Способ регулирования толщины полосиз разрезанного ha части подката принепрерывной горячей прокатке иустройство для его осуществления

 

ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ тек

Союз Соаетскик

Социалистических йнеспублнк

<1797813

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 020479 (21) 2745446/22-02 с присоединением заявки Ио (23) ПриоритетОпубликовано 230181, Бюллетень И9 3

Дата опубликованияописания 230181 (53)М. Кл.з

В 21 В 37/08

Гасударственный комитет

СССР

llo данам нзобретеннй н открытнй (53) УДК621.771.,01 (088„8) (72) Авторы изобретения

Е ° В.Леонидов-Каневский, Н, Г. Лысенков, Н. Г, Ковалев и Л,Т. Ставнийчук (71) Заявитель

Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОС ИЗ РАЗРЕЗАННОГО

HA ЧАСТИ ПОДКАТА ПРИ НЕПРЕРЫВНОИ ГОРЯЧЕИ ПРОКАТКЕ

И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУще,СТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для автоматизации прокатных станов при прокатке полос, разрезаемых на части перед чистовой группой клетей непрерывных станов горячей прокатки, На станах современной конструкции непрерывно увеличивается раэвес (масса) прокатываемых слябов, который уже сейчас достигает 40 тонн, а планируется увеличение развеса слябов до 60-80 тонн. Увеличение раэвеса слябов является одним из ос-. новных источников увеличения производительности прокатных агрегатов. 15

Однако не все портребители рулонной продукции имеют оборудование .для разделки тяжелых рулонов. Поэтому часто подкат разрезают на части перед чистовой группой клетей ° 20

Известен способ регулирования толщины полосы в каждой клети прокатного стана, основанный на изменении за зора валков в функции изменения толщины полосы в очаге деформации, опреде- 25 ленного косвенным методом,по изменению усилия прокатки и раствора ненагруженных валков (метод Симса- Головина),На этом способе основана работа автоматических систем регулирования )9 толщины полосы на непрерывных станах горячей прокатки /1@+2

Недостатком известных систем автоматического регулирования толщины является низкая точность регулирования при прокатке разрезанных на части полос вследствие того, что информация о параметрах отдельных частей разрезанных полос не используется, каждая часть прокатывается как отдельная полоса, в результате чего появляется значительная ошибка в толщине головных участков частей полосы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу является способ регулирования толщины полос из разрезанного на части подката при непрерывной горячей прокатке, заключающийся в том, что измеряют толщину полосы, сравнивают измеренную толщину с заданной и изменяют текущее значение величины зазора между валками после входа в клеть каждой части. полосы до компенсации полученного отклонения и устанавливают исходный зазор между валками после выхода из клети последней части каждой полосы.

797813

Устройство, реализующее известный способ, содержит датчик положения исполнительного, механизма, первый элемент сравнения, задатчик уставки положения исполнительного механизма, привод исполнительного механизиа, датчик усилия прокатки, второй рлемент сравнения, задатчик уставки усилия прокатки, первый ключ, третий элемент сравнения и датчик наличия металла в клети, причем первый и второй входы первого элемента сравнения 10 соединены соответственно с выходом датчика положения исполнительного механизма и с выходом задатчика уставки положения исполнительного механизма, первый и второй входы второго 1$ элемента сравнения соединены соответственно с выходом датчика усилия прокатки и с выходом задатчика уставки усилия прокатки, первый и второй входы первого ключа соединены сост- 20 ветственно с выходом датчика наличия металла в клети и с выходом второго элемента сравнения, выход первого элемента сравнения и выход первого ключа соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента сравнения, выход которого соединен с приводом исполнительного механизма (3 .

Недостатком известного способа является низкая точность регулирова- 30 ния толщины при прокатке полос, разрезанных на части перед чистовой группой клетей. При регулировании толщины полос с использованием известного способа каждая часть одной полосы 35 прокатывается как отдельная полоса.

При выходе иэ клети каждой части одной полосы устанавливается исходное значение зазора валков несмотря на то, что каждая последующая часть 40 одной полосы холоднее предыдущей,, вследствие остывания полосы в процессе прокатки.

Так как регуляторы толщины имеют конечное быстродействие, на головных участках последующих частей полос " появляется значительная ошибка в толщине.

