Устройство для управления охлаждением листового проката
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при управлении охлаждением листового проката на станах горячей прокатки . Цель изобретения - повьшение точности поддержания температуры конца прокатки и надежности работы устройства. Устройство для управления охлаждением листового прока- .та содержит установку межклетевого охлаждения полосы, датчики 17 температуры полосы на входе и на выходе (Л Ю О 00 rs: со 4 1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУЬЛИН (50 4 Â 21 Â 37/10
/7 / /á 2 /
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛА ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
- (21) 3869706/22-02 (22) 04,01,85 (46) 07.11.86. Бюл. Р 41 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (72) M.Ï.Hoáðàíèöêèé, Н.И.Горностай, Л.А.Иванова, H.À.Ðoìàíþê и Ю,И.Липунов (53) 621.771.23-415.016.2.002.52 (088.8) (56) Заявка Великобритании 1 1569671, кл. В 21 В 45/02, 1980.
Заявка Японии 11 - 51,-36710, кл. В 21 В 45/02, 1976.
„;3И„„ 1268234 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОХ. ЛАЖДЕНИЕМ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА (57} Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при управлении охлаждением листового проката на станах горячей прокатки. Цель изобретения — повышение точности поддержания температуры конца прокатки и надежности работы устройства. Устройство для управления охлаждением листового прока.та содержит установку межклетевого охлаждения полосы, датчики 17 температуры полосы на входе и на выходе
1268234 гулиронание температуры полосы производится па сигналу датчика 17 температуры, На основании этого,сигнала („ ) рассчитывается н блоке 19
5 температура полосы на выходе..из жт ройства па формуле tp =399+0>659tg,223 ° 10 /V h,, ãäå м — заправочная скорость полосы, и — толщийа полосы ча выходе гз устройства. Значение t сравнивается с заданным
9 значением (t ) и г:ри наличии рассогласования расчитынается необходимое количество охладителя по форР =Ч K {tp - ), rye К вЂ” коэффициент, зависящий ат типоразмера полосы. Согласно значению Q< в блоке
22 производится выбор включения отсечных клапанан, 2 ил, Изобретение относится к ме галлургик и может быть использовано при управЛении охлаждением листового проката на станах горячей прокатки.
11ель изобретения — повышение на- 5 дежности работы устройства и точности регулирования температуры полосы при использовании воды оборотно-. го цикла и промышленного сжатого воздуха, 1Q
На фиг. 1 показана устройства для управления охлаждением листового проката, на фиг. 2 — графики зависимостей расхода охлаждающей жидкости в устройстве и в секциях охлаждения от числа дискретных состояний устройства.
Устройство состоит из пяти секцич
1 охлаждения, расположенных между клетями 2 стана горячей прокатки, 2G
Секции охлаждения позволяют охлаждать горячекатаную полосу сверху и снизу соответствующими группами коллекторов, имеющих общий водовод 3 и нерегулкруемые сопла 4, 4
Водовод каждой секции разделен на три канала 5-7, которые состоят из труб различных диаметрон с последующим их объединением н обший водовод. В каждом канале установлены от- ЗО сечные клапаны 8-10. Подбором диа- метров труб в каждой секции возможно установить расход охлаждающей жидкости в соотношенич 1.2:4,,СоотчистонЬй группы клетей, вычислительную машину l8 расходомер 16, выходы датчиков температуры и расхадомера соединены с входами вычислительной машины, причем трубопровод каждого межклетеного промежутка выполнен из трех параллельных труб, сечения которых относятся как 1:2;4, в каждой из труб установлен отсечной клапан, а трубопровод магистрали 11 разделен на две трубы 12 и 13, сечения которых относятся как 1:2 и н каждой трубе также установлены отсечные клапаны 14 и 15, после которых обе трубы объединены в одну
3, на которой установлен расхадомер
16, выходы вычислительной машины соединены с отсечными клапанами.Реношения расхода 1:2:4 выбраны исходя из того,, что отсечные клапаны имеют дна устойчивых положения: включено, выключено, Водовод магистрали 11 расчленен на два канала 12 и 13 с различными диаметрами труб, н каждой из которых установлены отсечные клапаны
14 и 15..Выбраннь:е диаметры труб могут обеспечинать расход охлаждающей жидкости н магистрали и соотношении 1:2„ В магистрали установлен расходомер lE для тарировки ка калан устройства и измерения расхода охлаждающей жидкости. На входе и выходе из устройства находятся датчики l7 температуры. Устройство содержит вычислительную машину 18.
