Устройство для автоматического регулирования формы полосы

 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может использоваться для автоматизации тонколистовых прокатных станов, в частности для регулирования формы полосы . Цель изобретения - стабилизация процесса прокатки, улучшение качества получаемой полосы и увеличение выхода годного. Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования формы полосы содержит блок расчета разностей между величинами станочных профилировок, усилий и скоростей прокат ки в j-й (j 1,...,п-1) и последней (n-й) клетях стана и блок расчета регулировочных уставок гидроизгиба и подачи смазочно-охлаждаюшей жидкости для j-клсги стана. При этом при регулировании плоскостности в первых (п-1) клетях учитывают изменение жесткости металла,которая изменяется при прохождении полосы по линии стана, и технологическое осн.-нцение и состояние всех клетей. 3 ил. СО с vj о ел о ю

союз сс, =.тснии

CC! l ЛИ)1 l&t=ckil i 9

РЕСП" БЛИН (g1)g B 21 B 37/00

g Д Д 1 к ;=-CÙ:Ö Ë СБИДЕТЕХ1: С ТВУ

ГОС./.;:.=;ТГГННЫ Н<-.Щ.1Т Т пО1.т:! Г.тЯН".,1М И О 1 - ЫТИЯМ

ПРИ П".)1Т ..СС (21) 4800700/02 (22) 11.03 .90 (46) 15.0 1.92. Бюл. f 2 (71) Липецкий политехнический институт (72) Л.А.Кузнецов, А.И.Божков, А.К,Погодаев, В.П.Нлстич, С.C.Колпаков, Р.И.Ульлничея, 10,А.Öóêàíîâ и В.П.Рубанов (53) 621.771.?3.08:531.717.82(088.8) (56) Сергеев А.С. Современные системы регулирования плоскостности полос за рубежом. Бюл.ин-та "Черметинформациян) 1985) 1" 21, с.11-27.

Патент С1)1Л 4633692, кл. В 21 В 37/12, 1987.

Do.iok R., Mi lenkovic У. ЕГf eñ ts

of initial strip shai>e and rol ling рата "eters on performance of autoпа ic flatness control at aluminium thin strip rolling mill

"Adv . Col, Ro1 l ing Techno).. Froc ° 1n t .

Conf London, 1 7-19 . sept ., 1985"

London, 1985, р. 254-260.

Сергеев А.С.Тенденции совершенствования систем кснтроля и управления плоскостностью полос за рубежом, Обзорн.информ./Ин-т "Черметинформацияи) И., 1987 с.41.

Григорян Г.Г. и др. Настройка, стабилиза ия и контроль процесса тонколистовой прокатки.И.: Иеталлургия, 1975, с.367.

Jrjai J. Shape Control System for

rolling mill of non ferrous a tais/

/1з1п1 зга j ima — 11аг ima Engineerinp

Review. 1983, v.23. К 1. р.14-18.

2 (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ РВТОИРТ11ч ЕСКОГО

РЕГУЛИРОВРНИЯ ФОРМЫ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к металлургической промышленности и может использоваться для автоматизации тонколистовых прокатных станов, в частности для регулирования формы полосы. Цель изобретения - стабилизация процесса прокатки, улучшение качества получаемой полосы и увеличение выхода годного. Поставленная цель достигается тем, что устройство pnR автоматического регулирования формы полосы содержит блок расчета разностей межлу величинами станочных про- д филировок, усилий и скоростей прокат- @ ки в j é (j = 1,...,и-1) и по (/) следней (n-й) клетях стана и блок расчета регулировочных уставок гид- С роизгиба и подачи смазочно-охлаждаюшей жидкости для j-клеги стана. При 2 этом при регулировании плоскостности в первых (и-1) клетях учитывают изменение жесткости металла, которая изменяет- (,".., 1 ся при прохождении полосы по линии Д 1 стана, и технологическое оснащение ( и состояние всех клетей, 3 ил.

И ЗО.>р В ТЕ»1ИЕ 0TI IO И 1СЛ Н МЕ Гс1ЛЛУ13

ГII(I(- С I:() 1 П1)СМЫШЯс»1»!C>.. ГИ И МОжв I бьп ь» ((Iollьзовано f.i B автсмвтизации

TOi I l:(l" 1С Г OBblX ПРОЧ с1 Г» ЧХ Ста»(О В, Я части()с Ги для регу- i зования формы

ПОЛОСЫ.

