Устройство для управления межклетьевым охлаждением полосы на широкополосном стане горячей прокатки

 

Союз Советски и

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо876231 (51) М. Кл . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 02. 80 (21) 2882228/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 21 В 37/10

Государственный комитет по делим изобретений

I и открытий

Опубликовано 30. 10. 81 Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30. 1 0.8 I . (53) УДК 621.771. .О!6:66.012." †.52.1(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.Н.Дружинин, А.Н.Дружинин, В.В.Ерма

В.В.Закржевский, В.M.Ìåëüíèêoâ и В. иков, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МЕЖКЛЕТЕВЫМ

ОХЛАЖДЕНИЕМ ПОЛОСЫ НА ШИРОКОПОЛОСНОМ

СТАНЕ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к автоматизации полосовых станов горячей прокатки, в частности к процессу регулирования конца прокатки.

Известно устройство, для регулирования температуры полосы, в ко5 тором регулирование температуры полосы осуществляется путем изменения количества охлаждающей воды, подаваемой на полосу в межклетевых проме10 жутках чистовой группы клетей ilj.

Регулирование расхода воды осуществляется путем изменения положения регулирующего клапана, установленного в питающей магистрали, что не позволяет независимоменять расход воды в каждом межклетевом промежутке.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройст-. во, содержащее установку межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в каждом межклете»м промежутке, измеритель температуры полосы на выходе стана, выход которого соединен с регулятором температуры полосы. Устройство обеспечивает независимое изменение в каждом межклетевом промежутке количества охлаждающей жидкости и поддержание температуры и толщины полосы на выходе стана в заданных пределах (21 .

Однако это устройство имеет существенные недостатки. Гидросистема не является системой бесконечной мощности, следовательно, расход воды, подаваемой в межклетевой промежуток, зависит от давления жидкости в питающей магистрали. Отсюда следует, что одному.и тому же положению регулирующего клапана при разном дав" лении воды в питающей магистрали соответствует, разное значение расхода воды. Кроме того, регулирующий клапан имеет нелинейную характеристику, а система управления регулирующими клапанами из-за отсутствия изме87623

35 рительного органа является разомкиутой по расходу. Поэтому в процессе регулирования возможны погрешности, типичные для разомкнутых систем регулирования. Кроме того, в устройстве отсутствуют отсечные клапаны, которые необходимы для своевременной подачи и прекращения подачи воды в межклетевые промежутки.

При прокатке на повышенной за- 10правочной скорости в момент заправки очередной полосы сортамента в чистовую группу регулирующие клапаны должны быть установлены в положение, обеспечивающее уровень расхода для полу- 15 чения заданной температуры конца прокатки. Установка клапанов в требу. емое положение может быть произведена либо при заправке новой полосы из закрытого состояния, либо при выходе предыдущей полосы из чистовой группы. Первый путь неприемлем, так как скорость перемещения клапана мала, что не позволяет поддерживать температуру конца прокатки в задан- 25. ных пределах..Второй путь ведет к неоправданным перерасходам воды, Цель изобретения — повышение качества готового проката за счет более точного регулирования расхода воды в межклетевых промежутках.

Поставленная цель достигается тем, что в каждый трубопровод, подающий воду в межклетевой промежуток, дополнительно установлены расходомер и отсечной;клапан со схемой управления, состоящей из двух сумматоров, четырех ключей, регулятора расхода, логического блока и запоминающего блока, причем выход расходомера соединен со вторым входом первого сумматора, выход первого сумматора соединен через первый ключ с первым, входом регулятора расхода, а выход регулятора расхода соединен через

45 третий ключ со вторым своим входом, через второй ключ — с первым входом второго сумматора и непосредственно соединен со входом запоминающего блока, выход которого соединен через четвертый ключ с третьим входом регулятора расхода и вторым входом второго сумматора, выход которого соединен со входом регулирующего клапана, управляющий вход запоминающего блока соединен с выходом общего для всех межклетевых промежутков релейного элемента, вход которого соединен с выходом измерителя температуры, вы1 4 ход датчика наличия полосы каждой предыдущей клети межклетевого промежутка соединен со входом соответствующего логического блока, первый выход которого соединен с управляющими входами третьего и четвертого ключей, второй выход логического блока соединен с управляющими входами первого и второго ключей, третий выход соединен с управляющим входом отсечного клапана, выход датчика скорости последней клети соединен со вто.— рым входом регулятора температуры, выход которого соединен с первым входом первого сумматора.

