Устройство управления тепловым профилем валка прокатного стана

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ ПРОФИЛЕМ ВАЛКА ПРОКАТНОГО СТАНА по авт.св. № 994068, отличающееся тем, что, с целью повышения качества проката и производительности стана, оно дополнительно снабжено элементом сравнения сигналов фактического и заданного усилия прокатки, соединенным непосредственно с входом регулятора расхода охладителя на середину бочки и через инвертор - с входами регуляторов расхода на края бочки. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11>

3(51) В 2 1 В 3 7 / 1 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 994068 (21) 3497573/22-02 (22) 01. 10. 82 (46) 07. 01. 84. Бюл. Р 1 (72) М.П.Шаравин, Р.A.Õàñàíîâ, .

Э.A.Ãàðáåð, Е.Г.Зиновьев, В.С. Радостев, М.Ю. Ткачук, Б . И. Козлов, И. Г. Дубовой и Л.A.Òàìàøåâñêèé (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш, Северо-Западный заочный политехнический институт и Череповецкий ордена Ленина, ордена Трудового Красного

Знамени металлургический завод им. 50-летия СССР (53) 621.771.016(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 994068 по заявке Р 3291397/22-02, кл. В 21 В 37 (54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ TEILJIOBhIM IlPO HIlEI4 BAIlKA III OKATIIOI"O CTAHA по авт. св. Р 994068, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества проката и производительности стана, оно дополнительно снабжено элементом сравнения сигналов фактического и заданного усилия прокатки, соединенным непосредственно с входом регулятора расхода охладителя на середину бочки и через инвертор — с входами регуляторов расхода на края бочки.

1065055

1О

i5

35 выхс = КсйР, 40

45 ,50

65

Изобретение относится к прокатке металлов, в частности на листовых прокатных станах.

По основному авт. св. 9 994068, известно устройство, содержащее датчики температуры валков, регуляторы расхода охладителя на середину и края бочки валка, соединенные с переменными резисторами задатчиков теплового профиля валков, исполнительные механизмы с регулирующими клапанами, причем вход регулятора расхода охладителя на середину бочки валка соединен с одной из вклю.ченных встречно секций сдвоенного резистора, а входы регуляторов расхода охладителя на края бочки — с другой его секцией и одновременно через разделительные диоды связаны с одинарным резистором (1).

Недостатком данного устройства является то, что в нем не предусмотрена автоматическая коррекция на тепловой профиль валков при колебаниях усилия прокатки, которые наблюдаются весьма часто, так как в процессе прокатки действует значительное количество факторов, дестабилизирующих усилие, например колебания толщины и механических свойств по длине подката, изменения скоростей прокатки и натяжений и т.д. При всех этих факторах изменяется усилие прокатки, вследствие чего, из-за изменения упругой деформации валков, нарушается постоянетво обжатий и вытяжек по ширине полосы. Чтобы устранить эти нарушения, вальцовщик вынужден с помощью сдвоенного резистора вводить корректирующие сигналы на регуляторы расхода охладителя, что усложняет его работу, отвлекает его от управления основными механизмами стана (регуляторами скоростей, обжатий, натяжений). Все это в конечном счете снижает производительность стана и ухудшает качество холоднокатаных полос. °

Цель изобретения - повышение качества проката и производительности стана.

Поставленная цель достигается тем что устройство управления тепловым профилем валков прокатного стана дополнительно снабжено элементом сравнения сигналов фактического и заданного усилия прокатки, соединенным непосредственно с входом регулятора расхода охладителя на середину бочки и через инвертор — с входами регуляторов расхода на края бочки.

Наличие в устройстве элемента сравнения сигналов фактического и заданного усилия прокатки позволяет получить на входах регуляторов расхода охладителя корректирующие сигна лы разности между заданным (номиналь ными) Р и фактическим (измеренным)

Р усилиями. прокатки: ьР= Р„- Pq).

Наличие инвертора между элементом сравнения и входами регуляторов расхода охладителя на края бочки позволяет получить укаэанный сигнал A P на входах этих регуляторов с противоположным знаком относительно сигнала

hP на входе регулятора расхода охладителя на середину бочки.

Наличие указанных сигналов противоположного знака на входах регуляторов позволяет осуществлять автоматическую коррекцию расходов охладителя в тех случаях, когда величина

bP не равна нулю. если, например, Р >рн, это означает, что фактическое усилие прокатки увеличилось по сравнению с его постоянным, номинальным значением. Следовательно, упругая деформация валков (прогиб плюс сплющивание) возросли, зазор между валками в середине бочки увеличился, т.е. вытяжка в середине полосы, по сравнению с выт яжкой у кромок уменьшилась, поэтому появилась тенденция к образованию волнистости по краям.

В данном устройстве при появлении на входах регуляторов расхода охладителя сигналов дР противоположного знака на их выходах автоматически вырабатываются пропорциональные величине ьР корректирующие сигналы; на выходе регулятора середины бочки на выходах регуляторов краев бочки

"8ьхк„= ккрм ьР, где К и К z> - коэффициенты пропорциональности, подбиваемые при настройке регуляторов.

В результате расход охладителя на середину бочки уменьшается пропорционально величине Ы Bb!x так как эта величина отрицательная, а на края бочин — увеличивается пропорционально величине Ь((х

Это вызывает увеличение тепловой выпуклости валков, компенсирующее их упругую деформацию, возникшую под действием дополнительного усилия Р . Причем передача указанных сигналов происходит за доли секунды, значительно быстрее, чем действует вручную вальцовщик, и тенденция к нарушению плоскостности на полосе не успевает проявиться, качество полосы не снижается, и произьодительность стана не уменьшается, так как вальцовщик не отвлекается от управления основными механизмами.

