Устройство управления подачей эмульсии на валки стана холодной прокатки

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ВАЛКИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, содержащее установленные над средней и крайними зонами валков управляемые коллекторы, датчик скорости , соединенный с прямым входом первого сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик, выход первого сумматора подсоединен к первому масштабирующему блоку, о тличающееся тем, что, с целью повышения качества полосы и выравнивания ее физико-механических свойств по длине за счет стабилизации температуры валков и полосы при прокатке рулонов различного профилег размера, в нем дополнительно установлены датчик усилия прокатки, второй, третий, четвертый, пятый и шестой сумматоры, второй масштабирующий блок, задатчик усилия прокатки, эадатчики начального расхода эмульсии на середину и края валков, причем . выход датчика усилия прокатки соединен с прямым входом второго сумматора , к инверсному входу которого подсоединен задатчик усилия прокатки, выход второго сумматора через второй масштабирующий блок подсоединен к первому входу третьего сумматора, к второму входу его подсоединен выход первого масштабирующего блока, выход третьего сумматора соединен -kn с первым входом четвертого сумматора, к второму входу которого подсоединен задатчик начального расхода эмульсии на середину валков, выход четвв1)-|||н того сумматора соединен с входом регулятора охлаждения средней зоны валков , выход третьего сумматора подсоединен соответственно к первым входам пятого и шестого сумматора, к вторым входам которых подсоединены задатчи |ки начального расхода эмульсии на 4 края валков, выходы пятого и шестого сумматорюв соединены с входами регу00 ляторов охлаждения крайних зон валСП ков . CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В В 21 В 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452970/22-02 (22) 17.06,82 ,(46) 30.09,83. Бюл. Р 36 (72) A.È.Åãåðåâ, Н.Г.Селезнева и В.Н.Цветков (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС i53) 621.771,2.07.02(088.8) (56) 1. Третьяков A .Â. и др. Совер-.. шенствование теплового процесса лис» товой прокатки. М., Металлургия, 1973,ñ.271, рис. 103.

2. Там же, с ° 270, рис. 102.

3. Патент Японии 9 52-73157, кл. В 21 В 45/02, 1977. (54 ) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ВАЛКИ СТАНА ХОЛОДНОЙ

ПРОКАТКИ, содержащее установленные над средней и крайними зонами валков управляемые коллекторы, датчик скорости, соединенный с прямым входом первого сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик, выход первого сумматора подсоединен к первому масштабирующему блоку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества полосы и выравнивания ее физико-механических свойств по длине за счет стабилиза.ции температуры валков и полосы при прокатке рулонов различного профиле-, „„SU„„1044359 A. размера, в нем дополнительно установлены датчик усилия прокатки, второй, третий, четвертый, пятый и шестой сумматоры, второй масштабирующий блок, задатчик усилия прокатки, эадатчики начального расхода эмульсии на середину и края валков, причем выход датчика усилия прокатки соединен с прямым входом второго сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик усилия прокатки, выход второго сумматора через второй масштабирующий блок подсоединен к первому входу третьего сумматора, к второму входу его подсоединен выход первого масштабирующего блока, выход третьего сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, к второму входу которого подсоединен эадатчик начального расхода эмульсии .на середину валков, выход четвертого сумматора соединен с входом регулятора охлаждения средней зоны вал"g ков, выход третьего сумматора подсоединен соответственно к первым входам пятого и шестого сумматора, к вторым входам. которых подсоединены эадатчи ки начального расхода эмульсии на края валков, выходы пятого и шестого сумматоров соединены с входами регуляторов охлаждения крайних эон валков .

1044359 содержащее коллекторы установленные над средней и крайними зонами валка, каждый .из которых выходом соединен с регулирующим клапаном, который гидравлически соединен с расходомером и механически с исполнительным механиэмом. Выход исполнительного механизма через регулятор охлаждения электрически подсоединен к расходомеру (1).

