Повышение качества арматурного проката в условиях металлургического мини-завода на основе комплексного показателя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.23, кандидат технических наук Наливайко, Александр Владимирович

• Наливайко, Александр Владимирович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Наливайко, Александр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.;:.',.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ В011РОСА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ

1.1 Особенности производства строительной:арматуры на мини-заводах.и:..„.:.

1.2 Опыт применения систем качествам металлургии (опыт ИСО):. 1.3 Требования; предъявляемые к качеству продукции периодического: ПрофиЛЯ*.. • 12."

Ь.4 Подходы к оценкекачестваарМатурной;стали;.

1.5. Технологические резервы повышения качества арматурной стали. 21 . 1.6. Математическое моделирование показателей качества арматурных профилей. 28^

1.7;. Цели и задачи диссертационной работы.:.

Глава 2. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА

АРМАТУРНОЙ СТАЛИ.;.,.;:

2.1. Применение нормирования и статистической оценки свойств арматуры класса А500С для формирования комплексного показателя качества:.;.V.39;

2.2. Формирование комплексного показателя качества арматурной стали и методика его применения .:. . 42'

2.3. Алгоритм расчета комплексных критериевжачества .".

Выводы по главе 2.'.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ КАЧЕСТВА АРМАТУРЫ КЛАССА А500С С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗА ТЕЛЯ КАЧЕСТВА ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ

3.1. Объём и особенности статистических исследований показателей качества.

3.2. Анализ статистических данных и получение уравнений регрессии.

3.3. Определение количественных значений составляющих комплексного показателя качества.

3.4. Особенности отбора проб в условиях литейно-прокатного завода . 79 Выводы по главе 3.

Глава 4. РАЗРАБОТКА КОРРЕКТИРУЮЩИХ ДЕЙСТВИЙ И ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА АРМАТУРЫ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕЁ ПРОИЗВОДСТВА

4.1. Разработка корректирующих действий, обеспечивающих повышение эффективности производства и уровня качества продукции.

4.1.1. Предложения по совершенствованию технологии шихтовки.

4.1.2. Совершенствование температурного режима нагрева заготовок.

4.1.3. Использование технологии слиттинга для повышения производительности и расширения сортамента без ухудшения показателей качества проката.

4.2. Исследование внутриплавочной и внутримарочной неоднородности показателей качества на примере арматуры №25.

4.3. Уточнение математической модели прогнозирования показателей качества с учетом технологических факторов производства.

4.4. Обеспечение стабилизации показателей качества после внедрения предложений по совершенствованию технологии.

4.5. Обоснование целесообразности совершенствования методики отбора проб и перехода на статистические методы.

Выводы по главе 4.

Глава 5. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ НОВОЙ НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА АРМАТУРНЫЙ ПРОКАТ НА ОСНОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Концепция специальных партий арматурного проката как результат выявленной стабильности показателей качества арматуры.

5.2. Механические испытания образцов арматуры.

5.3. Испытания образцов арматуры на свариваемость.

5.4. Основные положения технических условий и особенностей их применения.

Выводы по главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение качества арматурного проката в условиях металлургического мини-завода на основе комплексного показателя»

Развитие и модернизация инфраструктуры определяет растущую потребность строительной индустрии в высококачественной арматурной, стали. При этом особую актуальность приобретает задача обеспечения ожидаемых объё мов производства с учётом обязательного соответствия её качества предъявляемым требованиям.

В этих условиях определилась общемировая тенденция строительства металлургических мини-заводов по переработке металлического лома и производству строительной арматуры. Поэтому важнейшей задачей является системное внедрение эффективных методов управления качеством готовой продукции, адаптированных к специфике мини-заводов.

Выбранное в качестве объекта исследования и реализации результатов работы Государственное унитарное предприятие «Литейно-прокатный завод» (ГУП «ЛПЗ») в г. Ярцево Смоленской области является характерным примером современного отечественного металлургического мини-завода, в том числе с точки зрения технологических и организационных резервов управления качеством продукции.

Целью диссертационной работы является повышение результативности процесса производства на металлургическом мини-заводе на основе стабилизации показателей качества арматурной стали класса А500С.

В ходе исследования, представленного в диссертации, решены следующие задачи:

1. Адаптация методологии разработки комплексного показателя качества и применения вероятностно-статистических методов к условиям производства на металлургическом мини-заводе.

