Установка для производства высокопрочной проволоки

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства высокопрочной проволоки . Цель изобретения - повышение качества проволоки и увеличение производительности установки. При работе установки проволока проходит через правильную головку 2, узел 3

СООЗ ССВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (! }) (д?? 4 В 21 С 3/14, С 21 D 11/00

Q "г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и двтоеСнОмМ СвиДКтеЛьСтв./

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!} 4309931/23-02 (22} !3.07 ° 87 .(46) 30.12.88. Бюл. ?В 48 (72) В,И.Карелин, Б.И.Масленников, В,АВойцеховский и В.Н.Конышев (53) 621 785.616 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

В 622529 ° кл. В 21 С 3/14, С 21 0 1/02, 1977. (54) УСТАНОВКА. ДЛЯ ИРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРOmOA ПРОВОРНО!6! (57} Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства высокопрочной проволоки. Цель изобретения - повыиенне качества проволоки и увеличение производительности установки. При работе установки проволока проходит через нравильную головку 2 ° узел 3

1447465 нагрева, где нагревается до 400600 C, узлы. 4 и 5 нагрева,, нагреваясь до 920-980 С (в зависимости от марки стали). При прохожде" нии нагретой проволоки через блок деформации с волокой 6, закалочное . устройство 7 происходит ее обжатие и полная закалка. Далее проволока проходит через прибор 8 для измерения диаметра и после нагрева в индукторе 9 до температуры отпуска проволоки проходиг через прибор 10 для определения механических свойствр дефектоскоп 11, краскоотметчик 12 и наматывается на тянущий барабан 13.

Перед началом работы в микро-ЭВХ 22 вводятся значения предела прочности, диаметр получаемой проволоки, задан ная температура волочения. По этим значениям с учетом температуры охлаждающей жидкости, значение которой поИзобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства высокопрочной проволокие 5

Цель изобретения - повышение качества проволоки и увеличение производительности установки.

На чертеже изображена блок-схема дпя производства высокопрочной про- !О волоки

Установка состоит иэ разматывающего устройства 1, правильной головки 2, первого, второго и третьего блоков 3, 4 и 5 индукционного нагре- !5 ва, блока деформаций 6 с волокой, эакалочного устройства 7 ° прибора 8 для измерения диаметра проволоки, блока 9 индукционного нагрева для отпуска, прибора !0 для определения 20 предела прочности. проволоки, дефектоскопа 11, краскоотметчика 12, тянущего барабана 13 с регулятором скорости волочения, пирометрических преобразователей 14, 15, блока 16 М стабилизации температуры проволоки

17, усилителей 18 и !9 регуляторов

20 и 21 .температуры микроЭВМ 22, датчиков 23, 24 температуры и расхода, дается в микро-ЭВМ 22 от датчика 23, по заданному алгоритму. рассчитываются технологические параметры установки. Расчетные и.заданные значения температур нагрева подаются на входы блока 16 стабилизации температуры проволоки. Значение величины расхода охлаждающей жидкости подеется на управляемый вентиль 25 и контролируется датчиком 24 расхода. Сигнал на управление скорости волочения îñтупает на устройство регулирования скорости волочения тянущего барабана

13. Информация о фактическом значении предела прочности проволоки снимается с датчика 10 и подается в кякроЗВМ. Текущее значение предела прочности сравнивается в микро-ЭВМ с заданным и по результатам сравнения производится корректировка технологических параметров. ил. управляемого вентиля 25, усилителя

26. При этом выходы регуляторов 20 и

21.температуры, являющиеся выходами блока 16 стабилизации температуры . проволоки 17, подсоединены соответственно ко входам второго и третьего блоков 4 и 5 индукционного нагрева. Выходы пирометрических преобразо вателей 14 и !5 соединены со входами соответственно усилителей 18 1и !9, выходы которых соединены с первыми входами соответственно регуляторов

20 и 21 температуры, ко вторым входам которых подсоединены выходы микро"

ЗВМ 22. Регулятор 21 температуры вы-. полнен с переменным коэффициентом усиления при этом на его третий вход подсоединен выход усилителя 18. Выход прибора 8 для измерения диаметра проволоки соединен со входом микроЭВМ 22, управляющий вход блока 9 индукционного нагрева для отпуска подсоединен к выходу микроЭВМ 22, а выходы прибора 10 для определения предела прочности проволоки и дефектоско" па 11 соединены со входами микроЭВМ .

