Способ управления тепловым профилем валков листовых прокатных станов

 

СПОСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТБПЖ)ВЫг&ПРООМиШМ ВАЛКОВ ЛИС7ОВЫХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ, включающий периодическое измерение параметров режима прокатки, определение фактического теплового профиля, сравнение расчетного и задан ного теплового профиля, определение по модели необходимьое расходов охладаетеля на валки и полосу, изменение расхода охладителя, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения расхода охлаждающей жидкости без сниження качества проката, дополнительно измеряют при прокатке рулона , выбранного для настройки стана, расход н температуру охладителя, подаваемого на полосу перед клетью, и суммарный расход охладителя на полосу и валки, увеличивают, начиная с нуля, расход охладителя на полосу перед клетью с шагом 5-10% от мак§ : сю4ального суммарного значения и одновременно уменьшают расход охладителя на валки. Поддерживая неиз|менн1м тепловой профиль, н при про ,катке последующих рулонов подают те -гзначения расходов охладителя на поло су и валки, которые соответствуют минимуму су1««арного расхода.

СОЮЗ GOBEVCHHX @иц @й . ,s pg

У5В В 21 В 37/10

РООУДАРствинный КОмитп ОссР

hHIQ и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О дВ СОСИО CeyETEElcстВУ (21) 3421993/22-02 (22) 13.04.82 (46) 30. 07.83. Бюл. Ю 28 (72) З.A.Ãàðáåð, A.A.Ãîí÷àðñêsé, И.Г.Дубовой, Л.A.Тамашевский и М.П.Щаравин (71.) Череповецкий филиал СевероЗападного заочи0го политехнического института и Череповецкий ордена

Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени металлургический завод им.50«летия СССР (53) 621.771.23-415.016.3.06(088.8) (56) 1. Третьяков A.В. и др. Cosepшенствованне теплового процесса листовой прокатки. N.„ "Металлургия", 1975, с. 269.

2. Авторское свидетельство СССР

В 710705, кл. В 21 В 37/10,. 1977. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИИ ТЕПЛОВ6И.

ПРОФИЛЕМ ВАЛКОВ ЛИСТОВЫХ ПРОКАТНЫХ

СТАНОВ. включающий периодическое измерение параметров режима прокатки, определение фактического теплового,.SU.„, О 1 8. А профиля, сравнение расчетного и заданного теплового профиля, определение .по модели необходнмьж расходов охладнтеля на валки и полосу, изменение расхода охладителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения расхода охлаждающей жидкости без снижения качества проката, дополнительно измеряют при прокатке рулона, выбранного для настройки стана, расход и температуру охладителя, подаваемого на полосу перед клетьв, и суммарный расход охладителя на полосу и валки, увеличивают, начиная с нуля, расход охладителя на полосу перед клетью с шагом 5-10% от мак,симального суммарного значения и Е одновременно уменьшают расход охла;дителя на валки, поддерживая неив менньва тепловой профиль, и при про.катке последующих рулонов подают те значения расходов охладителя на поло су и валки, которые соответствуют Я .минимуму суммарного расхода.

1ОЗ154В

Изобретение относится к автоматизации листовых станов холодной прокатки, а именно к автоматизации управления тепловым профилем валков.

Иэвестеи способ регулирования рабочих валков их посекционным охлаждением с регулированием расхода охлаждающей жидкости в секциях в зависимости от температуры или профиля самих валков. Способ использует сигналы датчиков температуры валков, установленных стационарно в клети, для осуществления обратной связи в контуре регулирования по отклонению 1 Д.

Однако из"эа тяжелых условий эксплуатации датчики температуры валков часто подвергаются механичес-, ким повреждениям, что отрицательно сказывается на надежности системы автоматического управления тепловым профилем. Кроме того, регулирование теплового профиля по отклонению обладает инерционностью, в результате которой управляющее воздействие запаздывает, что снижает точность регулирования и ухудшает плоскостность проката.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления тепловым профилем валков, состоящий в определении фактического и расчетного профиля валков и непрерывном посекционном регулировании расхода охлаждающей жидкости вдоль бочки валка. Способ предусматривает периодическое измерение параметров режима прокатки, сравнение расчетного и заданного теплового профиля и выбор таких расходов охлаждающей жидкости, кото рые обеспечивают минимальное отклонение расчетных значений теплового профиля от заданного значения (2 1.

