Устройство для регулирования температуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< и 753512

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (51) м. К,.з (22) Заявлено 21.1177 (21) 2545313/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070880. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 070 880

В 21 В 37/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.771..016: 66,012-52 ° 1 (088.8) В.Н. Смирнов, A.È, Кобзарь, A.È, Герцев, В.К. Хотулев, A,Ñ. Филатов, Б,Е. Степанов, В, В, Павленко, Э, П. Яшкин и

Б, В, Йофин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛОСЫ

HA ВЫХОДНОМ РОЛЬГАНГЕ НЕПРЕРЫВНОГО CTAHA ГОРЯЧЕЙ

ПРОКАТКИ

Иэ обретение относится к прок атному производству а точнее к регулирующим устройствам при прокатке горячего листа, и может быть использовано для регулирования температуры горячекатанной полосы при прохождении по отводному рольгангу.

Известно устройство для регулирования температуры смотки горячекатан-10 ной полосы в рулоне, предназначенное для выравнивания. температуры по длине полосы, содержащее датчики толщины и скорости перемещения проката датчики температуры проката до после установки охлаждения, вычис-. ли" ельное устройство, регулирующее подачу воды в установки охлаждения 1

Недостатком такого устройства является отсутствие узла, учитывающего время срабатывания механизма подачи воды.

Известно устройство для рдгулиро вания процесса термоупрочнения проката, предназначенное для обеспечения 25 равномерности механических свойств прокатываемых полос, в которое входят датчики скорости перемещения проката и температуры проката на входе в установку для термоупрочнения, ор- 3Q ганы сравнения и коррекции и вычислительное устройство регулятора расхода охладителя, датчики температуры охладителя (2) .

Недостатком этого устройства является отсутствие органов, контролирующих работу вентиля, подающего охладитель.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования температуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки, содержащее вычислительное устройство, толщиномер, датчики импульсов и пирометры 13).

В вычислительный блок заводятся сигналы с пирометров после последней черновой клети, между клетями числовой группы перед тянущими роликами

28 и 30; с датчика наличия металла, месдозы, тахогенератора, толщиномера, Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не может быть применено для регулирования тем. пературы инструментальных нержавеющих и специальных сталей, где требу ется высокая точность регулированию

753512 температуры по длине полосы, так как не учитыв ается время срабатывания клапанов, подающих воду к секциям охлаждения и отключающие ее °

Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры метелла по длине полосы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки введены преобразователь частота" аналог, задатчик длины неохлаждаемой части полосы, делительные устройства, задатчик конструктивного коэффициента вентиля, сумматоры, вычитающие устройства, узлы регулируемой за- 15 держки.

Такое конструктивное выполнение устройства для регулирования температуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки 20 позволяет понысить точность регулирования температуры по длине листа, Применяемые в устройствах для регулирования температуры электропневматические клапаны-вентили имеют раз- 25 личное время открывания и закрывания, Это время зависит от давления воздуха в магистрали управления и давления воды, При закрывании давление воды препятствует закрытию клапана, а при о тк рыти и и омо гает, |

Время открывания клапана зависит от суммы давлений воздуха и воды, а время закрывания зависит от их разнос-З5 ти. Если давление воздуха технически нетрудно сделать стабильным, то давление воды н магистрали охлаждения с большими расходами застабилизировать практически невозможно.

При прокатке полос из инструмен таль ных, нержавеющих и специальных сталей требуется пропускать головную часть полосы без охлаждения для обеспече.— ния хорошего формирования нескольких первых витков на сматчвающем устройст 45 не.

Аналогичная задача возникает для формирования плотной намотки рулона на последних витках, Режим пропуска головной и хносто- 50 вой частей полосы без охлаждения ,особенно необходим при прокатке инструментальных, нержавеющих и специальных сталей, когда с понижением температуры резко унеличивается жесткость полосы. При дальнейшей обработке передний конец полосы, смотанный при повышенной температуре с неудовлетворительными механическими свойствами отрезается, В связи с этим для повышения выхода годного требуется

У

60 возможно более ;точное включение и отключение секций на одном и том же участке полосы при движении ее через систему охлаждения, т,е. температурное поле полосы должно иметь явно в 6

ы 65 раженный температурный скачок, В таких условиях время обрабатынания кла. панон по длине установки охлаждения различно из-эа изменения давления воды в магистрали охлаждения. Поэтому время подачи сигнала включения и отключения секции должно непрерывно корректироваться в функции деления воды в магистрали охлаждения. . С этой целью введено решающее устройство, куда заводят сигналы расхода и давления воды в магистрали.