22. Вход краскоотметчика 12 и управляющий вход регулятора скорости з !

4474 волочення тянущего барабана 13 подсоединен к выходам микроЭВМ 22. Выходы датчиков 23 и 24 температуры и расхода подсоединены ко входам микроЭВМ 22, а управляющий вход вентиля 25 соединен с выходом усилителя 26, вход которого соединен с выходом микроЭВМ 22.

При работе установки проволока

17 проходит через правильную головку 2, первый блок 3 индукционного нагрева, где нагревается до 400600 С. Далее проволока проходит через блоки 4 и 5 индукционного нагрева и нагревается до 920-980 С (в !5 зависимости от марки стали), При прохождении нагретой проволоки через блок 6 деформации с волокой и закалочиое устройство 7 происходит ее обжатие и полная закалка. Далее 20 проволока проходит через прибор 8 для измерения диаметра и после нагрева в индукционном нагревателе 9 до температуры отпуска проволока проходит через прибор 10 для опреде- 25 ления механических свойств, дефектоскоп 11, краскоотметчик 12 и наматывается на тянущий барабан !3.

Перед началом работы в микроЭВМ 30

22 вводятся значения заданного предела прочностибв,, диаметр получаемой

- проволоки d „ è заданная температура волочения Т . По этим значениям с учетом температуры охлаждающей 35 жидкости t величина которой подается в микроЭВМ от датчика 23, по заданному алгоритму рассчитываются технологические параметры установки: температура нагрева — вторым блоком 40

4 индукционного нагрева Т, . 1, расход охлаждающей жидкости О, температура отпуска Т „, скорость волочения Vs. Расчетные и заданные значения температур нагрева Т„ 1 и 45

Т „В, подаются на входы блока 16 стабилизации температуры проволоки.

Значение величины расхода охлаждающей жидкости подается через усилитель 26 на управляемый вентиль 25 и контролируется датчиком 24 расхода.

Сигнал на управление скоростью волочения поступает на регулятор скорости волочения тянущего барабана

13. Информация о фактическом значении предела прочности .проволоки G снимается с прибора 10 и подается на микроЭВМ, Текущее значение предела, прочности б сравнивается в микро65

ЭВМ с заданным бвв, и по результатам сравнения производится корректировка технологических параметров таким образом, чтобы раэностьб и бв была мииимапьной, Заданная микроЭВМ температура T>, и T>, . В поддерживается блоком 16 стабилизации тем" пературы, которая состоит из двух связанных контуров регулирования.

Первый контур состоит из пирометрического преобразователя 14, усилителя 18, регулятора температуры 20 и второго блока 4 индукционного нагрева. На вход регулятора температуры 20 с усилителя 18, соединенного с пирометрическим преобразователем

14, поступает напряжение, соответствующее фактической температуре проволоки. На второй вход регулятора

20 от микроЭВМ подается напряжение задания, соответствующее заданной температуре Т„, l. .Сигнал разности напряжений на входах усилителя подается на управляющий вход второго блока 4 индукционного нагрева. Мощность блока регулируется таким образом, чтобы фактическая температура проволоки была равна заданной Т,т 1.

