RU2405639C1 - Method of producing lot of hot-rolled sheets - Google Patents

Method of producing lot of hot-rolled sheets Download PDF

Info

Publication number
RU2405639C1
RU2405639C1 RU2010101267/02A RU2010101267A RU2405639C1 RU 2405639 C1 RU2405639 C1 RU 2405639C1 RU 2010101267/02 A RU2010101267/02 A RU 2010101267/02A RU 2010101267 A RU2010101267 A RU 2010101267A RU 2405639 C1 RU2405639 C1 RU 2405639C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sheets
slab
cutting
weight
roll
Prior art date
Application number
RU2010101267/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Урцев (RU)
Владимир Николаевич Урцев
Феликс Виленович Капцан (RU)
Феликс Виленович Капцан
Александр Валериевич Фомичев (RU)
Александр Валериевич Фомичев
Дим Маратович Хабибулин (RU)
Дим Маратович Хабибулин
Антон Владимирович Шмаков (RU)
Антон Владимирович Шмаков
Original Assignee
ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр" filed Critical ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр"
Priority to RU2010101267/02A priority Critical patent/RU2405639C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2405639C1 publication Critical patent/RU2405639C1/en

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: proposed method comprises producing slabs at continuous casting machines (CCM), their heating, rolling and cutting rolled stock into sheets of preset sizes. Proposed method comprises allowing for preset weight of the lot, determining the weight of one sheet P1 and probable number n of sheets in the lot equal to n=(P-ΔP1)/P1…(P+ΔP2)/P1. Then for every integer n cut multiplicity is determined, i.e. Ki=K1×K2, where Ki is the number of sheets produced on cutting the rolled stock produced at CCM with due allowance for slab standard sizes, K1 is tolerable number of sheets in cutting sheets in crosswise direction, and K2 is tolerable number of sheets in cutting in lengthwise direction. Then for each Ki, proceeding from possible load-lifting capacity, tolerable slab weight is determined, i.e. Pslab i=kcons·Ki·P1, where kcons=1.011…1.274 is coefficient of materials consumption. Then complying with minimum value of said coefficient of materials consumption and minimum tolerable surplus amount of precut sheets, and process limitations of equipment, maximum multiplicity of cutting is set, i.e. Ki=Kmax, and optimum slab weight Popt slab=kcons·Kmax·P1 is determined to satisfy aforesaid conditions. Slabs are produced at CCM equipped with crystalliser with cross section satisfying the requirement of producing optimum weight slabs, i.e. Popt slab.
EFFECT: minimised wastes in production of lots, higher quality.
4 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для оптимизации процесса горячей прокатки листов.The invention relates to rolling production and is intended to optimize the process of hot rolling of sheets.

Проблема создания безотходных технологий или уменьшения расхода исходного материала при производстве готовых изделий является актуальной для многих отраслей промышленности.The problem of creating non-waste technologies or reducing the consumption of source material in the manufacture of finished products is relevant for many industries.

Например, в легкой промышленности для уменьшения трудоемкости и расхода рулонного или листового материала используют способ подготовки к раскрою рулонных и листовых материалов (RU 2329750 [1]). Согласно этому способу представляют каждую деталь или группу предварительно состыкованных деталей кроя в виде прямоугольной детали, в качестве которой используют ориентированный относительно нити основы прямоугольник, средний между описанным и вписанным максимальной площади прямоугольниками по отношению к детали или группе деталей кроя. Формируют последовательность расположенных друг за другом в соответствии с уменьшением их длины прямоугольных деталей, выбранной в качестве определяющего параметра, и измеряют ее общую ширину. Определяют количество столбцов прямоугольных деталей, причем столбцом является совокупность расположенных в один ряд по всей ширине рамки раскладки прямоугольных деталей путем деления общей ширины этой последовательности на ширину рамки раскладки. Определяют ширину каждого столбца и оценивают длину раскраиваемого материала как сумму длин столбцов. Последовательно заполняют площадь раскраиваемого материала в столбцах прямоугольными деталями так, чтобы прямоугольная деталь с наименьшей длиной в конце одного столбца располагалась рядом с прямоугольной деталью наибольшей длины в начале смежного с ним столбца.For example, in light industry, to reduce the complexity and consumption of roll or sheet material, a method of preparation for cutting roll and sheet materials is used (RU 2329750 [1]). According to this method, each part or group of pre-joined parts of a cut is represented as a rectangular part, which is a rectangle oriented relative to the warp thread, the middle between the described and inscribed maximum area of the rectangles with respect to the part or group of parts of the cut. A sequence is formed, one after the other, in accordance with a decrease in their length of the rectangular parts selected as the determining parameter, and its total width is measured. The number of columns of rectangular parts is determined, and the column is a set of rectangular parts arranged in one row along the entire width of the layout frame of the layout by dividing the total width of this sequence by the width of the layout frame. The width of each column is determined and the length of the material to be cut is estimated as the sum of the lengths of the columns. Consistently fill the area of the material being cut in the columns with rectangular parts so that the rectangular part with the smallest length at the end of one column is located next to the rectangular part of the greatest length at the beginning of the adjacent column.

Однако данный способ невозможно применить в металлургическом производстве, в частности при изготовлении горячекатаного листа.However, this method cannot be applied in metallurgical production, in particular in the manufacture of hot-rolled sheet.

Известен способ раскроя и изготовления заготовок параболических зеркал для приема солнечной энергии из листовых материалов, который включает расчет и разметку круга концентрическими окружностями. Круг далее вырезают, а концентрические окружности надрезают в половину толщины листа. Из круга вырезают профильный сектор. Далее изгибают оставшуюся часть круга до соприкосновения сторон с получением параболоида вращения. Стороны сектора сваривают и зачищают швы (RU 2134174 [2]). Однако данный способ невозможно применить в металлургическом производстве для раскроя, в частности при изготовлении горячекатаного листа.A known method of cutting and manufacturing blanks of parabolic mirrors for receiving solar energy from sheet materials, which includes the calculation and marking of the circle with concentric circles. The circle is then cut out, and concentric circles are cut into half the thickness of the sheet. A profile sector is cut from the circle. Next, the rest of the circle is bent until the sides touch to obtain a rotation paraboloid. The parties to the sector weld and strip the seams (RU 2134174 [2]). However, this method cannot be applied in metallurgical production for cutting, in particular in the manufacture of hot-rolled sheet.

Известен способ оптимизации раскроя проката, который описан в патенте RU 2278768 [3] и реализуется с помощью соответствующего устройства. Устройство к ножницам прокатного стана для оптимального раскроя проката содержит измеритель длины раската перед чистовой группой клетей на базе датчиков непрерывного слежения за раскатом, датчики наличия раската по осям клетей чистовой группы, следящий приводной ролик, датчик схождения ножей летучих ножниц, следящий привод летучих ножниц и вычислительный блок. Устройство дополнительно содержит измеритель длины раската на выходе из черновой группы клетей на базе датчика наличия раската по оси последней клети, по крайней мере, один датчик положения раската, подающий сигнал о наличии раската в вычислительный блок, устройство замера отрезаемой заготовки после летучих ножниц, состоящее из блока обработки информации, измерительной камеры и, по крайней мере, одного датчика положения отрезанной заготовки, при этом выход датчика соединен с входом измерительной камеры, а выход измерительной камеры соединен со входом блока обработки информации, выход которого соединен с входом вычислительного блока, камеру перед чистовой группой клетей, посылающую сигнал о величине зачистки «головы» раската в блок обработки информации, при этом вычислительный блок выполнен на базе программируемого контроллера. Технический результат - увеличение выхода годного проката путем безотходного раскроя с первой заготовки.A known method of optimizing the cutting of rolled products, which is described in patent RU 2278768 [3] and is implemented using the corresponding device. A device for scissors of a rolling mill for optimal cutting of rolling stock includes a length meter of the roll before the finishing group of stands based on sensors for continuous tracking of the roll, sensors of the presence of rolling on the axes of the stands of the finishing group, a tracking drive roller, a sensor for converging the knives of flying shears, a tracking drive of flying shears and a computing block. The device further comprises a meter for the length of the roll at the exit from the roughing group of stands based on the sensor for the presence of roll in the axis of the last stand, at least one sensor for the position of the roll, giving a signal about the presence of roll in the computing unit, a device for measuring the cut stock after flying scissors, consisting of the information processing unit, the measuring chamber and at least one position sensor of the cut-off workpiece, while the output of the sensor is connected to the input of the measuring chamber, and the output of the measuring chamber is Dinan with the input of the information processing unit, the output of which is connected to the input of the computing unit, the camera in front of the finishing group of stands, which sends a signal about the amount of stripping of the “head” of the roll to the information processing unit, while the computing unit is based on a programmable controller. The technical result is an increase in yield by non-waste cutting from the first workpiece.

