Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh hội nhập kinh tế toàn cầu và việc Việt Nam gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) với tư cách thành viên thứ 150, nhu cầu nâng cao năng lực sản xuất, quy mô và chất lượng sản phẩm của các ngành công nghiệp nặng gia tăng mạnh mẽ. Trong đó, công nghiệp luyện kim và cán thép đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp vật tư nền tảng cho các ngành chế tạo cơ khí, xây dựng dân dụng, đóng tàu và giao thông vận tải. Tại thành phố Hải Phòng, ngành sản xuất thép là ngành công nghiệp mũi nhọn, tập trung nhiều nhà máy có vốn đầu tư trong nước và quốc tế. Theo định hướng phát triển ngành luyện kim tại thời điểm khảo sát, nhu cầu thép thành phẩm trong nước đạt mức tăng trưởng cao với dự kiến nhu cầu thép tấm lá đạt 6.000 tấn, thép hình và dây đạt 2.000 tấn, cùng mục tiêu tổng sản lượng của các dây chuyền cán nóng, cán nguội thép băng liên tục đạt trên 4 triệu tấn/năm.

Tuy nhiên, tại Việt Nam, phân khúc cán thép tấm dày và các loại máy cán công nghệ cao đòi hỏi nguồn vốn đầu tư rất lớn, phần lớn sản phẩm thép tấm chất lượng cao vẫn phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu. Đề tài tốt nghiệp "Nghiên cứu, tìm hiểu phân tích nguyên lý hoạt động của một số máy cán trong công nghiệp" được thực hiện nhằm hệ thống hóa cơ sở kỹ thuật, phân loại thiết bị công nghệ cán và khảo sát chuyên sâu giải pháp trang bị điện - điện tử cho dây chuyền cán thép tấm công nghiệp.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định gồm ba nội dung chính:

  1. Nghiên cứu lịch sử phát triển, khái niệm sản phẩm cán và cấu tạo tổng quát của các tổ hợp máy cán.
  2. Khảo sát, phân loại chi tiết các dòng máy cán và thiết bị phụ trợ theo công dụng, cấu trúc bố trí giá cán và số lượng trục cán.
  3. Phân tích sơ đồ công nghệ, hệ thống cung cấp điện, thiết bị điều khiển tự động hóa và hệ truyền động điện Thyristor - Động cơ một chiều (T-Đ) cho giá cán thô trong dây chuyền cán thép tấm.

Đối tượng nghiên cứu là các chủng loại máy cán kim loại công nghiệp (máy cán phá, cán phôi, cán hình, cán tấm, cán ống, cán bi, cán bánh xe lửa, máy đúc cán liên tục) và hệ thống trang bị điện - tự động hóa dây chuyền cán thép tấm thực tế (khảo sát điển hình tại Nhà máy cán thép Cửu Long và các đơn vị sản xuất thép tại Việt Nam). Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nguyên lý biến dạng dẻo cơ học, sơ đồ công nghệ cán nóng - cán nguội và giải pháp điều khiển truyền động điện công suất lớn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đồ án dựa trên nguyên lý gia công kim loại bằng áp lực. Quá trình cán là phương pháp gia công không phoi, tạo hình sản phẩm dựa trên hiện tượng biến dạng dẻo của phôi kim loại khi đi qua khe hở giữa các trục cán quay ngược chiều nhau, giúp tiết kiệm nguyên liệu so với các phương pháp cắt gọt cơ khí. Mối quan hệ động học dòng chảy kim loại trong các hệ thống cán liên tục tuân theo phương trình liên tục:

$$F_1 \cdot v_1 = F_2 \cdot v_2 = \dots = F_n \cdot v_n$$

Trong đó $F_n$ là diện tích tiết diện vật cán và $v_n$ là vận tốc cán qua từng giá cán tương ứng.

