Устройство для регулирования температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки

 

у . фф йф

° р. -вМФбМ®

Coed Фееетека

Сецналистическик

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 25.07.78 (21) 2648663/22-02 (51) М. Кл.

В 21В 37/10 с присоединением заявки №

Государстееннмй кемнтет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 пе денам изобретений н еткрнтнй (53) УДК 621.771 016:

: 66.047 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

Н. Н. Дружинин, А. Н. Дружинин, Г. Б. Сапожников, В. В. Закржевский, В. М. Мельников, Е. П. Шевченко, В. М. Колядич, А. Д. Белянский, И. В. Франценюк, 3. П. Каретный и В. Х. Карюков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПОЛОСЫ В ЧИСТОВОЙ ГРУППЕ СТАНА ГОРЯЧЕЙ

ПРОКАТКИ

Изобретение относится к автоматизации полосовых станов горячей прокатки.

Известно устройство для регулирования температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки, в котором регулиро- 5 вание температуры полосы осуществляется путем изменения количества охлаждающей воды, подаваемой на полосу в межклетевых промежутках чистовой группы клетей (1). 1О

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство (2), содержащее измерители скорости и температуры полосы на выходе черновой группы, установку 15 межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в промежутках чистовой группы, управляющие входы которых присоединены к блоку расчета и распределения суммарного количества воды, кото- 20 рый вырабатывает сигналы управления расходом охлаждающей воды в зависимости от отклонения температуры полосы на выходе стана от заданного значения. Для этого используются измеритель температу- 25 ры на выходе чистовой группы стана, задатчик температуры полосы; выход которого подключен к первому входу сумматора, а выход сумматора соединен со входом блока расчета и распределения суммарного ко- ЗО личества воды. Устройство позволяет вести прокатку полос на повышенных заправочных скоростях. Увеличение заправочной скорости прокатки приводит к дополнительному тепловыделению в полосе и уменьшению теплоотдачи валкам и в межклетевых промежутках. В результате этого температура полосы на выходе стана увеличивается. Для снятия излишка тепла и получения требуемой температуры конца прокатки полосу охлаждают, начиная с ее головной части, в процессе заправки в чистовую группу. Расчет количества воды по температуре полосы за черновой группой не обеспечивает необходимую точность и поэтому используется дополнительная коррекция по температуре полосы за чистовой группой клетей.

Недостаток известных устройств состоит в следующем. Сигнал температуры полосы на выходе из чистовой группы клетей содержит переменную составляющую, вызванную наличием «глиссажных меток».

«Глиссажные метки» вЂ” колебания температуры получаются в результате дополнительной теплоотдачи глиссажным трубам в методических печах. Амплитуда «глиссажных меток», может достигать 25 — 35 С, частота колебаний лежит в пределах 0,06—

0,2р Гц, и, кроме того, начальная фаза этих

76851 колебаний неопределенна и зависит от положения сляба в печи и от величины отрезаемого переднего конца полосы перед чистовой группой. Все вышеуказанные причины существенно затрудняют коррекцию расхода воды по температуре, измеренной в одной точке и приводят к грубым ошибкам.

Выделение же средней температуры полосы по нескольким «глиссажным меткам» слишком затягивает начало коррекции, так, что температура большей части полосы может оказаться в недопустимых пределах.

Целью изобретения является повышение точности поддержания температуры полосы.

Это достигается выделением средней температуры полосы за минимально возможное время, т. е. за время прохождения одной

«глиссажной метки».

Поставленная цель достигается созданием устройства, содержащем установку межклетьевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в каждом промежутке, управляющие входы которых присоединены к блоку расчета и распределения суммарного количества воды, измерителей температуры полосы на выходе черновой и чистовой групп, измерителя скорости последней черновой клети, задатчика температуры полосы, Выход которого подключен к первому входу сумматора, выход сумматора соединен со входом блока расчета и распределения, два делителя, три ключа, блок преобразования напряжения во временной интервал, два интегратора, датчик скорости окалиноломателя, блок логики и дифференцирующее устройство, вход которого соединен с выходом измерителя температуры на выходе черновой группы, а выход с входом блока логики, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вход которого соединен с выходом измерителя скорости последней черновой клети, а выход соединен со входом первого интегратора, выход которого соединен с первым входом первого делителя, второй вход которого соединен с измерителем скорости окалиноломателя, выход соединен с первым входом блока преобразования напряжения во временной интервал и первым входом второго делителя, ко второму входу которого подключен через последовательно соединенные второй ключ, второй интегратор и третий ключ, выход измерителя температуры на выходе чистовой группы и второй вход блока преобразования напряжения во временной интервал, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, а выход второго делителя соединен со вторым входом сумматора.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока логики; на фиг. 3 — схема преобразователя напряжения.