Па фиг, ) приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема запоминающего устройства, на фиг. 3блок-схема логического устройства.

К общему трубопроводу 1 подключены трубопроводы 2, подводящие воду в каждый межклетевой промежуток. Каждый подводящий трубопровод 2 включает в себя расходомер 3, регулирующий клапан 4, отсечной клапан 5 и заканчивается коллекторами 6 для распределения воды по ширине полосы. Выход измерителя 7 температуры, установленного на выходе стана, соединен со входом релейного элемента 8 и первым входом регулятора 9 температуры. Ко второму входу регулятора 9 температуры подключены выход датчика 10 скорости последней клети. К третьему входу регулятора 9 температуры подключен блок 11 задания установки температуры. ,Выход регулятора 9 температуры соединен с первым входом сумматора 12, второй вход которого соединен с выходом расходомера 3. Выход сумматора

12 соединен со входом ключа 13. Выход ключа 13 соединен с первым входом регулятора 14 расхода. Выход регулятора 14 расхода соединен со входами запоминающего устройства 15 и ключей

16 и 17. Выход ключа 16 соединен со вторым входом регулятора 14 расхода.

Выход ключа 17 соединен с первым входом сумматора 18. Выход запоминающего устройства 15 соединен со входом ключа 19, выход которого соединен с третьим входом регулятора 14 расхода и вторым входом сумматора 18. Выход сумматора 18 подключен ко .входу регулирующего клапана 4. Выход датчика

20 наличия полосы соединен со входом логического устройства 21, первый выход которого соединен с управляющими входами ключей 16 и 19. Второй выход логического устройства 21 соединен с управляющими входами ключей 13 и

17, а третий выход подключен к управляющему входу отсечного клапана 5.

Управляющий вход запоминающего устрой- 5 ства 15 подключен к выходу релейного элемента 8.

Устройство работает следукицим образом.

Задание расхода, поступающее с jo выхода регулятора 9 температуры иа первый вход сумматора .12, определяет значение расхода воды, подаваемой в межклетевой промежуток. Задание расхода на выходе регулятора 9 температуры в процессе заправки полосы вырабатывается только по сигналу текущей скорости прокатки, поступающему с выхода датчика 10 скорости последней клети на второй вход регулятора 9 температуры. После попадания переднего конца полосы под измеритель

7 температуры полосы на выходе стана заданный расход вырабатывается и по отклонению температуры полосы от заданной. Сигнал заданной температуры полосы поступает с выхода блока ll задания уставки температуры на третий вход регулятора 9 температуры, на первый вход которого поступает сигнал с измерителя 7 температуры на выходе стана.

При попадании переднего конца оче- . редной полосы сортамента в любой из межклетевых промежутков возникает

35 сигнал на выходе датчика 20 наличия металла предыдущей клети. Этот сигнал поступает на вход логического устройства 21, которое выдает управляющие сигналы на размыкание ключей

16 и 19, которые замкнуты после прокатки предыдущей полосы, на замыкание ключей 13 и 17 и открытие отсечного клапана 5. Отсечной клапан 5 открывается и на полосу начинает пода45 ваться вода, расход которой зависит от положения регулирующего клапана

4. На сумматоре 12 сравнивается заданное значение расхода с выхода регулятора 9 температуры и измеренное значение расхода воды с выхода расходомера 3. Сигнал ошибки с выхода сумматора 12 через замкнутый ключ

l3 подается на первый вход регулятора

14 расхода. С выхода регулятора 14 расхода сигнал, соответствующий поло- 55 жению регулирующего клапана 4, через замкнутый клич 17 и сумматор 18 подается на вход регулирующего клапана

876231 S

4. Таким образом, формируется контур регулирования расхода воды. В момент попадания переднего конца полосы под измеритель 7 температуры на выходе стана срабатывает релейный элемент

S, с выхода которого поступает импульс, разрешамций запись в запоминающее устройство 15 сигнала, поступающего с выхода регулятора 14 расхода. Это необходимо для того, чтобы иа следующую полосу в момент заправки, подавать расход воды равный расходу при заправке предыдущей полосы.