Về mặt truyền động điện và tự động hóa, đề tài sử dụng lý thuyết điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng bộ biến đổi Thyristor (hệ truyền động T-Đ), điều khiển hai vùng tốc độ (thay đổi điện áp phần ứng dưới tốc độ cơ bản và giảm từ thông kích từ trên tốc độ cơ bản), cùng nguyên lý điều khiển logic khả trình (PLC) và biến tần công nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp lý thuyết: Phân loại hệ thống máy cán, sơ đồ bố trí mặt bằng công nghệ và cấu trúc cơ khí.
  • Phương pháp khảo sát kỹ thuật thực tế: Thu thập, phân tích thông số vận hành thực tế về hệ thống điện áp (lưới 22 kV, 3,6 kV, 0,75 kV, 440V, 380V, 220V), công suất động cơ truyền động, chu trình nung, chu trình cán đảo chiều và hệ thống cắt xử lý sản phẩm.

Nguồn dữ liệu của đồ án được tổng hợp từ tài liệu chuyên ngành gia công áp lực, tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 9001:2015 của Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, số liệu vận hành của các nhà máy luyện kim cán thép như VINAPIPE, Thép Hòa Phát (Đài Nam), Cơ điện Trần Phú, Thép Lưu Xá (Thái Nguyên), Thép Biên Hòa (Đồng Nai), Thép Nhà Bè, Thép Đà Nẵng và Nhà máy cán thép Cửu Long.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Máy cán và lịch sử phát triển của máy cán

Chương này tổng quan về tiến trình phát triển của thiết bị cán từ các trục nghiền sơ khai bằng gỗ, đá dùng sức người và súc vật, phát triển qua giai đoạn máy hơi nước đến các tổ hợp cán hiện đại dẫn động bằng động cơ điện công suất trên 5.000 kW, trọng lượng máy hàng trăm tấn với đường kính trục cán lên tới 2.000 mm.

Tác giả phân loại các nhóm sản phẩm cán chính và thông số kích thước tiêu chuẩn:

  • Thép tấm: Chia làm ba nhóm gồm tấm dày (chiều dày $S = 4 \div 60\text{ mm}$, chiều rộng $B = 600 \div 5.000\text{ mm}$), tấm mỏng ($S = 0,2 \div 4\text{ mm}$, $B = 600 \div 2.000\text{ mm}$) và tấm rất mỏng dạng lá cuộn ($S = 0,001 \div 0,2\text{ mm}$, $B = 200 \div 1.000\text{ mm}$).
  • Thép ống: Gồm ống không hàn (chế tạo từ phôi thỏi tròn đường kính $\varnothing = 200 \div 350\text{ mm}$, chiều dài $L = 2.000\text{ mm}$) và ống cán có hàn (cuốn mép hàn giáp mối với đường kính đến 4.000 mm, bề dày đến 14 mm).
  • Thép hình và sản phẩm đặc biệt: Thép ray, dầm chữ I, chữ U, thép góc, thép tròn, đinh tán, bi kim loại và bánh xe lửa.

Cấu trúc tổng quát của một máy cán được phân tích gồm ba cụm thành phần chính: nguồn năng lượng (động cơ AC, DC hoặc máy phát điện), hệ thống truyền động (hộp giảm tốc, khớp nối, trục truyền, bánh đà, hộp phân lực bánh răng chữ V) và giá cán (trục cán, gối đỡ, ổ đỡ, cơ cấu nén nâng hạ trục, hệ thống cân bằng, dẫn hướng và lật phôi).