4

К общему трубопроводу 1 подключены трубопроводы 2, подводящие воду в каждый межклетьевой промежуток. Каждый подводящий трубопровод 2 включает в себя регулирующий клапан 3 и заканчивается коллекторами 4 для распределения воды по ширине полосы. Вход каждого регулирующего клапана 3 подключен к соответствующему выходу блока 5 расчета и распределения суммарного количества воды, вход которого соединен с выходом сумматора 6, первый вход которого соединен с выходом задатчика 7 температуры полосы, а второй вход с выхода второго делителя 8, первый вход которого соединен с выходом первого делителя 9, и входом в блок 10 преобразования напряжения во временной интервал, а второй вход через последовательно соединенные ключ 11, интегратор 12 и ключ 13 с выходом измерителя 14 температуры на выходе чистовой группы и вторым входом в блок 10 преобразования напряжения во временной интервал, выход которого соединен с управляющими входами ключей 11 и 13.

Первый вход первого делителя 9 через ключ 15 и интегратор 16 соединен с датчиком 17 скорости последней черновой клети, а второй вход первого делителя соединен с датчиком 18 скорости окалиноломателя. Управляющий вход ключа 15 подключен к выходу блока 19 логики, вход которого подключен к выходу дифференцирующего устройства 20. Вход дифференцирующего устройства 20 соединен с выходом измерителя 21 температуры полосы за черновой группой.

Устройство работает следующим образом.

При попадании полосы под измеритель 21 температуры полосы на выходе из черновой группы сигнал, пропорциональный температуре полосы, поступает на вход дифференцирующего устройства 20, которое осуществляет дифференцирование сигнала температуры, т. е. производится выделение переменной составляющей «глиссажных меток», и подается на блок 19 логики. Блок 19 логики представлен на фиг. 2. При поступлении на вход порогового устройства 22 положительной полуволны синусоидального сигнала на его выходе формируется управляющий импульсный сигнал на включение управляемого ключа 23. При изменении полярности входного сигнала на отрицательную срабатывает пороговое устройство 24, которое записывает логическую единицу в счетчик 25 импульсов и переключает триггер 26. В тот момент, когда число, записанное в счетчик импульсов, станет равно двум, на выходе счетчика 25 импульсов формируется сигнал, переключающий триггер 26 в исходное состояние. Т. о. сигнал на выходе триггера 26 существует в течение времени прохождения одной глиссажной метки, 768514 о гл> вх

u...„(> и= О

1 ввых— гл> вх получаем: о гл Овх свых—

Овых 1 вых

5

Таким образом, ключ 15 является замкнутым. на время прохождения одного периода колебания температуры. В течение этого времени происходит интегрирование сигнала скорости последней черновой клети на интеграторе 16. После окончания интегрирования на выходе интегратора 16 запоминается напряжение, пропорциональное длине полосы, на которой размещается один период колебания температуры:

У,„„= k (UI,Ю-l„„(1) о где т, — время прохождения «глиссажной метки», на выходе из черновой группы. о с„— длина «глиссажной метки» на выходе из черновой группы.