Способ реализуется следующим образом. При помощи датчика положения раската определяется время прохождения раската через последнюю клеть черновой группы клетей. Камера, установленная перед чистовой группой клетей, посылает сигнал о величине зачистки "головы" раската в блок обработки информации, где рассчитывается длина раската на входе в чистовую группу клетей.The method is implemented as follows. Using the roll position sensor, the time for the roll to pass through the last stand of the roughing stand group is determined. The camera, installed in front of the finishing group of stands, sends a signal about the amount of stripping of the “head” of the roll to the information processing unit, where the length of the roll at the entrance to the finishing group of stands is calculated.

По мере прокатки раската в чистовой группе клетей, по данным с датчиков положения раската в вычислительном блоке рассчитываются коэффициенты вытяжки клетей чистовой группы.As rolling stock in the finishing group of stands, according to the data from the sensors of the position of rolling in the computing unit, the drawing coefficients of stands of the finishing group are calculated.

На основе предварительного замера длины раската и коэффициентов вытяжки производится расчет длины раската в выходном сечении.Based on a preliminary measurement of the length of the roll and the drawing coefficients, the length of the roll in the output section is calculated.

Длина раската используется для расчета раскройного плана до начала цикла порезки раската на летучих ножницах, в случае, если длина еще не рассчитана. Исходя из длины раската на выходе чистовой группы клетей, вычислительным блоком производится расчет раскройного плана порезки раската в заданном диапазоне длин на летучих ножницах.The length of the roll is used to calculate the cutting plan before the start of the cutting cycle of the roll on flying scissors, in case the length has not yet been calculated. Based on the length of the roll at the exit of the finishing group of stands, the computing unit calculates the cutting plan for cutting the roll in a given range of lengths with flying scissors.

На основе рассчитанного раскройного плана вычислительный блок формирует задание в привод летучих ножниц, причем для каждой новой заготовки отдельно.Based on the calculated cutting plan, the computing unit generates a task to drive the flying scissors, and for each new workpiece separately.

Длина отрезаемой на летучих ножницах заготовки измеряется устройством замера отрезанной заготовки. Замер производится следующим образом. Измерительная камера принимает сигналы от датчиков и, если в момент срабатывания одного из них в поле зрения камеры находится хвостовая часть заготовки, происходит захват кадра, фиксирующий координату заднего конца заготовки. Таким образом, зная координату заднего конца заготовки и расстояние между датчиками и камерой, а также номер сработавшего датчика, в блоке обработки информации определяется фактическая длина заготовки. Эта информация поступает в вычислительный блок, где на основе разницы заданной и фактической длины рассчитывается коррекция в привод летучих ножниц для обеспечения оптимального раскроя проката.The length of the workpiece being cut by flying scissors is measured by the device for measuring the cut workpiece. Measurement is as follows. The measuring chamber receives signals from the sensors and, if at the moment of operation of one of them the tail of the workpiece is in the camera’s field of view, the frame is captured, fixing the coordinate of the rear end of the workpiece. Thus, knowing the coordinate of the rear end of the workpiece and the distance between the sensors and the camera, as well as the number of the triggered sensor, the actual length of the workpiece is determined in the information processing unit. This information is sent to the computing unit, where, based on the difference between the given and actual lengths, the correction to the flying scissors drive is calculated to ensure optimal cutting of the rental.

Недостатком известного способа являются относительно высокие отходы на обрезь. Это связано с тем, что расчету раскроя и самому раскрою подвергается уже готовый раскат, когда уже невозможно внести какие-либо изменения в его размеры. Кроме того, возможно получение лишних листов, которые не предназначены на заказ.The disadvantage of this method is the relatively high waste to trim. This is due to the fact that the ready-made peal is subjected to the calculation of cutting and the cutting itself, when it is already impossible to make any changes to its size. In addition, it is possible to obtain extra sheets that are not designed to order.

Наиболее близким к заявляемому способу по своей технической сущности является способ порезки металлопроката, включающий прокатку заготовки на заготовочном стане на заданное сечение, после чего полученную заготовку режут на части (RU 2112611 [4]). Затем прокатывают их на сортопрокатном стане на следующее заданное сечение, полученный металлопрокат режут на изделия (прутки), охлаждают, пакетируют, затем пакеты прутков режут на конечные мерные длины.Closest to the claimed method in its technical essence is a method of cutting metal, including rolling the workpiece on a workpiece mill for a given section, after which the resulting workpiece is cut into pieces (RU 2112611 [4]). Then they are rolled on a section rolling mill to the next predetermined section, the resulting metal rolling is cut into products (rods), cooled, packaged, then the bundle of rods are cut into final measured lengths.

Перед этим определяют объем изделия (прутка) конечной мерной длины и после прокатки заготовки на заготовочном стане измеряют ее линейные размеры и определяют ее объем. Заготовку режут на заготовочном стане на части, объемы которых кратны объему изделия (прутка) конечной мерной длины с учетом технологических отходов, затем прокатывают заготовку на сортопрокатном стане, измеряют линейные размеры полученного металлопроката и режут на части (прутки), размеры которых (длины) кратны конечной мерной длине с учетом технологических отходов при порезке.Before this, the volume of the product (bar) of the final measured length is determined and after rolling the billet on the billet mill, its linear dimensions are measured and its volume is determined. The billet is cut on a blanking mill into parts whose volumes are multiples of the volume of the product (bar) of the final measured length, taking into account technological waste, then the billet is rolled on a section rolling mill, the linear dimensions of the rolled metal are measured and cut into parts (rods) whose dimensions (lengths) are multiple final measured length taking into account technological waste when cutting.

Недостатком известного способа является то, что он применим к порезке только длинномерных прутков, т.е. учитывающих только два размерных параметра - диаметр поперечного сечения и длину. При этом при порезке не учитываются ограничения на вес партии данного типоразмера изделий (прутков), количество изделий в партии, отвечающее весу заказа. Кроме того, известный способ не предусматривает вариаций размеров исходных заготовок, которые потом режутся на заготовки для сортопрокатного стана. Известный способ не учитывает ограничений, которые накладываются используемым оборудованием.The disadvantage of this method is that it is applicable to cutting only long bars, i.e. taking into account only two dimensional parameters - the diameter of the cross section and length. At the same time, when cutting, restrictions on the batch weight of a given size of products (bars), the number of products in the batch corresponding to the weight of the order are not taken into account. In addition, the known method does not provide for variations in the size of the initial blanks, which are then cut into blanks for a section rolling mill. The known method does not take into account the restrictions imposed by the equipment used.

При прокатке горячекатаных листов относительно большой толщины и площади возникает целый ряд проблем. Во-первых, заказы на листы размещаются партиями в указанных допусках на вес партии. Листы и заготовки, из которых они будут прокатаны (слябы) в разных партиях, имеют разные размеры и вес.When rolling hot rolled sheets of relatively large thickness and area, a number of problems arise. Firstly, orders for sheets are placed in batches in the indicated tolerances for the weight of the batch. The sheets and blanks from which they will be rolled (slabs) in different lots have different sizes and weights.

Если осуществлять прокатку листа под поступивший заказ с максимальной производительностью, которую допускает имеющееся оборудование, то в ряде случаев оказывается, что число прокатанных изделий (листов) и их суммарный вес оказываются больше необходимого заказчику. В результате этого на складе готовой продукции скапливаются изделия, имеющие большую металлоемкость и соответственно стоимость, которые если не находят своего потребителя, в конечном итоге направляются на передел, что влечет за собой значительные экономические издержки. Поэтому для снижения указанных издержек целесообразно изначально оценивать и выбирать количество листов в партии с учетом допуска на вес партии, а также выбирать заготовки (слябы) таких размеров и веса, чтобы число листов в партии было кратно числу листов, получаемых из одной заготовки, что, с одной стороны, обеспечит максимальную производительность прокатного стана, а, с другой стороны, не приведет к образованию «лишних» мерных листов.If you roll a sheet for an order with the maximum productivity that the available equipment allows, then in some cases it turns out that the number of rolled products (sheets) and their total weight are more than necessary for the customer. As a result of this, products having a large metal consumption and correspondingly cost accumulate in the finished goods warehouse, which, if they do not find their consumers, are ultimately sent to redistribution, which entails significant economic costs. Therefore, to reduce these costs, it is advisable to initially evaluate and select the number of sheets in the batch, taking into account the tolerance on the weight of the batch, and also select blanks (slabs) of such sizes and weights that the number of sheets in the batch is a multiple of the number of sheets obtained from one blank, which, on the one hand, it will ensure maximum productivity of the rolling mill, and, on the other hand, it will not lead to the formation of "extra" measuring sheets.

