Устройство управления подачей эмульсии на валки стана холодной прокатки

Устройство управления подачей эмульсии на валки стана холодной прокатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ВАЛКИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, содержащее установленные над средней и крайними зонами валков управляемые коллекторы, датчик скорости , соединенный с прямым входом первого сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик, выход первого сумматора подсоединен к первому масштабирующему блоку, о тличающееся тем, что, с целью повышения качества полосы и выравнивания ее физико-механических свойств по длине за счет стабилизации температуры валков и полосы при прокатке рулонов различного профилег размера, в нем дополнительно установлены датчик усилия прокатки, второй, третий, четвертый, пятый и шестой сумматоры, второй масштабирующий блок, задатчик усилия прокатки, эадатчики начального расхода эмульсии на середину и края валков, причем . выход датчика усилия прокатки соединен с прямым входом второго сумматора , к инверсному входу которого подсоединен задатчик усилия прокатки, выход второго сумматора через второй масштабирующий блок подсоединен к первому входу третьего сумматора, к второму входу его подсоединен выход первого масштабирующего блока, выход третьего сумматора соединен -kn с первым входом четвертого сумматора, к второму входу которого подсоединен задатчик начального расхода эмульсии на середину валков, выход четвв1)-|||н того сумматора соединен с входом регулятора охлаждения средней зоны валков , выход третьего сумматора подсоединен соответственно к первым входам пятого и шестого сумматора, к вторым входам которых подсоединены задатчи |ки начального расхода эмульсии на 4 края валков, выходы пятого и шестого сумматорюв соединены с входами регу00 ляторов охлаждения крайних зон валСП ков . CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В В 21 В 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452970/22-02 (22) 17.06,82 ,(46) 30.09,83. Бюл. Р 36 (72) A.È.Åãåðåâ, Н.Г.Селезнева и В.Н.Цветков (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС i53) 621.771,2.07.02(088.8) (56) 1. Третьяков A .Â. и др. Совер-.. шенствование теплового процесса лис» товой прокатки. М., Металлургия, 1973,ñ.271, рис. 103.

2. Там же, с ° 270, рис. 102.

3. Патент Японии 9 52-73157, кл. В 21 В 45/02, 1977. (54 ) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ВАЛКИ СТАНА ХОЛОДНОЙ

ПРОКАТКИ, содержащее установленные над средней и крайними зонами валков управляемые коллекторы, датчик скорости, соединенный с прямым входом первого сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик, выход первого сумматора подсоединен к первому масштабирующему блоку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества полосы и выравнивания ее физико-механических свойств по длине за счет стабилиза.ции температуры валков и полосы при прокатке рулонов различного профиле-, „„SU„„1044359 A. размера, в нем дополнительно установлены датчик усилия прокатки, второй, третий, четвертый, пятый и шестой сумматоры, второй масштабирующий блок, задатчик усилия прокатки, эадатчики начального расхода эмульсии на середину и края валков, причем выход датчика усилия прокатки соединен с прямым входом второго сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик усилия прокатки, выход второго сумматора через второй масштабирующий блок подсоединен к первому входу третьего сумматора, к второму входу его подсоединен выход первого масштабирующего блока, выход третьего сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, к второму входу которого подсоединен эадатчик начального расхода эмульсии .на середину валков, выход четвертого сумматора соединен с входом регулятора охлаждения средней зоны вал"g ков, выход третьего сумматора подсоединен соответственно к первым входам пятого и шестого сумматора, к вторым входам. которых подсоединены эадатчи ки начального расхода эмульсии на края валков, выходы пятого и шестого сумматоров соединены с входами регуляторов охлаждения крайних эон валков .

1044359 содержащее коллекторы установленные над средней и крайними зонами валка, каждый .из которых выходом соединен с регулирующим клапаном, который гидравлически соединен с расходомером и механически с исполнительным механиэмом. Выход исполнительного механизма через регулятор охлаждения электрически подсоединен к расходомеру (1).