Nhóm bộ phận máy cán Thành phần kết cấu chính Chức năng kỹ thuật
Nguồn động lực Động cơ điện xoay chiều / một chiều, máy phát Cung cấp cơ năng chính cho toàn bộ hệ thống cán
Hệ thống truyền động Khớp nối, hộp giảm tốc, hộp phân lực, trục các đăng Truyền và phân phối mômen xoắn tới các trục cán
Giá cán Thân giá cán, trục cán, gối đỡ, cơ cấu vít nén Thực hiện trực tiếp quá trình biến dạng dẻo kim loại

Chương 2: Phân loại máy cán và thiết bị cán

Nội dung chương 2 tập trung phân loại toàn diện hệ thống máy cán công nghiệp theo ba tiêu chí cốt lõi:

1. Phân loại theo cách bố trí giá cán:

  • Máy cán đơn (một giá cán): Điển hình là máy cán phôi thỏi Blumin hoặc máy cán 2, 3 trục.
  • Máy cán bố trí theo hàng: Phổ biến khi cán thép hình cỡ nhỏ.
  • Máy cán liên tục và bán liên tục: Kết hợp nhóm cán thô liên tục với nhóm cán tinh theo hàng, vòng hoặc bậc thang, tối ưu hóa năng suất và giảm dung sai nhiệt độ.

2. Phân loại theo số lượng và sự bố trí trục cán:

  • Giá cán 2 trục đảo chiều và không đảo chiều.
  • Giá cán 3 trục (loại đường kính bằng nhau và loại Layma/Lauta có trục giữa nhỏ hơn).
  • Giá cán 4 trục (2 trục nhỏ làm việc, 2 trục lớn tựa đỡ) dùng cho cán tấm.
  • Giá cán nhiều trục (6, 12, 20 trục với đường kính trục công tác nhỏ tới 3,5 mm để cán thép lá siêu mỏng đạt 0,001 mm).
  • Máy cán hành tinh: Phôi dày $50 \div 125\text{ mm}$ đi qua hệ trục nhỏ quay quanh trục tựa để cán mỏng trực tiếp xuống $1 \div 2\text{ mm}$.
  • Máy cán vạn năng (bố trí đồng thời trục đứng và trục ngang) và máy cán trục nghiêng (góc nghiêng $8^\circ \div 12^\circ$ cán tạo lỗ ống không hàn).

3. Phân loại theo công dụng và quy trình công nghệ:

  • Máy cán phá và cán phôi: Máy cán thỏi Blumin, cán phôi tấm Slabin với đường kính trục cán từ 500 mm đến 1.400 mm.
Loại máy cán Đường kính trục (mm) Khối lượng thỏi đúc (tấn) Kích thước sản phẩm (mm) Sản lượng (tấn/năm)
Máy cán phá đảo chiều $750 \div 1.000$ Đến 10 Phôi $(75 \div 250) \times (500 \div 1.000)$ $1.500.000$
Máy cán phôi tấm Đứng: $680 \div 940$
Ngang: $1.150$		 $6,5 \div 32$ Dày $65 \div 300$
Rộng $700 \div 2.000$		 $2.000.000 \div 3.000.000$
Máy cán phôi 3 trục $500 \div 800$ $< 1,5$ $(38 \times 38) \div (160 \times 160)$ $20.000 \div 150.000$
Máy cán phôi liên tục $600 \div 850$ $1,2 \div 16$ $(55 \times 55) \div (300 \times 300)$ $60.000 \div 350.000$
  • Máy cán hình: Phân chia thành cỡ lớn (đường kính trục cán tinh $\varnothing \ge 500\text{ mm}$, thực tế $480 \div 530\text{ mm}$, máy cán ray dầm $\varnothing 750 \div 950\text{ mm}$), cỡ trung ($\varnothing 350 \div 500\text{ mm}$, bố trí kiểu chữ Z bàn cờ hoặc liên tục), và cỡ nhỏ ($\varnothing 250 \div 350\text{ mm}$, cán dây thép đường kính $5 \div 9\text{ mm}$, vận tốc cán xuất xưởng đạt $40 \div 60\text{ m/s}$).
  • Máy cán tấm: Phân chia theo trạng thái cán nóng (sản phẩm dày $1,5 \div 60\text{ mm}$) và cán nguội ($0,007 \div 1,25\text{ mm}$), sử dụng các kết cấu giá cán 4 trục (ký hiệu như $500/1300/2200$) nhằm đảm bảo độ cứng vững bề mặt.
  • Máy cán ống, cán hình đặc biệt và đúc cán liên tục: Nguyên lý cán nghiêng tạo lỗ phôi ống đặc, công nghệ cuộn hàn ống tự động, công nghệ cán bi ngang, gia công bánh xe lửa, và các trạm đúc cán liên tục 2 đến 4 dòng cho phôi tiết diện $(100 \times 100)\text{ mm}$ đến $(120 \times 120)\text{ mm}$.