Вычислительная машина состоит из алака 19 математических модулей расче а, блока 20 обработки сигна-. лан датчиков температуры, блока 21 обработки сигналон расходомера,блока 22 упргнления отсечными клапанами.
На основе сигналов датчиков 17 температуры вычислительная машина
18 огределяет необходимый расход охлаждающей идкости для получения заданной температуры полосы. Затем дл точной дискретной подачи охлаждающей жидкости на полосу вычислительная машина выбира.ет рациональное включение отсечных клапанов в уст3 12 ройстне, при этом контроль установ— ленного расхода производится расходомером.
Упранление отсечными клапанами (блок 22) происходит на основании зависимостей 2 р (11) где Q — рассчитанное значение расP хода охлаждающей жидкости;
N — число дискретных состояний устройства, графики которых закладываются в память вычислительной машины.
Число возможных дискретньгх состояний устройства определяется формулой
N =(2Р— l ) ° (2" — l ) ° п, где P — число отсечных клапанов в магистрали; .К- число отсечных клапанов в секции; и — число секций.
Каждая секция устройства охлаждения позволяет получить семь уровней расхода охлаждающей жидкости, что соответствует включению отсечных клапанов 8, 9, 8 и 9, 10, 8 и 10,9 и 10, 8, 9 и 10 соответственно. При этом пять секций охлаждения дают тридцать пять уровней расхода. Расход в магистрали 11 может принимать три значения при включении отсечных клапанов 14, 15, 14 и 15. Поэтому вся установка позволяет получить
35 3=105 дискретных состояний, что обеспечивает точность регулирования расхода порядка 1, используя семнадцать отсечных клапанов.
Для увеличения точности регулирования температуры полосы возможно использование большего числа каналов с отсечными клапанами в магистрали и секциях охлаждения.
Устройство работает следующим образом.
Регулирование температуры полосы производится по сигналу датчика 17 температуры, установленного на входе в устройство охлаждения. На основе этого сигнала, обработанного в блоке
20, в блоке 19 рассчитывается температура полосы на выходе из устройства по формуле
=399+0,659t „ †2 10 /V h, 68234 где t Ä вЂ” температура полосы на входе и устройство; заправочная скорость полосы; толщина полосы на ньгходе из
5 устройства.
Значение t, сопоставляется со значением заданной температуры полосы на выходе из устройства. Если между этими величинами имеется расхождеl0 ние, то рассчитывается необходимое количестно охлаждающей жидкости по формуле ? (р з»
15 где K — коэффициент, зависящий от типоразмера полосы, Согласно рассчитанному значению расхода охлаждающей жидкости в блоке
22 производится выбор включения от20 сечных клапанов.
Алгоритм расчета охлаждающей жидкости и рационального включения отсечных клапанов следующий.
Производится расчет расхода ох25 лаждающей жидкости.
Для выбора комбинаций включения отсечных клапанов устройства н память вычислительной машины закладываются графики зависимостей расхо30 - да охлаждающей жидкости от дискретных состояний устройства QP =К, (N), Я =Х (И), Г2рfz (V) и значения расходов н магистрали при различном включении клапанов 14 и 15 в виде констант установки 12 g y Qg Q
По значению рассчитанной величины Qz определяется необходимость включения магистральных клапанов 14 и 15. Если 0 0р 15. Если Цр>12, т,е. нужный расход жидкости больше возможного, то для достижения заданной температуры необходимо уменьшить заправочную скорость V и произвести расчет охлаждающей жидкости, используя новое значение скорости. Далее определяется необходимость включения отсечных клапанон каналов 55 секций охлаждения. Выбор включения отсечных клапанов производится по числу дискретных состояний N которое соответствует рассчитанному зна1268234 =A остаток И, Т я б л и ц а I 1 I 0 1 2 3 4 5 Номера сек- 0 1 1,2 1,2,3 1,2,3,4 1,2,3,4,5 ций включения 1 2 3 4 5 6 S чению Я,р на выбранной зависимости Q Mq(W). Найденное значение N округляется до ближайшего целого. Число включенных отсечных клапанов определяется по формуле Остаток В говорит о том, какие клапаны следующей секции надо включить. Выбор каналов включения производится по табл. 2. Таблица 2 Номера каналов включения 8 9 8,9 . 