Датчик 20 наличия металла фиксирует и выход заднего конца полосы из стана и подает сигнал на вход логического устройства 21 которое выдает управлякщие сигналы на размыкание ключей 13 и 17, закрытие отсечного клапана 5 и замыкания ключей 16 и

19. Сигнал с выхода запоминающего устройства 15 через ключ 19 поступает на третий вход регулятора 14 расхода и через сумматор 18 на вход регулирующего клапана 4. Регулирующий клапан 4 устанавливается в положение, со- ответствующее значению расхода воды, необходимого для поддержания температуры конца прокатки в процессе заправки полосы в стан. Сигнал с выхода регулятора 14 расхода через ключ

16 поступает на второй вход регулятора 14 расхода. Таким образом, ° на выходе регулятора 14 расхода уста навливается сигнал, равный по величине сигналу с выхода запоминающего устройства 15. Это необходимо для того, чтобы в момент заправки следующей полосы сортамента в любом из межклетевых промежутков регулирующий клапан 4 остался в положении, соответствующем сигналу с выхода регулятора 14 расхода, что исключает возможность перемещений регулирующего клапана 4.

Дальнейшая работа устройства осуществляется по циклу описанному выше.

Запоминающие устройства 15 могут быть построены на разных принципах.

Например, в устройстве (фиг, 2) сигнал запоминается в дискретном виде на реверсивном счетчике 28, соединенном с цифро-аналоговым преобразователем 29. Входные сигналы на нульоргане 26 увеличиваются с выходом

ЦАП f29). Выход нуль-органа 26 подается в схему 27 логики, которая обеспечивает подачу импульсов на вход

=четчика 28 при рассогласовании сиг876231 налов на нуль-органе 26 и наличии управляющего сигнала с релейного элемента 8, Нуль-орган 26 представляет собой операционный усилитель с достаточно большим коэффициентом усиления. Количество входов для операционного усилителя (например системы "Спектр-АДС") может быть более 10.

Логическое устройство 21 (фиг. 3) может быть выполнено на любой эле- 30 ментной базе и работает следующим образом.

В момент захвата переднего конца полосы клетью с выхода датчика 20 наличия металла на вход амплитудного дискриминатора 22 поступает сигнал логической "1". На выходе элемента

tl

23 формируется сигнал логического 0 а на выходе элементов 24 и 25 — логической "1". Когда полосы нет в ста- ?О не, то на выходе элементов .23 формируется сигнал логической "1",-а 24 н 25 — логического "0".

Эффект от применения предлагаемого устройства наблюдается при прокат- ?5 ке на повышенных заправочных скоростях.

Устройство позволяет поддерживать такой важный технологический параметр прокатки, как температура конца про- З0 катки в заданных пределах по всей длине раската.

Формула изобретения

Устройство для управления межклетевым охлаждением . полосы на широкополосном стане горячей прокатки в чистовой группе широкополосного стана горячей прокатки, содержащее регулятор температуры полосы, первый

1вход которого соединен с выходом измерителя температуры полосы, установленного на выходе стана, а третий

:вход соединен с выходом блока задания уставки температуры, установку межклетевого охлаждения, включающую регулирующий клапан в каждом межклетевом промежутке, о т л и ч а ю—

50 щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности регулирования расхода воды и температуры на выходе стана, в каждый трубопровод, подающий воду в межклетевой промежуток, дополнительно установлены расходомер и отсечной клапан со схемой управления, состоящей из двух сумматоров, четырех ключей, регулятора расхода, логического блока и запоминающего блока, причем выход расходомера соединен со вторым входом первого сумматора, выход первого сумматора соединен через первый ключ с первым входом регулятора расхода, а выход регулятора расхода соединен через третий ключ со вторым своим входом, через второй ключ с первым входом второго сумматора и непосредственно соединен со входом запоминающего блока, выход которого соединен через четвертый ключ с третьим входом регулятора расхода и вторым входом второго сумматора, выход которого соединен со входом регулируиицего клапана, управляющий вход запоминающего блока соединен с выходом общего для всех межклетевых промежутков релейного элемента, вход которого соединен с выходом измерителя температуры, выход датчика наличия полосы каждой предыдущей клети межклетеsoro промежутка соединен со входом соответствующего логического блока, первый выход которого соединен с управляющими входами третьего и четвертого ключей, второй выход логического блока соединен с управляющими входами первого и второго ключей, а третий выход соединен с управляющим входом отсечного клапана, выход датчика скорости последней клети соединен со вторым входом регулятора температуры, выход которого соединен с первым входом первого сумматора.

Источники информации, принятые,во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3514984, кл. В 21 В 37/00, 1.971.

2, Авторское свидетельство СССР

У 572307, кл. В 21 В 37/00, 1975.

876231

Составитель А.Абросимов

Редактор Н.Кешеля ТехредЕяаритонцнк Корректор M.Ïîìî

Заказ 9438 8 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