Устройство для стабилизации температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки

 

(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛОСЫ В ЧИСТОВОЙ ГРУППЕ CTAHA ГОРЯЧЕЙ

ПРОКАТКИ

Изобретение относится к автоматизации непрерывных широкополосных станов горячей прокатки, в частности к процессу регулирования температуры конца прокатки.

Известно устройство, которое содер. жит датчик скорости прокатки, измеритель температуры полосы на входе в чистовую группу стана, установку межклетевого охлажцения полосы с регулирующими клапанами в промежутках о чистовой группы, управляющие входы которых присоединены к блоку расчета распределения суммарного количества охлаждающей воды (lj. Это устройство

1$ обеспечивает поддержание требуемой температуры полосы на выходе чистовой группы при повышенных скорос-. тях прокатки и учитывает при этом температурный клин остывания .полосы на входе в чистовую группу.

Недостатком указанного устройства является то, что оно не учитывает переменную составляющую температуру полосы на входе s чистовую груп-. пу, вызванную наличием "глиссажных меток". В результате эти колебания, проходя через чистовую группу, проявляются в виде гармонических колебаний температуры и толщины полосы на выходе стана. "Глиссажные метки" образуются из- за неравномерного прогрева слябов в методических печах в результате дополнительной,теплоотдачи глиссажным трубам. Амплитуда

"глиссажных меток" может достигать

25-35. С, а частота колебаний лежит в пределах 0,06-0,2 Гц.

Целью -изобретения является повышение качества готового проката за счет исключения периодических колебаний температуры и толщины полосы по длине полосы. Это обеспечивается тем, что указанные колебания температуры компенсируются межклетевым охла" ждением в одном из первых по ходу прокатки межклетевом промежутке чистовой группы.

69892

45, входе полосы в чистовую группу сигнал, 50 :пропорщрэнальный величине темперету"

3,: 8

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком давления, вторым датчиком скорости, вто", рым и третьим сумяаторами, вторым н третьим умножителями, двумя активными фильтрами, двумя блоками регулируемого запаздывания, блоком эо-. ны нечувствительности, интегратором, блоком .задания начального ко, эффициента усиления и блоком установки начального положения клапана, причем первый и второй входы первого умножителя подключены соответственно к входам датчиков скорости двух кле- тей перед охлаждаемым межклетевым промежутком и к первому и второму входам первого сумматора, а .его . выход соединен с йервым входом делителя, второй вход которого"..соеди-. нен с выходом первого ст мматора, а выход подсоединен к управляющему входу первого блока регулируемого запаздывания, вход которого через первый активный фильтр . соединен с выходом датчика температуры полосы перед охлаждаемам проме- жутком, а выход соединен с первым входом второго умножителя и через второй блок регулируемого запазды- . вания с..первым входом третьего умнол ителя, второй вход которого через вторай активный фильтр подсоедн" нен к датчику давления металла на валки клети на.выходе охлаждаемого промежутка, а выход его через . последовательно включенные блок зоны .нечувствительности, интегратор и второй сумматор соединен со вторыж входом второго умножителя, выход которого через третий сумматор подклю,чен к входу регулирующего клапана, а вторые входы второго и третьего сумматоров подключены соответственно к выходам блока задания начального коэффициента усиления и блока уста" нонки начального положения регулирующего клапана, а управляюящй вход второго блока регулируемого запаздывания соединен с датчиком скорости клети перед охлалдаещам промежутком.

На фиг. 1 приведена блок-схема „ предлагаемого устройства; на фиг. 2схема активного;фильтра; на фиг.3" сигнал на выходе фильтра.

