Способ управления ускоренным охлаждением проката и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к системам регулирования температурь; проката , Цель изобретения - повышение качества проката за счет повьшения точности регулирования температуры смотки, Сущность изобретения заключается в том, что по температуре конца прокатки, определяемой измерителем 3 температуры, толщине и скорости перемещения проката, определяемым измерителями 1 и 5, определяют в вычислителе 7 общий расход хладагента. По общему расходу хладагента определяют начальное число подлежащих включению секций охлаждения . Измеряют давление хладагента в подводящем трубопроводе в душирующей установке, измерителем 6, по сигналу которого, корректируют количество включенных секций, 2 с, и з.п, ф-лы, 3 ил. «} 1 т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИЯЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаВБЛИН (!! В 21 В 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3973860/22-02 (22) 10. 11. 85 (46) 23. 03. 87. Бюл. К 11 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Г, 3. Зайниев, N. В. Борщевскийр Ю, С! Юрковский Ва Аа Рудниц.кий и P. М, Зльмес (53) 621,771.23-415,016,2.002,52 (088. 8) (56) Автоматизация технологических проце ссов шир о ко поло сных стано в горячей прокатки. Сборник. — Киев.: Институт автоматики, 1984, с, 123127.!

„„SU„„1297960 д (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСКОРЕННЫМ

ОХЛАЖДЕНИЕМ ПРОКАТА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к системам регулирования температуры проката. Цель изобретения — повышение качества проката за счет повышения точности регулирования температуры смотки. Сущность изобретения заключается в том, что по температуре конца прокатки, определяемой измерителем 3 температуры, толщине и» скорости перемещения проката, определяемым измерителями 1 и 5, определяют в вычислителе 7 общий расход хладагента, По общему расходу хладагента определяют начальное число подлежащих включению секций охлаждения. Измеряют давление хладагента в подводящем трубопроводе в душирующей установке, измерителем 6, по сигналу которого корректируют количество включенных секций. 2 с. и

1 з.п. ф-лы, 3 ил.

l ?97960

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах регулирования, температуры проката перед смоткой

его в рулон на станах горячей прокатки.

Цель изобретения - повышение качества проката за счет повышения точности регулирования температуры смотки. !О

На фиг. 1 представлена схема устройства управления; на фиг, 2 — схема блока компенсации падения расхода хладагента; на фиг. 3 — схема вычислителя. f5

Устройство управления (фиг, )) содержит измеритель 1 скорости проката, связанный с рабочим валком последней чистовой клети 2, измерители температуры конца прокатки 3, температуры смотки 4, толщины полосы 5 и давления хладагента 6, вычислитель 7, датчик 8 расхода, блок

9 определения крутизны расходной

25 характеристики, блок 10 компенсации падения расхода, отсечные клапаны 11 душирующей установки. На чертеже обозначена также моталка 12 для смотки проката 13. Измерители 4,1,3 и 5 соединены с первым, вторым, третьим

H четвертым входами вычислителя 7, измеритель 6 давления хладагента соединен с входом датчика 8, выход которого соединен с входом блока 9 и с первым входом блока 10, второй 35 вход которого соединен с выходом блока 9, третий вход — с выходом вы» числителя 7, а выход — с отсчетными клапанами, 40

Блок 10 компенсации падения расхода хладагентs (фиг. 2) содержит задатчик 14 расхода хладагента, первый 15 второй 16 и третий 17 сумматоры и блок 18 умножения, первый 19 и второй 20 блоки возведения в сте" пень, блок 21 деления и распределитель 22, выход которого является выходом блока 10, первый вход которого соединен с первым входом сумматора

15, второй вход — c вторыми входами блока 18 умножения, сумматора 15 и блока 21 деления, третий вход — с первым входом блока 18 умножения, третий вход которого соединен с задатчиком 14. Выход блока 18 умножения соединен с первым входом сумматора 16, второй вход которого соединен с выходом блока 19 а выход—

2 с входом блока 20, вход блока 19 соединен с выходом сумматора 15 и с первым входом сумматора 17, второй вход которого соединен с выходом блока

20, а выход " с первым входом блока

21, выход которого соединен с входом распределителя 22.

