УСТАНОВКА И СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ТРАВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС

1. Способ травления металлической полосы (2), движущейся в установке (1) линии травления, который включает в себя последовательно этап фрагментации оксидов, образованных на поверхности указанной полосы (2) во время горячей прокатки, этап травления кислотой, этап промывки полосы (2) и этап сушки, причем полоса (2) захватывается со скоростью движения V в указанную установку (1), следуя продольному направлению движения, перпендикулярному ширине полосы (2), скорость V движения полосы (2) регулируется совокупностью сматывающих (21) и наматывающих (30) устройств, и каждый этап травления контролируется исполнительными механизмами (45), которые могут действовать на параметры управления линией травления (1), причем действие или отсутствие действия приводного механизма (45) на данный регулировочный параметр идентифицируется данными о состоянии (450),
причем указанный способ включает в себя глобальный процесс контроля (4000) травления, в котором проводится:
- непрерывное измерение (43101, 43102) по меньшей мере части параметров управления травлением, причем указанное измерение проводится в ходе травления;
- фаза управления (4201, 4202), которая осуществляется в ходе травления, на которой глобальный процесс управления (4000) определяет (4201) и посылает (4202) оптимизированные управляющие команды (425) на совокупность исполнительных механизмов (45) с помощью предсказательной системы управления; и
- непрерывное обследование (5001, 5002) поверхности полосы (2);
причем указанный способ отличается тем, что глобальный процесс управления (4000) содержит:
- предварительную подготовительную фазу (4101, 4102), которая осуществляется до или в начале травления, в ходе которой глобальный процесс управления (4000) определяет (4101) и посылает (4102) сигналы предварительной регулировки (411) на совокупность исполнительных механизмов (45) с помощью аналитической модели, которая может быть связана с предсказательной системой управления;
- непрерывный расчет (43200) по меньшей мере части параметров управления травлением, причем указанный расчет проводится во время травления;
cor
а также отличающийся тем, что непрерывное обследование (5001, 5002) поверхности полосы (2) в случае недотравливания определяет (5001) и посылает (5002) сигнал тревоги (500) на фазу управления (4201, 4202), которая ступеньками снижает (5001) скорость движения V полосы (2) до скорректированной скорости движения V, причем ступенчатое уменьшение скорости движения V проводится до тех пор, пока дефект не перестанет больше детектироваться и не отключится сигнал тревоги (500),
отличающийся тем, что непрерывное обследование (5001, 5002) поверхности полосы (2) в случае обнаружения дефекта промывки приводит также к ступенчатому изменению рН промывочной воды до тех пор, пока этот дефект не будет больше детектироваться.
cor
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная предсказательная модель глобального процесса управления (4000) корректирует управляющие команды (425), направленные на совокупность исполнительных механизмов (45), отличных от скорости движения V полосы (2), в зависимости от проведенной коррекции скорости движения V, чтобы сохранить удовлетворительной оценку, сделанную при обследовании (5001, 5002) поверхности полосы (2).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обследование (5001, 5002) полосы (2) содержит:
- оптическое обследование (5001) внешнего вида поверхности полосы (2); и
- измерение колебаний по меньшей мере одной характеристики состояния поверхности (5002) полосы (2).
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что оптическое обследование (5001) внешнего вида поверхности полосы (2) и измерение колебаний состояния поверхности (5002) полосы (2) содержат сопоставление подозрительных зон с библиотекой изображений и/или данных, что позволяет различать дефекты перетравливания или недотравливания, а также отсутствие дефектов.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что расчет (43200) определяет концентрации кислоты и ионов двухвалентного железа в травильном растворе (1211, 1221, 1241), использующемся при кислотном травлении.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовительная фаза (4101, 4102) содержит следующие операции:
- получение данных о состоянии (450), идущих (4501) от исполнительных механизмов (45), эксплуатационных данных (413) и целевых значений (412) параметров управления, установленных аналитической моделью для оптимизации травления полосы (2);
- установление (4101) команд предварительной регулировки (411) каждого приводного механизма (45);
- отправка (4102) на приводной механизм (45) указанных команд предварительной регулировки (421);
- установление (4103) входных данных (414) для фазы управления (4201, 4202);
- отправка (4104) указанных входных данных (414) на фазу управления (4401).
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что аналитическая модель содержит аналитическую субмодель, связанную с каждым приводным механизмом (45), для определения указанных команд предварительной регулировки (411) параметр регулирования, на который воздействует соответствующий приводной механизм (45).
