Automatic control of temperature and power conditions during rough grinding of slabs

Abstract

The production of high-quality rolled products (slabs), the formation of its surface phase-structural composition, texture, stress state during rough grinding depends on the temperature in the area of contact between the wheel and the slab. During processing, due to geometric errors of the rolled surface, as well as due to local changes in hardness, periodic fluctuations of the instantaneous depth of cut occur, which can be determined indirectly by controlling one of the technological parameters, for example, the power spent on grinding, with subsequent recalculation it to online temperature values. The grinding temperature is described as a control object in the form of an aperiodic link. Computer simulation has confirmed the efficiency of the system for maintaining the specified temperature of slab grinding under various operating conditions that simulate the situations of real production.Для отримання високоякісного прокату поверхневий шар заготовок (слябів), що містить дрібні тріщини, раковини і окалину, повинен бути зачищений прямо в цехах металургійних підприємств. Існують різні способи зачистки слябів, проте пріоритет залишається за обробкою поверхневого шару абразивним кругом на копіювально-шліфувальних верстатах. Формування фізичних властивостей поверхневого шару сляба при обдирному шліфування залежить від температури в зоні контакту круга зі слябом, що забезпечує певний фазово - структурний склад і текстуру цього шару, його напружений стан. Температура, що виникає в зоні контакту шліфувального круга зі слябом, може становити 1200 - 1300 0С. Вона є основною причиною утворення шліфувальних дефектів – глибоких змін фазово - структурного складу поверхневого шару, що створює сприятливі умови для утворення залишкових напружень і як наслідок – тріщин. При обробці, через геометричні похибки поверхні сляба, а також через місцеві зміни твердості, відбуваються періодичні коливання миттєвої глибини різання, що викликає періодичні зміни величини контактної температури шліфування в результаті чого можуть виникати теплові дефекти поверхневого шару. Інформацію про величину температури можна отримати непрямим шляхом, контролюючи один з технологічних параметрів, наприклад, потужність, затрачену на шліфування, з наступним перерахунком її в значення температури в режимі online. Температура шліфування описується як об'єкт управління у вигляді аперіодичної ланки. Комп'ютерне моделювання підтвердило працездатність системи підтримки заданої температури шліфування слябів при різних умовах функціонування, що імітують ситуації реального виробництва.