На фиг. 1 изображена схема устройства для регулирования температуры полосы на выходном рольганге; на фиг, 2 — блок-схема решающего устройства; на фиг, 3 — диаграмма, поясняющая работу решающего устройства, где на диаграмме A показано необходимое время работы вентиля — t на диаграмме  — показано время работы ны- числительного устройства, н а ди аграмме С показано время работы решающего устройства.

Устройство для регулирования температуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки состоит из числовой группы 1 клетей стана, н которой полосу 2 прокатынают до требуемых геометрических размеров; тянущих роликов 3, необходимых для придания полосе натяжения на отводящем рольганге и для надежной заправки полосы н сматывающее устройство 4; секций 5 и б верхнего и нижнего охлаждения, предназначен ных для понижения температуры металла; вентилей 7, при помощи которых осущестнляют или прекращают подачу воды к секциям охлаждения; воздушной водяной 8 и 9 магистралей; источника сжатого воздуха 10; источника охлаждающей воды 11; пирометра 12 конца прокатки, измеряющего температуру металла при выходе из последней клети чистовой группы стана; датчика 13 наличия проката в последней клети; датчика 14 импульсов на валу двигателя последней клети, предназначенного для получения сигнала, пропорционального скорости последней клети стана; измерителя 15 толщины, замеряющего .толщину проката на выходе из чистовой групы клетей стана; пирометра 16 смотки, регистрирующего температуру проката после установки охлаждения перед смоткой; датчика 17 импульсов, предназначенного для получения сигнала, пропорционального скорости сматывающего устройства и задающего уотройства 18, из которого в вычислительное устройство 19 поступает сигнал, пропорциональный необходимой температуры смотки; датчика 20 давления в воздушной магистрали и датчика 21 давления в магистрали охлаждения; решающего устройства 22, в котором осуществляется расчет вре«

753512 мени подачи сигнала на. открывание или закрывание вентилей.

Решающее устройст но 22 сос тоит из преобразователя 23 частота-аналог, предназначенного для преобразования иМпульсного найряжения с датчиком 14 и 17 импульсов в постоянное напряжение; задатчика 24 длины неохлаждаемой части полосы, с которого поступает сигнал на делительное устройство 25; эадатчика 26 конструктивного коэффициента вентиля; сумматоров 27 и 28; делительных устройств 29 и 30; вычитающих устройств

31 и 32; узла 33 регулируемой величины з ад ерж ки, устройство для регулирования температуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки работает следующим образом.

При захвате переднего конца полосы 2 последней клетью чистовой груп- 2Q пы 1 с датчика 13 наличия проката в вычислительное устройство 19 поступает сигнал на подготовку к включению вентилей 7, туда же (вычислительное устройство 19) поступают сигналы тем- 25 пературы конца прокатки с пирометра

12, скорости полосы с датчик а 14 импульсов, толщина металла на выходе из стана с толщиномера 15 необходимой температуры смотки с з адающего уст- 3Q ройства. 18. В вычислительном устройстве 19 происходит расчет сигнала н ключения, необходимого копичества вентилей 7 секций верхнего 5 и нижнего 6 охлаждения, 35

При заходе полосы 2 в сматывающее устройство 4 в вычислительное устройство 19 поступают сигналы коррекции температуры смотки с пирометра 16 смотки и скорости намотки с тянущих роликов 17. В вычислительном устройстве 19 происходит пересчет сигнала, пропорционального количеству секций охлаждения и при необходимости происходит подключение или отключение нужного числа секций, Решающее устройство работает следующим образом.

Сигнал постоянного тока, пропор- . цион альный скорости, сформированный в пре образов ателе 23 цифра-аналог, 50 совместно с сигналом S, пропорциональным неохлаждаемому участку полосы, с задатчика 24 поступает в делительное устройство 25. С выхода 25 сигнал поступает в вычитающие уст- 55

Ч ройства 31 и 32, куда поступают такя ее ситиелы1 = c делительРь, иль

Д ного устройства 29 й1 = с вычисли., оэ р р вэ нА тельного устройства 30, где t — время включения вентиля; аа время отключения вентиля. ов

A — конструктивный коэффициент вентиля; 65 р рц и давлению н ноэдушной магистрали;

Рв - сигнал, пропорциональный давлению в водяной магистралии, В устройство 29 поступают сигналы: А — с задатчика.26 конструктинного коэффициента и @II + P — с сум8с матора 27, Аналогично н делительное у тройство 30 поступают с задатчика 26 и Р - Рц - с сумматора 28.