Для снятия периодических колебаний температуры и, следовательно, толщины по длине полосы, вызванных наличием "глиссажупах меток", в одном из первых, в данном случае, so

4 втором межклетевом промежутке, испо-, льзуется установка межклетевого охла". ждения полосы, состоящая иэ питающего трубопровода l на котором установлен регулирующий клапан 2 и коллекторов 3, распределяющих воду по ширине полосы. Датчик 4 температуры aosioce>, установленный после первой клети чистовой группы, соединен через активный фильтр 5 с выходом первого блока 6 регулируемого запаэдь!вания. Датчики 7 и 8 скорости первой и второй клети соединены с двумя входами умножителя 9 и сумматора 10, выходы которь1х подключены на два входа делителя Il, выход которого подается на управляющий вход первого входа блоков регулируемого запаздывания. Датчик 12 давления металла на валки третьей клети через второй активный фильтр 13, третий умножитель 14, блок 1 эоны нечувствительности, интегратор 16, второй сумматор 17 соединен со вторым sxoдом умножнтеля 18 выход которого че.. рез третий сумматор 19 подается на регулирующий клапан 2. Вьжод первого блока 6 регулируемого запаздывания подается на первый вход умножителя

l8 и через. вторрй блок 20 регулируемого запаздывания на:второй вход третьего умножителя 14. Управляющий вход второго блока 20 регулируемого запаздывания соединен с датчиком 8 скорости прокатки второй клети. Вто. рые входы второго сумматора 17 и третьего сумматора 19 соединены соответственно с выходом блока 2! задания начального коэффициента усиления и блока 22 уставки начального положениярегулируемого клапана.

Устройство работает следующим образом

Перед вхождепием полосы в чистовую группу регулирующий клапан блоком 22 устанавливается в положение, обеспечивающее среднее значение расхода охааждающей вода. Далее при ры полосы, с датяика 4 подается на, вход активного фильтра 5, где выделяется раэиополярный сигнал, пропорциональный величине отклонения колебаний температуры "глиссажных меток" от среднего значения, который с выдер". жкой времени, обеспечивавмой блоком

6, подается на первый вход умножителя

869892 6

18. Задержка, равная времени перемещения точки полосы от датчика температуры 4 до охлаждающего коллектора

3, определяется уровнем сигнала, про.. порциональным средней скорости движения Ч полосы на этом участке, и расСР считывается по формуле где Ч„ и,. V — скорости движения полосы в первом и втором промежутке;

1, и 7 — соответственно расстоя1 1 ния от датчика 4 температуры до второй клети и от второй клети охлаждающего коллекта— ра 3.

Для реализации укаэанного выражения значения скоростей прокатки V„ и

V с датчиков 7 и 8 скоростей подаются на входы умножителя 9 и сумматора 10. Далее выходной сигнал умно.жителя 9 делится на выходной сигнал суииатора 10 и результат с делителя .. .1Е подается на управляющий вход бло".. ка 6 регулируемого запаздывания..

На умножителе 18 значение началь- ного коэффициента усиления, заданного блоком 21, умножается на величину выходного сигнала блока 6, в результате чего на ваходе, в зависимос-. ти от величины этого сигнала, формируется. значение поправки расхода охлаждающей воды. По наличии положительного выхода блока 6, что со тветствует превьппению температуры

"глиссажных меток" йад средним значением, расход воды увеличивается, а при уменьшении уменьшается. Таким образом колебания температуры полосы от "глиссажных меток" выравниваютcs а в следующих клетях проката ве- . дется при постоянной температуре, следовательно, стабилизируется и тол-. щина проката.

Однако в зависимости от целого ряда условий, таких, как толщина полосы в охлажденном промежутке, температура охлаждающей воды и пр., компенсация периодической составляющей колебания температуры может быть неточной. В предлагаемом устройстве введена обратная связь, исключающая указанную ошибку. Для этого с датчика 12 давления, следующий эа охлажценным прометужком клети (в данном случае клеть У 3), сигнал давления металла на валки подае ся на активный фильтр 13, где выделяется разно5 полярный сигнал пропорциональный величине отклонения от. среднего значения давления, вызванного нескомпенсированным колебанием температуры полосы. Этот сигнал с блока. 13 подае

<0 ется на умножитель 14, выполняющий функции фазочувствительного выпряьжтеля, на второй вход которого с за;-. держкой, обеспечиваемой блоком 20 регулируемого запаздывания, равной

15 времени перемещения точки полосы от коллектора 3 до следующей клети, подается выходной сигнал блока 6.