Однако при использовании известного способа невозможно добиться минимального расхода охлаждающе-смазывающей жидкости при прокатке при сохранении высокого качества проката

Пель изобретения - уменьшение расхода охлаждающей жидкости без снижения качества проката.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу управления тепловьве профилем- валков листовых прокатных стайов, включаю-.. щему периодическое измерение пара ;метров режима прокатки, определение фактического теплового профиля, с равнение расчетного и заданного теп лового профиля, определение по модели необходимых расходов охладителя на валки и полосу и изменение расхо" да охладителя, дополнительно измеряют при прокатке рулона, выбранного для настройки стана, расход и температуру охладителя, подаваемого на полосу перед клетью, и суммарный рас

6$ теисивности охлаждения. Один и тот ход охладителя на полосу и валки увеличивают, начиная с нуля, расход охладителя на полосу перед клетью с, шагом 5-10% от максимального суммарного значения и одновременно умень5,шают расход охладителя на валки, поддерживая неизменным тепловой профиль, и при прокатке последующих рулонов подают те значения расходов охладителя на полосу и валки, кото10 рые соответствуют минимуму суммарного расхода.

На фиг. 1 приведена зависимость теплового профиля аВ (кривая 1 } от времени при управлении им с помощью различных сочетаний расходов охлаждающей жидкости, подаваемой на залки и прокатываемую полосуу на фиг. 2— зависимость суммарного расхода охлаждающей жидкости, подаваемой на полосу и валки, в зависимости от расхода

Vrr охладителя, подаваемого на полосу, при условии, что температура, а следовательно, и тепловой профиль валков поддерживается постоянными;

2 На фиг. 3 — блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Тепловой профиль валков зависит от температуры полосы на входе в клеть. Эта температура зависит, в свою очередь, от температуры, с которой полоса выходит из предыдущей клети, а также от интенсивности охлаждения полосы в межклетевом промежутке перед данной клетью. Наличие принудительного, регулирующего охлаждения полосы расширяет диапазон изменения ее температуры и тем саввам позволяет в более широких пределах регулировать тепловой профиль валков.

4(l Интенсивность теплоотвода от полосы к охлаждающей жидкости в значительной степени зависит от разницы температуры полосы и подаваемой охлаждающей жидкости. Поэтому темпера45 туРу жидкости согласно предлагаемому способу измеряют и вводят в блок модели в качестве исходной величины.

В процессе определения расходов охладителя расход на полосу перед

50 клетью изменяют с шагом 5-10% от максимального расхода. Выбор такого шага обусловлен тем, что увеличение .шага приводит к потере точности определения расхода на полосу, а уменьшение - к неоправданным затратам машинного времени для определения управляющего воздеиствия - величины расхода охлаждающей жидкости.

Способ основан на применении модели теплового профиля валков, в кото6О рой в качестве исходных данных для определения теплового профиля валков в модели необходимо задать температуру полосы на входе в клеть, которая, в свою очередь, зависит от ин1031548 же тепловой профиль может быть получен различными сочетаниями расходов охлаждающей жидкости на валки и по. лосу. Как видно иэ фиг. 1, на кото рой цифрами 1-6 представлены графики . изменения параметров, одно и то жв значение заданного профиля .69 (график 2) при воздействии возмущенияскорости прокатки Чдь (крквая б) может быть получено как прк помощи. подачи расхода V> охладктеля только на валки {кривая 3) и при отсутствии расхода на полосу, так и прк подаче на валки жидкости с расходом, иэображенньи кривой 4,к одновременно на полосу с расходом, изображенньм кривой 5. Данные, приведенные на фнг. 1, получены при прокатке стали ЦЗю с толщины 2 на толщину 0,54 аде н шириной 1000 мм. Как видно из этих данных, уменьшение расхода охладителя на Рабочие валки с увеличением расхода на полосу перед клетью дает уменьшение суммарного расхода.

Например, для охлаждения валков при отсутствии расхода на полосу необходимо подавать 180 мЗ/чи, а при включении охлаждения полосы (25 вР/чм) расход на рабочие валки уменьшается до.120 и /чм, à сумирный расход становится равньва

145 м3/чм, что на 35 .иЗ/чм меньше, .чеи при подаче охладителя только на рабочие валки.

Приведенная на фкг. 2 зависимость для того же сортамента показывает„ что с увеличением Расхода на полосу перед клетью суммарный расход убывает до значения Ч = V < (прн этом

Ч,Чд, а затем возрастает).

Таким образом, зависимость суммарного расхода (Ч) от расхода на полосу (Y ) имеет икннмуи. Следовательно, экономию эмульсии при регулировании теплового профиля. можно получить только нрк выполнении операций выбора сочетаний расходов на валки и полосу, Снижение суииарного расхода охладктеля на стан прк росте расхода на полосу объясняется тем, что влияние температуры полосы, поступающей в валки, на их тепловой профиль более значительно, чеи влияние расхода жкдкостк, подаваемой, на валки.