1.5

Недостатки устройства - стабилизация расхода эмульсии на одном уровне, что приводит к нарушению температурного баланса валковой системы при переходе. на другой режим прокатки и нарушению устойчивости процесса прокатки, формообразования полосы и ее физико-механических свойств на выходе стана, кроме того, на зайравочной.и установившейся скоростях прокатки поддерживается.одии и тот же расход эмульсии, что приводит к дополнительным энергетическим затратам системы подачи эмульсии, а также постоянная подстройка эадатчиков расхода эмульсии.

Известно также устройство стабилизации температурного режима, содер" х<ащее датчики температуры валков, установленные в каждой зоне охлаждения и соединенные соответственно с сумматорами, второй вход которых соединен с соответствующим задатчи- Д() ком температуры, выход каждого сумматора через регулятор охлаждения и исполнительный механизм подсоединен к регулирующим клапанам коллекторов охлаждения (21, 45

Недостатками устройства являются эагромождение межклетевых промежутков, вызываемое необходимостью установки датчиков температуры на валки в каждой зоне охлаждения, при некоторых режимах прокатки для стабилизации заданного температурного режима необходим расход эмульсии, превышающий максимальное значение, определяющееся производительностью системы приготовления эмульсии, что при-- с водит к нарушению теплового баланса клети и, как следствие, к искажениям формы полосы, запаздывание в отработке управляющего сигнала, вызванное инерционностью датчикоВ температуры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее установленный над валками .односекционный коолектор, соединенный

Изобретение относится к автомати: зации прокатных станов, а именно к системам регулирования смазочно-ох- лаждающей эмульсии, и может быть исполь э ов ано на станах холодной прокат" ки, 5

Известно устройство стабилизации заданного расхода эмульсии на валки, через напорный трубопровод с регулирующим клапаном. управление работой регулирующего клапана осуществляется через регулятор и исполнительный механизм по сиг( налам от датчика скорости, сочлененного с главным приводом клети по следующему закону = "1 (т

Где W - расход эмульсии на валки

Ч вЂ” текущее значение скорости прокатки скорость прокатки при заправке полосы

K„ †.êîý4ôèöèåíò пропорциональ-ности (3).

Недостатки известного устройства нарушение. температурного баланса клети при прокатке полос различного профилеразмера, что приводит к искажениям формы полосы за счет перегрева рабочих валков и к изменению ее физико-механических свойств по длине, подача одного и того же расхода эмульсии по длине бочки валков, что приводит к дополнительныМ энергетическим затратам системы приготовления эмульсии, Цель изобретения -. повышение качества полосы и выравнивание физикомеханических свойств по длине за ,счет стабилизации температуры валков и полосы при прокатке рулонов различного профилераэмера.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управления подачей эмульсии на валки стана холодной прокатки, содержащем установленные. над средней и крайними зонами валков управляемые коллекторы, датчик скорости, соединенный с прямым входом первого сумматора, к инверсному входу которого подсоединен задатчик, выход первого сумматора подсоединен к первому масштабирующему блоку, дополнительно установлены датчик усилия прокатки, второй,. третий, четвертый, пятый и шестой сумматоры, второй масштабирукщий блок, задатчик усилия .прокатки, эадатчики начального расхода эмульсии на середину и края

:eалков, причем выход датчика усилия прокатки соединен с прямым входом второго сумматора, к инверсному входу которого подсоединен эадатчик усилия прокатки, выход второго сумматора через второй масштабирующий блок подсоединен к первому входу третьего сумматора, к второму входу его подсоединен выход первого масштабирующего блока, выход третьего сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, к второму входу которого подсоединен эадатчик начального расхода эмульсии на середину валков, выход четвертого сумматора соединен с входом регулятора охлаждения сред1044359 ней зоны валков, выход третьего сумматора подсоединен соответственно к первым входам пятого и шестого сумматора, к вторым входам которых подсоединены задатчики начального расхода эмульсии на края валков, выходы пятого и шестого сумматоров соединены с входами регуляторов охлаждения крайних зон валков.

Управление расходом эмульсии осуществляется по закону: о /-К (Ч -Ч )+ К (P Р }iW

1 где P — текущее значение усилия прокатки;

P3 - заданное значение усилия прокатки;

К„ — масштабирующий коэффициент;

W — начальный расход эмульсии

Н на валки.

