Способ оценки качества поверхности металлической заготовки

(51)01 19/06, 19/08 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(72) Авторы Филиппов Вадим ВладимировичТищенко Владимир АндреевичТимошпольский Владимир ИсааковичСтеблов Анвер БорисовичШевченко Александр ДаниловичЖучков Сергей МихайловичМандель Николай ЛьвовичТокарев Сергей ВасильевичЧерняк Александр МихайловичТимофеев Виктор СпиридоновичКупреев Александр Васильевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(57) Способ оценки качества поверхности металлической заготовки заданного профиля,отличающийся тем, что производят зачистку дефектов поверхности заготовки, фиксируют количество энергии ф, затраченное на зачистку единицы длины заготовки, характеризующее массу снимаемого зачисткой металла на той же длине заготовки, и оценивают качество заготовки по величине показателя Р, определяемой из соотношения ф 1 100 , где- максимальное количество энергии, затраченное на зачистку единицы длины заготовки, определяющее бракованную заготовку. 7308 1 2005.09.30 Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам оценки качества металлических заготовок, преимущественно, полупродукта металлургического производства, и может быть использовано на металлургических предприятиях, производящих и использующих в дальнейшем производстве металлические заготовки, полученные прокаткой на непрерывно-заготовочном стане или непрерывной разливкой на машинах непрерывного литья заготовок. В качестве прототипа принят способ оценки качества металлической заготовки 1, согласно которому контролируемую поверхность вводят в контакт с фотоупругим слоем и наблюдают в отраженном свете состояние этого слоя. При этом между контролируемой поверхностью и фотоупругим слоем располагают слой из магнитомягкого оптически непрозрачного электропроводного материала и через эти слои и контролируемую поверхность пропускают электрический ток, по размерам и расположению площади изменения окраски судят о зонах контакта, а по последним - о качестве поверхности. Недостаток прототипа заключается в его сложности и низкой точности в связи с затрудненностью количественных оценок качества заготовок, а также отсутствием возможности оперативного вмешательства в процесс производства заготовок с целью уменьшения запороченности их поверхности. Цель изобретения - в упрощении способа и повышении его оперативности при высокой точности способа оценки качества поверхности металлической заготовки. Задача, решаемая изобретением, состоит в разработке простого количественного показателя качества поверхности заготовок, оценка которой позволяет оперативно влиять на процесс производства заготовок. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ оценки качества поверхности металлической заготовки заданного профиля включает зачистку дефектов поверхности заготовки, при котором фиксируют количество энергии ф, затраченное на зачистку единицы длины заготовки, характеризующее массу снимаемого зачисткой металла на той же длине, и оценивают качество заготовки по величине показателя , определяемого из соотношения ф Р 1 100 , где- максимальное количество энергии, затраченное на зачистку единицы длины заготовки, определяющее бракованную заготовку. Способ осуществляется следующим образом. Прокатанные или полученные непрерывной разливкой заготовки квадратного, прямоугольного или круглого сечения заданной длины (длина передельной заготовки, использующейся на непрерывных сортовых станах,составляет, как правило, 12 м) подвергают проверке на наличие поверхностных дефектов. Обнаруженные дефекты маркируют - окрашивают специальным порошком или краской,причем цвет краски определяет глубину распространения дефекта от поверхности заготовки и, соответственно, глубину зачистки на зачистном станке. Заготовки, назначенные для зачистки на зачистных станках, передаются в отделение отделки, например, на обдирочно-шлифовальных станках. В процессе зачистки каждой заготовки с помощью датчика тока двигателя привода шлифовального круга дискретно фиксируется количество затраченной энергии. При объеме зачищенной заготовки со стола зачистного станка полученная информация суммируется и поступает в систему слежения Э для обработки данных и распечатывания. При этом качество заготовки можно оценить по величине показателя, определяемого из соотношения ф Р 1 100 , 2 7308 1 2005.09.30 где ф - фактическое количество энергии, расходуемой на зачистку дефектов, в условных единицах- максимальное количество энергии, затраченное на зачистку единицы длины заготовки, определяющее бракованную заготовку. Превышениепри зачистке говорит о том, что указанная заготовка не подлежит последующей переработке и является браком. При хорошем качестве поверхности заготовки ф - стремится к нулю,- к единице. При снижении качества заготовки ф - увеличивается,- уменьшается. В случае бракованной заготовки по качеству поверхности ф, а Р 0. Масса снимаемого при зачистке металла определяется из соотношенияф,где- масса снимаемого зачисткой металла, кг- коэффициент пропорциональности, характеризующий конструктивные особенности зачистных средств и определяемый экспериментально (для условий БМЗ К 0,33) ф - количество энергии в условных единицах, затраченное на зачистку. Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен экспериментально полученный график зависимости количества расходуемой энергии от массы снимаемого зачисткой металла на зачистных станках стана 800 сортопрокатного цеха Белорусского металлургического завода. Информация о количестве энергии, затраченной на зачистку, характеризующая массу снятого при зачистке металла при отделке заготовки заданного профиля и длины, является количественной оценкой качества поверхности заготовок, с использованием которой можно также определить массу снятого при зачистке металла. Реализация предлагаемого способа позволяет объективно, в количественных показателях, оценить качество непрерывнолитой или катаной заготовки, определить количество снятого при зачистке металла по количеству затраченной на зачистку энергии. Это позволит, с одной стороны, оперативно внести соответствующие коррективы в процесс производства заготовок, а с другой стороны, определить косвенным путем потери металла при зачистке заготовок. Таким образом, обеспечивается повышение точности и достоверности оценки качества поверхности заготовок. Предлагаемый способ опробован на Республиканском унитарном предприятии Белорусский металлургический завод в процессе проведения экспериментальных исследований по контролю качества поверхности заготовок, основанного на простых, достоверных количественных критериях. Эксперименты проводились при производстве заготовок квадратного сечения размерами 125125 мм и круглого сечения диаметром 80-140 мм широкого марочного сортамента. При проведении экспериментов проверялись и фиксировались величина затраченной на зачистку энергии, величина массы снимаемого при зачистке металла (по разности массы заготовки до и после зачистки), мощность шлифования,скорость вращения и усилие прижима шлифовального круга, геометрические размеры заготовки до и после зачистки. Количество электроэнергии, затраченной на зачистку (съем) металла, определялось датчиком тока двигателя привода шлифовального круга. При этом принималось, что для съема 30 г металла при зачистке соответствует приращение значения тока двигателя привода шлифовального круга, равно одной условной единице электроэнергии. На основании результатов экспериментов получена зависимость затраченной на зачистку энергии от массы снимаемого металла для различных групп марок стали и разработана методика количественной оценки качества поверхности заготовок, позволяющая оперативно контролировать процесс их производства. Точность определения потери массы металла при зачистке по сравнению с прототипом повышается. При этом исключается случайная составляющая ошибки измерения массы заготовки при установлении зависимости,построенной по данным большого числа измерений. 3 7308 1 2005.09.30 С использованием средств вычислительной техники (управляющей ЭВМ) разработанная в условиях БМЗ система контроля качества поверхности заготовок позволяет оформить результаты зачистки заготовки и количество затраченной энергии. По окончании зачистки всей плавки формируется итоговый протокол с указанием общего количества зачищенных заготовок, времени зачистки, суммарных затрат электроэнергии и результат сортировки заготовок по запороченности, в котором учитывается профиль сечения заготовки и его размер и длина заготовки. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет в количественных показателях оценить качество поверхности заготовок, что существенно повышает точность и достоверность способа. Кроме того, обеспечивается возможность оперативного внесения коррективов в процесс производства заготовок с целью уменьшения запороченности поверхности заготовок с снижения, тем самым, расходного коэффициента использования металла. Источники информации 1. Производство проката на непрерывном мелкосортном стане 250-6 СПЦ-3, Технологическая инструкция. ТИ 228-ПСЗ-01-84. - Кривой Рог, 1986. - С. 13-21. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.