Способ автоматического управления-процессом ускоренного охлаждения горячекатаных полос

 

Союз Советсиик

Со@иапнстичесинк

Рес иблии

ОП ИСАКИИ

И3ОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >984535 (Sl ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 08.06.81 (2() 3298402 22-02 с нрисбедннениен заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30,12.82. Бюллетень J% 48

Дата опубликования описания 04.01.83 (Sl)M. Кл.

В 21 В 37/10

9кудлретеаввй wearer

CCCP вв делан «аебретеннй а 0fRpbONI (53) УДК 621.771.

23415 016 .2.002 52 (088.8)

f Г. А. Басий, В. Г. Вакуленко, и Л. С. Гладун (72) Авторы изобретения

Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (7!) Заявитель

1 (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ПОЛОС!

Изобретение относится к прокатному производству, преимущественно к термо обработке полосового проката.

Известен способ охлаждения горячекатаных полос на отводящем рольганге широкополосного стана, . включающий определение требующегося расхода води по измеренным толщине полосы, скорости прокатки, температуре конца прокатки и заданной температуре смотки полосы и коррекцию расхода по измеряемой температуре смотки Г1 1.

Наиболее близким, к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ охлаждения горячикатаных полос, включающий предварительное охлаждение полосы на воз» духе и последующее охлаждение в регулируемой по длине зоне водяного охлаж дения причем длина зоны воздушного охлаждения изменяется пропорционально скорости прокатки .с сохранением общей длины зоны водяного охлаждения, обес

2 печивающей заданную температуру смот-, ки Г21.

Однако в данном способе длина зэ ны воздушного охлаждения регулируется с целью обеспечения заданной температуры, но не скорости охлаждения. В настоящее время известно, что микроструктура и механические свойства проката формируются в зоне ускоренного охлаждения и температура смотки явля10 ется необходимым,но не достаточным условием.

Требования, предъявляемые к системам управления процессом охлаждения, включают обяза гельное обеспечение заданной скорости ускоренного охлаждения.

Цель изобретения - повйшение качества проката путем обеспечения заданного значения скорости ускоренного ох лаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического управле ния процессом ускоренного охлаждения горячекатаных полос, включающем пред535 4

L -!длина зоны ускоренного охлаждения, м;

Т - температура охлаждающей воС.

Отклонения параметров определйюа ся из условия л П-= 0. — П1 10 1Т 1 0 Пи К и. л П ° Результаты коррекции

Параметр

3,03 0,32 105 -0,03 и, Т„оC

GM C

V,,м/с

До коррекции было включено 12 секций.

830

815 03

Яц -8Д м = Д.2, секции

628 -0,56

-0,4

О, 13 ° 10

10,2 10,6

Скорректированная длина зоны водяного. охдаждения равна 15 секциям. Секции включают четырьмя группами (по три s каждой группе) через промежутки.

1,4

33,8 32,4 -0,46

-0,3

Т, С

О/с

3 084 варительное охлаждение полосы на воздухе и последующее охлаждение в регулируемой до длине зоне водяного охлаждения, во время ускорения стана увеличи вают длину зоны водяного охлаждения пропорционально отклонению текущего значения скорости ускоренного охлаждения от ее заданного значения и перерас пределяют при этом охлаждающие секции, включая их через промежутки и сохраняя 10 общий расход воды, обеспечивающий аа-. данную температуру смотки рулона.

Длину зоны водяного охлаждения увеличивают на величину согласно формуле

L где л8 - отклонение текущего значения скорости ускоренного охлажде» ния от заданного, град/с.

k - коэффициент чувствительности скорбсти охлаждения по длине, грац, с м;, Отклонение скорости охлаждения оп ределяется в соответствии с формулой:

ЬТ П+ КТ +ALT K dV+ К Я h+

„и п см си Ч

+ K hL+ k Т0 (2)

30 где Т п - температура конца прокатки, ОС.

Э о

Тсщ — температура смотки, С;

V - скорость прокатки, м/с„

- толщина полосы, мм,.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ автоматического управления процессом ускорен- ы, ного охлаждения горячекатаных полос; на фиг. 2 - варианты включения секпий через промежутки. где ll значение 1 -ro параметра, определяющее требуемое значение скорос. ти охлаждения;.

П; - текущее значение h --го параметра, измеренного в определенный момент времени;

KT n KToM ky Kg „ коэдициенты чувствительности скорости охлаждения.

Согласно определению они являются частными производными исследуемойфункции по соответствующим парамет» рам.

Работающие секции перераспределяют вдоль скорректированной зоны водяного охлаждения, располагая их группами через промежутки. Так как управляемой единицей на стане является секция, то длина зоны водяного охлаждения, а также корректирующие поправки выражаются через количество секций.

В таблице приведены данные прокатки полосы марки 3СП толщиной 3 мм на стане НЛМЗ с коррекцией, производимой по предлагаемому способу

Блок 1 задания н информационный блок 2 соединены сс входами блока 3 сравнения, выходы которого подключены к вычислительным блокам 4 и 5, первый из которых предназначен для определения расхода охладителя, а второйСекции включают группами, по три группе.

