Способ регулирования охлаждения листового проката

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубики

«»997882

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30. 09. 81 (21) 3341232/22-02

{ЩМ.Nn з с.присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

В 21 В 37/10

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

{Щ УДК 621 771

° 23-415.016.2»

002 52(088 8)

Опубликовано23. 02. 83,Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23,0233

Е.А.Парсенюк, С.A.Âoðoáåé, В.Л.Мазур

П.П,Чернов и A.B.Hoãîâèöûí (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт ерной металлургии (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛИСТОВОГО

ПРОК ТА

Изобретение относится к прокатному-прриэводству, совершенствует процесс охлаждения, полос на отводящих рольгангах широкополосных станов .горячей прокатки (ШСГП) и может быть использовано как ка действующих, так и на вновь строящихся станах (1).

Известен способ.охлаждения полос на отводящих рольгангах шСГП, при котором регулирование температуры обмотки осуществляется путем изменения интенсивности подачи воды, осуществляемое по сигналам с УВМ. При этом учитывается температура перед проме- . жуточным рольгангом, в последнем межклетевом промежутке и перед моталкой, скорости прокатки и смотки-и толщина полосы.

Регулирование интенсивности охлаж4 дения-этим способом осуществляют по отклонению температуры смотки от заданного значения или совместно по отклонению и возбуждению (1).

Большое запаздывание в регулировании по отклонению приводит к тому, что значительная часть полос охлаждается не по заданному режиму.

При охлаждении на отводящем рольганге полос толщиной 1,2-16 мм и.веет место существенная разница между температурой поверхности и средней (по сечению) температурой полосы, достигающая 200оС. При существующих режимах прокатки изменение Средней температуры сечения полосы, как показ зывают расчеты, может привести к изменению температуры смотки примерно на, 15.-20 С. Поэтому регулирование по возмущению, основанное на пирометрическом измерении температуры полосй за последней клетью (или в любом дру гом вместе до установки охлаждения), также не обеспечивает стабильной тем- . г ературы смотки., Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля температуры намотки полосы на полосовых станах горячей прокатки. Способ включает измерение температуры смотки, определение разности между заданными и фактическим значениями температуры обмотки и корректировку этой разности путем воздействия на интенсивность охлаждения в зависимости "от скорости прокатки и толщины охлаждаемой полосй С23.

Недостатком известного способа является .то, что такой способ приводит к запаздыванию в регулировании, 997882 где — средняя температура данного

30 сечения полосы, С;

t„- температура поверхности полосы, С;

Т - температура Кюри (точка Кюри), С;

Н вЂ” половина толщины полосы, мм;

h — толщина ферромагнитного слоя, мм;

К вЂ” коэффициент, равный 1-3; после чего полученное значение сред ней температуры сравнивают с заданным и Определяют величину отклоне- 40 ния, а интенсивность охлаждения дополнительно изменяют пропорционально величине отклонения до его полного устранения, На чертеже представлен график зависимости температуры от толщины полосы.

Способ. осуществляется следующим образом.

В процессе прокатки полосы в непа ® рерывной группе.ШСГП изменяются такие параметры, как температура конца прокатки, скорость прокатки, которые влияют на процесс охлаждения полосы на отводящем рольганге. В результате изменяется температура смотки, которую измеряют перед моталками. Разность между заданной температурой сметки и фактической используют для

Расчета величины изменения интенсивНости охлаждения, направленного на фо устранение фактической температуры смотки от заданной, Согласно cnoco" 0y дополнительно осуществляют изменеНие интенсивности охлаждения при наличии разности между заданной сред- я

,= — (t 2Ь ), Ч Ч +n

Н „,= —,, т„- „), обусловленному длиной отводящего рольганга. Следовательно, значительная часть полос охлаждается не по заданному режиму, в результате чего появляется разброс механических свойств по длине полос.

Целью изобретения является повышение стабильности механических свойств эа счет увеличения быстродействия регулирования, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования охлаждения. листового проката, включающему измерение темпеРатУРы полосы, определение разности между заданным и фактическим значениями температуры смотки и корректировку. этой разности путем воздействия на интенсивность охлаждения в зависимости от скорости прокатки и толщины охлаждаемой полосы, допблнительно и одновременно измеряют температуру поверхности движущей- ;И ся полосы на выходе из последней клети и толщину ферромагнитного слоя в одном и том же сечении и по полученным данным определяют среднюю по сечению температуру по формуле

2 4 Н

+ — - —. — !Т сР D 3 К Ь 1 K и! ней по сечению полосы температурой и фактической до полного устранения этой разности. Заданное значение средней по сечению полосы температуры определяют заран е, в зависимости от заданной температуры смотки и расстояния между сечением, для кото рого она рассчитывается, и моталкой.

Фактическую среднюю температуру по сечению полосы определяют расчетным путем по результатам одновременного измерения в одном сечении температуры полосы и толщины ферромагнитного слоя °

Металл при его охлаждении на от, водящем рольганге переходит из парамагнитного состояния в ферромагнитное, так как температуру конца прокатки, как правило, выше 8000C, а температуру смотки составляет 550720оС

Точка Кюри для чистого железа

768оС В связи с неравномерностью распределения температуры по толщине полосы ферромагнитное превращение в данном сечении происходит в течение некоторого времени, Это дает возможность в определенном месте рольганга определять толщину ферромагнитного слоя, образовавшегося в полосе, например, методом индукционной толщинометрии.