Chương 3: Trang bị điện - điện tử dây chuyền công nghệ cán thép tấm nhà máy cán tấm

Chương này đi sâu vào thiết kế kỹ thuật của một dây chuyền cán thép tấm nóng điển hình, phân tích chi tiết quy trình công nghệ 3 công đoạn, hệ thống phân phối nguồn điện và hệ truyền động giá cán thô:

  1. Công đoạn nung phôi: Phôi kích thước $(100 \div 250) \times 1.550 \times (1.123 \div 1.372)\text{ mm}$, nặng 4 tấn được nạp qua xích tải, đẩy vào lò bằng máy đẩy thủy lực 1 xi lanh công suất 68 tấn ($v = 2,5\text{ m/s}$). Lò nung chứa tối đa 20 phôi, đốt dầu DO qua 2 téc chứa, duy trì vùng nung 1.100°C và vùng đồng nhiệt 1.200°C trong thời gian nung 4 phút. Phôi ra khỏi lò đạt kích thước $(9 \div 40) \times 6.096 \times 1.524\text{ mm}$ ở nhiệt độ $1.150^\circ\text{C} \div 1.200^\circ\text{C}$.
  2. Công đoạn cán phôi: Phôi đi qua bàn con lăn B, qua hộp đánh xỉ bằng tia nước áp lực $120\text{ kg/cm}^2$, vào bàn con lăn C2 và hệ thống dẫn hướng vào giá cán thô 2HI (2 trục). Tại đây diễn ra quá trình cán đảo chiều và xoay phôi để phá bề ngang, bề dọc kèm chỉnh vít nén. Sau đó, phôi chuyển sang giá cán tinh 4HI (4 trục) tiếp tục quy trình cán đảo chiều và nén kích thước đạt yêu cầu.
  3. Công đoạn xử lý thành phẩm: Phôi qua bộ đánh gỉ, vào máy là nóng 5 trục (đảo chiều $3 \div 5$ lần), chuyển qua hệ thống 2 sàn nguội (mỗi sàn chứa 20 tấm), tới máy cắt đầu phôi, máy là nguội 7 trục, cụm máy cắt cạnh, máy cắt vụn mép, máy cắt phân đoạn thành phẩm và chuyển ra sàn đóng gói qua bàn vận chuyển từ tính.
Thiết bị trong dây chuyền Loại động cơ truyền động Công suất định mức Điện áp định mức Dòng điện định mức Tốc độ định mức
Giá cán thô (2HI) DC kích từ độc lập $2.500\text{ kW}$ ($2.000\text{ kW}$) $750\text{ V}$ $2.900\text{ A}$ $0 \div 50 \div 100\text{ rpm}$
Giá cán tinh (4HI) DC kích từ độc lập $5.000\text{ kW}$ $750\text{ V}$ $2.900\text{ A}$ $0 \div 50 \div 100\text{ rpm}$
Máy là nóng (5 trục) DC kích từ độc lập $150\text{ kW}$ $440\text{ V}$ $225\text{ A}$ $150\text{ rpm}$
Sàn nguội (2 sàn) AC xoay chiều $67\text{ kW}$ $380\text{ V}$ / $440\text{ V}$ — —
Máy là nguội (7 trục) DC kích từ độc lập $260\text{ kW}$ $440\text{ V}$ $225\text{ A}$ $150\text{ rpm}$
Máy cắt cạnh DC kích từ độc lập $75\text{ kW}$ $440\text{ V}$ $225\text{ A}$ $150\text{ rpm}$
Máy cắt vụn mép DC kích từ độc lập $55\text{ kW}$ $440\text{ V}$ $225\text{ A}$ $150\text{ rpm}$
Máy cắt thành phẩm DC kích từ độc lập $45\text{ kW}$ $440\text{ V}$ $225\text{ A}$ $150\text{ rpm}$
Bàn con lăn dẫn phôi AC xoay chiều $30\text{ kW}$ $440\text{ V}$ $50\text{ A}$ $100\text{ rpm}$