А для изменения температуры полосы требуется меньше жидкости, чем для изменения на такую же величину температуры более массивных валков. С ростом расхода на полосу ве темпера.тура снижается быстро лишь до определенного предела, а дальше снижение происходит медленно. Поэтому увеличение расхода на полосу перед клетью свыше V„ se дает значительного эффекта и нв сопровождается значительным снижением-расхода на валки, а следовательно, суммарного расхода на стан.

Устройство для осуществления . предлагаемого способа состоит иэ валковой клети 7(8) с полосой, блока 9 сбора н хранения информации (запоминающее устройство}, вычислительного устройства 10 дпя выбора расхода охлаждающей жидкости на валки и полосу, включакщего математическую модель -11 теплового профиля валков, задатчиков 12 и 13 соответ,ственно расходов охладителя на полосу и валки и блока 14 хранения и вывода расчитанных численных значений

15 расхода.

Для наглядности клеть условно изображена на блок-схеме в различные периоды цикла прокатки клеть 7 при прокатке рулона, на котором осуществляется настройка, клеть 8 при прокатке текущего рулона.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе прокатки рулона, на котором осуществляют настРойку в клети 7 через выбранкые интервалы времени измеряют скорость прокатки, натяжение и толщину полосы, температуру нодката, температуру и расход охладитвля, подаваемого на залки, ЗО температуру и .расход охладителя, подаваемого на полосу, суммарный расход на клеть.

Эти величины в виде закодированного электрического сигнала вводят < в запоминающий блок 9, в вычислительном устройстве 10 определяют фактический тепловой профиль валков при прокатке рулона, на кото. Ром осуществляют настройку, и

40 сравнивают фактический тепловой профиль с заданныи. Начиная с нуля, увеличивают с помощью задатчика 12 расход охладнтеля на полосу с ша- гом 5-10% от максимального расхода.

45 Прн этом уменьшают расход на валки так, чтобы фактический тепловой. профиль бык неизменным и разина заданному.

Измеренные при каждом фиксирован ном расходе на полосу суммарные расходы иа клеть сравнивают между собой, вводят в блок 14 информацию . о тех расходах на полосу и валки„ которые соответствуют минимуму суммарного Расхода прк сохранении неизменным.(разявил заданному) теплового профиля. При прокатке последующих рулонов партии на полосу к валки подают эти расходы охладителя.

Предлагаемый способ бып осуществ60 лвн на действукщвм стане 1700 при прокатке стали ДЗР 2/0,54х1000 на скорости 13 м/с. Для настройки выбралк третий рулон партии, когда . „переходныв процессы в валке практически закончились. Контроль тепло1031548

МаФ @»а@

4 е е

Расход . охладителя на дйа валка

Суммарный расход на клеть, м /чм

Расход охлади-. теля на полосу м ч,ч —чм

Темпе ратура валнов, С.

Опыт

V, м /чм

180

180

66,5

120

145

40

105

110

50

66,5

120

135

90 вого профиля осуществляли косвенно по показаниям датчика температуры валков. При эксперименте принято, что заданному значению теплового профиля соответствует задачная темпе- !

Иэ. таблицы видно, что при расходе охладителя на полосу перед клетью

40 мЗ/чм (опыт 3) суммарный расход нанменьыий. Температура валков во всех опытах неизменна (66-67 С).

Плоскостность не ухудышась.

Поэтому дпя управления тепловыа профилем при прокатке последукщщх руло йов принят расход на полосу равным; 35

40 ьфчм, расход на валки 65 м /чм. таким обРазом, предяагаемый способ позволяет путем соответствуюцего выбора расходов на валки н полосу снизить суммарный расход охладителя без 4п. C ратура рабочего валка равная

67 С.

,Результаты эксперимента сведены

s таблицу (для ускорения эксперимента шаг выбран10-20% от максимального.

1 снижения качества проката и тем самым обеспечить экономию эмульсии.

Из. приведенной таблицы следует, что экономия эмульсии прн прокатке тонкого листа (меиее 0,6 мм) может составить 75 м /чм (опыты 1 и 3), что соответствует 40%. B связи с тем, что экономия эмульсии при прокатке более толстого листа меньше (5%), среднюю величину экономии можно принять равной 20%.

Экономический эффект от внедрения способа на четырехклетьевом стане составит около 60 тыс. руб.

ВЭ N>ee

f40

teu. 1

АУ

1031548

%;фмю.

1031548

Цмф Vl

Э М Ж Ю И СЯ М И М ЮУ V» аф М ем в.2

ВНИИПИ Заказ 5272/7 Тираж 816 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4