررسي كيفيت متالورژيكي و عيوب مورد نياز است. داده‌هاي اندازه‌گيري درجه حرارت واقعي سطح شاخه نيز به تحليل و به‌گزيني شرايط موجود كمك مي‌كند. پس از به‌گزيني، تحليل مفصل كامپيوتري از عملكرد ماشين ريخته‌گري با توجه به گريدهاي فولاد، سرعت‌هاي ريخته‌گري و سردكنندگي ثانويه به‌طور معمول براي شناسايي نواحي مشكل‌دار و تمايز عيوب مربوط به سيستم سردكننده ثانويه يا موارد ناشي از ساير اثرات انجام مي‌شود. مثال‌هاي نمونه‌وار. اگر يك عيب ترك در تختالي در عمق mm40 زير سطح شناسايي شود، اين عيب مي‌تواند به مشكلي در سگمنت يك در بخشي از ماشين با طول تقريبي m5/4 مربوط باشد. يك تجهيز تشخيص‌دهنده مدرن درجه حرارت به‌صورت on-line براي پايش درجه حرارت سطح تختال در قوس ريخته‌گري قبل از ورود به ماشين صاف‌كننده مورد استفاده قرار گرفت. خروجي اين تجهيز نشان‌دهنده توزيع غيريكنواخت درجه حرارت در عرض تختال بود. انحراف درجه حرارت تقريبا °C100 به‌صورت نوارهايي در سطح شاخه در هنگام خروج از ماشين قابل مشاهده بود. تحليل بعدي نشان داد كه پيك‌هاي درجه حرارت با موقعيت‌هاي شكاف بين ياتاقان‌هاي غلطكي منطبق مي‌شود. در اين مورد قوس ريخته‌گري يك طراحي «يك پارچه» است و گرچه شكاف بين ياتاقان‌هاي غلطكي از يك غلطك تا غلطك ديگر جبران مي‌شود كاهش حرارت خارج شده از موقعيت ياتاقان الگوي نواري را ايجاد مي‌كند كه براي نصف پهناي تختال است. تيرهاي حايل عمودي قوس ريخته‌گري با موقعيت‌هاي ايده‌آل نازل و ارتفاع پاشش تداخل مي‌كند كه به كاهش تراكم آب در ناحيه غيربهينه هم‌پوشاني پاشش منجر مي‌شود. بالا و پايين بردن نازل اين محدوديت مكانيكي را به‌طور كامل جبران نمي‌كند. اين امر در كاهش خارج كردن حرارت از ناحيه ياتاقان‌هاي غلطكي دخالت كرده و تغييرات درجه حرارت سطح شاخه را تشديد مي‌كند. بررسي در موضع مرحله اول مميزي ماشين ريخته‌گري ـ قبل از به‌گزيني ـ به‌دست آوردن تصويري دقيق از موقعيت واقعي توسط انجام بازرسي ماشين در موضع آن است كه شامل موارد زير است: ـ اندازه‌گيري‌هاي فيزيكي از موقعيت‌هاي نازل موجود و ارتفاع پاشش در همه سگمنت‌ها هم در محل استقرار ماشين ريخته‌گري و هم در بخش تعمير و نگهداري. ـ بررسي تابلوهاي جريان آب سيستم كنترل سردكننده ثانويه براي سطوح 1 و 2. ـ اندازه‌گيري‌هاي حداكثر جريان و فشار آب قابل دسترس هر منطقه سردكننده. ـ اندازه‌گيري‌هاي حداكثر جريان و فشار هواي قابل دسترس. ـ بررسي ابزار دقيق كنترل آب و هوا، *****اسيون، ابعاد لوله در سگمنت‌ها و ماشين. ـ بررسي ظرفيت‌هاي تصفيه آب، پمپ و كمپرسور موجود. در اكثر موارد تجربه نشان داده است كه معمولا هرگونه داده مستند شده قبلي قابل اعتماد نيست زيرا تغييرات و اصلاحات ممكن است در طول عمر كاري ماشين انجام شده باشد. اين تغييرات اغلب بدون به روز كردن مستندات انجام شده است. مشاهده وقايع، رفتار غيرمنتظره، مصاحبه‌ها و جلسات، همچنين ثبت تصاوير ديجيتال نيز بخشي از بررسي در موضع است. در مورد نازل‌هاي مخلوط آب و هواي هم محور نشده و خارج از مكان، پاشش با غلطك‌هاي پشتيبان برخورد مي‌كند. اين كار بازده سردكنندگي آنها را كاهش مي‌دهد. 2 نقل قول لینک به دیدگاه
