Раскрытие эксплуатационных и экономических преимуществ онлайн-измерения свойств материалов при производстве плоского проката
Производители плоского проката в значительной степени зависят от онлайн-данных о качестве, чтобы поддерживать производственные процессы на оптимальном уровне и избегать дорогостоящих доработок или ухудшения качества материала. Как уже было описано в предыдущих статьях, система EMG IMPOC (Impulse Magnetic Process Online Controler) обеспечивает надежные онлайн-измерения по пределу прочности на разрыв и пределу текучести и позволяют немедленно взаимодействовать с процессом.
EMG IMPOC охватывает широкий спектр материалов от IF-сталей, двухфазных сталей, сталей TRIP и марок AHSS 3-го поколения со значениями прочности на разрыв до 1600 МПа. Система может применяться при производственных скоростях до 900 м/мин для материалов толщиной до 3 мм и при производственных скоростях до 600 м/мин для более толстых материалов до 6 мм.
Области применения
Если мы посмотрим на тип производственных линий, где применяется система EMG IMPOC, мы увидим, что в 60 % случаев это линии горячего цинкования, около 20 % - линии отжига, почти 10 % - линии травления, а оставшиеся 10 % - линии дальнейшей обработки.
Если мы проанализируем использование на линиях горячего цинкования и других линиях более подробно, то выявим целый ряд различных факторов добавленной стоимости. Основными из них являются:
- Снижение количества разрушающего контроля
- Сокращение потерь материала, его обесценивания и минимизация брака
- снижение затрат на использование инспекционных линий
- сокращение ненужных процессов упаковки (в зависимости от того, сколько времени требуется для получения результатов испытаний образцов)
- Более высокий выход продукции и значительное снижение затрат на этапе разработки новых марок стали
- сокращение ненужной дальнейшей обработки в последующих процессах из-за неподходящих свойств материала;
- И последнее, но не менее важное: значительно более низкий уровень претензий к качеству и претензий конечных потребителей.
В настоящее время около 80 установок EMG IMPOC эксплуатируются на линиях АНГЦ, АНО, линиях травления и лужения, а также на прессовых линиях в автомобильной промышленности. В этом отношении EMG IMPOC стала квазистандартом для производства ферромагнитного плоского проката за последние 2 десятилетия.
Но почему EMG IMPOC является таким мощным инструментом для получения ROI?
Как читатель, возможно, уже знает, EMG IMPOC не позволяет напрямую измерять свойства материала (т.е. прочность на разрыв и предел текучести). Величина прямого измерения EMG IMPOC представляет собой градиент напряженности остаточного магнитного поля в А/м² на верхней и нижней стороне стальной полосы (так называемое исходное значение EMG IMPOC). Основываясь на этом исходном значении, механические параметры стальной полосы (т.е. прочность на разрыв и предел текучести) могут быть затем отнесены к этому градиенту с помощью корреляций с результатами разрушающих испытаний и математического моделирования, принимая во внимание группу стали, толщину полосы, степень прокатки и степень текучести либо в комбинации, либо по отдельности.
Даже без математического моделирования EMG IMPOC предоставляет ценные данные, видные невооружённым глазом
Исходное значение EMG IMPOC может быть измерено по всей длине полосы сразу после установки, что позволяет сделать относительный прогноз о поведении материала в рулоне.
На изображении показана типичная кривая для исходного значения измерения IMPOC по длине полосы.
На этом графике типичная форма ванны показывает влияние различной схемы охлаждения в начале и в конце полосы из-за откатки на выходе из горячего стана. Степень выравнивателя натяжения за этот период не изменилась. Отклонения по длине полосы в данном конкретном случае находятся в пределах 10 %. Это делает видимыми дрейфы технологического процесса и даже небольшие отклонения и позволяет принимать адекватные и немедленные реакции. Производителям не нужно ждать результатов разрушающих испытаний, которые становятся доступны только через несколько часов, а интенсивные разрушающие испытания можно сократить; бесценный актив в разработке новых материалов, особенно для высокопрочных сталей AHSS (Advanced High Strength Steels). Результаты не заставят себя ждать, или, другими словами, «не нужно работать вслепую».
Оптимизация технологического процесса на основе измерений EMG IMPOC на линии травления
Травильные линии являются первым звеном в технологической цепочке, где обнаруживаются отклонения от желаемых свойств материала. Большое количество пользователей травильных линий могут обойтись описанным выше наблюдением за относительными изменениями исходного значения EMG IMPOC, потому что результаты разрушающего контроля отсутствуют (или доступны в меньшем количестве) на травильных линиях. Для тех, кто хочет пойти еще дальше, EMG сгенерировала «стандартные коэффициенты» для регрессионных моделей, которые можно применять в линиях травления. Долгосрочный анализ показал, что эти «стандартные коэффициенты (EMG IMPOC express)» дают абсолютные значения прочности на разрыв, которые отличаются от относительных изменений в полноценных моделях только в диапазоне +-5 %. В итоге пользователь получает идеальный обзор относительных изменений прочности на разрыв в зависимости от длины полосы и хорошее представление об абсолютных значениях. Таким образом, немедленная реакция на освобождение и блокировку полосы или аварийные сигналы о проблемах с охлаждением в горячем стане являются прямым следствием применения EMG IMPOC на травильных линиях. Опять же, для этого приложения не требуется дальнейшая разработка модели, и пользователь получает результаты сразу после начала работы системы.
Резюме
Конечно, итоговая денежная выгода от применения EMG IMPOC сильно зависит от конкретного сценария применения для выбранной производственной линии. EMG предлагает несколько способов помочь вам в расчете вашей собственной возможной окупаемости инвестиций при внедрении EMG IMPOC: EMG предлагает прямые консультации и семинары EMG IMPOC со стандартизированной схемой расчета ROI для вашей непосредственной поддержки. Если вас интересует последнее, пожалуйста, отправьте короткое электронное письмо в вольной форме на адрес franziska.kneisel@emg-automation.com. Мы будем рады оказать вам поддержку в любое время и в любом месте, в цифровом формате или на личных встречах.