Thiết kế và triển khai hệ thống truyền động điện

Cấu trúc cung cấp điện và điều khiển tự động

Hệ thống cung cấp điện của nhà máy nhận nguồn điện áp 22 kV từ lưới điện quốc gia qua tuyến cáp ngầm dẫn vào trạm điện trung tâm (Nhà điện A). Tại đây, điện áp được biến đổi và phân phối theo cấu trúc:

  • Lộ trung áp 3,6 kV: Phân phối tới các phân trạm chức năng gồm Nhà B (chịu trách nhiệm cấp nguồn và điều khiển khu vực Hot Line - Cán thô 2HI, Cán tinh 4HI, Là nóng, Sàn nguội), Nhà C (điều khiển khu vực Shear Line - Cắt đầu, Là nguội, Cắt cạnh, Cắt thành phẩm), và Nhà D (cấp nguồn cho trạm lò nung).
  • Cấp điện áp động lực 0,75 kV (750V): Cấp nguồn trực tiếp cho hệ biến đổi chỉnh lưu của hai giá cán chính 2HI và 4HI.
  • Cấp hạ áp 440V, 380V, 220V: Cung cấp cho các động cơ phụ trợ, hệ thống bàn con lăn, động cơ vít nén, thiết bị dẫn hướng và mạch điều khiển.

Hệ thống điều khiển phân tầng bán tự động sử dụng thiết bị chuyên dụng từ các hãng công nghiệp:

  • Hệ thống điều khiển KLOCKNER - MOELLER: Điều khiển các động cơ DC công suất lớn phần cán chính và các bàn con lăn khu vực Shear Line.
  • Hệ thống biến tần Toshiba: Điều khiển tốc độ các động cơ AC dẫn động bàn con lăn, cơ cấu dẫn hướng và hệ thống vít nén cơ khí.
  • Tổng thầu lắp ráp Fushing: Đồng bộ hóa cơ - điện toàn bộ nhà máy.
  • Điều khiển nạp/tống phôi lò nhiệt và vận hành chu trình bằng bộ điều khiển lập trình PLC.

Mạch động lực và nguyên lý điều khiển hệ truyền động giá cán thô

Hệ truyền động giá cán thô (khảo sát theo cấu hình Nhà máy cán thép Cửu Long) sử dụng hệ truyền động Thyristor - Động cơ một chiều kích từ độc lập (hệ T-Đ):

  • Mạch phần ứng động cơ (ĐCM) được cấp nguồn từ bộ biến đổi Thyristor 3 pha có đảo chiều TPY3.
  • Mạch kích từ (MF) được cấp nguồn độc lập từ bộ biến đổi Thyristor không đảo chiều HRC.

Nguyên lý điều khiển tốc độ được thực hiện qua hai vùng vận hành:

  1. Vùng dưới tốc độ cơ bản ($n < n_{cb}$): Giữ từ thông kích từ định mức ($\Phi = \Phi_{đm}$), điều chỉnh giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ ($U_ư < U_{đm}$) thông qua góc kích mở Thyristor của bộ biến đổi TPY3 khi chạy thuận hoặc chạy ngược.
  2. Vùng trên tốc độ cơ bản ($n > n_{cb}$): Giữ điện áp phần ứng ở mức định mức ($U_ư = U_{đm}$), điều chỉnh giảm dòng kích từ qua bộ chỉnh lưu HRC để làm suy giảm từ thông ($\Phi < \Phi_{đm}$).