1.5

Недостатки устройства - стабилизация расхода эмульсии на одном уровне, что приводит к нарушению температурного баланса валковой системы при переходе. на другой режим прокатки и нарушению устойчивости процесса прокатки, формообразования полосы и ее физико-механических свойств на выходе стана, кроме того, на зайравочной.и установившейся скоростях прокатки поддерживается.одии и тот же расход эмульсии, что приводит к дополнительным энергетическим затратам системы подачи эмульсии, а также постоянная подстройка эадатчиков расхода эмульсии.

Известно также устройство стабилизации температурного режима, содер" х<ащее датчики температуры валков, установленные в каждой зоне охлаждения и соединенные соответственно с сумматорами, второй вход которых соединен с соответствующим задатчи- Д() ком температуры, выход каждого сумматора через регулятор охлаждения и исполнительный механизм подсоединен к регулирующим клапанам коллекторов охлаждения (21, 45

Недостатками устройства являются эагромождение межклетевых промежутков, вызываемое необходимостью установки датчиков температуры на валки в каждой зоне охлаждения, при некоторых режимах прокатки для стабилизации заданного температурного режима необходим расход эмульсии, превышающий максимальное значение, определяющееся производительностью системы приготовления эмульсии, что при-- с водит к нарушению теплового баланса клети и, как следствие, к искажениям формы полосы, запаздывание в отработке управляющего сигнала, вызванное инерционностью датчикоВ температуры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее установленный над валками .односекционный коолектор, соединенный

Изобретение относится к автомати: зации прокатных станов, а именно к системам регулирования смазочно-ох- лаждающей эмульсии, и может быть исполь э ов ано на станах холодной прокат" ки, 5

Известно устройство стабилизации заданного расхода эмульсии на валки, через напорный трубопровод с регулирующим клапаном. управление работой регулирующего клапана осуществляется через регулятор и исполнительный механизм по сиг( налам от датчика скорости, сочлененного с главным приводом клети по следующему закону = "1 (т

Где W - расход эмульсии на валки

Ч вЂ” текущее значение скорости прокатки скорость прокатки при заправке полосы

K„ †.êîý4ôèöèåíò пропорциональ-ности (3).

Недостатки известного устройства нарушение. температурного баланса клети при прокатке полос различного профилеразмера, что приводит к искажениям формы полосы за счет перегрева рабочих валков и к изменению ее физико-механических свойств по длине, подача одного и того же расхода эмульсии по длине бочки валков, что приводит к дополнительныМ энергетическим затратам системы приготовления эмульсии, Цель изобретения -. повышение качества полосы и выравнивание физикомеханических свойств по длине за ,счет стабилизации температуры валков и полосы при прокатке рулонов различного профилераэмера.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управления подачей эмульсии на валки стана холодной прокатки, содержащем установленные. над средней и крайними зонами валков управляемые коллекторы, датчик скорости, соединенный с прямым входом первого сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик, выход первого сумматора подсоединен к первому масштабирующему блоку, дополнительно установлены датчик усилия прокатки, второй,. третий, четвертый, пятый и шестой сумматоры, второй масштабирукщий блок, задатчик усилия .прокатки, эадатчики начального расхода эмульсии на середину и края

:eалков, причем выход датчика усилия прокатки соединен с прямым входом второго сумматора, к инверсному входу которого подсоединен эадатчик усилия прокатки, выход второго сумматора через второй масштабирующий блок подсоединен к первому входу третьего сумматора, к второму входу его подсоединен выход первого масштабирующего блока, выход третьего сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, к второму входу которого подсоединен эадатчик начального расхода эмульсии на середину валков, выход четвертого сумматора соединен с входом регулятора охлаждения сред1044359 ней зоны валков, выход третьего сумматора подсоединен соответственно к первым входам пятого и шестого сумматора, к вторым входам которых подсоединены задатчики начального расхода эмульсии на края валков, выходы пятого и шестого сумматоров соединены с входами регуляторов охлаждения крайних зон валков.

Управление расходом эмульсии осуществляется по закону: о /-К (Ч -Ч )+ К (P Р }iW

1 где P — текущее значение усилия прокатки;

P3 - заданное значение усилия прокатки;

К„ — масштабирующий коэффициент;

W — начальный расход эмульсии

Н на валки.

