Способ регулирования размеров проката на непрерывных преимущественно проволочных и мелкосортных станах

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗМЕ;РОВ ПРОКАТА НА НЕПРЕРЫВНЫХ ПРЕИМУЩЕНсн ювление agaaanuai СТВЕННО ПРОВОЛОЧНЫХ И МЕЛКОСОРТНЫХ СТАНАХ путем регулирования скоростей последующих за промежутком с петлеобразованием по ходу прокатки клетей в функции прогиба петли, о т л и .ч а ющи И с я тем, что, с целью повышения точности размеров готового про ката, дополнительно пропорционально величине отклонения прогиба с учетом его знака изменяют натяжение, полосы, причем изменение натяжения осуществляют с задержкой, равной-времени транспортного переноса полосы от промежутка измерения прогиба петли до последующей клети регулируемо1:О межклетьёвого гфомежутка; (П СП Щ Kjf

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Я0„, 1005971 А (5П В 21 В 37/04.

ОПИСАНИЕ . ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н. АВТОРСНОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ-"

Яира вне

Ифбйд6мФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3347620/22-02 (22) 22.10.81 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72) E.A. Анчишкин, В.Д. Гладуш, Г.И.Лызлов,А.Г.Кузьменко и В.Л.Гудов (53) 621.771.23-415.016..2-3 (088.8) (56) 1. Догановский С.A.Âû÷èñëèòåëüные устройства в автоматизированных системах управления по возмущению. ..М., Энергия, 1964, с. 224 - 229.

2. Авторское свидетельство СССР

9 256840, кл. 05В 2133, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

9 470323, кл. В 21 B 37/08, 1973. (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗМЕРОВ ПРОКА1А HA НЕПРЕРЫВНЫХ ПРЕИИУЩЕCTBEHHO ПРОВОЛОЧНЫХ И MEJIKOCOPTHHX

CTAHAX путем регулирования скоростейпоследующих за промежутком с ..петлео6" разованием по ходу прокатки клетей в функции прогиба петли, о т .л и ч аю щ и. и с я тем, что, с целью йовышения точности размеров готового про-, ката, дополнительно пропорционально величине отклонения прогиба с учетом его знака изменяют натяжение. полосы, причем изменение натяжения осуществляют с задержкой, равной времени транспортного переноса полосы от промежутка измерения прогиба-петли до последующей клети регулируемого меж клетьевого промежутка;

10 05971

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к автоматизации непрерывных прокатных станов, преимущественно мелкосортных и проволочных, На современных непрерывных прокатных станах применяется автоматическое регулирование размеров проката, Известен способ регулирования размеров проката, согласно которому измеряют размер проката после первой и последней клетей прокатного стана.

Показания измерителя толщины после первой клети сравниваются с уставкой толщины после первой клети, а разность этих показаний поступает на влек- тропровод нажимнаго устройства первой клети. Если толщина прокатываемого металла больше значения уставки толщины, привод нажимного устройства уменьшает зазор между валками и воэ- 20 вращает выходную толщину после первой клети к требуемому значению.

Отклонения толщины, остающиеся после регулятора нажимного устройства клети, дополнительно компенсируются 25 регулированием натяжения полосы между . последними клетями, причем изменение натяжения достигается за счет измене" ния скорости вращения последней клети. Известный способ пре- З0 .дусматривает также измерение толщины йа выходе стана и осуществление управляющего воздействия пропорционально отклонению размера на выхо де стана на натяжение в последнем межклетевом промежутке за счет измене-. ния скорости последней клети (. 1) .

Основным недостатком способа явля.ется то, что воздействие на натяжение по сигналу измерителя, установленного40 на выходе стана, осуществляется с запаздыванием, в связи с чем подверга" ются регулированию не измеренные участки полосы, а последующие. Это приводит к колебаниям размеров по длине поло сы.

Кроме того, способ не может быть использован для регулирования размеров проката в условиях мелкосортных .и проволочных станов в виду большой сложности измерения различных форм сечений раскатов в межклетевых промежутках (например, овала, квадрата, круга и т,д.) .