Это напряжение подается на вход делителя 9, с помощью которого производится определение времени прохождения «глиссажной метки» на выходе чистовой группы стана. Время прокатки «глиссажной метки», равно отношению ее длины на выходе стана к скорости прокатки. Учитывая, что: (2)

Овых

Применяя закон постоянства секундного объема и пренебрегая уширением полосы в процессе прокатки, получаем: (4)

» вых

Решая совместно уравнения (3) /4/, получаем время прохождения одного полного колебания температуры: о гл вых—

1 вх

Здесь вх, V»», H Нвых — скорости и толщины полосы на входе и выходе чистовой группы соответственно. Сигнал, пропорциональный скорости полосы на входе в чистовую группу с измерителя скорости окалиноломателя 17 поступает на второй вход делителя 9. Т. о. на выходе делителя 9 до попадания полосы под измеритель температуры на выходе чистовой группы 14 сформирован сигнал, пропорциональный времени прохождения одного периода колебаний температуры на выходе чистовой группы. При попадании переднего конца полосы под измеритель 14 температура полосы на выходе чистовой группы переключается триггер 27 и замыкает управляемый ключ 28. При этом начинается интегрирование на интеграторе

29 напряжения, пропорциональное обратной величине входного напряжения, которое поступает с выхода пе1?ваго делителя9 >

6 на вход делителя 30. Когда напряжение на выходе интегратора 29 достигнет уровня срабатывания порогового устройства 31, пороговое устройство 31 переключается и устанавливает триггер 27 в исходное состояние. Блок 10 вырабатывает импульсы в начале и в конце временного интервала, соответствующего преобразуемому входному напряжению. По начальному импульсу на выходе блока 10 преобразования напряжения во временной интервал замыкается ключ 11 на входе интегратора 12 и размыкается ключ 13 на выходе интегратора 12.

Интегрирование продолжается до тех пор, пока блок 10 преобразования напряжения во временной интервал не выдаст второй управляющий импульс к моменту окончания «глиссажной метки» и произойдет размыкание ключа 11 на входе интегратора 12 и замыкание ключа 13 на выходе интегратора 12. В результате выходной сигнал интегратора 12 поступает на второй вход делителя 8. На выходе делителя 8 формируется сигнал — 6вых.ср вых.ср > где U8 вых — напряжение измерителя температуры 14 на выходе чистовой группы.

Т. о. на второй вход сумматора 6 подается напряжение, пропорциональное средней температуре полосы на выходе из чистовой группы, определенное за время прохождения одного полного колебания температуры — одной «глиссажной метки».

На выходе сумматора 6 вырабатывается сигнал отклонения температуры на выходе чистовой группы от заданной. По этому сигналу блоком 5 расчета и распределения суммарного количества воды вырабатывается управляющее воздействие на регулирующие клапаны 3.

Применение предлагаемого устройства позволяет определять среднюю температуру полости за минимально возможное время— время прохождения одного полного колебания температуры полосы. В результате, часть полосы, прокатанная с температурой, лежащей в допустимых пределах, увеличивается на 200 — 250 м для тонких полос (H„,х 1,2 — 3 мм) и на 60 — 80 м для полос с H»,, — 4 — 12 мм, где Н»» толщина готовой полосы.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки, содержащее установку межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в каждом промежутке, управляюп,пе входы которых присоединены

768514 к блоку расчета и распределения суммарного количества воды, измерителей температуры полосы на выходе черновой и чистовой групп, измерителя скорости последней черновой клети, задатчика температуры полосы, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход сумматора соедйнен со входом блока расчета и распределения суммарного количества воды, отл ич а ю щееся тем, что, с целью повышения точности поддержания температуры полосы, оно дополнительно содержит два делителя, три ключа, блок преобразования напряжения во временной интервал, два интегратора, датчик скорости окалиноломателя, блок логики и дифференцирующее устройство, вход которого соединен с выходом измерителя температуры на выходе черновой группы, а выход — с входом блока логики, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вход которого соединен с выходом измерителя скорости последней черновой клети, а выход соединен со входом первого интегратора, выход которого соединен с первым входом первого делителя, второй вход которого соединен с измерителем скорости окалиноломателя, выход соединен с первым вхо5 дом блока преобразования напряжения во временной интервал и первым входом второго делителя, ко второму входу которого подключен через последовательно соединенные второй ключ, второй интегратор и тре10 тий ключ, выход измерителя температуры на выходе чистовой группы и второй вход блока преобразования напряжения во временной интервал, выход которого соединен с управляющими входами второго и треть15 его ключей, а выход второго делителя соединен со вторым входом симматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3514984, кл. В 21В

37/00, 1974.

2. Патент Великобритании М 1421997, кл. В 21 45/02, 1972,