2. Исследование существующего уровня качества арматуры с использованием комплексного показателя качества, выявление причин нестабильности дифференциальных показателей качества и определение требуемых корректирующих действий для технологического процесса.

3. Разработка регрессионной модели для комплексного показателя качества и ее использование при оценке достигнутой стабилизации уровня качества арматуры.

4. Использование полученных результатов для совершенствования нормативной документации, регламентирующей качество готовой продукции в условиях металлургического мини-завода.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений, характеризующих практическое внедрение результатов.

Заключение диссертации по теме «Стандартизация и управление качеством продукции», Наливайко, Александр Владимирович

Выводы по главе 5

На основании материалов, изложенных в главе 5, можно сделать следующие основные выводы:

1. Результаты исследований, изложенные в главах 3 и 4 диссертации, позволили предложить концепцию формирования специальных партий, содержащих прокат, полученный из стали разных плавок, обеспечивая заданные показатели качества арматуры.

2. Механическими испытаниями образцов арматуры по методике НИ-ИЖБ установлено, что исследованная арматура полностью соответствует требованиям нормативных документов ГОСТ Р 52544 и СТО АСЧМ 7-93 к механическим свойствам и периодическому профилю арматуры класса А500С при достаточно высоком уровне этих характеристик.

3. Испытаниями образцов арматуры на свариваемость по методике НИ-ИЖБ установлено, что исследованная арматура класса А500С производства ГУП «ЛПЗ» соответствует требованиям нормативных документов по свариваемости.

4. На основании результатов статистического анализа разработаны технические условия «Прокат арматурный свариваемый для армирования железобетонных конструкций, поставляемый специальными партиями» ТУ 14 1-5610 -2010, позволяющие впервые использовать стабильность качественных показателей проката в условиях мини-завода для формирования партий готовой продукции без «привязки» к конкретной плавке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании- материалов диссертации можно сделать следующее заключение:

1. В. диссертации, адаптирована № применена для арматурного» проката методология формирования комплексного - показателя качества. Разработана*-иерархическая совокупность показателей качества с учётом« всех требований, предъявляемых к сортовому прокату и горячекатаной арматуре по действующей нормативной документации.

2. На?основании статистической.обработки экспериментальных данных, полученных Вуусловиях мини-завода, разработана новая регрессионная,модель для прогнозирования-показателей качества арматуры, учитывающая не только химический состав стали, но и параметры технологии прокатки-(V- скорость прокатки профиля в чистовом калибре стана и ТІ, Т2 — температуры арматурного стержня до и^после установки термоупрочнения).

3. Определены численные значения комплексного показателя качества и его отдельных дифференциальных оценок для условий производства арматурного проката. Выявлены особенности учета- отдельных дифференциальных оценок и связи расчетных критериев качества ру (дифференциальные оценки) со статистическими уравнениями регрессии.

4. В разработанной регрессионной модели при оценке дифференциальных показателей качества арматуры с целью оценки стабильности стабильности по механическим свойствам применены уравнения для расчета изменения дисперсии прочности и пластичности готового проката.

5. Для повышения результативности производства и обеспечения стабильности значений комплексного показателя качества и дифференциальных оценок научно обосновано применение способа стабилизации температуры по длине раската, а также обоснована рациональная схема применения слиттинг-процесса для освоения производства профиля №10 и повышения производительности стана на 60 и 40% при прокатке арматуры №12 и 14 в условиях планируемого увеличения производства стали.

6. В результате предложенных корректирующих действий в технологии производства улучшение однородности механических свойств составило 15,5% по пределу текучести, 10,15% по пределу прочности и 8,95% по относительному удлинению. Количество проката в плюсовом допуске по массе погонного метра снизилось с 30,5 до 13,9%, а количество партий арматуры с минусовым допуском на размер в интервале 0,98-0,99 увеличилось с 33,2 до 49,6%. Дисперсия (разброс) прочностных и пластических характеристик, по которой оценивается внутриплавочная неоднородность механических свойств, снижена в среднем на 28%. Обоснована целесообразность сокращения количества проб для проведения механических испытаний на разрыв с 6-8 до 2 проб на плавке.