Известен способ автоматической стабилизации режима проката на непрерывных станах, согласно которому в качестве критерия состояния раската в межклетевом промежутке используют одновременно или порознь значения величин прогиба и частоты колебаний . 60 раската, измеренные по двум отдельным каналам от одного и того же датчика положения металла путем выделения низкочастотной и высокочастотной составляющих сигнала этого датчика, 65 а установками стабилиэируемых величин прогиба и частоты колебаний служат запомненные значения этих величин, имевшие место во время ручной настройки стана в момент переключения на режим автоматической стабилизации прокатки. Способом предусматривается стабилизация прогиба полосы (раската), как критерия свободного состояния ее (полосы) в межклетевом промежутке j2).

Изменение размеров полосы приводит к изменению величины прогиба (или частоты колебания) раската.

В свою очередь, изменение раэмеров проката обусловлено износом валков, проявлением упругих свойств клетей при изменении усилий прокатки иэ-за изменения температуры прокатываемой полосы, химического состава стали, числа раскатов одновременно прокатываемых в черновой и промежуточных группах клетей стана, Указанное множество факторов не учитывается этим способом. Поэтому недостатком способа является низкая эффективность стабилизации размеров готового проката.

Это обусловлено тем, что стабилизация петли осуществляется путем согласованного изменения скоростей смежных клетей, расположенных до или после петли,а следовательно,без изменения межклетевых натяжений, хотя они в значительной мере влияют на размеры готового проката.

Стабилизация режима прокатки за счет поддержания заданного прогиба раската позволяет лишь частично компенсировать отклонение размера полосы, вызванное всевозможными технологическими возмущениями (пружина стана, колеба" низ температуры при прокатке, изменение марки стали, изменение числа раскатов одновременно прокатываемых в черновых и промежуточных группах клетей стана) . Полностью выровнять размеры сечения полосы этим способом невозможно, так как автоматическая стаби- лизация размера проката по этому способу осуществляется без введения дополнительной коррекции режима обжатий в клетях или межклетевых натяжений.

I . Наиболие близким к изобретению по те,хнической сущностии достигаемому результату является способ автоматической стабилизации величины прогиба раската на напрерывных станах путем воздействия сигналом отклонения прогиба раската в межклетевом промежутке от заданного на систему регулирования скорости приводов смежных клетей, по которому запоминают сигнал регулятора прогиба раската с момента выхода заднего конца предыдущей полосы из промежутка, предшествующего регулируемому, и воздействуют этим сигналом на систему

1005971

<о регулирования скорости приводов до ь мента захвата переднего конца следующей полосы валками последующей клети. по отношению к регулируемому.межклетевому промежутку 13).

Недостатком указанного способа является низкая эффективность стабилизации размеров готового проката, так как способом предусматривается согласованное регулирование скоростей последующих или предшествующих клетей, без изменения межклетевых натяжений полосы (раската) и без коррекции обжатий по клетям.

В связи с этим, поступающие в чистовые группы клетей участки полосы (раската) с отклонениями размеров сечений, возникающих вследствие целого ряда технологических возмущений при прокатке в черновых и промежуточных клетях (износ валков, проявление уп- 20 ругих свойств клетей при изменении усилий прокатки из-за изменения температуры прокатываемой полосы, марки стали, числа раскатов одновременно прокатываемых в черновой и промежу" $5 точных группах клетей стана), проходят на выход стана с отклонением размеров, Целью изобретения является повышение точности размеров готового про- g() ката.

Эта цель достигается тем, что согласно способу регулирования размеров проката на непрерывных преимущественно проволочных и мелкосорт-35 ных станах. путем регулирования скоростей последующих за промежутком с петлеобразованием по ходу прокатки клетей в функции прогиба петли, дополнительно пропорционально величине отклонения прогиба с учетом его знака изменяют натяжение полосы, причем изменение натяжения осуществляют с задержкой, равной времени транспортного переноса полосы от промежутка измерения прогиба петли до последую45 щей клети регулируемого межклетьевого промежутка.

На чертеже приведен один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ. 50

Устройство содержит прокатные клети

1 — 5, двигатели 6 - 9, тахогенераторы 10. — 13, преобразователи 14 — 17 напряжения ; регуляторы 18 — 21 скорости, блоки 22 — 25 сравнения, дат- 55 чик 26 петли, блок 27 сравнения, Усили тель 28, регулятор 29 эталонного на.пряжения, масштабный преобразователь

30, блоки 31-33 задержки.