Вход умножителя 14 через блок зоны нечувствительности и интегратор 16

20 соединен с первым входом Суммато" ра 17. При точной компенсации периодической сос-авляющей температуры отклонение даления металла на валки равно нулю. В этом случае схема ра25 бОтает с заданным блоком 21 постоянным коэффициентом усиления, а в том случае, когда на выходе фильтра 3

) имеет место сигнал периодического отклонения давления, он сравнивает50 ся по фазе с сигналом, поступающим с блока 20, и в зависимости от совпадения или. несовпадения фаэ обоих сигналов на выходе умножителя 14 появ-о ляется сигнал нужной полярности, пропорциональный по величине температур35 ной составляющей изменения давления.

Этот сигнал через блок зоны нечувствительности, необходимый для отстройки от различных помех типа биения валков, подается на интегратор

l6, который на сумматоре 17 изменяет коэффициент усиления канала регулирования.. Это приводит к изменению рас.хода охлаждающей воды.

На вход активного фильтра подается сигнал, пропорциональный температуре полосы, через входной усилитель 23 он поступает на блок 24 зоны нечувствительности, величина которой про". порциональна максимально возможной амплитуде "глиссажных меток", и далее на интегратор 25 с малой постоянной времени. Выход интегратора, осуществляя обратную отрицательную связь, nor дается на второй вход усилителя. Приведенная схема,на выходе усилителя . обеспечивает выделение раэнополяриого сигнала, пропорционального величине периодической составляющей температу;

869892 ры. Активный фильтр 13 выполняется аналогичным образом.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки, содержащее датчик температуры полосы на входе в чистовую группу, датчик скорости, прокатки, установку межклетевого ох" лаждения с коллекторами для распределения охлаждающей воды по иырине полосы, установаенными в одном из первых межклетевык промежутков и с регулирующим клапаном на подводящем трубопроводе, умножитель, сумматор и делитель, о т л и ч а ю: ще.е.с я тем, что, с целью исключения период ческих колебаний температуры М толщины по длине полосы и повышения качест ва проката, оно снабжено датчиком давления, вторым датчиком скорости, вто-г рым и третьим сумматорами, вторым и третьим умножителями, кдвумя активяими фильтрами, двумя блоками регулируемого запаздывания, блоком зоны не" чувствительности, интегратором, блоком задания нач,вльного козф4ыциента усиления и блоком установки начального положения клапана, причем первый и второй входы первого умножителя подключены соответственно к датчикам скорости двух клетей пе ред ожааждаемам межклетевым про-, межутком н к первому и .второму; входам первого сумматора, а его выход со"

;единен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом первого сумматдра, а выход подсоедийеи к управляющему входу первого блока регулируемого запаздывания, вход которого через первый ак-. тивный фильтр соединен с .выходом ,датчика температуры полосы перед ох, лажпаемым промежутком, а выход со ф единен с первым входом второго умножителя и через второй блок регулируемого запаздывания с первым входом третьего умножителя, второй вход которого через второй активный фильтр соединен с датчиком давления металла на валки клети на выходе охлаждаемоге промежутка, а выход его через пос-. ледовательно соединенные блок зоны нечувствительности, интегратор и вто © рой сумматор соединен со вторым входом второго умножителя, выход которого через третий сумматор подключен к входу регулирующего клапана, а вторые входы второго и третьего сумматоров подключены соответственно к выходам блока задания начального коэффициента уси(ления и блока установки начального положения регулирующего клапана, а управляющий вход второго блока регулируемого запаздывания соединен с датчиком скорости клети перед охлаждаемым промежутком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,У 565582, кл. В 21 В 37/)О, 1979 (про.тотип).

869892

twixt

Составитель А. Абросимов

Редактор С. Титова Техред,Ж.Кастелевич Корректор О; Билак

3ака.з & 7 1 3 / 1 4 Тираж 891 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