7. Для повышения результативности производственного процесса на основе доказанной однородности механических свойств арматуры предложена концепция объединения однородной продукции при отгрузке и разработан оригинальный нормативный документ (технические условия), позволяющий формировать специальные (сборные) партии арматуры из различных плавок по критерию превышения статистически установленного приемочного уровня механических свойств.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Наливайко, Александр Владимирович, 2011 год

1. Металлургические мини-заводы / А.Н.Смирнов; В.М.Сафонов, Л.ВіДорохова; А.ЮіЦупрун. Донецк: Норд-Пресс, 2005. 469с:

2. Юзов О.В., Седых А.М. Мировые тенденции развития мини-заводов //Электрометаллургия-2000; №6; С. 2-6. \

3. Стеблов А.Б., Матейко A.B. Эффективность и риски мини-заводов // Электрометаллургия. 2008. №7. С: 2-8.

4. Игнатенко Т.А. Перспектива 2012 года // Металлоснабжение и сбыт. 2010. №5.С. 46-49.

5. ГОСТ Р ИСО 9000-2008. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. М: Стандартинформ, 2009.

6. ГОСТ Р ИСО. 9001-2008 Системы менеджмента качества. Требования. М. Стандартинформ, 2009. . ,

7. ГОСТ Р ИСО 9004-2001 Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. М.: Издательство стандартов, 2001.

8. Пасечник Н.В., Целиков H.A. Краткий обзор работ, проводимых во ВНИИМЕТМАШ по мини-заводам, литейно-прокатным комплексам и агрегатам. М.: Наука, 2009.9. . Завязкпн И. Перед рывком // Металлоснабжение и сбыт. 2007.-№9. С. 20-25. •' ; ; ; '■

9. Стеблов А.Б., Тулупов 0:Н:, НаливайкоА.В. Особенности производства арматуры в условиях-мини-заводов,// Металлоснабжение и сбыт. 2010. № 7-8; С. 98-100;

10. Огвоздин В. Модель качества // Стандарты и качество. 2006. №1. С. 78-79.

11. Стеблов, А.Б., Тулупов О.Н., Наливайко A.B. Совершенствование методики определения показателей формоизменения металла для управления; качеством профилей при прокатке в калибрах // Вестник МГТУ. 2009. № 4. С. 54-56.

12. Прикладные вопросы квалиметрии / А.ВіГличев, Г.О.Рабинович,5. С. 24-37.

13. Даваасамбуу Ч., Михайленко A.M., Шилов В.А. Статистическая модель механических свойств арматурной стали Дарханского металлургического комбината // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2002. № 9. С. 65-66.

14. Даваасамбуу Ч., Михайленко A.M., Шилов В.А. Влияние технологических параметров прокатки на механические свойства арматурной стали // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2003. №10. С. 50-51.

15. Ноговицын A.B., Жучков С.М., Кулаков JI.B. и др. Математическая модель процесса непрерывной прокатки арматурного профиля // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2000. №8-9. С. 77-79.

16. Высокопрочная арматурная сталь / А.А.Кугушин, И.Г.Узлов, В.В.Калмыков и др. М.: Металлургия, 1986. 272 с.

17. Оптимизация химического состава и механических свойств арматурного проката для железобетонных конструкций подземных сооружений / Г.В.Левченко, С.А.Воробей, Е.Г.Демина и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 1. С. 71-74.

18. Сычков А.Б., Жигарев М.А., Перегудов A.B. Улучшение структуры и свойств арматуры класса прочности 500 // Металлург. 2010. №12. С. 40-46.

19. Трансформация дефектов непрерывнолитой заготовки в поверхностные дефекты проката / А.Б.Сычков, М.А.Жигарев, А.В.Перчаткин и др. //Металлург. 2006. №2. С. 60-64.

20. Богданов H.A., Сычков А.Б., Ласков В.П. Совершенствование процесса термоупрочнения арматурного проката // Сталь. 1992. № 5. С. 65-69.

21. Тулупов О.Н. Структурно-матричные модели для повышения эффективности процессов сортовой прокатки. МГТУ: Магнитогорск, 2002. 224 с.

22. Резервы экономии металла при производстве арматурной стали / Г.П.Кацнельсон, П.Я.Лисянский, В.А.Непорожний и др. // Производство проката. 1982. №2. С. 64-66.

23. ГОСТ 21014-88. Прокат черных металлов. Термины и определениядефектов поверхности.

24. Дефекты стали: Справочник: / Под ред. С.М.Новокрещеновой и М:И:Виноград: М:::МеталлургияД 984. 196 с.

25. Правосудович В.В. Природа? и. классификация дефектов поверхности проката: Рефератдоклада: Материалы ВИНИТИ! 19971. С. 1-9:

26. Меськин B.C. Основы легирования, стали:. Mi: Металлургия; 1964. 684с. . ' - . :

27. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. Учебник дляшузов. МГ: Металлургия; 1985i 408 с.