Устройство работает следующим об- 60 разом.

Скорость двигателей 6 — 9 клетей 25 перед началом прокатки задается оператором величиной эталонного напряжения Оз, причем поступающая на входы65 блоков 22- 25 сравнения величина напряжения задания О одинакова. Кроме того, индивидуально для каждой клети с учетом диаметра валков скорость двигателей устанавливается и величиной напряжений обратных связей, снимаемых с помощью тахогенераторов 10-13.

Напряжения задания U и обратной связи по скорости (j суммируются в блоках 22 — 25 сравнения,результирующие сигналы которых поступают на вхо" ды регуляторов 18-21 скорости. Исходя иэ условия надежности захвата голосы валками клети 2, ее скорость устанавливается несколько выше скорости полосы.

Конструкцией петлеобразователя предусматривается образование петли максимального прогиба (положениеО ) до захода переднего конца полосы в клеть 2. Ввиду того,что скорость валков клети 2 выше скорости движения полосы, после захвата ее валками клети 2 петля уменьшается (начнет уменьшаться прогиб)и стремится в натянутое положение (положение б).

Однако при перемещении петли из положения а в положение о петля попадает в зону действия датчика 26 петли. Сигнал датчика петли, пропорциональный величине ее прогиба))и м сравнивается в блоке 27 сравнения с заданным значением Ь дД. Сигнал с выхода блока 27 bQ полученный в результате сравнения, поступает на вход усилителя 28, одно из выходных напряжений которого U поступает на вход регулятора 29 эталонного напряжения.

Появление на входе регулятора 29 напряжения 0 приводит к уменьшению величины напряжения U на выходе регулятора, а следовательно, и к уменьшению этого. напряжения на входах блоков 22 — 25 сравнения ° Уменьшение напряжения на входах указанных блоков вызывает согласованное пропорциональ- ное снижение скорости двигатепей .6-9, при этом скорость валков клетей 2-5 снижается B соответствии с изменением скорости двигателей без изменения величины рассогласования скоростей вал" ков, т.е. без изменения величин,Натяжения полосы. Процесс снижения око" рости клетей прекращается при достижении петлей заданной величины про- гиба.

При отсутствии технологических возмущений устройства поддерживает про-. гиб петли равным заданному значению.

Как при образовании петли, так и в процессе поддержания ее заданного значения, процесс регулирования осуществляется только -эа счет согласованного изменения скоростей по перво" му каналу.

При неизменных значениях скоростей клети 1 м 2 увеличение сечения полосы

1005971 приводит к пропорциональному увеличению петли.Это в свою очередь приводит к

УВеличению величин прогиба%ай и от. клонения прогиба М (примем эти значения. положительными для случая увеличения прогиба петли).-Пропорциочаль-

1 но увеличенному значению ЬЬ увеличивается напряжение выхода усилителя 28, что в свою очередь приводит к увеличению напряжения на выходе регулятора 29 эталонного напряжения, а следовательно, к увеличению напряжений заданий на входах блоков 22 — 25 сравнения на одинаковую величину.

Увеличение напряжений задания на входе этих блоков приводит к соответствующему пропорциональному увеличению

:скоростей валков клетей 2 — 5. Увеличение скоростей валков клетей 2-5 происходит до тех riop,ïîêà прогиб петли не восстановит прежнее заданное . )Q значение.

Пропорциональное увеличение скорост и валков клетей 2 - 5 не. вызывает изменения межклетевых натяжений полосы. Поэтаму, имевшее место увеличение25 размера сечения полосы на входе в чистовую группу (клети 2 - 5) при согласованном регулировании скоростей клетей приводит к. увеличению размера

1 ,ширины полосы)готового профиля.уменьше- () ние сечения полосы при неизменных значе. ниях скоростей клетей 1 и 2 приводит .к уменьшению: прогиба Я м и его отклонения й% (примем эти значения отрицательными в случае уменьшения пет-З5 ли); Пропорционально уменьшенному значению Ь Ь уменьшается напряжение выхода усилителя 28, что в свою очередь приводит к уменьшению напряжения на выходе регулятора 29 эталонного напряжения, а следовательно, уменьшается величина напряжения задания U9 на входах блоков 22 — 25 сравнения. Одинаковое уменьшение напряжений задания на входах этих блоков приводит к соответствующему пропорциональному уменьшению скоростей валков клетей 2 -5, при этом такое изменение скоростей валков клетей 25 также не вызывает изменения межклетевых натяжений полосы. 50.