Quá trình đảo chiều quay trục cán được thực hiện theo nguyên tắc giữ nguyên chiều dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng thông qua bộ chỉnh lưu TPY3. Hệ truyền động T-Đ đạt hệ số điều chỉnh trơn $\gamma \approx 1$, dải điều chỉnh rộng $D \approx 10 \div 1.000$, tác động nhanh, quán tính nhỏ. Hạn chế kỹ thuật được xác định là hệ số công suất $\cos\varphi$ suy giảm khi điều khiển ở vùng điện áp thấp và dòng chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao gây tổn hao phụ.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Hệ thống hóa đầy đủ cơ sở phân loại thiết bị cán công nghiệp, xác lập mối tương quan giữa thông số hình học trục cán, vận tốc cán, và khả năng gia công các nhóm sản phẩm thép hình, thép tấm, ống và phôi thỏi.
  • Lập bảng tổng hợp thông số động lực học chi tiết cho toàn bộ các trạm dẫn động trong dây chuyền cán thép tấm nóng, từ động cơ chính $2.500\text{ kW}$ và $5.000\text{ kW}$ đến các cụm máy là, máy cắt và bàn con lăn $30\text{ kW} \div 260\text{ kW}$.
  • Phân tích chi tiết sơ đồ nguyên lý mạch động lực và thuật toán điều khiển 2 vùng tốc độ cho hệ truyền động T-Đ giá cán thô, xác định rõ giải pháp phối hợp giữa bộ biến đổi phần ứng TPY3 và bộ kích từ HRC.

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  • Cung cấp tài liệu tổng quan có hệ thống về công nghệ cán kim loại và trang bị điện nhà máy thép, kết nối chặt chẽ giữa lý thuyết gia công áp lực cơ khí với giải pháp tự động hóa truyền động công suất lớn.
  • Mô tả chi tiết cấu trúc phân phối điện hạ áp/trung áp và phân vùng điều khiển Hot Line/Shear Line, làm cơ sở phân tích vận hành thực tế cho sinh viên và kỹ sư ngành Điện Tự động Công nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Đồ án chủ yếu dừng lại ở mức độ nghiên cứu, khảo sát nguyên lý hoạt động, phân tích sơ đồ công nghệ và thông số kỹ thuật của các hệ thống thiết bị có sẵn; chưa đi sâu vào việc mô phỏng số học chế độ quá độ của hệ T-Đ, chưa xây dựng mô hình thuật toán điều khiển vòng kín dòng điện/tốc độ trên phần mềm chuyên dụng (như MATLAB/Simulink), và chưa có tính toán tối ưu hóa tổn hao do sóng hài bậc cao của bộ biến đổi Thyristor.
  • Hướng mở rộng: Xây dựng mô hình toán học chi tiết cho hệ truyền động nhiều động cơ; thiết kế hệ thống điều khiển tự động độ dày dải cán (hệ thống AGC - Automatic Gauge Control); tích hợp các giải pháp lọc sóng hài chủ động nhằm cải thiện hệ số công suất $\cos\varphi$ cho trạm biến áp nhà máy thép.

Giá trị tham khảo

Tài liệu này có giá trị tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Tự động hóa công nghiệp và Cơ kỹ thuật: Tham khảo nội dung thiết kế đồ án tốt nghiệp, đồ án môn học Trang bị điện - điện tử trong máy công nghiệp, và Truyền động điện tự động.
  • Kỹ sư vận hành tại các nhà máy luyện kim cán thép: Sử dụng làm tài liệu tra cứu tổng quan về quy trình cán tấm, sơ đồ phân phối trạm điện và nguyên lý mạch lực biến đổi Thyristor cho các giá cán đảo chiều.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Bảng tra cứu thông số động cơ các thiết bị trong dây chuyền cán tấm tại Chương 3 và sơ đồ mạch động lực hệ truyền động Thyristor - Động cơ (TPY3 - HRC).