Второй контур автоматического регулирования темгературы охватывает блок 5 индукционного нагрева и рабо тает аналогично первому контуру. Поскольку регулятор 21 температуры выполнен с переменным коэффициентом усиления, настройка его определяется выходным напряжением усилителя 18 в обратной зависимости. Таким образом, контур стабилизации температуры второго блока 5 индукционного нагрева работает с учетом температуры проволоки на входе этого блока, что обеспечивает существенное увеличение степени стабилизации температуры волочения Т

Технологические параметры установки рассчитываются при решении систе- мы уравнений:

Т,„! = Ts — 10»d

5 ф

2 а Твт)1п ), а а„у,» о

° 9,,Rà отв 2

« вз См 1п

Тв K

vü ы г 7 а„,.я Р раз матыв ающее устройство, правильную головку, блок индукционного нагрева проволоки, блок деформации с волокой, э акалочное устройство, блок индукционного нагрева для отпуска и тянущий барабан с регулятором скорости волочения, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения

Щ качества проволоки и увеличения производительности, она снабжена двумя блоками индукционного нагрева, блоком стабилизации температуры проволоки, микроЭВМ, датчиками температу15 ри и расхода, управляемым вентилем, установленным в системе подачи охлаждакипей жидкости, прибором для определения предела прочности проволоки, дефектоскопом и краскоотметчиком, 20 установленными после блока индукциФ онного нагрева устройства для отпуска, прибором для измерения диаметра проволоки, установленным после закалочного устройства, при этом выходы блока стабилизации температуры проволоки соединены с соответствующими блоками индукционного нагрева, к входам микроЭВМ подсоединены датчики температуры и расхода охлаждаю30 щей жидкости, прибор для измерения диаметра проволоки, прибор для определения предела прочности проволоки и дефектоскоп, а к выходам микроЭВМ подсоединены входы регулятора скорости волочения, краскоотметчика, блока индукционного нагрева для отпуска, блока стабилизации температуры проволоки и через усилитель— управляемый вентиль|

40 2, Установка по и.1, о т л и ч a " ю щ а я с я тем, что блок стабилизации температуры проволоки содержит два пирометрических преобразователя, установленных соответствен4б но после второго и третьего блоков индукционного нагрева, два усилителя, два регулятора температуры, один из которых с переменным коэффициентом усиления, причем пирометрические пре" б0 обраэователи подсоединены к соответствующим усилителям, выход первого иэ которых соединен с первым входом регулятора .температуры, выход второго - с первым входом р егулят ор а температуры с переменным коэффициентом усиления, управляющий вход которого подсоединен к выходу первого усилителя, выходы регуляторов температуры являются выходами блока стаби5 14 где в дополнение к принятым ранее обозначениям L — коэффициент, э ависящнй от конструктивных параметров индуктора, лежит в пределах

1,1 — 2931

4 и С вЂ” удельные теплопроводность обрабатываемого металла и теплоемкость охлаждающей жидкости соответственно;

1 - длина эакалочного устройства;

С,„- теплоемкость обрабатываемо-. го металла;

R — радиус тянущего барабана;

Š— модель Инга;

P — мощность на деформацию;

К вЂ” температурный коэффициент деформации.

При расчете скорости тянущего барабана количество. намотанной проволоки не учитывается, так как конструктивно барабан выполнен таким образом, что первые 3-5 витков проволоки наматываются на постоянный диаметр, при этом предыдущие витки смещаются по барабану в осевом направлении на меньший диаметр. Поэтому 7 не зависит от количества намотанной проволоки.

Износ волоки 6 деформации контролируется прибором 8 для измерения диаметра проволоки. При увеличении диаметра проволоки выше 1 микроЭВМ вырабатывает сигнал останова процесса с соответствующей сигнализаци" ей.

Наличие дефектов проволоки обнаруживается .дефектоскопом 11. МикроЭВМ 22 анализирует, классифицирует дефекты по размерам, подсчитывает их количество и выдает команды на краскоотметчик 12. Дефектные участ.ки маркируются краской.

В схеме может быть использована например, микроЭВМ "Электроника 60M" с модулями аналогового ввода — вывода типа 15КА-60, которые работают в режиме программно-управляемого обмена.

Использование установки повышает стабильность механических свойств получаемой проволоки по длине мотка и увеличивает выход годной продукции.

Формула из о брет ения

1. Установка для производства высокопрочной проволоки, содержащая

47465 6

1447465

Составитель А.Сергеев

Техред Л. Сердюкова

Корректор М.Шароши

Редактор Н.Горват

Заказ 6784/9 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиэации температуры, а вторые входы первого и второго регуляторов являются входами блока стабилизации те:inep атуры.