Максимальная производительность достигается тогда, когда из одной заготовки (сляба) можно изготовить (в идеальном случае) всю партию необходимых заказчику листов (изделий). Однако, учитывая, что вес одного листа может составлять несколько тонн, их количество в партии несколько десятков, а вес партии - сотни тонн, то ограничивающим фактором достижения максимальной производительности становятся возможности технологического оборудования. Например, невозможно получить прокат шире, чем длина валков прокатного стана, невозможно получить раскат большей длины, чем длины подводящих и отводящих рольгангов (около 50 м). Невозможно изготовить заготовку весом более разрешенной грузоподъемности кранов (около 30 тонн). Кроме того, сама конструкция нагревательной печи не позволит разместить заготовку длиной более 4,8 м внутри нее.Maximum productivity is achieved when the whole batch of sheets (products) necessary for the customer can be made from one billet (slab). However, given that the weight of one sheet can be several tons, their number in a batch is several tens, and the weight of a batch can be hundreds of tons, the capabilities of technological equipment become a limiting factor in achieving maximum productivity. For example, it is impossible to get rolled wider than the length of the rolls of the rolling mill, it is impossible to get a roll of longer length than the lengths of the inlet and outlet roller tables (about 50 m). It is impossible to make a workpiece weighing more than the permitted lifting capacity of cranes (about 30 tons). In addition, the design of the heating furnace itself will not allow placing a workpiece with a length of more than 4.8 m inside it.

В результате приходится решать достаточно сложную многокритериальную задачу оптимизации, которая состоит в том, что необходимо учитывать множество требований:As a result, it is necessary to solve a rather complex multicriteria optimization problem, which consists in the fact that many requirements must be taken into account:

- обеспечить максимальную производительность стана, а для этого использовать по возможности заготовки наибольшего веса;- to ensure maximum productivity of the mill, and for this to use, if possible, the workpiece of the greatest weight;

- обеспечить точное (по количеству листов) выполнение заказа или в случае невозможности этого в ущерб производительности - минимальное превышение количества мерных листов сверх требуемого в партии;- ensure accurate (by the number of sheets) order fulfillment or, if this is impossible, to the detriment of productivity - the minimum excess of the number of measured sheets in excess of the required quantity in a batch;

- учитывать технологические ограничения, накладываемые оборудованием и технологией прокатки на стане;- take into account the technological restrictions imposed by equipment and rolling technology on the mill;

- но даже если толщина листов достаточно велика и из заготовки можно изготовить раскат, достаточный для порезки его на число листов в соответствии с заказом, то может оказаться, что кран не сможет переместить ее до нагревательной печи или печь не сможет принять такую заготовку.- but even if the thickness of the sheets is large enough and a roll can be made from a workpiece sufficient to cut it into the number of sheets in accordance with the order, it may turn out that the crane will not be able to move it to the heating furnace or the furnace will not be able to accept such a workpiece.

При этом еще необходимо учитывать и то обстоятельство, что целесообразно сократить потери, связанные с отходами на технологическую обрезь, а для этого необходимо разливать такие заготовки (слябы), из которых можно получить целое число изделий (листов) с поправками на технологические потери. Все известные технические решения в области раскроя листового материала или порезки металлопроката этих ограничений не учитывают.At the same time, it is also necessary to take into account the fact that it is advisable to reduce losses associated with the waste to technological scraps, and for this it is necessary to pour such blanks (slabs) from which you can get an integer number of products (sheets) adjusted for technological losses. All known technical solutions in the field of cutting sheet material or cutting metal products do not take these restrictions into account.

Заявляемый способ изготовления партий горячекатаного листа направлен на минимизацию отходов при изготовлении заданного числа листов в заказанной партии и снижение остатков беззаказной продукции на складах.The inventive method of manufacturing batches of hot-rolled sheet is aimed at minimizing waste in the manufacture of a given number of sheets in the ordered batch and reducing residues of non-order products in warehouses.

Указанный результат достигается тем, что способ изготовления партий горячекатаного листа включает получение слябов на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), их нагрев, прокатку и раскрой полученного раската на листы заданных размеров, при этом с учетом заданного веса партии в пределах допусков Р-ΔР1…Р+ΔР2, где ΔР1 и ΔР2 - отрицательный и положительный допуски на вес партии, предварительно определяют вес одного листа Р1 и соответствующее ему возможное количество листов n в партии, равное n=(Р-ΔР1)/Р1…(Р+ΔР2)/Р1, затем для каждого целого n определяют кратность порезки Ki=K1×K2, где Ki - количество листов, получаемых порезкой раската, производимого из полученного на МНЛЗ сляба, с учетом типоразмеров слябов, К1 - допустимое число листов при порезке раската в поперечном направлении, а К2 - допустимое число листов при порезке раската в продольном направлении, для каждого из полученных значений Ki определяют, исходя из условия возможной грузоподъемности кранов, допустимый вес сляба Рсляба i=kpacx·Ki·P1, где kpacx=1,011…1,274 - расходный коэффициент, учитывающий технологические потери металла, затем, при соблюдении условия минимального значения расходного коэффициента и минимального превышения количества мерных листов сверх требуемого количества в партии, с учетом технологических ограничений оборудования, задают максимальную кратность порезки раската Ki=Kmax и определяют удовлетворяющий этим условиям оптимальный вес сляба Ропт.сляба=kpacx·Kmax·P1, а слябы получают на МНЛЗ, которую оборудуют кристаллизатором, размеры поперечного сечения которого соответствуют условию получения слябов с оптимальным весом, равным Ропт.сляба.This result is achieved by the fact that the method of manufacturing batches of hot-rolled sheet includes producing slabs on continuous casting machines (CCM), heating, rolling and cutting the resulting roll into sheets of predetermined sizes, while taking into account the set batch weight within the tolerances of P-ΔP 1 ... P + ΔP 2 , where ΔP 1 and ΔP 2 are negative and positive tolerances on the weight of the batch, pre-determine the weight of one sheet P 1 and the corresponding possible number of sheets n in the batch, equal to n = (P-ΔP 1 ) / P 1 ... (P +? P 2) / P 1, and then for each purpose th n determined multiplicity cutting K i = K 1 × K 2 where K i - the number of sheets obtained by cutting of roll produced from the obtained in CCM slab, with the sizes of slabs, K 1 - permissible number of sheets when slitting peal in the transverse direction, and K 2 - the permissible number of sheets when cutting the roll in the longitudinal direction, for each of the obtained values of K i determine, based on the conditions of the possible lifting capacity of the cranes, the permissible weight of the slab P slab i = k pacx · K i · P 1 , where k pacx = 1,011 ... 1,274 - expense coefficient taking into account technological losses and metal, then, subject to the conditions of the minimum value of the expenditure coefficient and the minimum excess of the number of measured sheets in excess of the required number in the batch, taking into account the technological limitations of the equipment, set the maximum multiplicity of cutting of the roll K i = K max and determine the optimum slab weight P opt satisfying these conditions . slab = k pacx · K max · P 1 , and slabs are produced on a continuous casting machine, which is equipped with a mold, the cross-sectional dimensions of which correspond to the condition for producing slabs with an optimal weight equal to P Opt . slab .

Расчет диапазона количества листов в партии с учетом допуска на вес партии необходим для того, чтобы при производстве не оставалось остатков в листах на складе готовой продукции, сверх требуемых листов по заказу. При этом согласно заказу могут быть заданы разные отрицательный и положительный допуски на вес партии или задан только один из них. Вариация количества листов в расчетном диапазоне позволяет выбрать такое число слябов (раскатов), при котором из каждого получается кратное количество листов или, в случае если это невозможно, обеспечить минимальное превышение мерных листов сверх требуемого количества в партии.The calculation of the range of number of sheets in the batch, taking into account the tolerance on the batch weight, is necessary so that during production there are no residues in the sheets at the finished goods warehouse, in excess of the required sheets on order. In this case, according to the order, different negative and positive tolerances for the lot weight can be set or only one of them can be set. Variation of the number of sheets in the calculation range allows you to choose the number of slabs (peals) at which a multiple number of sheets is obtained from each or, if this is not possible, to ensure a minimum excess of measured sheets over the required number in the batch.