Цель изобретения — увеличение точ-; ности регулирования толщины полос, разрезанных на части перед чистовой $0 группой клетей. г

Для достижения поставленной цели по способу дополнительно измеряют длительность паузы между прокаткой частей одной полосы и изменяют зазор между валками после выхода из клети каждой части прокатываемых полос, кроме последней, в сторону уменьшения зазора в зависимости от измеренной длительности паузы между частями 60 полосы, Устройство для реализации предложенного способа дополнительно содержит четвертый элемент сравнения, первый и второй. интеграторы, задатчик 4$ скорости остывания металла, второй ключ, датчик момента реза, блок управления, причем первый, второй и третий входы четвертого элемента сравнения соединены соответственно с выходом первого ключа, выходами первого и второго интеграторов, вход первого интегратора соединен с выхо° дом второго ключа, первые входы ВТорого ключа и второго интегратора соединены с выходом блока управления, второй вход второго интегратора соединен с выходом задатчика скорости остывания полосы, второй вход второго ключа и третий вход третьего элемента сравнения соединены с выходом четвертого элемента сравнения, выход датчика наличия металла в клети соединен с первым входом блока управления, второй вход которого, соединен с выходом датчика момента реза, Блок управления предложенного устройства содержит дифференцирующее звено, два инвертора, триггер, элемент совпадения, причем вход дифференцирующего звена н вход первого инвертора соединены с выходом датчика наличия металла в клети, выход дифференцирующего звена соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом датчика момента реза, выход первого инвертора и выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами элемента совпадения, выход которого соединен со входом второго инвертора, выход которого является выходом блока управления °

При управлении по предлагаемому способу прокатка головных участков частей одной плосы (кроме первой части) осуществляется при зазоре валков, учитывающем остывание полосы во время прокатки предыдущей части, благодаря исключению установки исходного зазора валков после выхода из клети частей полосы (кроме последней), взамен чего осуществляется уменьшение зазора валков на величину, зависящую от длительности паузы между смежными частями полосы, что позволяет также учесть влияние на толщину головных участков частей полосы остывания полосы в течение паузы.

Таким образом, исключается динамическая ошибка регуляторов толщины на головных участках частей полос. чем достигается повышение точности регулирования.

Введение в устройство дополнительного канала, включающего четвертый элемент сравнения, охваченный отрицательной обратной связью через второй ключ, управляющий вход которого соединен с блоком управления, и второй ийтегратор, позволяет Во время прокатки предыдущей части полосы запомнить на втором интеграторе сигнал изменения усилия прокатки, а

797813 после выхода из зазора валков этой .части полосы и закрывания первого ключа подать этот сигнал на третий вход третьего элемента сравнения, чем обеспечивается блокирование исполнительного механизма и в том состоянии, которого он достиг в процессе регулирования толщины к концу прокатки прудыдущей части полосы, Это, состояние приблизительно соответствует нулевой разнотолщинности на начальном участке следующей части полосы.

Введение в устройство канала, включающего четвертый элемент сравнения, задатчик скорости остывания и первый интегратор, управляемый датчиком момента реза через блок управления,обеспечивает измерение длительности паузы между частями одной полосы и дополнительное уменьшение раствора валков на величину,-пропорциональную длительности паузы, что позволяет компенсировать влияние на толщину головного конца частей полосы остывания полосы за время паузы, т.е, обеспечивает повышение точности регулирования толщины.

На фиг. 1 изображены диаграммы изменения температуры.подката (A) в первом межклетевом промежутке и толщины полосы (Б) на выходе стана при известном (а) и предлагаемом 30 (б) способах регулирования; на фиг.2блок-схема устройства для осуществления способа, Регулирования толщины полосы осуществляется следующим образом. 35

При входе очередной части полосы в клеть определяют текущее значение отклонения толщины полосы от заданного значения, например по методу

Симса

40 где ah (t} текущее значение отклонения толщины полосы;

65(t}- текущее значение изменения 45 раствора ненагруженных валков;

ЬРЯ- текущее значение отклонения усилия прокатки от заданного значения; 50 m — модуль жесткости прокатных клетей.

Изменяют текущее значение зазора валков до компенсации отклонения толщины

55 д 5(} = ь P(t)

При выходе из клети частей полосы (кроме последней) измеряют длительность паузы между частями и дополнительно измеряют зазор валков в сто«б0 рону уменьшения на величину, зависящую от длительности паузы между смежными частями, определяемую, например, по формул е и G (Ъ) =К у К т- (., и 65 где K — коэффициент, зависящий от сортамента полос и связывающий величину остывания полосы с временем паузы; коэффициент, связывающий изменение температуры по- . лосы с необходимым для компенсации его влияния на толщину изменением зазора валков; Ьп - время паузы.

При выходе из зазора валков последней части одной полосы устанавливают

-исходную величину зазора валков.