Принятый закон управления расходом эмульсии позволяет поддерживать температуру валков и полосы на одном и том жв уровне при любом усилии и скорости прокатки полос различного профилеразмера, что приводит к вы" >5 равниванию физико-механических свойств (микроструктуры, пластичности, твердости) рулона по длине, а также к улучшению качества полосы.

Это достигается за счет дополни- 30 тельной установки датчика усилия прокатки, второго и третьего сумматоров, задатчика усилия прокатки и второго масштабирующего блока.

Так как температура валков по 35 краям значительно меньше, чем на середине, то за счет установки пятого и шестого сумматоров и соответствующих эадатчиков начального расхода эмульсии появляется возможность регулировать уровень расхода эмульсии по длинв бочки валков, что позволяет снизить мощность системы приготовления эмульсии.

На чертеже представлено предлагае-45 мое устройство .

Устройство управления подачей эмульсии содержит датчик 1 скорости, соединенный с прямым входом первого сумматора 2, к инверсному входу кото- 5О рого соединен задатчик 3, выход пер.вого сумматора 2 соединен через первый масштабирующий блок 4 с вторым входом третьего сумматора 5; датчик

6 усилия прокатки соединенный с прямым входом второго сумматора 7, к инверсному входу которого подсоединен задатчик 8 усилия прокатки, вы" ход второго сумматора 7 через второй масштабирующий блок 9 соединен с первым входом третьвго сумматора 5, вы" ход последнего соединен соответственно с входами пятого и шестого сумматоров 10 и 11, вторые входы последних соединены с задатчиками 12 и 13 начального расхода эмульсии на края 65 валков, выходы пятого и шестого сумматоров 10 и 12 подсоединены к регуляторам 14 и 15 охлаждения крайних эон валков соответственно, их выходы подсоединены к исполнительным меха- низмам 16 и 17, которые механически соединены с регулирующими клапанами

18 и 19, соединенные трубопроводом с коллекторами 20 и 21, установленными над крайними зонами валков, выход третьего сумматора 5 соединен также с первым входом четвертого сумматора 22, к второму входу которого подсоединен задатчик 23 начального расхода эмульсии на середину валков, выход четвертого сумматора 22 соединен с регулятором 24 охлаждения сред ней зоны валков, выход которого подсоединен к входу исполнительного механизма 25, последний механически соединен с регулирукщим клапаном 26, соединенным трубопроводом с коллектором 27, установленным над средней зоной валков, Устройство управления подачей эмульсии работает следукщим образом.

При поступлении металла в валки клети по сигналу от устройства наличия металла в валках (не показано) регуляторы 24, 14 и 15 охлаждения . средней и крайних зон валков подключаются к входам исполнительных механизмов 25, 16 и 17. Сигнал от датчика 1 скорости поступает на прямой вход первого сумматора 2, на инверсный вход которого поступает сигнал ив задатчика 3, соответствующий заправочной скорости полосы. Поэтому при заправке полосы на выходе перво" го сумматора 2 отсутствует сигнал.

В то же время сигнал из задатчика 8 усилия прокатки, соответствующий минимальному значению усилия прокатки, принятому на основании режимов прокатки, поступает на инверсный вход второго сумматора 7, на прямой вход которого поступает сигнал с датчика 6 усилия прикатки, характеризующий текущее значение усилия прокатки ° Сигнал рассогласования между текущим и заданным усилиями прокатки поступает с выхода второго сумматора 7 на вход второго масштабирукщего блока 9.

При прокатке полосы с минимальным усилием, значение которого равно заданному задатчиком 8 усилию прокатки, на выходе второго сумматора 7 сигнал отсутствует, поэтому расход эмульсии на валки при заправке полосы определяется задатчиками 23, 12 и 13 начального расхода эмульсии на середину и на края валков соответственно.

Величина уставки задатчика 23 началь" ного расхода эмульсии на середину валков и величины уставок задатчиков

12 и 13 начального расхода эмульсии на края валков вЫбираются исходя из.