1065055

На чертеже приведена схема устройства для управления тепловым профилем валков.

Устройство содержит датчики 1 — 3 температур валка (номер датчика соответствует номеру зоны регулирования по длине бочки валка 4), электронные регуляторы 5 — 7 с измеритель ными блоками на входах, исполнительные механизмы 8 — 10 с регулирующими клапанами 11 — 13, задатчик 14 (корректор) симметричного теплового профиля, состоящий из сдвоенного резистора 15, одна секция 16 которого соединена с измерительным блоком регулятора б, управляющего температурой в средней зоне по длине бочки валка 4, а вторая секция 17 соединена с измерительными .блоками регуляторов 5 и б, управляющими температурой краев бочки валка, а также задатчик 18 несимметричного теплового профиля, включающий резистор 19 с подвижным контактом 20, связанный через разделительные диоды 21 с измерительными блоками регуляторов

5 и 7 расхода охладителя крайних зон.

Кроме того, в устройство входит элемент 22 сравнения, входы которого соединены с датчиками 23 усилия прокатки и задатчиком 24 номинального усилия прокатки, а выход — с входом регулятора расхода охладителя средней зоны валка и через инвертор 25 — с входами регуляторов расхода охладителя крайних зон бочки валка.

При включении устройства в автоматический режим работы оператор производит предварительную ручную настройку теплового профиля путем подбора расходов охладителя, обеспечивающих заданную плоскостность полосы. После этого он вычисляет по показаниям датчиков 1 — 3 разности температур краев бочки относительно середины и устанавливает на задатчиках грубой настройки вычисляемые перепады температур крайних зон и зафиксированную температуру в средней зоне по длине бочки валка.

Кроме того, во время настройки

1 оператор визуально по показаниям датчика 23 определяет фактическое усилие прокатки и устанавливает на задатчике ?4 такую же величину номинального усилия.

Если прокатывается плоская полоса то подвижные контакты сдвоенного резистора и одинарного резистора находятся в исходном положении — в серединах соответствующих секций (переменных сопротивлений). При этом сигналы на регуляторы расхода от этих резисторов не поступают. При появлении симметричной неплоскостности поворотом ручки задатчика симметричного теплового профиля перемещают на 1-2 деления подвижный контакт сдвоенного резистора 15 относительно средних точек секций 1б,и 17, при этом сопротивление одной из секций увеличивается, а другой уменьшается, в результате на вход (измерительный блок) регулятора расхода охладителя средней эоны б поступает сигнал задания одного знака, а входы .(измерительные блоки) регуляторов

5 и 7 расхода охладителя крайних зон — одинаковые сигналы противопо15 ложного знака. Это .приводит к выработкам регуляторами 5 — 7 команд на увеличение расхода охладителя, подаваемого через клапан 12 на среднюю зону валка, и на уменьшение рас20 ходов охладителя, подаваемых на крайние зоны валка. В результате тепловая выпуклость валка уменьшается и короб на полосе уменьшается.

ЕСли короб полностью не устранен, 25 операцию повторяют. При появлении односторонней неплоскостности на полосе, например волны на левой кромке, поворотом ручки резистора 19 влево на одно-два деления вызывают перемещение подвижного контакта 20 влево от средней точки. Это приво" дит к нарушению равенства сопротивлений в левой и правой частях резистора 19 и, как следствие, к появлению сигналов (токов) в линиях, идущих от резистора 18 к регуляторам

5 и 7 расхода охладителя крайних зон. Однако находящиеся в этих линиях разделительные диоды пропускают сигнал только к регулятору рас4О хода охладителя 5 левого края бочки валка, этот регулятор выдает команду исполнительному механизму 8 на увеличение клапаном 11 расхода охладителя. В результате тепловая

45 выпуклость левого края бочки валка уменьшается и односторонняя неплоскостность устраняется. Аналогично происходит устранение волны, возникшей по правой кромке полосы, только

5Q подвижный контакт 20 задатчика 18 в этом случае смещается вправо, и сигнал поступает через разделительный диод только на регулятор 7 расхода охладителя правого края бочки валка.

Пока усилие прокатки остается постоянным, на входе элемента сравнения 22 от датчика 23 и задатчика

24 поступают одинаковые сигналы и величина ьР на выходе элемента 22 равна нулю.

Если при прокатке происходит изменение усилия прокатки, то сигнал датчика 23 становится больше (или

3 065055

Составитель В.Этинген

Редактор И.Воловик Техред Л.Пилипенко Корректор И.Муска

Заказ l0926/9 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 меньще) сигнала эадатчика 24, на выходе элемента 22 появляется не равный нулю -сигнал аР, который поступает с разными знаками к регулятору б и регуляторам 5 и, 7. Укаэанные регуляторы вырабатывают на выходах корректирующие сигналыйз 1,-и

ЬМэы . р. противоположных знаков, расходы охладителя автоматически изменяются, корректирующих тепловой профиль валков. В .результате полоса остается плоской.

Предлагаемое устройство позволяет за счет облегчения и упрощения управления тепловым профилем валков повысить производительность стана и улучшить качество проката (снизить отсортировку по неплоскостности).

Экономический эффект в расчете на один стан составляет 70-80 тыс,руб. в год