Вычислитель (фиг. 3) содержит сумматоры 23 - 28, блоки 29 и 30 возведения в степень, блоки 31 — 35 умножения, блоки 36 — 38 деления, блок

39 коррекции и блок 40 задания, Первый вход блока 7 соединен с первым входом сумматора 25, второй входс первым входом блока 31, третий вход — с входом блока 29 и с первым входом сумматора 23, четвертый вход— с первыми входами блоков 36 и 37.

Первый выход блока 40 соединен с первыми входами сумматора. 24 и блока 32, второй выход — с вторыми входами блоков 32 и 33, третий выход — с вторыми входами сумматоров

23 и 25 и с входом блока 30 четвертый выход — с вторым входом сумматора 24, пятый выход — c первым входом сумматора 26, шестой выход — с первым входом сумматора 26, шестой выход — с первым входом блока 35, второй вход которого соединен с выходом сумматора 26. Блок 31 вторым входом соединен с выходом сумматора

23, выходом — с первым входом сум" матора 27, второй и третий входы которого соединены с выходами блоков

36 и 34, Блок 32 третьим входом соединен с выходом блока 29, выходом — c вторым входом блока 36. Блок

33 первым входом соединен с выходом блока 30, выходом — с вторым входом блока 37, Выход сумматора 24 соединен с первым входом блока 34, второй вход которого соединен с выходом блока 37 и с вторым входом сумматора 26. Входы блока 38 соединены с выходами сумматора 27 и блока 35, выход - с первым входом сумматора 28. Вход блока 39 соединен с выходом сумматора 25, выход— с вторым входом сумматора 28, выход которого является выходом вычислителя 7, Сущность способа заключается в следующем, По температуре конца прокатки, толшине и скорости перемещения проката определяют общий расход хладагента, необходимый для охлаждения

1297960

3 проката до заданной температуры смотки. По общему расходу хладагента определяют начальное число И подлежащих включению секций охлаждения, пропорциональное величине общего расхода хладагента, Так как в реальных установках по мере включения секций давление хладагента не сохраняется на заданном уровне, а уменьшается, то расход хладагента )p через каждую секцию по мере увеличения числа включенных секций уменьшается, следовательно, реальный суммарный расход хладагента через Ы секций оказывается меньше необходимого1общего расхода, Разность между необходимым и реальным расходами хладагента тем больше, чем больше круТизна расходной характеристики установки. Кроме того, на величину д1 указанной разности влияет отклонение реального начального расхода хладагента через секцию от заданного значения, соответствующего заданному исходному давлению хладаген- 25 та. Крутизна расходной характеристики зависит от величины начального расхода хладагента через секцию, которая зависит от исходного давления хладагента (при выключенных секциях). Причем с уменьшением величины начального расхода хладагента уменьшается и крутизна характеристики. Следовательно, измерение исходного давления хладагента перед началом ускоренного охлаждения позволяет определить начальный расход че" рез секцию и крутизну расходной характеристики, в соответствии с которыми производят коррекцию суммарного gp расхода хладагента путем включения дополнительных секций, Таким образом. устраняют недоохлаждение полосы вызываемое падением давления хладагента по мере включения секций установки, т.е, повышают точность регулирования температуры стойки и качества проката.

Устройство работает следующим об- gg разом, Число и секций, которые необходимо включить для охлаждения полосы до заданной температуры смотки с учетом падения давления хладагента по мере включения секций, может быть определено из условия обеспечения общего необходимого расхода хладагента по выражению

4 + (g +g) -4у у

2с где Q — начальный расход хладагента через секцию при текущем исходном давлении Р» крутизна расходной характеристики установки, охлаждения, равная уменьшению расхода через секцию при включении следующей секции;

0 — расход хладагента через сек 3 цию при заданном исходном да ни Рз „

N — число секций, рассчитанное без учета падения давления при включении секций, т.е. для условия обеспечения заданного давления.