Принятый закон управления расходом эмульсии позволяет поддерживать температуру валков и полосы на одном и том жв уровне при любом усилии и скорости прокатки полос различного профилеразмера, что приводит к вы" >5 равниванию физико-механических свойств (микроструктуры, пластичности, твердости) рулона по длине, а также к улучшению качества полосы.

Это достигается за счет дополни- 30 тельной установки датчика усилия прокатки, второго и третьего сумматоров, задатчика усилия прокатки и второго масштабирующего блока.

Так как температура валков по 35 краям значительно меньше, чем на середине, то за счет установки пятого и шестого сумматоров и соответствующих эадатчиков начального расхода эмульсии появляется возможность регулировать уровень расхода эмульсии по длинв бочки валков, что позволяет снизить мощность системы приготовления эмульсии.

На чертеже представлено предлагае-45 мое устройство .

Устройство управления подачей эмульсии содержит датчик 1 скорости, соединенный с прямым входом первого сумматора 2, к инверсному входу кото- 5О рого соединен задатчик 3, выход пер.вого сумматора 2 соединен через первый масштабирующий блок 4 с вторым входом третьего сумматора 5; датчик

6 усилия прокатки соединенный с прямым входом второго сумматора 7, к инверсному входу которого подсоединен задатчик 8 усилия прокатки, вы" ход второго сумматора 7 через второй масштабирующий блок 9 соединен с первым входом третьвго сумматора 5, вы" ход последнего соединен соответственно с входами пятого и шестого сумматоров 10 и 11, вторые входы последних соединены с задатчиками 12 и 13 начального расхода эмульсии на края 65 валков, выходы пятого и шестого сумматоров 10 и 12 подсоединены к регуляторам 14 и 15 охлаждения крайних эон валков соответственно, их выходы подсоединены к исполнительным меха- низмам 16 и 17, которые механически соединены с регулирующими клапанами

18 и 19, соединенные трубопроводом с коллекторами 20 и 21, установленными над крайними зонами валков, выход третьего сумматора 5 соединен также с первым входом четвертого сумматора 22, к второму входу которого подсоединен задатчик 23 начального расхода эмульсии на середину валков, выход четвертого сумматора 22 соединен с регулятором 24 охлаждения сред ней зоны валков, выход которого подсоединен к входу исполнительного механизма 25, последний механически соединен с регулирукщим клапаном 26, соединенным трубопроводом с коллектором 27, установленным над средней зоной валков, Устройство управления подачей эмульсии работает следукщим образом.

При поступлении металла в валки клети по сигналу от устройства наличия металла в валках (не показано) регуляторы 24, 14 и 15 охлаждения . средней и крайних зон валков подключаются к входам исполнительных механизмов 25, 16 и 17. Сигнал от датчика 1 скорости поступает на прямой вход первого сумматора 2, на инверсный вход которого поступает сигнал ив задатчика 3, соответствующий заправочной скорости полосы. Поэтому при заправке полосы на выходе перво" го сумматора 2 отсутствует сигнал.

В то же время сигнал из задатчика 8 усилия прокатки, соответствующий минимальному значению усилия прокатки, принятому на основании режимов прокатки, поступает на инверсный вход второго сумматора 7, на прямой вход которого поступает сигнал с датчика 6 усилия прикатки, характеризующий текущее значение усилия прокатки ° Сигнал рассогласования между текущим и заданным усилиями прокатки поступает с выхода второго сумматора 7 на вход второго масштабирукщего блока 9.

При прокатке полосы с минимальным усилием, значение которого равно заданному задатчиком 8 усилию прокатки, на выходе второго сумматора 7 сигнал отсутствует, поэтому расход эмульсии на валки при заправке полосы определяется задатчиками 23, 12 и 13 начального расхода эмульсии на середину и на края валков соответственно.

Величина уставки задатчика 23 началь" ного расхода эмульсии на середину валков и величины уставок задатчиков

12 и 13 начального расхода эмульсии на края валков вЫбираются исходя из.