10 8,10 9,10 На фиг. 2 приведены графики зависимостей расхода охлаждающей жидкости в устройстве 0>,и н секциях охлаждения Ц от числа дискретных состояний устройства N. Зависимость Qр =К (N) характеризует изменение расхода в устройстве охлаждения при включении магистрального клапана 14. Данная зависимость имеет нелинейный характер,при этом 1 . =5 л/с, 0,,=170 л/с, что не исчерпывает ресурса установки. Соответствующая ей зависимость = =Ч,(М) характеризует изменение расхода охлаждающей жидкости в к:аждой секции охлаждения. Зависимость Я =й„(Н) харак:теризует изменение расхода охлаждающей жидкости в устройстве охлаждения при включении магистрального клапана 15. Для нее Q 11 л/с, („,„= =385 л/с. Этой зависимости соответствует кривая Q =ф (N) . Зависимость Др =й (М) характеризует изменение расхода в устройстве при включении магистральных клапа-. нов 14 и 15. При таком включении =25 л/с, С1 „=555 л/с, что поМйп > Э ИФХЪ зволяет полностью исчерпать ресурс где А — целая часть от деления,определяющая число секций, в которых включены нсе клапаны I l  — остаток от деления, 5 Зависимость числа включенных секций от целой части А задана н табл, 1. установки. Этой эянисимости соответствует кривая (=,(N) . Анализ зависимостей 0 =Г (N) показывает, что если для охлаждения требуется расход, находящийся в пределах 0 < Qр Яр = (N), если N Q =385 л/с, Q =55 i л/с — константы установки, равные расходам охлаждающей жидкости, которые обеспечиняются включением магистральных клапанон 14 15, 14 и 15 соответственно. Кроме того, приращение расхода жидкос35 ти при изменении на одно дискретное состояние различно. Так, для Цр = =Х,(N} максимальное приращение л1= =5 л/с, минимальное л2=! л/с и составляют 0,9% и 0,2% от макси4О мального расхода. Для рабочей области 0 = (11), попадающей н интервал 0 0р О 43-8 л/c ф й4-3 л/с и составляют 1,44% и 0,54% соотнетст45 венно. Для рабочей области Q =f (N) р- з в интервале 1 Црi0, а5-ll0 л/с,,баб=5 л/с:и составляют 1,8% и 0,9% соответственно. Таким образом, используя зависимости Q<=f (N) н устройстве, можно регулировать расход охлаждающей жидкости с дискретностью, находящейся в интервале 0,2 †8% а н среднем она составпяет 1%, тогда как регу55 лирование расхода жидкости при включении клапанон обычным способом осуществляется с дискретностью, равной 5,88%, т.е. имеет место повьппение 1268234 уровня дискретности болев, чем в пять раз. изобретения Формула сигналов датчиков температуры,входы которого являются первым и вторым входами вычислительной машины, а выход соединен с вторым входом блока математических моделей расчета, при этом выход блока управления отсечными клапанами является выходом вычислительной машины и соединен с отсечными клапанами. Вdc a/с d0O И0 70 tdd Фиг.2 Составитель N.Ðûáüåâ Редактор Г.Гербер Техред M.MoðlrHTää Корректор T.Колб Заказ 5960/6 Тираж 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, зная зависимость р=Х(М), можно определить количество отсечных клапанов, которые необходимо включить, чтобы обеспечить рассчитанный расход охлаждающей жидкости. И поскольку в устройстве производится последовательное включение клапанов в секциях,то при расчете расхода н каждом канале учитывается расход в данный момент через другие секции. Устройство для управления охлаждением листового проката, включающее охлаждающую установку, содержащую магистраль, секции охлаждения, водоводы секций, нерегулируемые сопла, датчики температуры полосы, соединенные с первым и вторым входами вычислительной машины, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и точности регулирования температуры полосы при использовании воды оборотного цикла и промышленного сжатого воздуха, оно снабжено отсечными клапанами, расходомером, при этом магистраль расчленена на два канала и водовод каждой секции охлаждения расчленен на три канала и затем объединены соответственно в магистраль и водовод секции, н каждом канале установлен отсечной клапан, причем 10 каналы выполнены из труб с соотношениями сечений н магистрали 1:2, а в каждой секции — 1:?:4, кроме того н магистрали установлен расходомер, выход которого соединен с тре15 тьим входом вычислительной машины, содержащей последовательно соединенные блок обработки сигналов расходо- мера, блок математических моделей расчета, блок управления от20 сечными клапанами и блок отработки
=Й, (N если Ц <Цр-. Г,, то по зависимости