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cán thép tấm được phân chia các cấp điện áp như thế nào?
Nhà máy nhận nguồn điện 22 kV từ lưới điện quốc gia qua cáp ngầm vào Nhà điện A (trung tâm). Tại đây, nguồn được hạ xuống thành lộ trung áp 3,6 kV cấp cho Nhà B (Khu Hot Line), Nhà C (Khu Shear Line), Nhà D (Lò nung); cấp 0,75 kV cấp riêng cho bộ biến đổi động lực giá cán thô và cán tinh; và các cấp hạ áp 440V, 380V, 220V phục vụ các động cơ cắt, động cơ phụ, bàn con lăn và mạch điều khiển.

2. Nguyên lý điều chỉnh 2 vùng tốc độ của động cơ giá cán thô hoạt động ra sao?
Ở vùng dưới tốc độ cơ bản, hệ thống giữ nguyên từ thông định mức ($\Phi = \Phi_{đm}$) và thay đổi góc mở Thyristor của bộ biến đổi TPY3 để thay đổi điện áp phần ứng ($U_ư < U_{đm}$). Ở vùng trên tốc độ cơ bản, hệ thống giữ điện áp phần ứng định mức và điều khiển bộ biến đổi HRC để giảm dòng kích từ, làm suy giảm từ thông ($\Phi < \Phi_{đm}$).

3. Thông số kỹ thuật của lò nung phôi và kích thước phôi trước/sau khi nung là bao nhiêu?
Lò nung chứa tối đa 20 phôi nặng 4 tấn, đốt dầu DO, vận hành ở vùng nung 1.100°C và vùng đồng nhiệt 1.200°C trong 4 phút. Máy đẩy thủy lực 1 xi lanh công suất 68 tấn đẩy phôi với tốc độ 2,5 m/s. Kích thước phôi trước khi nung là $(100 \div 250) \times 1.550 \times (1.123 \div 1.372)\text{ mm}$; sau khi ra khỏi lò nung ở nhiệt độ $1.150^\circ\text{C} \div 1.200^\circ\text{C}$, phôi đạt kích thước $(9 \div 40) \times 6.096 \times 1.524\text{ mm}$.

4. Điểm khác biệt cốt lõi trong công nghệ chế tạo ống thép không hàn và ống thép hàn là gì?
Ống không hàn được chế tạo từ phôi thép đặc tròn xoay ($\varnothing 200 \div 350\text{ mm}$) nung nóng, sử dụng phương pháp cán nghiêng qua các trục cán hình tang trống kết hợp lõi tựa tịnh tiến để ép tạo lỗ rỗng không phoi. Ống hàn sử dụng phôi ban đầu là thép tấm/băng, uốn tròn liên tục qua các cặp con lăn định hình rồi dùng công nghệ hàn điện tiếp xúc hoặc hàn hồ quang để khép kín mối nối.

5. Các hãng thiết bị điều khiển nào được ứng dụng trong dây chuyền cán thép tấm khảo sát?
Dây chuyền sử dụng thiết bị điều khiển của KLOCKNER - MOELLER cho các động cơ DC phần cán chính và bàn con lăn khu vực cắt; biến tần Toshiba điều khiển động cơ AC bàn con lăn, hệ thống dẫn hướng và vít nén; hệ thống điều khiển khả trình PLC cho chu trình lò nung; toàn bộ dây chuyền do hãng Fushing lắp ráp đồng bộ.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Phạm Văn Tuyến đã hoàn thành việc hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết công nghệ cán và phân loại các hệ thống máy cán kim loại trong công nghiệp. Bản thuyết minh làm rõ cấu trúc công nghệ 3 công đoạn của nhà máy cán thép tấm, đồng thời chi tiết hóa giải pháp trang bị điện, phân phối nguồn và cấu hình truyền động Thyristor - Động cơ một chiều cho giá cán thô. Các số liệu kỹ thuật và sơ đồ công nghệ được trình bày mạch lạc, mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho công tác đào tạo và ứng dụng kỹ thuật trong ngành Điện Tự động Công nghiệp.