Digicast – Digitaliseringskoncept för två-materialgjutning

 

Syftet med projektet DIGICAST är att ta fram ett program som förser gjutledaren med förslag på åtgärder, som skall leda till en ökad träffsäkerhet av temperaturer vid gjutning i syfte att minska kassationer. Gjutning är ett kritiskt processteg vid tillverkning av valsar. Kontroll av gjuttemperaturer möjliggör uppkomsten av en bra fog mellan det slitstarka hylsmaterialet och det billigare järnet i kärnan. Gjutprocessen sker i flera steg. Först gjuts det hylsmaterialet i en roterande form. Efter att hylsmaterialet har stelnat och nått en förbestämd temperatur skall kärnmaterialet gjutas vid en annan förbestämd temperatur. Just de temperaturerna ska uppnås vid samma tidpunkt.

 

Operatörerna kan idag påverka svalningsförloppet av kärnmaterialet i skänken. Svalningshastigheten kan ökas genom att lägga till järntackor i smältan eller bromsas genom att täcka smältytan med isolerande material. I dagens tillverkning noterar gjutledaren temperaturförloppet för hylsmaterialet manuellt i ett diagram samtidigt som gjutledaren noterar de temperaturmätningar som görs i skänken. När temperaturförloppen är tillräckligt linjära kan gjutledaren extrapolera manuellt och bestämma om åtgärd behövs och när kärnmaterialet ska gjutas. Vilka åtgärder tas och när de tas baseras på mycket erfarenhet av gjutledarna.

 

En begränsning i dagens tillverkning är att olika gjutledare kan göra olika bedömningar och ta olika åtgärder, vilket leder till mer spridning i tillverkningsprocessen som kan leda till kassation av valsar på grund av fogfel, d.v.s. dålig fog mellan yt- och kärnmaterialet. Idén med projektet är att digitalisera temperaturloggningen samt ta fram modeller för att kunna prediktera temperaturförloppen på ett bättre sätt samt föreslå vilka åtgärder ska tas och när kärnmaterialet ska gjutas. Detta kommer att leda till mindre spridning i produktion och mindre kassation eller omarbetning p.g.a. fogfel.

 

Ett första steg i projektet är att digitalisera datainsamlingen. Parallellt med det kommer två beräkningsmodeller utvecklas, den ena för att beskriva svalningen av kärnmaterialet i skänken, och den andra för att beskriva stelningen och svalning av hylsan i kokillen. Modellerna kommer att kalibreras baserat på historisk data. Nästa steg i projektet är att kombinera modellerna för att föreslå åtgärder och tidpunkten för gjutning av kärnmaterialet. Till slut ska programmet testas och utvärderas i produktion.

X