Использование для этого в качестве критерия возможности получения из каждого из слябов кратного числа листов с минимальными отходами на обрезь также позволяет оптимизировать раскрой раската, т.к. величина обрези зависит от размеров раската и соотношения обжатий в продольном и поперечном направлениях. Произведя расчет количества обрези для каждого из вариантов раскроя, выбирается оптимальный размер сляба с минимальным расходным коэффициентом на обрезь. Одновременно принимая во внимание условие минимального значения расходного коэффициента и минимального превышения количества мерных листов сверх требуемого количества в партии, с учетом технологических ограничений оборудования, возможно выбрать самый оптимальный вариант. Действительно, размеры торцевой и концевой обрези не слишком зависят от величины раската, поэтому для раската и соответственно заготовки большей массы, расходный коэффициент составит меньшую величину, чем для раската меньших геометрических размеров и веса. Поэтому в некоторых случаях целесообразно при большем увеличении числа мерных листов сверх требуемого количества в партии выбрать сляб большей массы, позволяющий произвести раскат больших размеров, снизив тем самым расходный коэффициент.Using for this purpose, as a criterion, the possibility of obtaining from each of the slabs a multiple number of sheets with minimal waste to trim also optimizes the cutting of the roll, because the size of the trim depends on the size of the roll and the ratio of compression in the longitudinal and transverse directions. After calculating the amount of trim for each of the cutting options, the optimal slab size is selected with a minimum cost factor for trimming. At the same time, taking into account the condition of the minimum value of the expenditure coefficient and the minimum excess of the number of measuring sheets in excess of the required quantity in the batch, taking into account the technological limitations of the equipment, it is possible to choose the most optimal option. Indeed, the dimensions of the end and end trimmings do not depend too much on the size of the roll, therefore, for the roll and, accordingly, the workpiece of greater mass, the expenditure coefficient will be smaller than for the roll of smaller geometric dimensions and weight. Therefore, in some cases, it is advisable, with a larger increase in the number of measuring sheets in excess of the required quantity in the batch, to choose a slab of greater mass, which allows for large-sized rolls, thereby reducing the expenditure coefficient.

При этом при проведении расчета числа слябов и получении из них кратного числа листов необходимо учитывать технологические ограничения используемого оборудования, например рольганга. Действительно, если учитывать, что длина рольганга является фиксированной, то размер сляба нужно подбирать таким образом, чтобы полученный из него раскат не выходил за пределы рольганга. Особенно это обстоятельство необходимо учитывать при реверсивной прокатке, когда полученный из одного сляба раскат должен остывать на воздухе перед повторным проходом через клеть, а в это время осуществляют прокатку следующего сляба. Другим ограничивающим фактором является конструкция нагревательной печи. Она ограничивает допустимые минимальную и максимальную длины слябов, поскольку короткий сляб может упасть между балками нагревательной печи, а слишком длинный сляб в печь попросту не влезет. Размер бочки валков также ограничивает размеры сляба, поскольку при прокатке листов из узких слябов важным фактором является возможность его поворота на 90° для прокатки в поперечном направлении. Поэтому длина сляба не может превышать размер бочки валка прокатного стана. Максимально длинный и широкий сляб может превысить допустимую грузоподъемность кранов на участке склада слябов, что также необходимо учитывать. Кроме того, ширина сляба не может быть больше ширины раската, поскольку вследствие прокатки, при уменьшении толщины, ширина и длина раската могут только увеличиваться.In this case, when calculating the number of slabs and obtaining from them a multiple number of sheets, it is necessary to take into account the technological limitations of the equipment used, for example, a roller table. Indeed, if we take into account that the length of the roller table is fixed, then the size of the slab must be selected so that the roll obtained from it does not extend beyond the roller table. Especially this circumstance must be taken into account when reversing rolling, when the roll obtained from one slab must cool in air before re-passing through the stand, and at this time the next slab is rolled. Another limiting factor is the design of the heating furnace. It limits the permissible minimum and maximum lengths of the slabs, since a short slab can fall between the beams of the heating furnace, and too long a slab simply will not fit into the furnace. The roll barrel size also limits the size of the slab, since when rolling sheets from narrow slabs, an important factor is the ability to rotate it 90 ° for rolling in the transverse direction. Therefore, the length of the slab cannot exceed the size of the barrel roll of the rolling mill. The longest and widest slab can exceed the permissible lifting capacity of the cranes in the slab storage area, which must also be taken into account. In addition, the width of the slab cannot be greater than the width of the roll, because due to rolling, with a decrease in thickness, the width and length of the roll can only increase.

Немаловажным при подготовке расчета раскроя является учет расходного коэффициента, учитывающий технологические потери металла, поскольку от него будут зависеть размеры и вес сляба, а значит, и технологические ограничения используемого оборудования. В частности, допустимый вес сляба исходя из грузоподъемности крана Рсляба i=kpacx·Ki·P1, где kpacx=1,011…1,274 - расходный коэффициент, учитывающий технологические потери металла. Значения kpacx=1,011…1,274 обусловлены спецификой производства толстолистового проката. Действительно, расходный коэффициент металла представляет собой отношение массы исходной заготовки (сляба) к массе годного металла Gг. Согласно литературным данным (Коновалов Ю.В., Остапенко А.Л., Пономарев В.И. Расчет параметров листовой прокатки. - М.: Металлургия, 1986. - 430 с. [5], Технология прокатного производства. В 3-х книгах. Кн.1. Справочник / Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. - М.: Металлургия, 1991. - 440 с. [6]) с учетом основных статей расхода металла при его обработке на толстолистовом стане расходный коэффициент может быть представлен следующим образом:In preparing the calculation of cutting, it is important to take into account the expenditure coefficient, which takes into account the technological losses of the metal, since the dimensions and weight of the slab, and, therefore, the technological limitations of the equipment used, will depend on it. In particular, the permissible weight of the slab based on the capacity of the slab crane P i = k pacx · K i · P 1 , where k pacx = 1.011 ... 1.274 is a consumption coefficient taking into account the technological losses of the metal. The values of k pacx = 1.011 ... 1.274 are due to the specifics of the production of plate products. Indeed, the expenditure coefficient of the metal is the ratio of the mass of the original billet (slab) to the mass of suitable metal G g . According to the literature (Konovalov Yu.V., Ostapenko A.L., Ponomarev V.I. Calculation of the parameters of sheet rolling. - M .: Metallurgy, 1986. - 430 p. [5], Technology of rolling production. In 3 books, Book 1. Reference book / M. Benyakovsky, K. N. Bogoyavlensky, A. I. Vitkin et al. - M .: Metallurgy, 1991. - 440 p. [6]) taking into account the main articles of metal consumption when it is processed on a plate mill, the expenditure coefficient can be represented as follows:

Figure 00000001
, где
Figure 00000001
where

kок=1,011…1,032 - коэффициент расхода металла в окалину;k ok = 1,011 ... 1,032 - coefficient of metal flow into the scale;

kтo=1,050…1,100 - коэффициент расхода металла на торцевую (концевую) обрезь;k to = 1,050 ... 1,100 - coefficient of metal flow to the end (end) trim;

kбо=1,050…1,100 - коэффициент расхода металла на боковую обрезь;k bo = 1,050 ... 1,100 - coefficient of metal flow to the side trim;

kпр=1,001…1,020 - коэффициент расхода металла на пробы для испытаний свойств металла.k ol = 1,001 ... 1,020 - the coefficient of metal consumption for samples for testing the properties of the metal.

Исходя из представленных данных, минимальным значением расходного коэффициента является 1,011, как минимальный показатель расхода металла в угар, если металл заказывается без обрезки кромок (распространенный случай в толстолистовом производстве).Based on the data presented, the minimum value of the expenditure coefficient is 1.011, as the minimum rate of metal consumption in burns, if the metal is ordered without trimming the edges (a common case in plate production).

Максимальным значением расходного коэффициента можно считать произведение наибольших значений, входящих в него величин: 1,032·1,1·1,1·1,02=1,274.The maximum value of the expenditure coefficient can be considered the product of the largest values included in it: 1,032 · 1,1 · 1,1 · 1,02 = 1,274.

В случае отсутствия требуемых типоразмеров слябов, необходимых для получения заданной партии листов с минимальными отходами, целесообразно нарезать слябы требуемых размеров из имеющихся в наличии. При этом размер нарезаемого сляба следует выбирать так, чтобы из него можно было изготовить кратное число листов с минимальными отходами на обрезь и при этом одновременно исключить отходы слябов.In the absence of the required standard sizes of slabs needed to obtain a given batch of sheets with minimal waste, it is advisable to cut the slabs of the required sizes from those available. At the same time, the size of the slab to be cut should be chosen so that it is possible to produce a multiple number of sheets with minimal scrap waste and at the same time eliminate the slab waste.

Сущность заявляемого способа поясняется примерами его реализации.The essence of the proposed method is illustrated by examples of its implementation.

