Способ управления термоупрочнением проката на выходной стороне сортового стана и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано при про ,1 изводстве термоупрочненной стали. Цель изобретения - повьтение надежности управления п снижение энергозатрат . Сущность изобретения заключается в том, что измеряются: тем7 пёратура проката - датчиком 3, размер поперечного сечения проката - датчиком 4, скорость проката - датчиком 5, температура охладителя на входе в установку 2 термоупрочнения - датчиком 6, температура охладителя на выходе их установки 2 - датчиком 7, Сигналы с указанных датчиков поступают на входы вычислительного блока 8, где по ним рассчитывается расход охладителя, которьй необходимо подавать в установку термоупрочнения для охлаждения проката до заданной температуры. За заданный интервал времени выделяют анализатором 10 минимальное значение расчетного .значения охладителя, по которому регулятором 11 и клапаном 12 изменяют S (Л С ю Ч ;о N3

Соаа СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (5D 4 В.21 В 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:, Д!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЧ! И ОТКРЫТИЙ (21) 3923472/22-02 (22) 08.07.85 (46) 30.12.86. Бюл. Р 48 (71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им.XXV съезда

КПСС (72) В.!1.Нечитайло, И.Х.Левина, M.È.Êoñò 0÷åíêî, В.Г.Касьянепко и В.А.Нечепоренко (53) 621.771.016-25:66.012-52 ° 1 (088.8) (56) Патент Японии Р 50-5663, кл. В 21 В 37/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 1178517, кл. В 21 В 37/10, 1984. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРИОУПРОЧНЕННЕМ ПРОКАТА НА ВЫХОДНОЙ СТОРОНЕ СОРТОВОГО СТАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано при производстве термоупрочненной стали а

Цель изобретения — повышение надежности управления и снижение энергозатрат. Сущность изобретения заключается в том, что измеряются: температура проката — датчиком 3, размер поперечного сечения проката— датчиком 4, скорость проката — датчиком 5, температура охладителя на входе в установку 2 термоупрочнениядатчиком 6, температура охладителя на выходе их установки 2 — датчиком .7. Сигналы с указанных датчиков поступают на входы вычислительного блока 8, где по ним рассчитывается расход охладителя, который необходимо подавать в установку термоупрочнения для охлаждения проката до заданной температуры. 3а заданный интервал времени выделяют анализатором

10 минимальное значение расчетного .значения охладителя, по которому регулятором 11 и клапаном 12 изменяют

1279692 расход охладителя. До места уста-новки насоса 15 на трубопроводе подачи охладителя в установку подают в охладитель полиакриламид, причем

его расход изменяют в зависимости от

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к автоматизации прокатного производства и может быть использовано при производстве термоупрочненной стали. 5

Цель изобретения — повышение надежности управления процессом и снижение энергозатрат.

На фиг.1 приведена блок-схема уст 0 ройства; на фиг.2 - зависимость между расходом охладителя и концентрацией раствора полиакриламида, определенная в промышленных условиях; на фиг.3 — блок-схема анализатора на

Ф !5 фиг. 4 — блок-схема функционального преобразователя; на фиг ° 5 — функция преобразования функционального преобразователя.

Между последней чистовой клетью

20 и установкой 2 термоупрочнения проката и на трубопроводах подачи охладителя установлены датчики контроля технологических параметров проката и процесса термоупрочнения: датчик 3 температуры проката, датчик 4 размера поперечного сечения проката, датчик

5 скорости проката, датчики б и 7 температуры охладителя на входе и выходе установки 2 термоупрочнения

30 соответственно. Выходы всех датчиков подсоединены на вход вычислительного блока 8, на один иэ входов которого подсоединен задатчик 9 требуемой температуры охлаждения. Выход вычисли- 35 тельного блока 8 подсоединен на вход анализатора 10. Первый выход анализа" тора 10 подсоединен на вход регулятора 11 расхода охладителя, выход которого соединен с регулируемым кла- 0 паном 12. Второй выход анализатора 10 подсоединен к входу функционального преобразователя 13, выход которого подсоединен на вход регулятора 14 концентрации раствора полиакриламица разности текущего расчетного значения расхода охладителя и минимального значения расхода схладителя, определенного за предыдущий заданный интервал времени. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. в охладителе, который расположен перед насосом 15 подачи охладителя.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что управление расходом осуществляется не только с помощью клапанов на трубопроводе и дополнительного включения насоса (постоянная составляющая), но и путем изменения концентрации раствора полиакриламида в охладителе, поступающем в насосную установку (переменная составляющая). Увеличение расхода охладителя без увеличения давле- ния происходит ввиду уменьшения гидравлических потерь по трассе подачи охладителя.

Управление по .чредлагаемому способу осуществляется следующим образом.

По значениям параметров проката и процесса термоупрочнения, получаемых от соответствующих датчиков, и по значению сигнала задатчика требуемой температуры охлаждения в вычислительном блоке рассчитывается расход охладителя Q из уравнения теплового баланса. Сигнал, пропорциональный этому значению, поступает на вход анализатора, где разделяется на постоянную Qc и переменную

Я„,,„ составляющие. Сигнал Я п„ поступает на вход регулятора, по команде которого в зависимости от величины сигнала производится отработка управляющего воздействия регулируемыми клапанами, расположенными на трубопроводе подачи охладителя, сигнал

Q>ù, поступает на вход функциональ ного преобразователя, в котором определяется концентрация раствора полиакриламида, подаваемого в систему с целью увеличения расхода охладителя, компенсирующего колебания технологических параметров проката и процесса термоупрочнения.

1279692

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков 4-7 соответственно температуры проката, размера поперечного сечения проката, скорости проката, температуры охладителя на входе и выходе установки термоупрочнения поступают на входы вычислительного блока 8, на один из входов которого поступает сигнал с выхода 1О задатчика 9 требуемой температуры охлаждения проката..

По значениям этих сигналов в вычислительном блоке 8 по уравнению теплового баланса рассчитывается зна- 15 чение расхода охладителя, необходимое для охлаждения проката до заданной температуры. Сигнал Q, пропорциональный значению расхода охладителя, с вычислительного блока 8 поступает 20 на вход анализатора 10 (фиг.3), где производится разделение сигнала Q на постоянную 0«„ и переменную

Q z» составляющие. Разделение сигнала Q производится следующим образом: 25 в блоке 16 памяти текущих значений через промежутки времени, определяемые задатчиком 17 времени, производится накопление N измерений Q

Блок 16 памяти текущих значений пред- Зо ставляет собой блок сдвигающих регистров, число N которых определяется задатчиком 18 числа измерений. Значения текущих измерений поступают в блок 19 выделения минимального значе3S ния измерения, которое и принимается за постоянную составляющую Qcoogt .

Величина сигнала Q „ поступает на вход цифро-аналогового преобразователя 20, где преобразуется в величину U«„ t. задания регулятору 11 расхода охладителя. Пропорционально величине сигнала U „ в регуляторе

11 вырабатывается управляющее воздействие, сигнал которого поступает на вход регулируемого клапана 12 на трубопроводе подачи охладителя.

Сигнал минимального значения текущего измерения с выхода блока 19 поступает на вход блока 21 вычитания, на второй вход которого поступает текущее значение Q;. Разница между

Q, и Q ;Ä является переменной составляющей Q чд„, сигнал которой поступает на вход функционального преобразователя 13 (фиг.4). Переменная со- 55 ставляющая Q „ поступает на регистр

22 значений, выходы которого подсоединены на входы линейных цифро-анаг ло говых блоков 23, а выходы последних через схему 24 согласования подсоединены к блоку 14. Функция преобразования функционального блока 13 представлена на фиг.5 где Q — пеЭ чаг ременная составляющая сигнала задания на управление расходом, С вЂ, концентрация раствора полиакриламида.

При переходе на новую марку стали или профилеразмер, характеризующиеся новыми значениями технологических параметров проката и процесса термоупрочнения, а также значением заданной температуры охлаждения проката, анализатор 10 выдает по первому выходу сигнал на вход регулятора 11 расхода охладителя, выходной сигнал которого подается на вход регулируемого клапана 12, находящегося на трубопроводе охладителя °

При отклонении значений технологических параметров проката или процесса термоупрочнения анализатор 10 выдает через второй выход переменную составляющую сигнала на изменение расхода охладителя на вход функционального преобразователя 13, сигнал которого подается на вход регулятора

14 концентрации полиакриламида. Таким образом, не изменяя давления в системе подачи охладителя по первому контуру управления, изменяют расход охладителя в системе термоупрочнения.

Управление по двум контурам исключает необходимость частой перестройки мощных регулирующих клапанов, находящихся на трубопроводе охлаждения, или повышения давления в системе охлаждения.

Применение способа управления тер-, моупрочнением проката на выходной стороне сортового стана и устройства для его реализации обеспечит повышение качества проката и надежности управления процессом и снижение энергозатрат.

Формула изобретения

1. Способ управления термоупрочнением проката на выходной стороне сортового стана, включающий измерение температуры проката, размера поперечного сечения проката, скорости проката, температуры охладителя на входе и выходе установки термоупрочнения, расчет по ним расхода охладителя, поР аваемого в установку термоупрочнения для охлаждения проката до заданной

127 температуры, управление расходом охладителя путем воздействия на регу лирующие клапаны, находящиеся на трубопроводе охладителя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности управления процессом и снижения энергозатрат, дополнительно подают в охладитель полиакриламид, выделяют минимальное значение расчетного расхода охладителя за заданный интервал времени, по которому изменяют расход охладителя, а расход полиакриламида изменяют в зависимости от разности текущего расчетного значения расхода охладителя и минимального значения расхода охладителя, определенного за предыдущий заданный интервал времени.

2. Устройство управления термоупрочнением проката на выходной стороне сортового стана,. содержащее дат" чики температуры проката, размера

:поперечного сечения проката, скорости ! проката, температуры охладителя на входе и выходе установки термоупрочнения, задатчик требуемой температуры ,охладителя проката, вычислительный

9692,Б блок, регулятор расхода охладителя, регулируемый клапан, причем все датчики и задатчик -требуемой температуры охлаждения проката подсоединены на входы вычислительного блока, выход регулятора расхода охладителя соединен с регулируемым клапаном на трубопроводе охладителя, о т л и ч a— ю щ е е с я тем, что, с целью повы10 шения надежности управления процессом и снижения энергозатрат, оно снабжено насосом, анализатором, функциональным преобразователем и регулятором концентрации полиакриламида

f5 в охладителе, который расположен перед насосом, причем вход анализатора соединен с выхоцом вычислительного блока, первый выход анализатора соединен с входом регулятора расхода

20 охладителя, а второй выход анализатора соединен с входом функционального преобразователя, выход которого соединен с входом регулятора подачи концентрированного раствора лоли25 акриламида, причем насос установлен на трубопроводе подачи охладителя в установку термоупрочнения °

0,005

0,0

Жиг. Л

П,ого

c%!

279692

1279692

РИ

00/

Соетавитель Ю.Рыбьев

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор О.Луговая

Заказ 6994/8

Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская лаб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4