Устройство для осуществления способа содержит датчик 1 положения испольнительного механизма 2 изменения раствора валков (например нажимные винты или.гидроцилиндры распора опорных валков), соединенного с приводом

3 исполнительного механизма, первый элемент 4 сравнения, первый вход которого соединен с датчиком 1 положения, задатчик 5 уставки положения исполнительного механизма, выход которого соединен со вторым входом элемента 4 сравнения, третий элемент б сравнения, первый вход которого соединен с выходом первого элемента

4 сравнения, а выход соединен со входом привода 3 исполнительного механизма, первый ключ 7, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента б, датчик 8 наличия металла в клети, выход которого соединен с первым входом ключа 7, блок

9 управления, первый вход которого также соединен с выходом датчика 8, второйэлемент 10 сравнения, выход которого соединен со вторым входом ключа 7, датчик 11 усилия прокатки„ выход которого соединен с первым входом элемента 10 сравнения, задатчик 12 установки усилия прокатки, выход которого соединен со вторым входом элемента 10 сравнения, четвертый элемент 13 сравнения, первый вход которого соединен с выходом ключа 7, интегратор 14, выход которого соединен со вторым входом элемента

13 сравнения, второй ключ 15, выход которого соединен со входом интегратора 14, второй вход ключа 15 соединен с выходом элемента 13 сравнения, а первый вход соединен с выходом блока 9 управления, интегратор 16 выход которого соединен с третьим входом элемента 13 сравнения, а первый вход - c выходом блока 9 управления, задатчик 17 скорости .остывания полосы, выход которого соединен со вторым входом интегратора 16, и датчик 18 момента реза, выход которого соединен со вторым входом блока

9 управления. Блок управления 9 содержит, например, первый инвертор

19, дифференцирующее звено 20, элемент 21 совпадения, триггер 22 и второй инвертор 23.

797813

Входы инвертора 19 и дифференцирующего звена 20 являются первым входом блока 9 управления, выход иннертора

19 соединен с первым нходом элемента

21 совпадения, второй вход которого соединен с выходом триггера 22 с раздельным управлением. Первый вход (включающий) триггера 22 является вторым входом блока 9 управления, второй вход триггера 22 соединен с выходом дифференцирующего звена 20, Выход элемента 21 совпадения соединен со входом инвертора ?3 выход которого является выходом блока 9 управления °

Устройство работает следующим образом.

При входе полосы в клеть срабатывает датчик 8 наличия металла и подает логический сигнал 1 на первый вход ключа 7 и первый вход блока 9 управления ° Сигнал, пропорциональный усилию прокатки,с выхода датчика 11 поступает на первый вход элемента 10 сравнения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный заданному значению усилия прокатки от 75 задатчика 12. С выхода элемента

10 сравнения сигнал, пропорциональный отклонению усилия прокатки от заданного значения, через открытый ключ 7 поступает на входы элементов yg б и 13 сравнения. С выхода элемента

6 сравнения сигнал, пропорциональный отклонению толщины полосы от заданной, поступает на вход привода

3 исполнительного механизма 2, вы- З5 зывая движение исполнительного ме- . ханизма в сторону компенсации отклонения толщины, При движении исполнительного механизма сигнал с выхода датчика 1 положения сравнивается в элеметне 4 сравнения с сигналом уставки, поступающий от задатчика 5, и с выхода элемента 4 сравнения поступает на второй вход элемента б сравнения. Движение ис.полнительного механизма будет про- 45 должаться до тех пор, пока сигналы на первом и втором нходах элемента б сравнения не станут равны друг другу. Сигнал на третьем входе элемента 6 сравнения при наличии ме- 5() талла в клети всегда равен 0, благодаря тому, что элемент 13 сравнения охвачен отрицательной обратной связью через открытый ключ 15 и интегратор 14, а интегратор 16 установлен в ноль логическим сигналом, поступающим на его первый вход с выхода блока 9 управления. Если в процессе прокатки производится рез полосы на части, сигнал от датчика 18 момента реза поступает на вход ЬО триггера 22 (второй вход блока 9), срабатывает триггер 22 и выдает сигнал логической 1 на второй вход элемента 21 совпадения. На первом входе элемента 21 совпадения при 65 наличии полосы в клети сигнал отсутствует.

Для примера рассмотрим рез полосы на две части. В момент выхода первой части полосы из клети отключается датчик 8 наличия металла в клети, закрывается ключ 7 и появляется сигнал на первом входе элемента

21 совпадения, на втором входе которого присутствует сигнал с выхода триггера 22 ° . При этом на выходе 12 элемента 21 совпадения появляется логичаская 1, а на выходе инвертора 23 исчезает. Ключ 15 закрывается, а интегратор 16 включается в режим интегрирования. Таким образом, в момент выхода полосы из клети пропадает сигнал на первом входе элемента б сравнения (выход ключа 7) и появляется равный ему сигнал (в первый момент после выхода полосы) на третьем входе элемента 6 сравнения, поступающий с выхода интегратора 14 через элемент 13 сравнения. Благодаря этому исполнительный механизм после выхода первой части полосы остается в том состоянии, которого он достиг к концу прокатки первой части.