До начала процесса ускоренного охлаждения все отсечные- клапаны 1 1 выключены, а измеритель б измеряет ис" ходкое давление P хладагента в магистрали подвода хладагента к секциям, По значению давления Р датчик т

8 определяет величину Q, а по величине Я, блок 9 определяет крутизну q расходной характеристики, соответствующую давлению P Формирование сигналов начального расхода Я через сек1 цию и крутизны q расходной характеристики может быть осуществлено цо выражениям

) т 1 1 ° где К„и К " коэффициенты, зависящие от параметров установки.

При появлении полосы на отводящем рольганге по сигналам скорости

U, температуры Т„„ конца прокатки, толщины h проката, поступающим иэ измерителей 1 3 и 5, вычислитель 7 рассчитывает расход хладагента, необходимый для получения заданной температуры мотки, и выдает на третий вход блока 10 соответствующий сигнал начального числа подлежащих включению секций.

В вычислителе 7 (фиг, 3) начальное число секций, соответствующее необходимому для получения заданной температуры смотки расходу хладагента, определяется по выражению: (т„„- т,„Jy - — — — р, (еД

К Т к т

g»

-1 29 7960 б сумматоре 25 по измеренной измерителем 4 и заданной величинам Т и см от- Т „температуры смотки, по ступающим с первого входа вычислителя 7 и из блока 40. По отклонению температуры

° смотки блок 39 коррекции формирует сигнал коррекции, который в сумматоре 28 суммируется с выходным сигналом блока 38. ру- 10 По сигналам Q< q u N блок 10 (фиг. 2) определяет суммарное число и секций установки, включение которых позволяет устранить недоохлаждение полосы, которое получилось бы

f5 при включении И секций> рассчитан ных беэ учета уменьшения расхода хладагента, и повысить точность реи гулирования температуры смотки и вы- качество проката.

Блок 10 компенсации формирует сигнал суммарного числа секций в соответствии с выражением (1) следующим образом. В задатчике 14 предварительно устанавливается величина, равная значению расхода через секцию при заданном исходном давлении

Р, По сигналу этого расхода, поступающему на масштабирующий вход блока 18, и по сигналам крутизны q расЗ0 ходной характеристики иэ расчетного числа N секций, поступающим с второго и третьего входов блока 10 компенсации, блок 18 формирует произведение 4Q gN. В сумматоре 15 форMHpÓeT<«7MM8 Qg+qs которая в бло- ке 19 возводится во вторую степень.

В сумматоре 16 формируется разность 2 в (Q>+q) -4Q qN. В блоке 20 эта разность возводится в степень 0,5, а

40 в сумматоре 17 Формируется сигнал (Q +а-Д аа)а-4ц аи, сигнал а, поступающий с входа блока компенсации на масштабирующий вход блока 21 р деления, удваивается и делит выход45 ной сигнал сумматора .17 формируя сигнал, соответствующий числу сек" ций, которое необходимо включить для обеспечения заданной температуры смотки. В зависимости от величи50 ны этого сигнала распределитель 22 выдает на выход блока 10 компенсации сигналы на включение соответствующих секций„

55 где Т вЂ” температура конца прока ки;

Т вЂ” заданная температура см

<М3 ки;

V — скорость

К вЂ” коэффициент марки стали

h — толщина полосы; — длина первой зоны воздушного охлаждения (межд последней клетью и души ющей установкой;

Ь вЂ” длина отводящего рольга га; скорость ускоренного ох лаждения;

1 . - длина секции душирующей установки, В сумматоре 23 по сигналам Т

КГ!

