Title

STUDY OF THE CAUSES OF STRIP SHAPE DEFECT AFTER SLITTING PROCESS USING MACHINE LEARNING

STUDY OF THE CAUSES OF STRIP SHAPE DEFECT AFTER SLITTING PROCESS USING MACHINE LEARNING

Authorship

Possatti, Juliano Braz; Garcia, Guilherme Monteiro; Castro, Marcelo Mota de; Ferreira, Jetson Lemos; Machado, Marcelo Lucas Pereira

Possatti, Juliano Braz

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Garcia, Guilherme Monteiro

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Castro, Marcelo Mota de

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Ferreira, Jetson Lemos

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Machado, Marcelo Lucas Pereira

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DOI

10.5151/2594-5297-35008

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Abstract

O AUMENTO DA PROCURA DOS CLIENTES POR AÇOS COM REQUISITOS DE FORMA MAIS ELEVADOS, ASSOCIADO À NECESSIDADE DE REDUZIR A EMISSÃO DE CARBONO E VISTO QUE ESTE DEFEITO É APENAS VISÍVEL E DETECTÁVEL QUANDO A TIRA É MANUSEADA PELO CLIENTE, FOI NECESSÁRIO DESENVOLVER UM MÉTODO UTILIZANDO AS VARIAVEIS DO PROCESSO DO LAMINADOR DE TIRAS PARA PREVER O DEFEITO DE FORMA DA TIRA QUANDO ELA É CORTADA NO PROCESSO DE SLITTER. O DEFEITO DE FORMA QUE APARECE QUANDO OCORRE A LIBERAÇÃO DE TENSÃO DURANTE O PROCESSO DE CORTE ESTÁ NORMALMENTE ASSOCIADO À TENSÃO RESIDUAL. A TENSÃO RESIDUAL TEM TRÊS FONTES PRINCIPAIS: MECÂNICA, TÉRMICA OU MICROESTRUTURAL. O PROCESSO DE LAMINAÇÃO A QUENTE NORMALMENTE OCORRE SOB ALTO NÍVEL DE TENSÃO QUE PODE OCULTAR TOTAL OU PARCIALMENTE OS DEFEITOS QUE AUMENTAM E EVOLUEM DURANTE A LIBERAÇÃO DA TENSÃO. PARA LIDAR COM ESSE DEFEITO INDETECTÁVEL NO LAMINADOR DE TIRAS A QUENTE, FOI DESENVOLVIDO UM MODELO DE APRENDIZADO DE MÁQUINA PARA DESCOBRIR AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO HSM QUE SE CORRELACIONAM COM A OCORRÊNCIA DO DEFEITO E COMPARAR COM AS CARACTERÍSTICAS QUE JÁ POSSUEM REFERÊNCIA TÉCNICA DA LITERATURA. NO PRESENTE ESTUDO PARA UM AÇO DE BAIXO CARBONO DE BAIXA ESPESSURA, AS INFLUÊNCIAS MAIS SIGNIFICATIVAS FORAM DE FONTES MECÂNICAS E TÉRMICAS, E A MAIORIA DELAS SE ENQUADRA NA LITERATURA, O QUE MOSTRA QUE ESTE MODELO DE APRENDIZADO DE MÁQUINA POSSUI HABILIDADES PARA PREVER PARCIALMENTE OS DEFEITOS E PROPOR O QUE DEVE SER AJUSTADO E CONTROLADO PARA EVITAR ESTE DEFEITO.

THE INCREASE IN CUSTOMER DEMAND FOR STEELS WITH HIGHER SHAPE REQUIREMENTS, ASSOCIATED WITH THE NEED TO REDUCE THE CARBON EMISSION AND SEEN THAT THIS DEFECT IT'S JUST VISIBLE AND DETECTABLE WHEN THE STRIP IS HANDLED BY THE CUSTOMER, IT WAS NECESSARY TO DEVELOP A METHOD USING THE HOT STRIP MILL PROCESS FEATURES TO PREDICT THE STRIP SHAPE DEFECT WHEN IT’S SLITTED. THE SHAPE DEFECT THAT APPEARS WHEN OCCURS THE TENSION RELEASE DURING THE SLITTING PROCESS IS NORMALLY ASSOCIATED TO RESIDUAL STRESS. RESIDUAL STRESS HAS THREE MAIN SOURCES: MECHANICAL, THERMAL OR MICROSTRUCTURAL. THE HOT ROLLING PROCESS NORMALLY OCCURS UNDER HIGH TENSION LEVEL WHICH CAN HIDE COMPLETELY OR PARTIALLY THE DEFECTS THAT INCREASE AND EVOLVE DURING TENSION RELEASE. TO DEAL WITH THIS UNDETECTABLE DEFECT AT THE HOT STRIP MILL, A MACHINE LEARNING MODEL WAS DESIGNED TO FIGURE OUT THE MAIN HSM FEATURES THAT CORRELATES WITH THE DEFECT OCCURRENCE AND TO COMPARE WITH THE FEATURES THAT ALREADY HAS TECHNICAL REFERENCE FROM THE LITERATURE. IN THIS PRESENT STUDY TO A LOW CARBON STEEL LIGHT GAUGE, THE MOST SIGNIFICANT INFLUENCES WERE FROM MECHANICAL AND THERMAL SOURCES, AND MOST OF THEM FITS WITH LITERATURE, WHAT SHOWS THAT THIS MACHINE LEARNING MODEL HAS SKILLS TO PREDICT PARTIALLY THE DEFECTS AND TO PROPOSE WHAT SHOULD BE ADJUST AND CONTROLLED TO AVOID THIS DEFECT.

Keywords

LTQ, defeito de forma, Tensão residual, planicidade.

Hot strip Mill; Shape defect; Residual stress; Flatness.