Данный способ предполагается испол зовать на непрерывном широкополосном стане 2000 Ново-Липецкого металлургического завода, оснащенном автоматизированной системой управления ускоренным охлаждением . Душируюшая установка стана состоит из сорока секций с постсьянным расходом. Длина отводящего рольганга 203 м, из которых длина душируюшей установки лишь 114 м. Скорости охлаждения на воздушних участках и в зоне ускоренного охлаждения отличаются в 2-5 раз, следовательно усредненное значение скорости охлаждения, определяемое из температуры конца прока кн и температуры смотки, на всем участке отводящего рольганга не может приниматься за основу при управлении процессом охлаждения, так как заданной является величина скорости ускоренного охлаждения. Так как в настоящее время отсутствуют средства определения как скорости ускоренного охлаждения, так и температуры движущейся полосы, покрытой водой, то единственно возможным является косвенный способ определения отклонения скорости охлаждения.

Регулирование скорости охлаждения изменением расхода охладителя приводит к изменению температуры полосы на выходе из зоны ускоренного охлаждения, а значит и температуры смотки, что лишает смысла коррекцию скорости охлаждения таким способом. В предлагаемом способе коррекция скорости охлаждения производится за счет изменения длить зоны ускоренного охлаждения без изменения суммарного расхода (секции включаются через промежутки). Таким образом, кор-рекция скорости охлаждения не сказывается на температуре смотки.

При сравнении с базовым объектом, в качестве которого взят .стан 2000 горячей прокатки Ново-Липецкого металлургического завода, преимущественно настоящего способа становится очевидным, так как управление процессом уокоренного охлаждения по двум параметрам - температуре смоткн и скорости охлаждения — более эффективно, чем управление, направленное на обеспечение лишь температуры смотки.

Использование предлагаемого способа позволит улучшить качество проката с переводом в более высокие категории.

Прокатываемый на стане 2000 НЛМЗ металл в зависимости от нормируемых

5 9845. 35, 6 для определения длины зоны ускоренного охлаждения..Блок 5 соединен последовательно с блоком 6 коррекции, блоком 7 памяти, блоком 8 управления, блоком

9 исполнительных устройств. Второй S выход блока 1 соединен с блоком 4, выходы котррого подключены к входам блоков 7 и 8, а выход блока 7 — к второму входу блока 6.

По заданным значениям температуры конца прокатки и смотки, заправочной скорости, толщины полосы и температуры охладителя в вычислительном блоке

4 определяется начальное значение расхода охладителя и количество секций <, подлежащих включению. Сигналы на включение секций формирует блок 8 управления. В процессе прокатки из информационного блока 2 в блок 3 сравнения поступают текущие значения па- 20 раметров прокатки, которые сравниваются с заданными значениями, поступившими из блока 1. По отклонению параметров в вычислительном блоке 4 определяется корректирующая поправка расхода охла- 2S дителя и блок 8 управления выдает сигнал на дополнительное включение „ секций. Состояние душирующей установки, т.е. количество и номера включенных секций, запоминается в блоке 7 памяти. go

В то же время второй вычислительный блок 5 согласно формуле (2) определяет отклонение скорости охлаждения и корректирующую поправку длины зоны ускоренного охлаждения по формуле (1). В блоке 6 коррекции на основании информации в состоянии душируюшей установки, поступающей с блока 7, с уч том коррекции по длине определяется длина зоны ускоренного охлаждении, выражаемая количеством секций И . Еэли rl pm, то производится перераспределение работающих секций, номера работающих секций и промежутков записывают ся в блок 7 памяти (предыдущая инфо 4> мация стирается) и далее в блок 8 управления.

Описанный цикл повторяется, когда сумма отклонений параметров прокатки достигает уровня коррекции.

На фиг. 2 (а и б) показано два варианта включения секий через цромежуч ки.

На фиг. 2а длийа зоны ускоренного ох лаждения К =9 секций, количество включенных секций m =8 секций. Секции включают группами по четыре в группе.. .На фиг. 2 5, и =15 секций, М =12 секций. а=2 т= р„- Щ try =f7

ВНИИПИ Заказ 10019/6 Тираж 845 Подписное

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

7 характеристик согласно РОСТУ 380-71 сдается по группам А, Б, В, а внутри групп по категориям.

Расчет экономии за счет перевода прокатываемого металла .в высшие категории определяется по формуле

A ° Р (Ц1 421100 где Ц и Ц - пена металла по категориям, руб.;

/ - количество прокатываемого металла, т

«процент переводимого в другую категорию метал

JIB

Для стана 2000 НЛМЗ экономия за счет перевода металла из четвертой ка тегории в пятую и из пятой з шестую внутри группы В составит 300 тыс. руб. и 30 тыс. руб. за счет перевода из чет вертой категории в пятую металла, про катываемюго по ГОСТ 16525-70, Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом ускоренного охлаждения горячекатаник полос, включающий предварц тельное охлаждение полосы на воз ухе,и последующее охлаждение в регулируемой по длине зоне водяного охлаждения, о тg, л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения качества прокате путем обеспечения заданного значения скорости ус коренного охлаждения, дополнительно определяют отклонение текущего значения

tO скорости охлаждения полосы от заданного значения и so время ускорения стана увеличивают длину зоны водяного охлаждения пронорпионально этому отклонению и перераспределяют при этом о

1S лаждающие секции, включая их через про межутки и сохраняя общий расход воды, обеспечивающий заданную температуру смотки рулона

20 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 735352, кл. В 21 В 37/40, 1978.

2, Авторское свидетельство СССР

Я М 598672э кл. В 21 В 45/02э 1976.