XMEHRDADX 7,514 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 14 دی، ۱۳۹۰ تحليل خارج از موضع مرحله بعدي مميزي تجزيه، تحليل و تصديق بيشتر داده‌هاي جمع‌آوري شده است كه در خارج از موضع انجام مي‌شود. جريان آب و در مورد مخلوط آب و هوا، جريان هواي فشرده، همراه با فشارهاي مربوطه هميشه كانون تمركز هستند. اگر داده‌هاي مستند شده و اندازه‌گيري شده تناقص داشته باشد، آنگاه منابع بالقوه خطا توسط محاسبات خاص شناسايي مي‌شوند كه شامل افت فشار، محل گلوگاه ايجاد شده توسط اجزاي ابزار دقيق يا اتصالات اضافي و مقادير جريان ورودي نادرست در سيستم‌هاي كنترل سردكننده ثانويه است. نمونه همه نازل‌هاي موجود در آزمايشگاه نازل مورد اندازه‌گيري قرار مي‌گيرد و نمودارهاي فشار جريان واقعي براي مقايسه با داده‌هاي كارخانه تهيه مي‌شود. در مورد چيدمان چند نازلي، اندازه‌گيري توزيع پاشش آب در كل نسبت كنترل (حداقل تا حداكثر جريان آب) تحت شرايط كارخانه بر حسب ارتفاع پاشش و گام نازل انجام مي‌شود. مشكل ترك خوردن سطحي عرضي و گوشه‌اي همراه با فولادهاي ميكروآلياژي اغلب در ماشين‌هاي ريخته‌گري قديمي با چيدمان نازل منفرد نصب شده در فاصله بين غلطك‌ها وجود دارد. اين نوع چيدمان هميشه با پهناي پاشش ثابت صرفنظر از پهناي تختال است. بسته به ويژگي‌هاي پاشش نازل نصب شده، هم گوشه شاخه و هم مركز شاخه بيش از حد سرد مي‌شود. ترك‌ها در طي خم و راست كردن در هنگامي كه درجه حرارت سطح شاخه (تا حدي) در منطقه درجه حرارت نرمي پايين بين 700 تا °C950 قرار دارد، ايجاد مي‌شود. در اين ماشين‌هاي ريخته‌گري ترك خوردن گوشه عمدتا در هنگام ريخته‌گري تختال‌هاي با عرض كم رخ مي‌دهد. در تلاش براي حل مشكلات انسداد نازل، گاهي اوقات چيدمان نازل دوتايي يا چند تايي توسط نازل منفرد در فاصله بين غلطك‌ها جايگزين مي‌شود. اين كار اندازه نازل منفرد و از اين رو مسيرهاي آزاد داخلي را افزايش مي‌دهد. اما به دليل افزايش ارتفاع پاشش كه براي پوشش همان ميزان پهنا ضروري است محل اثر پاشش روي سطح پهن مي‌شود و مي‌تواند منجر به برخورد پاشش با غلطك‌هاي پشتيبان شود. اين كار انتقال حرارت را به ميزان زيادي كاهش مي‌دهد، زيرا: ـ جريان آب قابل دسترس براي سرد كردن سطح شاخه كاهش مي‌يابد. ـ ارتفاع افزايش يافته پاشش اثر پاشش را كاهش مي‌دهد. ـ زاويه پهن‌تر پاشش اثر پاشش را كاهش مي‌دهد. چيدمان چند نازلي از نازل‌هايي با زاويه پاشش كوچكتر استفاده مي‌كند كه الگوي پاشش پايدارتري را در كل محدوده مورد عمل خود ايجاد مي‌كند. اما نازل‌هايي با طراحي و چيدمان ضعيف مي‌تواند سبب انتقال حرارت غيريكنواخت به‌ويژه در نواحي هم‌پوشاني شود. رديف‌هاي متوالي چنين نازل‌هايي مي‌تواند باعث ايجاد نوارهاي حرارتي در سطح شده كه ممكن است منجر به مشكلات كيفيت محصول شود. قابليت گرماگيري حرارت توسط نازل با افزايش درجه حرارت آب پاششي كاهش مي‌يابد و مي‌تواند به مشكلات بهره‌برداري و كيفيت منجر شود. عوامل جبران‌كننده كه جريان آب را افزايش يا كاهش مي‌دهند با توجه به درجه حرارت آب تامين شده