ЦСЛ». ИЗОбрЕтЕНИя - СтабИЛИЗ;»ц(1Я процесса прокатки, улучшение качества получаемой полосы и увеличение выхода годногo °

На фиг.1 представлена схема связей предлагаемого устройства с остальными элементами систем прокатного стана. 15

Устройство для автпматическогo регулирования формы полосы содержит измерители усилий 1 к скоростей 2 прокатки, выходы которых соединены с входам 3.1, 3.2, 3 .3, 3.4 первого 20 арифметического блсжа 3, выход которого соединен с входом 4. 1 второго арифметического блока 4, входы 4.2, 4.3 которого соединены с выходами блока 5 формирования уставок гидроиэ- 25 гиба и охла)((дения валков в последней клети. Выход измерителя неплоскостности 6 соединен с входом блока 5 и входом 4.4 второго арифметического блока 4, выход которого соединен с 30 входом блока 7 технологической автоматики, Осуществля(0(>1ей управление системой гидроизгиба 8 и системой охлаждения 9 валков j-й клети стана, и видеоустройством 10.

Входы 3,5, 3.б, 3.7, 3.8, 3.9 первого арифметического блока 3 и 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, 4.12, 4.13 второго арифиет»ического блока

4 соединены с интерфейсом вычисли- 4р тел ь ного с редс т ва тех нолог ич ес кой автоматики .

На фиг.2 приведена блок-схема первсго арифметического блока ðàcL>åта разностей между Величинами станоч- 4 ных профилировок, усилий и скоростей прокатки 1-й и г.-й клетей стана, Измер»(тел»1 ус»1лий (Р„, P ) и скоростей (V1, („) прГ) утки для j é и и-й клетей ccoTBBTc TBQ»IHo представлены в виде датч»1ков 3.1-3.11. Выходы датч»(ков 3.3-3.4 соединены с входами инверторов 12 и 13, выходы которых соединены с первыми входами сумматОРОв 20 и 21, вторые вхсды которых соединены с выхолами да-чи I(o B

3 ° 1- 3, 2 ВхОд I(HBBpTaop1 1 l сООf !;Ii(H с каналсм»1»1терфс»1са, который выдает

СИ ГНаflссl O ЗНд 4ЕНИЯХ СТс)НОЧН1 >Х П PО(,)И

72

ЛИРОВОН Раб(>с»ИХ BBfli(OI3 Г)-й КЛЕТИ (1)II). Выход инвертор» 11 соединен с первым входом c óì!IBòop1 19, в1орой

ВХОД»(OTОРОГО С ВЯЭ 1Н С >(с1 Не)ЛОМ Иti

T(1p

18, выходы которых соединены с перBblMH входами сумматоров 22 и 23, где второй вход сумматора 22 соединен с выходом умножителя 14, а второй вход. сумматора 23 соединен с выхолпм сумматора 22. Выходным каналом первого арифметического блока является Bblxo fi сумматора 23.

На фиг. 3 представлена блок-схема второго арифметического блока расчета регулировочных уставпк гидрпизгиба и подачи СОЖ для j-ой клети стана.

Выход первого арифметического блока соединен с входом инвертора 30, выход которого соединен с первым входом сумматора 36, второй вхол которого соединен с датчиком 1 измерения неравномерности натяжений по ширине полосы (Еб„), установленного на выходе последней клети стана. Выход сумматора 36 соединен с первым входом делителя 29, второй вход которого связан с каналом интерфейса, которь»й выдает сигналы о значении коэфйициснTB передачи от воздействий гидроизгиба (К < ) валковой системы j-й клети на неpBB!-ioHåðHость натл)Nåн.,я и форму полосы. С этим же каналсм интерфейса связаны первый вход делителя 26 и первый вход делителя 28. Второй вход делителя 26 соединен с BL:ходом сум>(а тора 3 >, первь »1 »3xofi кот,;рого соединен с каналом ин1ерфвйса, которнй вы",àåò сигналы о з».1чен; »1 HBравномерности натяжений ЛО i"ирине т лелоси е J-é клети стекл Io J >). ВтоРОй вход сум .тОР,1 35 с(.динсн с и»1вер1ором 27, вход которого сяяэ.)H с

KiI»1с1ЛОЧ 31НТС. р(1)ейСс1, КОТ(>р! Н1 В» сн1СТ

С > 1 Г Н В f I hl О -Э Н с1 Ч С »1 И Н Е P а В ) 1 О» 01) i I i ) C T»1

170>07.2 натяжений по ширине полосы в и-й клети стана (36„., „) . Второй вход делителя 28 связан с каналом интерфейса, который выдавT сигHýë о значении ко5 эффициента передачи от воздействий охлаждения (К0 ) валковпй системы j

1-й клети на нер1вномерность натяжения и форму полосы, Первый вход умножителя 25 соединен с первым BtlxopAM блока Формирования устаяок гилроиэгиба (F „) и охлаждения (в Гп) валков в и-й клети, который выдает сигнал gq> . Второй вход умножителя 25 соединен с выходом делителя 24, 8xopû которого связаны с каналами интерфейса, и которые выдают сигналы о значениях коэффициентов передачи . от воздействий охлаждения (К д„} и гидроизгиба (К р ) валковой системы и-й клети на неравномерность натяжения и форму полосы, Выходы умножи" теля 25 и делителей 26, 29 соединены с первыми входами сумматоров 37, 38, 39 . Второй вход сумматора 37 25 соединен с вторым выходом блока формирования уставок гидроизгиба и охлаждения валков в и-й клети, который выдает сигнал Г . Выход сумматора гя