Пример 1. В самом общем случае способ реализуется следующим образом. Получив заказ на изготовление партии листов, сначала определяют их количество в партии. Для этого вес партии с учетом отрицательного и/или положительного допусков делят на предварительно определенный вес одного листа и получают количество листов, которые будут составлять партию.Example 1. In the most general case, the method is implemented as follows. Having received an order for the manufacture of a batch of sheets, first determine their quantity in the batch. For this, the weight of the batch, taking into account negative and / or positive tolerances, is divided by the predetermined weight of one sheet and the number of sheets that will make up the batch is obtained.

Затем для каждого из возможных значений целого количества листов в партии определяют допустимую кратность порезки раската, которая является произведением числа листов, возможных к получению при порезке в поперечном направлении и числа листов, возможных к получению при порезке в продольном направлении. При этом учитывают технологические ограничения, связанные с оборудованием, такие как длина подводящего и отводящего рольгангов прокатного, длина бочки прокатных валков, и ограничения, связанные с конструкцией ножниц продольного и поперечного реза.Then, for each of the possible values of the integer number of sheets in the batch, the allowable multiplicity of cutting of the roll is determined, which is the product of the number of sheets that can be obtained when cutting in the transverse direction and the number of sheets that can be obtained when cutting in the longitudinal direction. At the same time, technological limitations associated with equipment are taken into account, such as the length of the inlet and outlet rolling rolls of a rolling mill, the length of a roll of rolling rolls, and the limitations associated with the design of scissors for longitudinal and transverse cuts.

Далее для каждого из полученных значений допустимой кратности порезки рассчитывают допустимый вес сляба, который является произведением номинального расходного коэффициента, кратности порезки и массы одного листа. Расходный коэффициент находится в пределах от 1,011 до 1,274 и учитывает потери металла на технологическую обрезь, отбор проб и угар. Затем вес сляба проверяют на условие грузоподъемности крана и заведомо неподходящие варианты отсеивают. С учетом имеющихся сечений кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок определяют допустимые размеры сляба, удовлетворяющие ограничениям, связанным с конструкцией нагревательной печи и поворотных столов.Next, for each of the obtained values of the permissible cutting ratio, the allowable weight of the slab is calculated, which is the product of the nominal expenditure coefficient, the cutting ratio and the mass of one sheet. The expenditure coefficient is in the range from 1.011 to 1.274 and takes into account the loss of metal for technological cutting, sampling and burning. Then the weight of the slab is checked for the condition of the crane capacity and obviously unsuitable options are screened out. Taking into account the available cross-sections of the molds, the continuous casting machine determines the permissible dimensions of the slab that satisfy the restrictions associated with the design of the heating furnace and rotary tables.

Затем из возможных кратностей выбирают максимальную, которая обеспечит минимальное значение реального расходного коэффициента и минимального количества образующихся мерных остатков сверх требуемого в партии. После этого окончательно выбирают соответствующие такому раскрою размеры и вес сляба. После того как соответствующие ограничения учтены и проведен расчет требуемого количества слябов и их размеров, подобранные или изготовленные (нарезанные) слябы размещают в нагревательной печи и нагревают до оптимальной температуры, необходимой для подачи сляба в клеть прокатного стана. Затем нагретый сляб перемещается на стан, где осуществляется его прокатка до получения раската заданной толщины. Готовый раскат разрезается известным способом и с помощью известного оборудования (исходя из имеющегося оборудования, возможен только один продольный рез). В результате получается партия листов с заданным их числом или с минимальным превышением над заданным и с минимальными отходами на обрезь.Then, from the possible multiplicities, the maximum is selected, which will provide the minimum value of the real expenditure coefficient and the minimum number of measured residues formed in excess of the required quantity in the batch. After this, the sizes and weight of the slab that are appropriate for such a cutting are finally selected. After the relevant restrictions have been taken into account and the required number of slabs and their sizes have been calculated, the selected or manufactured (cut) slabs are placed in a heating furnace and heated to the optimum temperature necessary to feed the slab into the mill stand. Then the heated slab is moved to the mill, where it is rolled to produce a roll of a given thickness. The finished roll is cut in a known manner and using known equipment (based on the available equipment, only one longitudinal cut is possible). The result is a batch of sheets with a given number or with a minimum excess over a given one and with minimal waste to trim.

Пример 2. Получив заказ на изготовление партии листов, сначала определяют их количество в партии. Поступил заказ на изготовление партии листов общим весом 100 т и размером листов 18×1750×12000 мм. Исходя из геометрических размеров и удельного веса металла, определяем массу одного листа, которая в данном случае будет составлять около 3 т. Учитывая допуск на величину заказа ±5%, вес готовой продукции может варьироваться от 95 до 105 т. Исходя из веса листов, вес партии с учетом необходимости получения только целого числа листов может составлять 96, 99, 102, 105 т. Соответственно, количество листов в партии может составлять 32, 33, 34 или 35 шт.Example 2. Having received an order for the manufacture of a batch of sheets, first determine their quantity in the batch. An order was received for the production of a batch of sheets with a total weight of 100 tons and a sheet size of 18 × 1750 × 12000 mm. Based on the geometric dimensions and specific gravity of the metal, we determine the mass of one sheet, which in this case will be about 3 tons. Given the tolerance on the order value of ± 5%, the weight of the finished product can vary from 95 to 105 tons. Based on the weight of the sheets, weight parties taking into account the need to obtain only an integer number of sheets can be 96, 99, 102, 105 tons. Accordingly, the number of sheets in a batch can be 32, 33, 34 or 35 pieces.

Исходя из имеющихся ограничений по массе сляба, которая для сляба минимального размера 190×1400×2500 мм составляет 5,2 т, а для сляба максимального размера 300×2700×4800 мм - 30,4 т, а с учетом ограничения грузоподъемности кранов 30 т количество целых листов, получаемых из одного сляба, может составлять от 2 (6 тонн) до 10 (30 тонн) листов.Based on the existing restrictions on the mass of the slab, which is 5.2 t for a slab of a minimum size of 190 × 1400 × 2500 mm, and 30.4 t for a slab of a maximum size of 300 × 2700 × 4800 mm, and taking into account the crane lifting capacity of 30 t the number of whole sheets obtained from one slab can be from 2 (6 tons) to 10 (30 tons) sheets.

При этом при выборе кратности листов - целого количества листов, которое возможно получить разделением одного раската (сляба), необходимо учесть технологическое ограничение на рольганге стана, согласно которому, длина раската не может превышать 52000 мм. Исходя из этого ограничения и длины заказанных листов, кратность по длине раската не может превышать 4(4×12000=48000<52000 мм).At the same time, when choosing the sheet multiplicity - the whole number of sheets, which can be obtained by dividing one roll (slab), it is necessary to take into account the technological restriction on the rolling table of the mill, according to which, the length of the roll cannot exceed 52,000 mm. Based on this restriction and the length of the ordered sheets, the multiplicity along the length of the roll cannot exceed 4 (4 × 12000 = 48000 <52000 mm).

При этом должна учитываться и возможность того, что в данном случае возможна порезка раската вдоль, поскольку ширина заказанного листа 1750 мм, а рабочая длина бочки валка составляет 4800 мм. То есть кратность по ширине может составлять 2.At the same time, the possibility should be taken into account that in this case it is possible to cut the roll lengthwise, since the width of the ordered sheet is 1750 mm and the working length of the roll barrel is 4800 mm. That is, the width multiplicity can be 2.

Для партии, состоящей из 32 листов, возможной будет кратность 1×2, 2×1, 2×2, 4×1, 4×2, где первая цифра показывает возможное количество листов в раскате в продольном направлении, а вторая - в поперечном. Для партии, состоящей из 33 листов, возможной будет кратность 3×1. Для партии, состоящей из 34 листов, возможной будет кратность 2×1. Для партии, состоящей из 35 листов, невозможна ни одна кратность.For a batch of 32 sheets, a multiplicity of 1 × 2, 2 × 1, 2 × 2, 4 × 1, 4 × 2 will be possible, where the first digit shows the possible number of sheets in the roll in the longitudinal direction, and the second in the transverse. For a batch of 33 sheets, a multiplicity of 3 × 1 will be possible. For a batch of 34 sheets, a multiplicity of 2 × 1 will be possible. For a batch of 35 sheets, not a single multiplicity is possible.