28. Гудремон Э. Специальные стали / Пер. с немецкого. 1.1 и II. М.: Металлургия, 1966. 736 и 538 с.43;, Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия. 1982. 182 с.

29. Медь в черных металлах / Под ред. И.Д.МэЯ: m Л.М.Шстки; пер. с: английского канд. физ.-мат. наук И.Д. Марчуковойш. A.Hi Штейнберга под ред. д-ра техн. наук О.Н; Банных. М.: Металлургия, 1988. 312.с. . '

30. Филиппенков/А-.А., Дерябиш Ю:А., Смирнов: Л.А. Эффективные технологии легирования с тали ванадием. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 201 с.

31. Сычков А.Б., Жигарев М.А., Перегудов A.B. Улучшение структуры и свойств арматуры класса прочности 500 // Металлург. 2010; №12. С. 40-46.

32. Богданов H.A., Сычков А.Б., Ласков В.П. Совершенствование процесса термоупрочиения арматурного проката // Сталь. 1992. №5. С. 65-69.

33. Роль документации при- создании эффективной системы; менеджмента организации / Т.М. Полховская, Н.В. Ващенко, И.М. Назарова и др; // Стандарты и качество. 2004. № 6. С. 66-72.

34. Воронов» A.A. Конкурентоспособность промышленной продукции // Стандарты и качество. 2003. №5. С. 59-65.

35. Управление качеством продукции: Учебное пособие / Н.И.Новицкий, В.Н.Олексюк, А.В.Кривенков, Е.Э.Пуровская / Под ред. Новицкого Н.И. М.': Новое знание, 2002. 367 с.

36. Стеблов А.Б. Развитие теории и разработка- ресурсосберегающих технологий, инженерных методов- прогнозирования^ и управления качеством сортового проката». Дисс. . доктора»техн. наук. Минск. 1993. 345 с.

37. Рашников В.Ф., Салганик В.М., Шемшурова Н.Г. Квалиметрия и управление качеством продукции: Учебное пособие. МГТУ, 2000.' 38 с.

38. Гличев А. В., Рабинович Г.О., М.И.Примаков. Прикладные вопросы, квалиметрии. М.: Изд. Стандартов, 1983. 134 с.

39. Гун Г.С., Пудов- Е.А., Иванова Л.Б: Оптимизация процессов обработки металлов давлением/ по* комплексному критерию качества-. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1986. №10. С. 65-69.

40. Мигачев Б.А., Потапов А.И., Михайлов A.B. К вопросу* построения комплексного показателя качества // Стандарты и качество: 1985. №7. С. 47-64.

41. Берман М.А., Руссман' И.Б. О проблемах оценки качества // Экономика И'математические методы. 1978«. Т. 14. Вып. 4.

42. К вопросу комплексной оценки качества проката / М.Е.Фрейдензон, Б.П.Соколкин, И:Я.Винокуров, Е.Г.Зудов // Сталь. 1977. №1. С. 82-84.

43. Сокуренко В.П., Ворона В:М. Об'оценке качества металлопродукции' // Сталь. 1976. №9. С. 858-859.

44. Чехранов В.Д. Об оценке качества металлопродукции // Сталь. 1977. №2. С. 180-181.

45. Галкин Д.П. О проблеме оценки качества металлопродукции // Сталь. 1976. №12. С. 1138.

46. Зусман JI.JI. Об оценке качества металлопродукции // Сталь. 1976. №6. С. 549-552.

47. Туленков К.И., Игметов Б.А., Барышева И.В. Об оценке качества металлопродукции // Сталь. 1976. №7. С. 647-648.63; Качурин Д.С., Авдеев В.П., Строков: И.П. О совершенствовании, показателешкачества металлопродукции;// Сталь. 1976. №11. С. 1048-1049.

48. Винокуров И.Я. Об оценке качества? металлопродукции« // Сталь. 1976.№7. С. 649-650.

49. Ратнер Б.Р. Достоверность оценки качества металлопродукции // Сталь. 1976. № 8. С. 649-650. '

50. Морозов А.Н., Братченко JI.I-L Удовлетворение требований потребителей;— главный критерий качества // Сталь. 1976; №101 С! 592i593.