Уменьшение скоростей валков клетей 2 — 5 происходит до тех пор, пока прогиб петли не восстановит прежнее значение, имевшее место до уменьшения размеров полосы.

Увеличение или уменьшение сечения полосы перед чистовой группой клетей 2 — 5 приводит соответственно к увеличению или уменьшению размера се чения готового профиля по длине (в . @ основном ширине)1

Для устранения колебаний размеров .сечения готового проката по длине предусматривается регулирование натяжений полосы в промежутках между кле-Я тями 2-3., 3-4, 4-5, С этой целью в устройстве имеется второй .канал для регулирования межклетевых натяжений полосы. При увеличении или уменьшении сечения полоаы на:входе в чистовую группу (rcsrети 2 — 5 ) наряду с согласованным регулированием скоростей клетей без изменения натяжений, по . второму каналу осуществляется рассогласование скоростей клетей 2 - 5. для изменения межклетевых натяжений полосы, Дополнительное изменение межклетевых натяжений поЛосы, предусмотренное способом, в устройстве осуществляется следующим образам.

Выходное напряжение Q усилителя

28, пропорциональное разности b.È между текущим Ь ь„, и заданным )д значением стрелы прогиба петли, а следовательно, и отклонение сечения полосы поступает на вход масштабного преобразователя 30. В зтом-блоке-формируются (пропорционально выходному напряжению Ц усилителя 28) разной величины управляющие отдельные сигналы 5Uq ЬОд., ЖОЗ . Сигналы напряжения ь0„, вО -, !U с выходов блоков 31 — 33 задержки поступают на входы блоков 22 - 25 сравнения

Величина управляющих сигналов, формируемых в масштабном преобразователе, возрастает па ходу прокатки для изменения рассогласования скорос1 тей клетей. Например, если дЯ,=Щ, то h0 =-2Э, à LU --36

Блоки 31 — 33 задержки 3 предназ-. начены для осуществления задержки.. сигналов управления ЬЦ, AU< .иь0 на время транспортирования полосы от дат- чика 26 петли до каждой регулируемой клети. Например, если, время движения полосы от датчика ;2Б:. о регулируемой клети равно 1 с, То и время задержки сигнала AUD также равно 1 с, а .если время движения полосы от датчика 26 до регулируемой клети 4 равно 2.с, то и время задержки сигнала ЬО равно 2с и т.д. Задержка регулирующих soapего sèé необходима для того, чтобы ре гулированию подвергались именно те участки поласы, которые вызвали ðåàÊцию датчика, как участки с отклонением размеров попосы.

Величина задержки определяется расстоянием от места установки датчика 26 петли до рассматриваемой регули- рующей клети и скоростью двйжения пс»лосы.

Блоки 31 — 33 задержки управляются, ри помощи тахогенератора 10, уста-.: новленного на валу электродвигателя 6 клети 2 . благодаря чему корректирует-, ся время задержки сигналов Щ„, @ОЙ, h0 в зависимости от скорости движения полосы для исключения погоешнос

1005971

Корректор В. Бутяга

Составитель Ю. Рыбьев

Техред К.Мыцьо

Редактор A. Шишкина

Заказ 1990/15 Тираж 814

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП ".Патент" г.ужгород, ул. Проектная, 4 ! тн в своевременности поступления пегулио лощих .сигналов. при изменении скорости прокатки.

В устройстве использован способ регулирования. натяжения за счет изменения рассогласования скоростей кле тей. Однако данный способ может быть успешно использован и с применением других, например рычажных устройств регулирования натяжения

Таким образом, реализация изобре тения,на непрерывных проволочных и мелкосьртных станах позволит повысихь точность размеров готового проката эа счет дополнительного изменения натяжения процорциональна величине от клонения прогиба полосы.

Простота способа регулирования размеров и устройства, его реалиэу»щего,. позволяет легко внедрить способ в производство.