1044359 условия поддержания заданной температуры валков при заправке полосы с минимальным усилием прокатки. Сигналы из задатчиков 12, 13 и 23 начального расхода эмульсии на середину и на края валков соответственно через вторые входы четвертого, пятого и шестого сумматоров 22, 10 и 11 поступают в регуляторы 24, 14 и 15 охлаждения средней и крайних зон валков, которые через исполнительные lP механизмы 25, 16 и 17 воздействуют на регулирующие клапаны 26, 18 и 19.

Регулирующие клапаны 26, 18 и 19 открываются, и через коллекторы 27, 20 и .21 на среднюю и крайние эоны )5 валков начинает поступать эмульсия, стабилизирующая температуру валков на заправочной скорости. При заправке полосы с усилием, большим его минимального значения, которое принято о эа уставку задатчика 8 усилия прокатки, на выходе второго сумматора 7 появляется сигнал рассогласования, равный hP= Р - Р, поступающий в масштабирукщий блок 9. В этом блоке сигнал рассогласования ЬР преобразуется в K2dP. Коэффициент К2 определяет интенсивность подачи эмульсии при изменении усилия прокатки.

Выходной сигнал с выхода масштаби- gp рукщего блока 9 через первый вход третьего сумматора 5 поступает соответственно на первые входы четнертого, пятого,и шестого сумматоров 22, 10 и ll, в которых этот сигнал складывается с устанками начального расхода эмульсии на середину и края валков, поступающими соответственно иэ задатчиков 23, 12 и 13 начального расхода эмульсии на середину и края валков ° 4Î

Выходные сигналы из четвертого, пятого, шестого сумматоров 22, 10 и 11, равные Ф=Ф, i К Р, поступают на входы регуляторон 24, 1 4 и 15 ох- . лаждения средней и крайних зон валков, которые через исполнительные механизмы 25, 16 и 17 и регулирующие клапаны 26, 18 и 19 изменяют расход эмульсии через коллекторы 27, 20 и

21 на среднюю и крайние зоны валков 5ц на заправочной скорости, стабилизируя их температуру.

При изменении скорости прокатки (разгон, установившаяся скорость, торможение) сигнал рассогласования с выхода первого сумматора 2, равный 4V= 1,- v „, поступает на вход первого масштабирующего блока 4, в котором этот сигнал умножается на коэффициент К„, определяющий интенсивность подачи эмульсии при изменении скорости прокатки, Выходной сигнал с выхода первого масштабирующего блока 4, равный K dV, поступает на второй вход третьего сумматора 5, в котором этот сигнал суммируется с сигналом, поступающим из второго масштабирующего блока 9, равным К2ЛР, Выходной сигнал с выхода третьего сумматора 5 равный К1 DV+K2cLPo поступает на первые входы четвертого, пятого и шестого сумматоров 22, 10 и 11 соотнетстненно, на вторые входы которых поступают сигналы начального расхода эмульсии из задатчикон 23, 12 и 13 начального расхода эмульсии на середину н края налкон соответственно, Выходные сигналы четвертого, пятого и шестого сумматоров 22, IO и 11, соотнетствующие величине 1 I +М„hV+K2а Р, поступают на входы регуляторов 24, 14 и

15 охлаждения средней и крайних зон валков. При этом последние через исполнительные механизмы 25, 16 и 17 так воздействуют на регулирующие клапаны 26, 18 и 19, чтобы расход эмульсии через коллекторы 27, 20 и 21, 1 установленные над средней и крайними зонами валков, при изменении скорости и усилия прокатки поддерживал температуру валков и полосы на одном и том же уровне, тем самым выравнивая физико-механические свойства полосы, по ее длине при прокатке.

Таким образом, предлагаемое устройство упранления подачей эмульсии при прокатке полос различного профилераэмера позволяет стабилизировать температуру валков и полосы на одном и том же уронив при различных режимах усилия и скорости прокатки.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения устройства управления подачей эмульсии по предварительным расческам эа счет перехода прокатываемого металла из нормальной группы в группу понышенной точности, а также за счет выравнивания физико-механических снойстн полосы по длине составит 277,5 тыс.руб, в год.

1044359

С ос т ав и тель Ю. Рыбье в

Редактор A.Êóðàõ Техред М.Надь Корректор О. Тигор

Заказ 7417/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4