Т,, поступающим с третьего входа числителя 7 и с третьего выхода бл ка 40 задания, определяется разнос

Т „ -T„„, которая в блоке 31 умножа ется на сигнал скорости V поступа щий со второго входа вычислителя 7

Сигнал Т в блоке 29 возводится в

КП четвертую степень и в блоке 32 перемножается с сигналами Г„ и К, п ступающими с первого и второго вых дов блока 40 задания, а в блоке Зб делится на сигнал h> приходящий с четвертого входа вычислителя 7. В блоке 30 сигнал Т,, заданный в блоке 40, возводится в четвертую ,степень, в блоке 33 умножается на коэффициент К, в блоке 37 делится на h. В сумматоре 24 по сигналам и L приходящим из блока 40 задани формируется разность L-l„, которая блоке 34 умножается на K Т „ :Ь

В сумматоре 27 формируется сигнал соответствующий числителю выражени (2), По выходному сигналу блока 37 и сигналу М, поступающему с пятог выхода блока 40, в сумматоре 2б фо мируется разность И .-К Т :h, кот

1 рая в блоке 35 умножается на сигнал Г,, приходящий с шестого выхода блока 40, Выходной сигнал сумма тора 27 в блоке 38 делится на выходной сигнал блока 35, формируя сигнал N в соответствии с выражением (2).

В вычислителе 7 предусмотрена возможность корректировки сигнала N, если впоследствии, после измерения температуры смотки, обнаруживается отклонение температуры смотки от заданного значения, Сигнал отклонения

1 температуры смотки формируется в

Таким образом, введение в предлагаемое устройство блока компенсации, который с учетом начального расхода хладагента через секцию и крутизны расходной характеристики. 12979бО позволяет компенсировать уменьшение общего расхода хладагента путем увеличения числа включаемых секций, способствует повышению точности регулирования температуры смотки при изменяющемся давлении хладагента и повышению качества проката, Формула изобретения

1. Способ управления ускоренным охлаждением проката преимущественно душирующей установкой с подводом хладагента к ней подводящим трубопроводом, включающий измерение ско- 15 рости, температуры конца прокатки и смотки, толщины проката и давления хладагента в подводящем трубопроводе, регулирование расхода хладагента путем изменения числа включенных 20 секций душирующей установки в зависимости от скорости, температуры конца прокатки, тощины проката и коррекцию расхода хладагента по отклонению температуры смотки от за- 25 данного значения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества проката за счет повышения точности регулирования температуры смотки, давление хладагента 30 в подводящем трубопроводе измеряют перед началом ускоренного охлаждения проката, по давлению хладагента определяют начальный расход хладагента чере секцию душирующей установ- 35 ки на крутизну расходной характеристики душирующей установки, в зависимости от которых изменяют число включенных секций, 2. Устройство управления ускорен- 40 .ным охлаясдением проката, содержащее измерители скорости, температуры конца прокатки, температуры смоткя и толщины проката, отсечные клапаны и . вычислитель, входы которого соедине- 45 ны с измерителями скорости, темпе" .ратуры конца прокатки, температуры смотки и толщины проката, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества проката за счет повышения точности регулирования температуры смотки, оно снабжено измерителем давления хладагента, датчиком расхода хладагента, блоком определения крутизны расходной характеристики и блоком компенсации падения расхода хладагента, причем измеритель давления соединен с входом датчика расхода хладагента, выход которого соединен с входом блока определения крутизны расходной характеристики и с первым входом блока компенсации падения расхода хладагента, второй и третий входы которого соединены с выходами блока определения крутизны расходной характеристики и вычислителя, а выход соединен с отсечными клапанами, 3, Устройство по и, 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок компенсации падения расхода хладагента содержит задатчик расхода хладагента, первый, второй и третий сумматоры, блок умножения, первый и второй блоки возведения в степень, блок деления и распределитель, выход которого является выходом блока компенсации падения расхода хпадагента, первый вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход - с вторыми входами блока умножения, первого сумматора и блока деления, третий вход — с первым входом блока умножения, третий вход которого соединен с задатчиком расхода хладагента, выход блока умножения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока возведения в степень, а выход — с входом второго блока возведения в степень, вход первого блока возведения в степень соединен с выходом первого сумматора и с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока возведения в ,степень, а выход — с первым входом блока деления., выход которого соединен с входом распределителя.

1?97960

Составитель Ю. Рыбь ев

Техред Л. Сердюкова Корректор Л, Обручар

Редактор О, Бугир

Заказ 848/12 Тираж 481 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4