51. Стандартизация и оценка качества металлопродукции / А.К.Петров, В.В.Парабин, Ю.Н.Кузьменко и др: //Сталь. 1977. №9. С. 856-858.68; Об оценке качествам металлопродукции. / М.Н:Го ликов, А.А.Бродов-А.С.Каплащ ЛЖМеандров// Сталь. 1976. №3; С. 193-199>

52. Посысаев A.A. К вопросу об оценке качества металлопродукции // Сталь. 1978. №1. С. 82-85. \ !70i Гут Г.С., Рубйш Г.Ш. Логические законы оценки* качества; продукции. М., 1981. 25 с. Деп в ВИНИТИ. 1981. № 4105-8 Г.

53. Гун Г.С. Управление качеством высокоточных профилей. М.: Металлургия, 1984. 152 с.72.^ Гун Г.С. Сторожев С.Б. Квалиметрическиш подхода ш . анализу производства высокоточных профилей // Изв.вузов. Черная металлургия. 1978. №8. С. 73-75. ' > ;.' .;•'.

54. Методика^ выбора рациональной технологической; схемы производства профилей калиброванного металла / Г.С.Гун, Г.Ш.Рубин, И.Ы.Киреев и др. // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 1980. №1. С. 40-42.

55. Гун Г.С., Пудов Е.А.,. Фоменко А.Н. Оптимизация процессов обработки металлов давлением по комплексному критерию качества. Сообщение 2 // Изв. вузов. Черная металлургия. 1986. № 12. С. 47-50.

56. Комплексная оценка качества стальной канатной проволоки* / Г.С.Гун, Г.Ш.Рубин, Е.А.Пудов и др. // Сталь. 1983. №1. С. 56-57.

57. Корчунов А.Г. Моделирование трансформации показателей качестваметаллических изделий в процессах обработки // Вестник ^МГТУ им Г И Носова. 2009. №1. С. 76-78. .

58. Жадан В .Т., Маневич В.А. Чередников В. А. Оценка качества проката на основе принципов квалиметрии // Стандарты и качество. 11980 №11 С. 34-35. "■ ■ V ■ • . : ■ • . ■ •■••■ . ■

59. Жадан В Т., Маневич В.А. Чередников В.А. Совершенствование технологии прокатки на основе комплексного критерия качества // Сталь 1986№2. С. 55-58.'

60. Маневич В.А., Глущенко В.Г., Галаев И.П. Об оценке качества металлопродукции//Сталь. 1977. № 6. С. 556-559.

61. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.

62. Пухов Т.Е., Хатиашвили Ц.С. Модели технологических процессов Киев: Техника, 1974. 224 с.

63. Арматурный'прокат для железобетонных конструкций. Справочниккаталог/ 0;В. Дубина, Ю.Т.Худик и др. Днепропетровск: НИИМ, 2000. 88 с.

64. Мадатян С.А. Арматура железобетонных конструкций. М.: Воентехлит. 2000. 256 с.

65. Болотников С.А., Кузькина Н.Н., Мурзин И.С. Особенности технологии производства заготовок из низкоуглеродистой стали на сортовой МНЛЗ // Металлург. 2007. №7. С. 59-62.

66. Чигринов'М.Г., Чигринов A.M., Пруцков М.Е. Производство мелких непрерывнолитых заготовок. М.: СПИнтермет инжиниринг, 1998. 127 с.

67. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М.: Высшая школа. 1975. 334 с.

68. Смирнов Н.В., Дунин Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: Наука, 1969. 512 с.

69. Патент на изобретение РФ № 2201819. Способ производства сортового проката и катанки на непрерывном стане. Приоритет от 02.11.2001

70. Simon H., Economopoles M., Nilles P. / Tempcore. A. New process for the production of high-guality reinforcing bars // Jron and Steel Engineer. 1984. Margh. P. 53-57.

71. ГОСТ 2.114-95. Единая система конструкторской документации'. Технические условия. М.: Стандартинформ, 1995. 20 с.

72. ТУ 14-1-5610-2010. «Прокат арматурный* свариваемый для' армирования железобетонных конструкций, поставляемый специальными партиями».

73. Наливайко A.B. Опыт разработки и внедрения «технических условий на специальные партии арматурного проката в условиях современного мини-завода // Стандарты и качество. 2011. №4. С. 52.

74. УТВЕРЖДАЮ: -.Хеиеральньш директор^ // ГУГІ «лпз»1. В.А. Химичев20111. АКТиспользования результатов ПИР