مي‌تواند براي از بين بردن اين مشكلات مورد استفاده قرار گيرد و اما آنها نيز مي‌توانند تاثير زيادي بر برگشت آب قابل استفاده داشته باشند. عوامل اضافي حداكثر جريان طراحي شده نازل مورد نياز و همين‌طور حداقل جريان قابل دسترس را افزايش مي‌دهند، اين امر به‌طور موثري اندازه نازل را بيش از اندازه بزرگ مي‌كند. برگشت جريان آب طي دوره‌ها در هنگامي كه عامل درجه حرارت به‌كار گرفته نمي‌شود كاهش خواهد يافت به‌طوري كه افزايش‌دهنده ريسك بيش از حد سرد كردن در سرعت ريخته‌گري پايين است. اين موقعيت براي نازل‌هاي سيال منفرد به دليل برگشت ذاتا كم آنها بيشتر بحراني مي‌شود. تعيين اهداف بازسازي دلايلي براي انجام مميزي مفصل ماشين ريخته‌گري وجود دارد. مهمترين آنها عبارتند از: ـ شناسايي عيوب كيفي محصول و حذف آنها. ـ بهبود نگهداري و تعميرات آسان و كاهش هزينه‌ها. ـ افزايش توليد توسط افزايش سرعت ريخته‌گري. ـ تغيير فرمت شاخه و نوع فولاد (تركيب توليد). در اكثر موارد تركيبي از هر چهار دليل فوق است كه اهداف بازسازي سيستم سردكننده ثانويه را تعيين مي‌كند. مهم است كه اين اهداف به‌صورت واضحي تعريف شده باشند به‌طوري كه مميز در هنگام تهيه گزارش نهايي مميزي از ماشين ريخته‌گري و بالاخره مطالعه امكان‌پذيري براي بازسازي تمركز روشني داشته باشد. با استفاده از تحليل قبلي و براساس به‌گزيني، اصلاحات سيستم سردكننده ثانويه پيشنهاد مي‌شود. منظور از اين اصلاحات راهكار اقتصادي و عملياتي با هدف تامين نيازهاي جديد است، از طرفي تحليل كامپيوتري براي اطمينان از يكپارچگي اصلاحات به‌كار مي‌رود. در صورت ضرورت، پيشنهاد ممكن است شامل اصلاحات براي انجام كارهاي لوله‌كشي، هم در درون و هم در بيرون از دستگاه ريخته‌گري، همراه با ابزار دقيق كنترل و داده‌هاي كنترل باشد. پيشنهاد و برنامه گزارش جامعي براي بررسي بيشتر و تدوين برنامه اقدام ارائه مي‌شود. گزارش شامل نتيجه‌گيري‌هايي در مورد شرايط ريخته‌گري موجود است. توصيه‌ها با توجه به اهداف جديد، همراه با پيشنهاد در مورد نواحي ذيل ارائه مي‌شود: ـ جانمايي سردكننده ثانويه. ـ چيدمان و ظرفيت نازل. ـ حداكثر و حداقل سرعت‌هاي جريان. ـ كنترل سردكنندگي ثانويه. ـ انجام لوله‌كشي. ـ ابزار دقيق كنترل. ـ كنترل و داده‌هاي كنترلي سردكننده ثانويه. علاوه بر اين، گزارش شامل نتيجه‌گيري و توصيه‌ها در مورد روش‌هاي بهره‌برداري، نگهداري، تعمير و همچنين تسهيلات جانبي حياتي سردكننده ثانويه است.در هنگام ارائه پيشنهاد اصلاحاتي كه به سيستم سردكننده ثانويه انعطاف‌پذيري براي حفظ بهينه پارامترهاي ريخته‌گري مي‌دهد، لازم است توجه خاصي به جانمايي منطقه سردكننده و نيز محل قرار گرفتن نازل و انتخاب آن معطوف شود. جانمايي منطقه سردكننده و نازل بايد با توجه به نوع فولاد و سرعت ريخته‌گري و هندسه غلطك پشتيبان تهيه شود. در موارد خاصي ساختار واقعي سگمنت ماشين ريخته‌گري چيدمان نازل را تحميل خواهد كرد كه در آن مورد جانمايي ممكن است ايده‌آل نباشد اما بيشتر يك سازگاري خواهد بود. انتخاب نازل بستگي به جانمايي نازل و ويژگي‌هاي بهره‌برداري ماشين ريخته‌گري