Толщина ферромагнитного слоя в со= вокупности с измеренной температурой поверхности позволяет достаточно точно характеризовать среднюю по сечению температуру полосы, Среднюю температуру сечения полосы можно приближенно определить по известному выражению где 1 t — соответственно температуП N ры поверхности и центра полосы, г сР= и+ 5 U, Исходя иэ измеренных величин (температуры поверхности полосы „ и толщины ферромагнитного слоя 6 ) можно приблизительно рассчитать диац P (расчетное) где И вЂ” половина толщины полосы, мм, В зависимости от конкретных усло вий Ь| ц и д1 Рмогут быть близки по значению илй несколько отличаться:

ht

Ч Р

К

При совпадении htц и дФ Р, что возможно при небольшйх значениях тепловых потоков на поверхности полос (200 ккал/м ч/град) и малой. толщине полос (1,2-2 мм), K 1. На совре 997882 менных ширикополосных станах максимальная толщина прокатываемых полос достигает 16 мм, Коэффициенты теплоотдачи достигают 2000 ккал/м ч/град).

В этом, случае дС „- будет в три раза больше действительного диац

Следовательно коэффициент 1 К < 3.

Исходя из сказанного, среднюю температуру полосы можно вычислить по выражению t0

+ — - —.— (Т - ).

2 4

СР " 5 К Ъ K

Согласно изобретению дополнитель- ное регулирование интенсивности,охлаждения осуществляется пропорциойаль-. 15 но величине отклонения между вычисленной и заданной средней температурой до полного устранения этого отклонения.

Регулирование охлаждения полос по предлагаемому способу является допол- 0. нением к известному способу. Поэтому амплитуда колебаний средней температуры полосы не превышает 30-40 С.

Следовательно, величину коэффициента

:К можно принять постоянной для данных условий прокатки, охлаждения,и места установки приборов, измеряющих t и

В этом случае значение 1с, сравнивают с 1ср.о, рассчитанным по показателям приборов, измеряющих Ф„ и

Ь в условиях оптимального режима охлаждения, П р и и е р . Условия реализации. способа моделировали расчетным путем. Рассматривается горячая прокладка толщиной 6 мм иэ Ст, 3. Скорость З5 прокатки в последней чистовой клети стана 5 м/с. Температура конца проката 900 С, Температура обмотки .

650 С, Охлаждение на рольганге — с водой со средним коэффициентом теп- 40 лоотдачи примерно 1000 ккал/м 4/град. .

Согласно предлагаемому способу в одном и том же сечении полосы измеряют температуру поверхности полосы (Сп) и толщину ферромагнитного слоя (11) . .В данном случае при расположении приборов на расстоянии 30 м от последней клети стана 4я = 700 С;и= 1 ма;

К = 2. Средняя расчетная температура полосы в данном сечении составляет

768оС (tcpo )Допустимо, что условия прокатки изменились таким образом, что новые значения измеряемых параметров составили „= 690 С; и = 1,2 мм. В этом случае средняя температура

=755ОС. Так как 1с оМс,, то,цля стабилизации температурных условий охлаждения полосы, а следовательно, и механических свойств металла, не- б0 обходимо уменьшить интенсивность охлаждения до тех пор, пока t .(= сpQ .

Если в приведенном примере не испольэовать предлагаемый способ, то изменение средней по сечению полосы б5 температуры конца прокатки- на 1520ОС приведет к изменению температуры смотки примерно на 10-15 С. Peryо лирование интенсивности охлаждения производится после изменения показания прибора, измеряющего температуру смотки. 3а это время часть полосы, равная расстоянию от последней чистовой клети до прибора, измеряющего 1см охлаждается в условиях, отличных от заданных. Температурасмотки этой полосы отличается .от заданной на 10-15 С, что приводит к изменению механических свойств полос по длине, Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить стабильность механических свойств горячекатанных полос. Благодаря этому повысится выход годного более качественной стали не менее,, чем на 1Ъ.

При годовом объеме производства полос на стане 1700 4 мпн т и средней разнице в цене 10 руб за тонну между смежными категориями поставляемого проката экономический эффект составит не менее 400000 руб. в год.

Формула изобретения

Способ регулирования охлаждения листового проката,, включающий измерение температуры полосы, определение

Разности между заданным и фактическим значениями температуры смотки и корректировку этой разности путем воздействия на интенсивность охлаждения в зависимости от скорости прокатки и толщины охлаждаемой полосы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности механических свойств за счет увеличения быстродействия регулирования, дополнительно и одновременно измеряют температуру поверхности движущейся полосы на выходе из последней клети и толщину ферромагнитного слоя в одном и том же сечении и по полученным дан ным определяют среднюю по сечению температуру по формуле

2 (Н

„(т„- „), Ф где t

+д †температура поверхности полосы, С;

Т вЂ” температура Кюри, С (точка Кюри);

Н вЂ” половина толщины полосы, мм;

Ь вЂ” толщин а фе ррома гн ит ного слоя мму

К вЂ” коэффициент, равный 1-3; после чего полученное значение средней температуры сравнивают и определяют отклонения, а интенсивность ох7

997882

7емперитую

>

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор Г.Ус Техред М.Коштура Корректор М.Демчик

Заказ 1011/14 Тираж 814 Подписное

BHHHIIH Росударственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 лаждения дополнительно изменяют про. порционально величине отклоненйя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3604234 кл. 72-13, В 21 В 37/10р 1971.

2. Патент Японии 40-14066, кл. 12 С 211. 4 1965.