Для каждой из указанных кратностей определяется вес сляба при номинальном значении расходного коэффициента, равном 1,087. Полученные значения анализируются на условие допустимой грузоподъемности кранов (<30 т), а соответствующие этим значениям размеры слябов - на условия ограниченной конструкции нагревательной печи и поворотных столов длины (<4800 мм) с учетом имеющихся сечений кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок.For each of these multiplicities, the weight of the slab is determined at a nominal value of the expenditure coefficient equal to 1.087. The obtained values are analyzed on the condition of the permissible carrying capacity of cranes (<30 t), and the sizes of slabs corresponding to these values are analyzed on the conditions of the limited design of the heating furnace and rotary tables of length (<4800 mm) taking into account the available sections of the molds of the continuous casting machine.

Кратность порезки 4×2 листов не дает превышения количества листов сверх требуемого в партии (32 листа = 4 раската, разрезанные на 4 листа вдоль и 2 листа поперек) и является максимально возможным при соблюдении всех указанных ограничений. Соответственно и отвечает условиям максимальной производительности процесса прокатки.The multiplicity of cutting 4 × 2 sheets does not exceed the number of sheets in excess of the required in the batch (32 sheets = 4 rolls, cut into 4 sheets along and 2 sheets across) and is the maximum possible, subject to all these restrictions. Accordingly, it meets the conditions for maximum productivity of the rolling process.

Для указанного случая оптимальная масса сляба составит 26,088 т.For this case, the optimal mass of the slab will be 26.088 tons.

Сечения кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) в данном конкретном случае составляют возможные комбинации толщин 190, 250, 300 мм и ширин 1400, 1560, 1650, 1730, 1850, 2030, 2300, 2700 мм. Поскольку длина сляба не должна быть менее 2500 и более 4800 мм (ограничение, накладываемое конструкцией печи), подбирается такое поперечное сечение, которое обеспечивает требуемую массу сляба при соблюдении условий по его длине. Расчет показывает, что это может быть только 300×2700 мм. При этом длина сляба составит 26.088/(0.3×2.7×7.82)=4120 мм.The sections of the molds of the continuous casting machine (CCM) in this particular case are possible combinations of thicknesses 190, 250, 300 mm and widths 1400, 1560, 1650, 1730, 1850, 2030, 2300, 2700 mm. Since the length of the slab should not be less than 2500 and more than 4800 mm (the restriction imposed by the design of the furnace), such a cross section is selected that provides the required mass of the slab under the conditions along its length. The calculation shows that this can only be 300 × 2700 mm. The length of the slab will be 26.088 / (0.3 × 2.7 × 7.82) = 4120 mm.

Пример 3. Поступил заказ на изготовление партии листов общим весом 65 т и размером листов 20×1500×6000 мм. Исходя из геометрических размеров и удельного веса металла, определяем массу листа, которая в данном случае будет составлять 1,413 т. Учитывая допуск на величину заказа ±5%, вес готовой продукции может варьироваться от 61,75 до 68,25 т. Исходя из веса листов, вес партии с учетом необходимости получения только целого числа листов может составлять 62,172; 63,585; 64,998; 66,411 или 67,824 т. И соответственно, количество листов в партии будет составлять 44, 45, 46, 47 или 48 шт.Example 3. An order was received for the production of a batch of sheets with a total weight of 65 tons and a sheet size of 20 × 1500 × 6000 mm. Based on the geometric dimensions and specific gravity of the metal, we determine the mass of the sheet, which in this case will be 1.413 tons. Given the tolerance on the order value of ± 5%, the weight of the finished product can vary from 61.75 to 68.25 tons. Based on the weight of the sheets , the batch weight, taking into account the need to obtain only an integer number of sheets, can be 62.172; 63,585; 64,998; 66,411 or 67,824 tons. And accordingly, the number of sheets in the batch will be 44, 45, 46, 47 or 48 pieces.

Исходя из имеющихся ограничений по массе сляба, которая для сляба минимального размера 190×1400×2500 мм составляет 5,2 т, а для сляба максимального размера 300×2700×4800 мм - 30,4 т, а с учетом ограничения грузоподъемности кранов 30 т количество целых листов, получаемых из одного сляба, может составлять от 4 до 21 листов.Based on the existing restrictions on the mass of the slab, which is 5.2 t for a slab of a minimum size of 190 × 1400 × 2500 mm, and 30.4 t for a slab of a maximum size of 300 × 2700 × 4800 mm, and taking into account the crane lifting capacity of 30 t the number of whole sheets obtained from one slab can be from 4 to 21 sheets.

При этом при выборе кратности листов - целого количества листов, которое возможно получить разделением одного раската (сляба), необходимо учесть технологическое ограничение на рольганге стана, согласно которому длина раската не может превышать 52000 мм. Исходя из этого ограничения и длины заказанных листов, кратность по длине раската не может превышать 8 (8×6000=48000<52000 мм).At the same time, when choosing the multiplicity of sheets - the whole number of sheets, which can be obtained by dividing one roll (slab), it is necessary to take into account the technological limitation on the rolling table of the mill, according to which the length of the roll cannot exceed 52,000 mm. Based on this limitation and the length of the ordered sheets, the multiplicity along the length of the roll cannot exceed 8 (8 × 6000 = 48000 <52000 mm).

При этом должна учитываться и возможность того, что в данном случае возможна порезка раската вдоль, поскольку ширина заказанного листа 1500 мм, а рабочая длина бочки валка составляет 4800 мм. То есть кратность по ширине может составлять 2.At the same time, the possibility that in this case it is possible to cut the roll lengthwise, since the width of the ordered sheet is 1500 mm and the working length of the roll barrel is 4800 mm, should be taken into account. That is, the width multiplicity can be 2.

Для партии, состоящей из 44 листов, возможной будет кратность 2×2, 4×1, где первая цифра показывает возможное количество листов в раскате в продольном направлении, а вторая - в поперечном. Для партии, состоящей из 45 листов, возможной будет кратность 5×1. Для партии, состоящей из 46 и 47 листов, невозможна ни одна кратность. Для партии, состоящей из 48 листов, возможной будет кратность 2×2, 3×2, 4×1, 4×2, 6×1, 6×2, 8×1, 8×2.For a batch of 44 sheets, a multiplicity of 2 × 2, 4 × 1 will be possible, where the first digit shows the possible number of sheets in the roll in the longitudinal direction, and the second in the transverse. For a batch of 45 sheets, a multiplicity of 5 × 1 will be possible. For a batch consisting of 46 and 47 sheets, not a single multiplicity is possible. For a batch of 48 sheets, a multiplicity of 2 × 2, 3 × 2, 4 × 1, 4 × 2, 6 × 1, 6 × 2, 8 × 1, 8 × 2 will be possible.

Для каждой из указанных кратностей определяется вес сляба при номинальном значении расходного коэффициента, равном 1,087. Полученные значения анализируются на условие допустимой грузоподъемности кранов (<30 т), а соответствующие этим значениям размеры слябов - на условия ограниченной конструкцией нагревательной печи и поворотных столов длины (<4800 мм) с учетом имеющихся сечений кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок.For each of these multiplicities, the weight of the slab is determined at a nominal value of the expenditure coefficient equal to 1.087. The obtained values are analyzed on the condition of the permissible load capacity of the cranes (<30 t), and the slab sizes corresponding to these values are analyzed on the conditions of the limited design of the heating furnace and rotary tables of length (<4800 mm) taking into account the available sections of the molds of the continuous casting machine.

Кратность порезки 8×2 листов не дает превышения количества листов сверх требуемого в партии (48 листов =3 раската, разрезанные на 8 листов вдоль и 2 листа поперек) и является максимально возможной при соблюдении всех указанных ограничений. Соответственно и отвечает условиям максимальной производительности процесса прокатки.The multiplicity of cutting 8 × 2 sheets does not exceed the number of sheets in excess of the required in the batch (48 sheets = 3 rolls, cut into 8 sheets along and 2 sheets across) and is the maximum possible subject to all the above restrictions. Accordingly, it meets the conditions for maximum productivity of the rolling process.

Для указанного случая оптимальная масса сляба составит 24,575 т.For this case, the optimal mass of the slab will be 24.575 tons.