دارد. جانمايي منطقه سردكننده جانمايي نادرست منطقه سردكننده مي‌تواند به ميزان زيادي بر بهره‌وري و كيفيت محصول ماشين ريخته‌گري تاثير بگذارد. مناطق سردكننده در بالاي ماشين ريخته‌گري براي حداقل كردن تفاوت ارتفاع (HEAD) فشار آب در منطقه بايد از نظر طول كوتاه باشند، تفاوت ارتفاع (HEAD) فشار زياد سردكنندگي غيريكنواخت را در طول منطقه سردكننده ايجاد خواهد كرد. اين مورد بيشتر در سرعت‌هاي ريخته‌گري كم كه به‌طور كلي نازل‌هاي پاشش در نزديكي حداقل جريان و فشار آب عمل مي‌كنند بيشتر ظاهر خواهد شد. مناطق سردكننده كوتاه همچنين امكان كنترل بهتر درجه حرارت سطح و انجماد در اين ناحيه بحراني ماشين ريخته‌گري را مي‌دهند، مناطق طويل مي‌توانند به تغييرات غير ايده‌آل منجر شوند. گريدهاي فولادهاي ميكروآلياژي مي‌توانند از پاشش با كنترل پهنا استفاده كنند. جايي كه پهناي واقعي پاشش شده به‌صورت خودكار در خط با پهناي ريخته‌گري تنظيم مي‌شود لذا از پاشش اضافي بر شاخه و همين‌طور سردكنندگي بيش از حد گوشه‌ها و لبه‌ها جلوگيري مي‌كند كه به گرمتر بودن گوشه‌ها و لبه‌هاي شاخه انجاميده و در طي خم و راست كردن ريسك ترك سطحي در گوشه‌ها و عرض را به حداقل مي‌رساند. جانمايي نازل جانمايي خوب نازل در تامين الزامات بهره‌برداري و توليد ماشين ريخته‌گري از اهميت زيادي برخوردار است. در طراحي جانمايي نازل، نه تنها در نظر گرفتن الزامات انجماد و متالورژيكي فولادي كه ريخته مي‌شوند، بلكه همچنين رفتار نازل‌ها تحت شرايط بهره‌برداري، طراحي سگمنت ماشين و پيكربندي غلطك پشتيبان هم مهم است. لازم است چيدمان نازل، انتقال حرارت يكنواختي در سرتاسر شاخه در عين حال نگهداري پايدار الگوي پاشش را ايجاد كند. نتيجه‌گيري همچنان كه تشريح شد مميزي و بررسي امكان‌پذيري بعدي دامنه وسيعي از مزايا را ارائه مي‌دهند كه توسط ارتقاي سيستم سردكننده ثانويه با بهبود روش بهره‌برداري و نگهداري ميسر مي‌شوند. گزارش نهايي مستند شده كلي، حاوي داده‌هاي جمع‌آوري و تحليل شده بوده و پيشنهادهاي بهبود آينده از طريق ارتقاي سيستم، به‌عنوان ابزار جامع و لازم براي تصميم‌گيري و مقايسه با ساير كارخانه‌ها را تشكيل مي‌دهد. يك مميزي همچنين مشكلات و عللي را كه از قبل مشخص نبوده‌اند مشخص مي‌كند. زمان، تلاش‌ها و هزينه چنين كاري در مقايسه با مزاياي بالقوه يك مميزي به‌خوبي اجرا شده كه به يك سيستم سردكننده ثانويه بهينه شده، مي‌انجامد اهميت دارد. مراجع 1. Gary Boulton. R.G. Davies. W.J. Edwards. P. steigler. G. A. Wallace, Auditing Rolling Mills Performance, sEAisi Quarterly 2004, Vol 33, No.1. 2. Ray Boyle. Orgen W. Frick, Implementation of modern secondary cooling technology in existing casters, 3rd International Conference on Continuous Casting of Steel in Developing Countries, Beijing China, sept. 2004. محمدحسين نشاطي / شركت فولاد آلياژي ايران منبع: فصلنامه پيام فولاد 1 نقل قول لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده
به گفتگو بپیوندید
هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .