Способ управления многоклетевым прокатным станом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яу В 21 В 37/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770665/02 (22) 18.12,89 (46) 07,12.91. Бюл. М 45 (71) Липецкий филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института систем автоматизации и управления (72) В,А.Пименов, Ю.А.Чурсин, В.П.Рубанов и Ю.А.Цуканов (53) 621.771,23.08:620.191.38 (088.8) (56) Сергеев А.С. Современные устройства компенсации эксцентриситета валков в системах автоматического регулирования толщины полосы при прокатке,— М., 1984, Железнов Ю.Д., Коцарь С.Л., Абиев А, Г.

Статистические исследования точности тонколистовой прокатки. — М,: Металлургия, 1974, с. 79-86, Беняковский М.А., Мазур В,Л., Мелешко В.И. Производство автомобильного листа.— М.: Металлургия, 1979, с. 255. t56. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКЛЕТЬЕВЫМ ПРОКАТНЫМ СТАНОМ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам управления непрерывными станами горячей и холодной прокаток металлопродукции из

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам управления непрерывными станами горячей и холодной прокатки металлопродукции из черных и цветных металлов.

Цель изобретения — повышение точности проката путем уменьшения колебаний его толщины вследствие эксцентриситета валков.

Способ управления прокатным станом включает настройку механизмов клетей на

„„SU ÄÄ 1696027 Al черных и цветных металлов. Цель изобретения — повышение точности проката путем уменьшения колебаний его толщины вследствие эксцентриситета валков, Способ предусматривает настройку механизмов клетей на заданное распределение обжатий по клетям, заправку полосы в стан, ее прокатку и корректировку обжатий относительно базовых значений, Новым в способе является то. что дополнительно измеряют суммарный эксцентриситет валков каждой клети, определяют среднее значение суммарных эксцентриситетов валков всех клетей стана и корректируют обжатия по клетям относительно базовых значений в зависимости от соотношения среднего значения суммарных эксцентриситетов валков всех клетей стана и суммарного эксцентрисите-,а валков каждой клети и толщины подката перед первой клетью стана. В случае, если среднее значение суммарных эксцентриситетов валков стана превышает суммарный эксцентриситет валков первой клети обжатия корректируют во всех клетях; кроме первой.

Измерение эксцентриситетов валков может осуществляться перед и во время прокатки.

4 з.п. ф-лы, 1 табл. заданное распределение обжатий, заправку полосы в стан, ее прокатку и корректировку обжатий относительно базовых значений на величину, пропорциональную произведению толщины подката перед первой клетью на разность между средним значением суммарных эксцентриситетов валков всех клетей и суммарным эксцентриситетом валков данной клети.

Величину корректирующего воздействия s i-й клети вычисляют по формуле

1696027 и

ep= — Х е(fl- 1=1 д Hl=0. (5) д Hl -- КНо(еср — е(), (1) где д Hl — величина, на которую осуществляется корректировка обжатий в i-й клети;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от толщины готовой полосы и механических свойств и равный 1,2-2,3;

H0 — толщина подката перед первой клетью;

Cop — среднее значение суммарных эксцентриситетов валков всех клетей стана. где е(— суммарный эксцентриситет валков

i-й клети;

n — количество клетей в стане, Для получения заданной толщины полосы на выходе стана величина суммарного корректирующего воздействия по всем клетям стана должна равняться нулю, т,е. должно выполняться условие

При предлагаемом способе это условие соблюдается всегда, что можно показать путем подстановки формул (1) и (2) в формулу (3):

Q BH<= КНе(е, — е )=

l =1 (=-1

= KH0(g еср — g е )-= !

=1 !-l

= КН ((— ge>)-, е )=

)1 П)1 1 .(1 и п 4), 1 33, = KH0(— g е) — д е() = КН o(- n „ ål

П ) =11=1 l =1 и (==:1 е )- Кне(е; -, е ) = О.

) =1 )=1 (в - 1

При отрицательной величине корректирующего воздействия„вычисленной по формуле (1)„обжатия в i-й клети уменьшают, а при положительной увеличивают, Новая величина обжатия в клети Л Н((ов(после перераспределения обжатий определяется по формуле

) Hsosl = Нбаэ(+ А Н (, (4) где Ь osi обжатие в клети после корректировки;

Л Ньаа) — базовое обжатие в клети, 20

50 . 55

Так как суммарная по стану корректировка обжатий равна нулю, то общее обжатие по стану не.изменяется.

В результате корректировки обжатий обеспечиваются уменьшение колебаний толщины полосы на выходе стана, вызываемых эксцентриситетом валков, и улучшение качества продукции.

Суммарный эксцентриситет валков каждой из клетей равен сумме эксцентриситетов всех валков, установленных в клети.

Например, для 4-валковой клети квартосуммарный эксцентриситет равен

GI = Ев,рЛ + Ен,р.l + Ев.ои.l + Ен.ои.) ГДЕ Ев.p,(„ÅH.p.l — ЭКСЦЕНтРИСИтЕтЫ СООтВЕтСтвенно верхнего и нижнего рабочих валков;

es.on.l, Ен.on.(— ЭКСцЕНтрИСИтЕтЫ ВЕРХНЕго и нижнего опорных валков, Измерение эксцентриситетов отдельных валков может быть произведено при их шлифовке на вальцешлифовальных станках, однако наиболее удобным является измерение суммарного эксцентриситета всей пирамиды валков в клети путем прокручивания клети ев забое" без полосы. При этом по месдозе фиксируют максимальный размах колебаний усилия в клети, Прокрутку осуществляют в течение 2 — 3 мин, чтобы обеспечить совпадение фаз максимумов эксцентриситетов отдельных валков.

Биение бочек опорных и рабочих валков, вызванное эксцентриситетом, в прокатном стане действует как возмущение и вызывает колебания выходной толщины проката. Причем коэффициент передачи по каналу эксцентриситет валков — разнотолщинность на выходе существенно зависит. от распределения обжатия и толщины прокатываемой полосы. Величину продольной разнотолщинности полосы после прокатки, обусловленную эксцентриситетом валков, характеризует среднеквадратичное отклонение толщины от среднего значения.

Процесс формирования продольной раэнотолщинности полосы может рассматриваться как линейный стационарный динамический процесс. В этом случае дисперсия процесса на выходе может быть выражена через дисперсии входнь(х воздействий и коэффициенты передач по каналам вход-выход, Формула для расчета дисперсии линейного стационарного процесса имеет вид

hf

0(У) =,, )О(.) (.)(, Ruby Rul,y 0 (Ui) U(U)

J,k =1

1696027

10 (7) где puiuy — коэффициент корреляции между возмущениями U и Uq;

Rui у, Rug у — коэффициенты передачи возмущений по каналам Uj y u Uk-y соответственно;

0(01)0(0к) — дисперсии входных возмущений;

N — число рассматриваемых возмущений, Дисперсия эксцентриситетов, представляющих собой гармонические колебания на входе, выражается через величину эксцентриситета

0=в /2, (6)

Где 0 дисперсия; е — величина зксцентриситета, Процесс формирования продольной разнотолщинности представляет собой случай, когда на вход поступают периодические некоррелированные (т.е, pui, uk = О, при j W К) воздействия. Для этого случая, согласно формуле (5). среднеквадратичное отклонение толщины можно определить по формуле где 0 „ — среднеквадратичное отклонение толщины;

At — коэффициент передачи i-й клети по каналу зксцентриситет валков — разнотолщинность на выходе.

Для исследования влияния суммарного зксцентриситета валков при разных условиях прокатки на продольную разнотолщинность полосы применялась динамическая модель непрерывного четырехклетьевого стана холодной поокатки. Для всего сортамента холоднокатаной полосы рассчитывались динамические коэффициенты передачи для каждой клети по каналу сум. марный эксцентриситет валков — разнотолщинность на выходе при варьировании величины обжэтий в клетях, Результаты расчетов сопоставляли с экспериментальными данными, полученными при прокатке на стане, что обеспечило адекватность результатов по модели с фактическими.