Затем появляется сигнал на выходе интегратора 16, вход которого подключен к выходу задатчика 17 темпа остывания,Этот сигнал вызывает движение исполнительного механизма в сторону уменьшения зазора валков таким образом, чтобы компенсировать отклонение толщины головного участка второй части полосы, вызванное остыванием ее за время паузы между частями. При входе. второй части полосы в клеть срабатывает датчик 8 наличия металла в клети и через дифференцирующее звено 20 сбрасывает триггер 22 в исходное состояние, вызывая исчезновение логической единицы 1 на выходе элемента 21 совпадения. На выходе блока 9 управления появляется логическая 1, которая открывает ключ 15 и сбрасывает в 0 интегратор 16. Одновременно датчик 8 наличия металла в клети включает ключ 7 и подключает выход элемента 10 сравнения ко второму входу элемента 6 сравнения.Дальнейшая работа устройстна аналогична описанному выше.

Таким образом, головные участки второй и последующей частей разрезаемой полосы не будут иметь утолщение, что приводит к уменьшению продольной разнотолщинности а следовательно к достижению цели — увеличению точности регулирования толщины при прокате полос, разрезаемых на части.

Применение предложенного способа регулирования толщины и устройства для его осуществления при прокатке полос, разрезаемых на части, обеспечивает уменьшение отклонения толщины головных участкон частей полос в среднем на 0,15 мм, что эквивалент797813

10 но выпуску дополнительно 500 тонн на каждый 1.млн, тонн готового проката (при отгрузке по полезной площади) и дает экономию 40 тыс,руб в год, Формула изобретения

1, Способ регулирования толщины полос из разрезанного на части подката при непрерывной горячей прокатке, заключающийся в том, что измеряют ð толщину полосы, сравнивают измеренную толщину с заданной и изменяют текущее значение величины зазора между валками после входа в клеть каждой части полосы до компенсации. полу- ченного отклонения и устанавливают исходный зазор между валками после выхода из клети последней части каждой полосы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности регулирования толщины полос, ® разрезанных на части, измеряют длительность паузы между прокаткой частей одной полосы и дополнительно изменяют зазор между: валками после выхода из клети каждой части прокаты- Я ваемых полос, кроме последней, в сторону уменьшения зазора в зависимости от измеренной длительности паузы между частями полосы, 2. Устройство для осуществления Зо способа по и, 1, содержащее датчик положения исполнительного механизма, первый элемент сравнения, задатчик уставки положения исполнительного механизма, привод исполнительного механизма, датчик усилия прокатки, второй элемент сравнения, задатчик прокатки, второй элемент сравнения, задатчик.уставки усилия прокатки, первый ключ, третий элемент сравнения, датчик наличия металла в клети, 40 причем первый и второй входы первого элемента сравнения соединены соответственно с выходом датчика положения исполнительного механизма с выходом задатчика уставки положения исполни- щ тельного механизма, первый и второй .входы второго элемента сравнения соединены соответственно с выходом датчика усилия прокатки и с выходом задатчика уставки усилия прокатки, пер- gO вый и второй входы первого ключа соединены соответс гвенно с выходом датчика наличия металла в клети и с выходом второго элемента сравнения, выход первого элемента сравнения и выход первого ключа соединены соот-, ветственно с первым и вторым входами третьего элемента сравнения, выход которого соединен с приводом исполнительного механизма, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, оно дополнительно содержит четвертый элемент ,сравнения, первый и второй интегра-. торы, задатчик скорости остывания металла, второй ключ, датчик момента реза, блок управления, причем первый, второй и третий входы четвертого элемента сравнения соединены соответственно с выходом первого ключа, выходами первого и второго интеграторов, вход первого интегратора соединен с выходом второго ключа, первые входы второго ключа и второго интегратора соединены с выходом блока управления, второй вход второго интегратора соединен с выходом задатчика скорости остывания полосы, второй вход второго ключа и третий вход третьего элемента сравнения соединен с выходом четвертого элемента сравнения, выход датчика наличия металла в клети соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом датчика момента реза.

3, Устройство по и. 2, о т л и—

I ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит дифференцирующее звено, два инвертора, триггер, элемент совпадения, причем вход дифференцирующего звена и вход первого инвертора соединены с выходом датчика наличия металла в клети, выход дифференцирующего звена соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом датчика момента реза, выход первого инвертора и выход триггера. соединены соответственно с первым и вторым входами элементов совпадения, выход которого соединен со входом второго инвертора, выход которого является выходом блока управления. восточники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3592031, кл ° В 21 В 37/08, 1975.

2, Патент C!IJA Р 3702071, кл, В 21 В 37/08, 1975 °

3. Патент CttlA 9 3906764, кл. В 21 В 37/08, 1975 °

797813

Составитель В,дванова

Редактор A,Ñóäûí Техред Л.Пекар корректорЛ.Иван

Заказ 9888/11 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4