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что фаза управления (4201, 4202) содержит следующие операции:
- непрерывное получение в режиме реального времени данных о состоянии (450), идущих (4502) от исполнительных механизмов (45), информации, идущей (4300) от средств измерения и расчета (43), и входных данных (414) для фазы управления (4201, 4202), установленных на подготовительной фазе (4101, 4102);
- установление (4201) оптимизированных управляющих сигналов (425) для каждого приводного механизма (45);
- отправка (4202) указанных управляющих команд (421) на исполнительные механизмы (45).
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что предсказательная система управления содержит первичный контур регулирования, позволяющий обеспечить оптимизированное воздействие каждого приводного механизма (45) на управляющую команду (425), которая ему адресована.
10. Установка (1) непрерывной линии травления металлической горячекатаной полосы (2), непрерывно движущейся в указанной установке (1), причем указанная установка (1) содержит:
- устройство (11) фрагментации оксидов, образованных на поверхности полосы (2), причем указанное устройство фрагментации оксидов (11) может управляться посредством параметров управления фрагментацией (1111, 1112, 1113),
- устройство травления (12), которое может управляться посредством параметров управления травлением, и
- устройство промывки (15), которое может управляться посредством параметров управления промывкой,
- совокупность средств измерения и расчета (43) параметров управления указанной установкой (1),
- совокупность исполнительных механизмов (45), предназначенных воздействовать на параметры управления указанной установкой (1),
причем указанная установка отличается тем, что она, кроме того, содержит:
- централизованную систему управления (4) для оптимизации травления металлической полосы (2), причем указанная система управления (4) содержит:
- модуль подготовки (41), предназначенный для получения (4100) информации от совокупности средств измерения и расчете (43) и от исполнительных механизмов (45), и определения (4101) и отправки (4102) команд предварительной регулировки (411) на совокупность исполнительных механизмов (45),
- модуль управления (42), предназначенный принимать (4200) информацию от всех средств измерения и расчета (43) и исполнительных механизмов (45), и определять (4201) и направлять (4202) оптимизированные управляющие команды (421) на всю совокупность исполнительных механизмов (45), и
- систему обследования (5, 51, 52) полосы (2), расположенную на выходе устройства промывки (15), причем указанная система обследования (5) способна определять (5001) и посылать (5002) сигнал тревоги (500) на модуль управления (42), чтобы воздействовать на скорость движения V полосы (2),
отличающаяся тем, что обследование (5001, 5002) указанной системой непрерывного обследования поверхности полосы (2) в случае обнаружения дефекта промывки ведет также к ступенчатому изменению рН промывочной воды, до тех пор пока этот дефект не будет больше обнаруживаться.
11. Установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что указанная система обследования (55, 51, 52) способна также определять (5001) и посылать (5002) управляющую команду (500) на модуль управления (42) для воздействия на параметры управления промывкой.
12. Установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что система средств измерения и расчета (43) содержит:
- совокупность средств измерения (431), содержащую средства измерения (4312) скорости движения V полосы (2), средства измерения параметров управления фрагментацией оксидов (431111, 431112, 431113), средства измерения по меньшей мере части параметров управления травлением (431212, 431222, 431232, 431242, 431313, 431323, 431333, 431343, 431314, 431324, 431334, 341344) и средства измерения параметров управления промывкой (431512, 431522, 431532, 431542, 431553, 431554), и
- средства (432) вычисления по меньшей мере части параметров управления травлением.
13. Установка (1) по п.10 или 12, отличающаяся тем, что совокупность исполнительных механизмов (45) содержит исполнительные механизмы фрагментации (451111, 451112, 451113), предназначенные действовать на параметры управления фрагментацией оксидов (1111, 1112, 1113), исполнительные механизмы травления (451311, 451311а, 451311b, 451321, 451321а, 451321b, 451331, 451331а, 451331b, 451341, 451341a, 451341b), предназначенные действовать на параметры управления травлением, и исполнительные механизмы промывки (4515151, 4515251, 4515351, 4515361, 4515461, 4515341, 4515441, 4515041, 4515042), предназначенные действовать на параметры управления промывкой.
14. Установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что вычислительные средства способны определять концентрации кислоты и ионов двухвалентного железа в травильном растворе (1211, 1221, 1241), использующемся в устройстве травления (12).
15. Установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что:
- промывочная установка (15) содержит множество распылительных устройств (151, 152, 153, 154, 155), питаемых деминерализованной водой для промывки, размещенных так, чтобы можно разбрызгивать воду на полосу (2), и совокупность сточных баков (1511, 1521, 1531, 1541, 1551), каждый из которых расположен под указанными устройствами распыления (151, 152, 153, 154, 155), и
- средства измерения параметров управления промывкой (431512, 431522, 431532, 431542, 431553, 431554) содержат средства измерения рН (431512, 431522, 431532, 431542, 431552) промывочной воды в сточных баках (1511, 1521, 1531, 1541, 1551) промывочной установки (15), средства измерения электропроводности (431553) и средства измерения температуры (431554) промывочной воды, содержащейся в сточном баке (1551), последнем в направлении движения (3) полосы (2).