Сечения кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок в данном конкретном случае составляют возможные комбинации толщин 190, 250, 300 мм и ширин 1400, 1560, 1650, 1730, 1850, 2030, 2300, 2520, 2700 мм. Поскольку длина сляба не должна быть менее 2500 и более 4800 мм (ограничение, накладываемое конструкцией печи), подбирается такое поперечное сечение, которое обеспечивает требуемую массу сляба при соблюдении условий по его длине. Расчет показывает, что это могут быть слябы с размерами 300×2700×3880, 300×2520×4120, 300×2300×4560 и 250×2700×4660 мм. Исходя из условий обеспечения максимальной производительности, минимизации обрези и, как следствие, реального расходного коэффициента, выбирается сляб наибольшего поперечного сечения (300×2700×3845 мм), если к моменту прокатки данной партии не установлен кристаллизатор какого-либо другого из перечисленных размеров. Так как его замена является трудо- и материально затратным процессом.The sections of the molds of the continuous casting machine in this particular case are possible combinations of thicknesses 190, 250, 300 mm and widths 1400, 1560, 1650, 1730, 1850, 2030, 2300, 2520, 2700 mm. Since the length of the slab should not be less than 2500 and more than 4800 mm (restriction imposed by the design of the furnace), such a cross section is selected that provides the required mass of the slab under the conditions along its length. The calculation shows that these can be slabs with sizes of 300 × 2700 × 3880, 300 × 2520 × 4120, 300 × 2300 × 4560 and 250 × 2700 × 4660 mm. Based on the conditions for ensuring maximum productivity, minimizing trimmings and, as a result, the real consumption coefficient, a slab of the largest cross section (300 × 2700 × 3845 mm) is selected if a crystallizer of any of the other sizes is not installed by the time of rolling this batch. Since its replacement is a labor and materially expensive process.

Пример 4. Поступил заказ на изготовление партии листов общим весом 50 т и размером листов 21×2000×12000 мм. Исходя из геометрических размеров и удельного веса металла, определяем массу листа, которая в данном случае будет составлять 3,956 т. Учитывая допуск на величину заказа ±5%, вес готовой продукции может варьироваться от 47,5 до 52,5 т. Исходя из веса листов, вес партии с учетом необходимости получения только целого числа листов может составлять только 51,428 т. И соответственно, количество листов в партии будет составлять 13 шт.Example 4. An order was received for the production of a batch of sheets with a total weight of 50 tons and a sheet size of 21 × 2000 × 12000 mm. Based on the geometric dimensions and specific gravity of the metal, we determine the mass of the sheet, which in this case will be 3.956 tons. Given the tolerance on the order value of ± 5%, the weight of the finished product can vary from 47.5 to 52.5 tons. Based on the weight of the sheets , the batch weight, taking into account the need to obtain only an integer number of sheets, can be only 51.428 tons. And accordingly, the number of sheets in the batch will be 13 pcs.

Исходя из имеющихся ограничений по массе сляба, которая для сляба минимального размера 190×1400×2500 мм составляет 5,2 т, а для сляба максимального размера 300×2700×4800 мм - 30,4 т, а с учетом ограничения грузоподъемности кранов 30 т количество целых листов, получаемых из одного сляба, может составлять от 2 до 7 листов.Based on the existing restrictions on the mass of the slab, which is 5.2 t for a slab of a minimum size of 190 × 1400 × 2500 mm, and 30.4 t for a slab of a maximum size of 300 × 2700 × 4800 mm, and taking into account the crane lifting capacity of 30 t the number of whole sheets obtained from one slab can be from 2 to 7 sheets.

При этом при выборе кратности листов - целого количества листов, которое возможно получить разделением одного раската (сляба), необходимо учесть технологическое ограничение на рольганге стана, согласно которому длина раската не может превышать 52000 мм. Исходя из этого ограничения и длины заказанных листов, кратность по длине раската не может превышать 4 (4×12000=48000<52000 мм).At the same time, when choosing the multiplicity of sheets - the whole number of sheets, which can be obtained by dividing one roll (slab), it is necessary to take into account the technological limitation on the rolling table of the mill, according to which the length of the roll cannot exceed 52,000 mm. Based on this restriction and the length of the ordered sheets, the multiplicity along the length of the roll cannot exceed 4 (4 × 12000 = 48000 <52000 mm).

При этом должна учитываться и возможность того, что в данном случае возможна порезка раската вдоль, поскольку ширина заказанного листа 2000 мм, а рабочая длина бочки валка составляет 4800 мм. То есть кратность по ширине может составлять 2.At the same time, the possibility should be taken into account that in this case it is possible to cut the roll lengthwise, since the width of the ordered sheet is 2000 mm and the working length of the roll barrel is 4800 mm. That is, the width multiplicity can be 2.

Для партии, состоящей из 13 листов, невозможна ни одна кратность. Производить один лист из одного сляба не представляется возможным, так как вес одного листа (3,956 т) меньше минимально допустимого веса сляба (5,2 т). Соответственно не удастся выполнить заказ без превышения числа листов в партии указанного объема.For a batch of 13 sheets, not a single multiplicity is possible. It is not possible to produce one sheet from one slab, since the weight of one sheet (3.956 tons) is less than the minimum allowable weight of the slab (5.2 tons). Accordingly, it will not be possible to complete the order without exceeding the number of sheets in the batch of the specified volume.

Для партии, состоящей из 14 листов, возможной будет кратность 1×2, 2×1, где первая цифра показывает возможное количество листов в раскате в продольном направлении, а вторая - в поперечном. Для партии, состоящей из 15 листов, возможной будет кратность 3×1. Для партии, состоящей из 16 листов, возможной будет кратность 1×2, 2×1, 2×2, 4×1.For a batch of 14 sheets, a multiplicity of 1 × 2, 2 × 1 will be possible, where the first digit shows the possible number of sheets in the roll in the longitudinal direction, and the second in the transverse. For a batch of 15 sheets, a multiplicity of 3 × 1 will be possible. For a batch of 16 sheets, a multiplicity of 1 × 2, 2 × 1, 2 × 2, 4 × 1 will be possible.

Для каждой из указанных кратностей определяется вес сляба при номинальном значении расходного коэффициента, равном 1,087. Полученные значения анализируются на условие допустимой грузоподъемности кранов (<30 т), а соответствующие этим значениям размеры слябов - на условия ограниченной конструкцией нагревательной печи и поворотных столов длины (<4800 мм) с учетом имеющихся сечений кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок.For each of these multiplicities, the weight of the slab is determined at a nominal value of the expenditure coefficient equal to 1.087. The obtained values are analyzed on the condition of the permissible load capacity of the cranes (<30 t), and the slab sizes corresponding to these values are analyzed on the conditions of the limited design of the heating furnace and rotary tables of length (<4800 mm) taking into account the available sections of the molds of the continuous casting machine.

Если склад готовой продукции позволяет хранить некоторое количество мерной продукции сверх требуемого количества до момента ее реализации, то оптимальным будет выбрать кратность порезки 2×2 (16 листов =4 раската, разрезанные на 2 листа вдоль и 2 листа поперек) и является максимально возможным при соблюдении всех указанных ограничений и отвечает условиям максимальной производительности процесса прокатки и минимального расходного коэффициента, хотя на 3 листа дает превышение количества листов сверх требуемого в партии.If the finished product warehouse allows you to store a certain amount of measured products in excess of the required quantity until it is sold, then it will be optimal to choose a cutting ratio of 2 × 2 (16 sheets = 4 rolls, cut into 2 sheets along and 2 sheets across) and is the maximum possible, subject to of all these restrictions and meets the conditions for maximum productivity of the rolling process and a minimum expenditure coefficient, although 3 sheets gives an excess of the number of sheets over the required in the party.

Для указанного случая оптимальная масса сляба составит 17,2 т.For this case, the optimal mass of the slab will be 17.2 tons.

Вариант с 15 листами в партии и превышением производства необходимого количества листов в партии на 2 листа указанного размера имеет единственно возможную кратность порезки 3×1 (15 листов = 5 раскатов, разрезанные на 3 листа вдоль). В этом случае масса сляба составит 12,9 т. Однако такой вариант не является оптимальным ни по значению расходного коэффициента, ни по производительности процесса, в связи с отсутствием продольного раскроя листа.The option with 15 sheets per batch and exceeding the production of the required number of sheets per batch by 2 sheets of the specified size has the only possible cutting ratio of 3 × 1 (15 sheets = 5 peals cut into 3 sheets lengthwise). In this case, the mass of the slab will be 12.9 tons. However, this option is not optimal either in terms of the expenditure coefficient or in the productivity of the process, due to the lack of longitudinal cutting of the sheet.

Если минимальное превышение количества мерной продукции сверх требуемого - приоритетная задача в ущерб производительности и минимизации расходного коэффициента, как, к примеру, в нашем случае, то для партии, состоящей из 14 листов, выбирается кратность порезки 1×2 листов, которая соответствует меньшему машинному времени прокатки в сравнении с кратностью 2×1. Поэтому и следует выбирать сляб с массой, позволяющей получить раскат, удовлетворяющий этому условию. При этом реальная масса сляба должна учитывать расходный коэффициент, включающий потери металла на технологическую обрезь, отбор проб и угар.If the minimum excess of the quantity of measured products over the required one is a priority task to the detriment of productivity and minimization of the expenditure coefficient, as, for example, in our case, then for a batch of 14 sheets, a cutting ratio of 1 × 2 sheets is selected, which corresponds to shorter machine time rolling in comparison with a multiplicity of 2 × 1. Therefore, you should choose a slab with a mass that allows you to get a peal that satisfies this condition. In this case, the real mass of the slab should take into account the expenditure coefficient, including the loss of metal due to technological cutting, sampling and burning.