Анализ значений динамического коэффициента передачи показывает, что с ростом обжэтий и толщины прокатываемой полосы влияние эксцентриситета валков на продольную разнотолщинность на выходе увеличивается. Следовательно, уменьшение обжатий в клетях с наибольшим эксцентриситетом приводит к снижению

55 передаточного коэффициента этих клетей и уменьшению среднеквадоатичного отклонения толщины на выходе, определяемого по формуле (7), Увеличение среднеквадратичного отклонения толщины из-за биения валков клетей, где обжатия увеличивают, незначительно вследствие малости зксцентриситета валков этих клетей, Коэффициент передачи первой клети на

30-60 { выше, чем остальных клетей, для которых значения коэффициента близки между собой. Поэтому увеличивать обжатия в первой клети нецелесообразно. В случае превышения соедним значением суммарных эксцентриситетов всех клетей значения суммарного зксцентоиситета валков первой клети обжатия корректируют во всех клетях стана, кроме первой, Значение коэффициента пропорциональности K в формуле (1) при реализации способа определяется по приведенной таблице в зависимости от условий прокатки, толщины полосы и ее механических свойств.

При уменьшении коэффициента К уменьшается величина корректирующего воздействия и снижается эффективность влияния на продольную разнотолщинность, При увеличении коэффициента пропорциональности К обжатия в клетях после корректировки могут достичь значений, при которых возможны перегрузки клетей, потеря плоской формы и т.п. вплоть о аварийных ситуаций на стане.

Способ осуществляю- следующим образолл.

Измеряют суммарный эксцентриситет валков каждой клети. например, по показаниям месдоз при прокрутке валков с усилием предварительного сжатия "a забое".

Вычисляют средний дпя всех клетей суммарный зксцентриситет валков по формуле (2), В зависимости от толщины подкэта вычисляют величину д Нь на которую корректируют обжатия в каждой клети, по формуле (1). Коэффициент пропорциональности К определяют по -:àáëìöå в зависимости ст толщины полосы и механических свойств подката.

Стан настраивают на базовый режим, например, по технслогической инструкции, Полосу заправляют в стан, после чегс обжатия корректируют в каждой клети относительно базовых значений на вычисленную величину д Н . Осуществляют прокатку пслоси.

Для полос, прокатанных по скорректированному режиму, среднеквадратичные отклонения толщины имели значения ":э

0,003-0,005 мм меньше, чем для полос, про1696027

Формула изобретения

1. Способ управления многоклетьевым прокатным станом, включающий настройку механизмов клетей на заданное распределение обжатий, заправку полосы в стан, ее прокатку и корректировку обжатий относительно базовых значений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышеййя точности проката путем уменьшения колебаний его толщины вследствие эксцентриситета валков, дополнительно иэмеряк>т суммарный

Составитель А.Сергеев

Редактор G.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 4254 Тираж Подписное

ВНИИПО Государственного комитета halo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 катанных по базовому режиму, Некоторое отличие фактического среднеквадратичного отклонения . от оцененного по формуле

{7) обусловлено колебаниями толщины подката для разных полос.

Уменьшение среднеквадратичного отклонения толщины позволяет сдвинуть уставку толщины в сторону отрицательного поля допусков на ф;Об9 мм без ухудшения точности и кФчеств1 продукции и обеспечивает возможность зкономии металла при поставке по TeopeTwe(.;l(oM массе. эксцентриситет валков клетей и корректируют обжатия в каждой клети относительно базового значения на величину, пропорциональную произведению толщины подката

5 перед первой клетью на разность между средним значением суммарных эксцентриситетов валков всех клетей и суммарным эксцентриситетом валков данной клети.

2. Способ по п1. отличающийся

10 тем, что коэффициент пропорциональности выбирают в пределах 1;2 — 2,3.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при превышении средним значением суммарных эксцентриситетов валков

15 значения суммарного эксцентриситета валков первой клети обжатия корректируют на всех клетях стана, кроме первой.

4. Способпоп1,отличающийся тем, что измерение суммарного эксцентри20 ситета валков производят перед прокаткой.

5. Способ по и 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что измерение суммарного эксцентриситета валков производят во время прокатl(H.