B сумматоры 27 и 28 поступают сигналы давления н воздушной магистрали датчика 20 и водяной с датчика 21.

В вычитающем устройстве 31 формируют сигнал:

Р . +Рв где 1. — время задержки включения вентиля.

В вычитающем устройстне 32 формируют сигнал:

5 А

PPS5 РВ

- время задержки отключения вентиля, С вычитающих устройств 31 и 32 и вычислительного устройства 19 сигналы поступают в узел 33 регулируемым э адержек, которые упр авляют включением или отключением вентилей 7.

Смысл работы решающего устройства

22 поясняют диаграммы, изображенные на фиг. 3, где tp — необходимое время работы нентилей, В момент о с значительного устройстна поступает сигнал на включение вентилей, так как вентили имеют разброс во времени включения, то включение может прои-. зойти в любой момент и промежутке от t до t>. Введение же решающего устройства 22 позволяет определить время включения вентилей tI > и н зависимости от этого временй определить время задержки на включение, Следовательно, в момент t> сигнал с вычислительного устройства 19 поступает не на вентиль, а на решающее устройство 22, которое, определив время включения вентиля t z, вычисляет время задержки tzz с таким расчетом, чтобы включение произошло в момент

Рналогично работает решающее устройстно 22 при отключении, В момент вычислительного устройства 19 поступает сигнал на отключение. Решающее устройство 22 определяет время отключения вентиля еэ и рассчитывает время задержки отключения вентиля

Устройство тдля регулирования температуры полосы позволяет точнее оп753512 ределить момент подачи сигнала управления секциями, В результате чего, учитывая разброс времени срабатывания вентилей, достигающий четырех секунд, с термоупрочнением дополнительно йрокатыв аетс я количеств о металла, s азис я щее от скорости прокатки, Мдоп -2 ср пр > где 2 - коэффициент, так как на каждой полосе происходит включе. ние и отключение;

И -„, количество металла, прокаты- 15 ваемого с термоупрочнением, эа счет введения дополнительногр вычислительного .Устройства; — 2 сек - среднее время сра- 20 ср батыв ани я в ентилей у

V - скорость прохождения металла по по выходному рольгангу, При средней скорости прокатки

V ð = 5 м/с на каждой полосе можно получить дополнительно металла с заданными свойствами (термоупрочненно го) ноя 2 2 ° 5 = 20 м

Формула изобретения

Устройство для регулирования темпе« ратуры полосы на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки, содержащее вычислительное устройст во, толщиномер, датчики импульсов и пирометра, о тл и ч аю ще ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры по длине полосы, в него введены датчики давления в магистрали охлаждения. и воздушной магистрали, преобразователь частота-аналог, задатчик длины неохлаждаемой части полосы, делительные устройства задатчик конструктивного коэффициейта вентиля, сумматоры, вычитающие устройства, узлы регулируемой задержки, причем входы преобразователя частота-аналог соединены с выходами датчиков импульсов, выход преобразователя соединен с входом первor о делительного устройства, второй вход первого делительного устройства соединен с выходом задатчика времени упреждения, выход первого делительного устройства соединен с входами вычитающих устройств, вторые входы вычитающих устройств соединены с выходами, делительных устройс тв, первый вход второго делительного устройства соединен с выходом задатчика . конструктивного коэффициента вентиля, и первым входом третьего делительного устройств а, второй вход второго делительного устройства соединен с выходом первого сумматора, второй вход третьего делительного устройства соединен с выходом второго сумматора, первые входы сумматоров седине.

Ны с выходом датчика давления в магистрали охлаждения, вторые входы сумматоров соединены с датчиком давления в воздушной магистрали, выход первого вычитающего устройства соединен с первым входом узла регулируемой задержки каждого вентиля, выход второго вычитающего устройства соединен с вторым входом узла регулируемой задержки каждого вентиля, третий вход каждого узла регулируемой задержки соединен с выходом основного вычислительного устройства, выход каждого узла регулируемой задержки соединен с соответствующим вентилем, Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 50-18868, кл. 12 С 211,4, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 441057, кл, В 21 В 37/10, 1972.

3. Патент ChlA 9 3604234, кл. 7213, апублик. 1974 (прототип) .