1044359 условия поддержания заданной температуры валков при заправке полосы с минимальным усилием прокатки. Сигналы из задатчиков 12, 13 и 23 начального расхода эмульсии на середину и на края валков соответственно через вторые входы четвертого, пятого и шестого сумматоров 22, 10 и 11 поступают в регуляторы 24, 14 и 15 охлаждения средней и крайних зон валков, которые через исполнительные lP механизмы 25, 16 и 17 воздействуют на регулирующие клапаны 26, 18 и 19.

Регулирующие клапаны 26, 18 и 19 открываются, и через коллекторы 27, 20 и .21 на среднюю и крайние эоны )5 валков начинает поступать эмульсия, стабилизирующая температуру валков на заправочной скорости. При заправке полосы с усилием, большим его минимального значения, которое принято о эа уставку задатчика 8 усилия прокатки, на выходе второго сумматора 7 появляется сигнал рассогласования, равный hP= Р - Р, поступающий в масштабирукщий блок 9. В этом блоке сигнал рассогласования ЬР преобразуется в K2dP. Коэффициент К2 определяет интенсивность подачи эмульсии при изменении усилия прокатки.

Выходной сигнал с выхода масштаби- gp рукщего блока 9 через первый вход третьего сумматора 5 поступает соответственно на первые входы четнертого, пятого,и шестого сумматоров 22, 10 и ll, в которых этот сигнал складывается с устанками начального расхода эмульсии на середину и края валков, поступающими соответственно иэ задатчиков 23, 12 и 13 начального расхода эмульсии на середину и края валков ° 4Î

Выходные сигналы из четвертого, пятого, шестого сумматоров 22, 10 и 11, равные Ф=Ф, i К Р, поступают на входы регуляторон 24, 1 4 и 15 ох- . лаждения средней и крайних зон валков, которые через исполнительные механизмы 25, 16 и 17 и регулирующие клапаны 26, 18 и 19 изменяют расход эмульсии через коллекторы 27, 20 и

21 на среднюю и крайние зоны валков 5ц на заправочной скорости, стабилизируя их температуру.

При изменении скорости прокатки (разгон, установившаяся скорость, торможение) сигнал рассогласования с выхода первого сумматора 2, равный 4V= 1,- v „, поступает на вход первого масштабирующего блока 4, в котором этот сигнал умножается на коэффициент К„, определяющий интенсивность подачи эмульсии при изменении скорости прокатки, Выходной сигнал с выхода первого масштабирующего блока 4, равный K dV, поступает на второй вход третьего сумматора 5, в котором этот сигнал суммируется с сигналом, поступающим из второго масштабирующего блока 9, равным К2ЛР, Выходной сигнал с выхода третьего сумматора 5 равный К1 DV+K2cLPo поступает на первые входы четвертого, пятого и шестого сумматоров 22, 10 и 11 соотнетстненно, на вторые входы которых поступают сигналы начального расхода эмульсии из задатчикон 23, 12 и 13 начального расхода эмульсии на середину н края налкон соответственно, Выходные сигналы четвертого, пятого и шестого сумматоров 22, IO и 11, соотнетствующие величине 1 I +М„hV+K2а Р, поступают на входы регуляторов 24, 14 и

15 охлаждения средней и крайних зон валков. При этом последние через исполнительные механизмы 25, 16 и 17 так воздействуют на регулирующие клапаны 26, 18 и 19, чтобы расход эмульсии через коллекторы 27, 20 и 21, 1 установленные над средней и крайними зонами валков, при изменении скорости и усилия прокатки поддерживал температуру валков и полосы на одном и том же уровне, тем самым выравнивая физико-механические свойства полосы, по ее длине при прокатке.

Таким образом, предлагаемое устройство упранления подачей эмульсии при прокатке полос различного профилераэмера позволяет стабилизировать температуру валков и полосы на одном и том же уронив при различных режимах усилия и скорости прокатки.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения устройства управления подачей эмульсии по предварительным расческам эа счет перехода прокатываемого металла из нормальной группы в группу понышенной точности, а также за счет выравнивания физико-механических снойстн полосы по длине составит 277,5 тыс.руб, в год.

1044359

С ос т ав и тель Ю. Рыбье в

Редактор A.Êóðàõ Техред М.Надь Корректор О. Тигор

Заказ 7417/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4