Для указанного случая оптимальная масса сляба составит 8,6 т.For this case, the optimal mass of the slab will be 8.6 tons.

Сечения кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок в данном конкретном случае составляют возможные комбинации толщин 190, 250, 300 мм и ширин 1400, 1560, 1650, 1730, 1850, 2030, 2300, 2520, 2700 мм. Поскольку длина сляба не должна быть менее 2500 и более 4800 мм (ограничение, накладываемое конструкцией печи), подбирается такое поперечное сечение, которое обеспечивает требуемую массу сляба при соблюдении условий по его длине. Расчет показывает, что это могут быть слябы множества типоразмеров. Исходя из условий обеспечения максимальной производительности, минимизации обрези и, как следствие, реального расходного коэффициента, в данном случае кратности выбирается сляб предпочтительно с большей шириной, например 250×1730×2540, 190×1850×3130 мм. В условиях реального производства выбран будет сляб имеющегося на складе типоразмера или типоразмера кристаллизатора, установленного к моменту прокатки данной партии.The sections of the molds of the continuous casting machine in this particular case are possible combinations of thicknesses 190, 250, 300 mm and widths 1400, 1560, 1650, 1730, 1850, 2030, 2300, 2520, 2700 mm. Since the length of the slab should not be less than 2500 and more than 4800 mm (the restriction imposed by the design of the furnace), such a cross section is selected that provides the required mass of the slab under the conditions along its length. The calculation shows that these can be slabs of many sizes. Based on the conditions for ensuring maximum productivity, minimizing trimmings and, as a consequence, the real consumption coefficient, in this case, the multiplicity is chosen slab preferably with a larger width, for example 250 × 1730 × 2540, 190 × 1850 × 3130 mm. Under real production conditions, a slab of the available standard size or standard size of the mold installed at the time of rolling this batch will be selected.

Claims (1)

Способ изготовления партий горячекатаных листов с минимальными отходами при порезке раската, включающий получение слябов на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), их нагрев, прокатку и раскрой полученного раската на листы заданных размеров, при этом с учетом заданного веса партии в пределах допусков P-ΔP1…P+ΔP2, где ΔP1 и ΔР2 - отрицательный и положительный допуски на вес партии, предварительно определяют вес одного листа P1 и соответствующее ему возможное количество листов n в партии, равное n=(P-ΔP1)/P1…(P+ΔP2)/P1, затем для каждого целого n определяют кратность порезки Ki=K1·K2, где Ki - количество листов, получаемых порезкой раската, производимого из полученного на МНЛЗ сляба, с учетом типоразмеров слябов, K1 - допустимое число листов при порезке раската в поперечном направлении, а K2 - допустимое число листов при порезке раската в продольном направлении, для каждого из полученных значений Ki определяют, исходя из условия возможной грузоподъемности кранов, допустимый вес сляба Рсляба i=kpacx·Ki·Р1, где kpacх=1,011…1,274 - расходный коэффициент, учитывающий технологические потери металла, затем при соблюдении условия минимального значения расходного коэффициента и минимального превышения количества мерных листов сверх требуемого количества в партии, с учетом технологических ограничений оборудования задают максимальную кратность порезки раската Ki=Kmax и определяют удовлетворяющий этим условиям оптимальный вес сляба Ропт.сляба=kpacx·Kmax·P1, а слябы получают на МНЛЗ, которую оборудуют кристаллизатором, размеры поперечного сечения которого соответствуют условию получения слябов с оптимальным весом, равным Ропт.сляба. A method of manufacturing batches of hot-rolled sheets with minimal waste when cutting roll, including obtaining slabs on continuous casting machines (CCM), heating, rolling and cutting the resulting roll on sheets of predetermined sizes, while taking into account the set batch weight within the tolerance P-ΔP 1 ... P + ΔP 2 , where ΔP 1 and ΔP 2 are the negative and positive tolerances on the weight of the batch, pre-determine the weight of one sheet P 1 and the corresponding possible number of sheets n in the batch, equal to n = (P-ΔP 1 ) / P 1 ... (P + ΔP 2 ) / P 1 , then for each integer th n determine the cutting ratio K i = K 1 · K 2 , where K i is the number of sheets obtained by cutting the roll produced from the slab obtained at the continuous casting machine, taking into account the standard sizes of slabs, K 1 is the allowable number of sheets when cutting the roll in the transverse direction, and K 2 is the permissible number of sheets when cutting the roll in the longitudinal direction, for each of the obtained values of K i determine, based on the conditions of the possible lifting capacity of the cranes, the permissible slab weight P of the slab i = k pacx · K i · P 1 , where k paxх = 1,011 ... 1,274 - expense coefficient taking into account technological losses metal, and then subject to the condition of minimum consumption coefficient value and a minimum amount of excess dimensional sheets over a desired number of the party, with account of technological limitations of the equipment define the maximum cutting peal multiplicity K i = K max and satisfying these conditions determine the optimal weight slab P = opt.slyaba k pacx · K max · P 1 , and the slabs are obtained on a continuous casting machine, which is equipped with a mold, the cross-sectional dimensions of which correspond to the condition for obtaining slabs with an optimal weight equal to P o fr slab .
RU2010101267/02A 2010-01-19 2010-01-19 Method of producing lot of hot-rolled sheets RU2405639C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101267/02A RU2405639C1 (en) 2010-01-19 2010-01-19 Method of producing lot of hot-rolled sheets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101267/02A RU2405639C1 (en) 2010-01-19 2010-01-19 Method of producing lot of hot-rolled sheets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2405639C1 true RU2405639C1 (en) 2010-12-10

Family

ID=46306354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010101267/02A RU2405639C1 (en) 2010-01-19 2010-01-19 Method of producing lot of hot-rolled sheets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2405639C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499637C2 (en) * 2011-07-07 2013-11-27 Григорьев Андрей Николаевич Flatting mill with elongated working rolls
RU2611462C1 (en) * 2015-08-18 2017-02-22 Публичное акционерное общество "Северский трубный завод" Pipe manufacturing processes on continuous tube-welding units

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499637C2 (en) * 2011-07-07 2013-11-27 Григорьев Андрей Николаевич Flatting mill with elongated working rolls
RU2611462C1 (en) * 2015-08-18 2017-02-22 Публичное акционерное общество "Северский трубный завод" Pipe manufacturing processes on continuous tube-welding units

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2508171C2 (en) Method and device for making preset-length bars at steel foundry works
US8215145B2 (en) Method and apparatus for producing cut to length bars in a steel mill
CN107030106A (en) Utilize the method for continuous small-size production line of bar type of production product made from steel
US20220339684A1 (en) High-efficiency double-frame double-cutting line feed-through intermediate thickness slab production line and production method
WO2015117696A1 (en) A method of forming tailored cast blanks
RU2405639C1 (en) Method of producing lot of hot-rolled sheets
RU2397831C2 (en) Installation for fabrication of metal item by rolling
CN107413861A (en) The on-line automatic regulating system of high speed wire rod mill roll gap
CN111229829A (en) Full-multiple-length bar processing equipment and process
CN210498299U (en) Device for weighing continuous casting billet on line
US6698266B2 (en) System and method for optimizing mill cuts
CN212095239U (en) Steel processing equipment
RU2252829C2 (en) Universal module for making rolled metal and metallic articles
JP5614021B2 (en) High-efficiency manufacturing method for thick steel plates
CN112387788A (en) Method for improving processing yield of medium plate
CN105188971A (en) Method for determining the stamping quality of profiled bar material
CA2747815C (en) Method and apparatus for producing cut to length bars in a steel mill
CN106061635A (en) Rolling method
US20240009724A1 (en) Process and apparatus for producing metallurgical products, in particular of the merchant type, in particular in an endless mode
JP4609596B2 (en) Thick steel plate manufacturing method and thick steel plate reverse rolling mill
US3210977A (en) Rolling steel plate
RU2000112605A (en) UNIVERSAL MODULE OF PRODUCTION OF METAL-ROLLING AND PRODUCTS
EP3711873A1 (en) Method and hot-rolling equipment
CN115213221A (en) Control method for sizing precision of hot-rolled round steel
WO2013164847A2 (en) A method to reduce end defects in rolling of sections