16. Установка (1) по п.15, отличающаяся тем, что:
- промывочная установка (15) содержит основное устройство добавления деминерализованной воды (1504) для снабжения устройств распыления (151, 152, 153, 154, 155) промывочной установки (15), дополнительные устройства добавления деминерализованной воды (1534, 1544) для снабжения третьего (153) и четвертого (154) устройств распыления, считая в направлении движения (3) полосы (2), устройств добавления кислоты (1515, 1525, 1535) в первые сточные баки (1511, 1521, 1531) промывочной установки (15), считая в направлении движения (3) полосы (2), и устройства добавления щелочного продукта (1536, 1546) в третий (1531) и четвертый (1541) сточные баки промывочной установки (15), считая в направлении движения (3) полосы (2), и
- исполнительные механизмы (4515151, 4515251, 4515351, 4515361, 4515461, 4515341, 4515441, 4515041, 4515042), подходящие для воздействия на параметры промывки, содержащие насос (4515041) для контроля расхода деминерализованной воды, поступающей из основного устройства добавления деминерализованной воды (1504), теплообменник (4515042) для контроля температура деминерализованной воды, поступающей из основного устройства добавления деминерализованной воды (1504), и насосы (4515341, 4515441) для управления расходом деминерализованной воды, поступающей из дополнительных устройств добавления деминерализованной воды (1534, 1544), насосы (4515151, 4515251, 4515351) для контроля расхода кислоты, поступающей из указанных устройств добавления кислоты (1515, 1525, 1535), и насосы (4515361, 4515461) для контроля расхода щелочного продукта, поступающего из устройств добавления щелочного продукта (1536, 1546).
17. Установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что система обследования поверхности (5) полосы (2) содержит:
- систему обследования внешнего вида поверхности (51) полосы (2) и
- систему измерения состояния поверхности (52) полосы (2).
18. Установка (1) по п.17, отличающаяся тем, что когда в случае недотравливания только одна из системы обследования внешнего вида поверхности (51) и системы измерения состояния поверхности (52) обнаруживает дефект и посылает (5002) сигнал тревоги (500) на модуль управления (42), который направляет его к оператору, то оператор воздействует на скорость движения V полосы (2) только если и другая из системы измерения состояния поверхности (52) и системы обследования внешнего вида поверхности (51) также обнаруживает указанный дефект.
19. Установка по п.17 или 18, отличающаяся тем, что система обследования внешнего вида поверхности (51) содержит:
- устройство освещения (511) движущейся полосы (2), которое сопряжено с
- устройством (512) получения изображений,
- функцией обработки изображений (513),
- функцией (514) распознавания контуров или границ серого цвета,
- функцией (515) извлечения и морфологического и фотометрического охарактеризования подозрительных зон и
- функцией (516) классификации и идентификации подозрительных зон.
20. Установка (1) по п.17 или 18, отличающаяся тем, что система измерения состояния поверхности (52) способна измерять колебания по меньшей мере одной характеристики состояния поверхности полосы (2).
21. Установка (1) по п.20, отличающаяся тем, что система измерения состояния поверхности (52) содержит:
- по меньшей мере одно оптическое устройство (521) для непрерывного осмотра по меньшей мере одной линии полосы (2),
- функцию обработки сигнала (522) и
- функцию классификации подозрительных зон (523).
22. Установка (1) по п.21, отличающаяся тем, что оптическое устройство (521) выбрано из лазерных сканирующих устройств, или лазерных устройств с дисперсионным резонатором, или оптического устройства с аксиальной хроматической аберрацией.
23. Установка (1) по п.21 или 22, отличающаяся тем, что система измерения состояния поверхности (52) содержит два оптических устройства (521), которые расположены выше движущейся полосы, на расстоянии от ее краев (или кромок), составляющем от четверти до трети от ширины полосы.
24. Установка (1) по п.21 или 22, отличающаяся тем, что система измерения состояния поверхности (52) содержит два оптических устройства (521), которые установлены выше протравленной полосы на расстоянии от ее краев, составляющем от четверти до трети ее ширины, и соединены с другим устройством того же типа, установленным выше центра полосы.
25. Установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что система управления (4) установкой (1) способна посылать данные на общую систему управления, регулирующую управление установками преобразования полосы (2) за и/или перед указанной установкой (1) травления.