37 соединен с вторым входом суммато- З0 ра 39, выход которого соединен с первым входом делителя 3-1, второй вход которого соединен с каналом интерфейса, который и выдает сигнал о значении изменения жесткости полосы за j-й клетью (6 1) . Выход делителя 31 соединен с первым входом умножителя 32 и с первым входом умнпжителя 33, второй вход которого соединен с выходом умножителя 34, первь|й 40 вход которого соединен с выходом делителя ?8. Вторые входы умножителей

32 и ?8 связаны с каналами интерфейса, которые выдают сигналы о значениях весовых коэффициентов уставок 45 гидроизгиба (К<) и охлаждения валков (К ) в j é клети. Выходы умножителей

32 и 33 являются- выходами второго арифметического блока и соединены с входами блока технологической автоматики.

Текущие значения управляющих каналов стабилизации процесса прокатки и регулирования Формы полосы с выхо55 ,дов умножителей 32, 33 выражаются в процентах от их максимальных значений, а распределение натяжений по ширине полосы описывают параболой и для простоты задаютсл через HE. p1Rномерность, epj в j 1»nå где6 „, G - удельные натяжения на краю и середине полосы (на практике распределение натяжений по ширине полосы имеет самый разнообразный характер и может задаваться либо в табличном виде, либо полиномами различного порядка).

Весовые коэффициенты K 1 и К связаны зависимостью

К =1-Кg) а коэффициенты передачи Кп К„" 1 °

1 Рр чр

К, К,, К, К, К и изменения жест е кости полосы 0 gj рассчитываются по известной методике !

Устройство для автоматического регулирования Формы полосы работает следующим образом.

Текущие значения усилия и скорости прокатки, измеренные в послед" ней (и-й) клети стана датчиками 3,2 и 3.4 (фиг.2), поступают на вхолы инверторов 12 и 13 соответственно первого арифметического бгока. На вход инвертора 11 подается сигнал, соответствующий задаваемому значен .ю станочной профилировки рабочих валков и последней клети стана, который суммируется в сумматоре 19 с сигналом, соответствующим задаваемому значению станочной пр зфилировки рабочих валков управляемой (j-й) клети стана. Текущие значения усилия и скорости прокатки, измеренные в управляемой клети датчиками 3. 1 и 3.3 суммируются с выходными сигналами инверторов 12 и 13 соответственно. сигналы с выходов сумматоров 19, 20 и 21 подаются на первые входы умномителей

14, 15 и 16, на вторые входы которых подаются сигналы, соответствующие задаваемым значениям коэффициентов передачи 1<,1,, Ко, Kv) на неравномерг) ность натяжения в управляемой клети до действия станочной профилировки, усилия и скорости прокатки. /1ля ста на хололной прокатки 2030 НЛМК были получены эмпирические зависимости коэффициентов передачи:

1/05072 — 1201«.1 + 0,(ИО182 11 З)

V. = 0,09 — 0,005 »5 lf„ — С»0000273 11

1,...,n (32 5

Е« = 0,05 — 0 О(23Ь4 111 — 0,0000102 В, \/1» где hj,  — толщина и «««ири«»а полосы на выходе „ -й клети, мм.

Перемноженные сигналы К«>, и с выхода 10 сумматора в умножителе I: и с выхода сумматора в у«л««о««ятеле инвертируются в инвертор»х. В сумматоре складываются сигналы с вь«хояа умножителя и выхода инвертора и результирующий сиг- 15 нал поступает на вход сумматора, где он суммируется с сигналом с инвентора и результирующий сигнал с выхода сумматора поступает на ахол инвертора второго арифметического блока . Теку- 20 щие значения неравномерности натяжения полосы, измеренные датчиком на выходе из стана на различных участках ширины полосы, либо через фиксированные интервалы врееенн, либо через фиксированное число <оборотов измерительного ролика (например, при использовании стрессометрического ролика), поступают на вход сумматора, где суммируются с выходю»м сигналом инвертора. Результируиций сигнал с инвертора подается на вхор делителя,где.релится на задаваемый сигнал, соответствующий коэффициенту передачи К >, на: неравномерность натяжения в управляе- 35 мой клети от действия «.одачи СОВ, и на делитель «, где на него делится результируюц»ий сигнал с выхода сумматора, на входы котс«рого полается сигнал о заданном значении неравно- 40 мерности натяжения по ширине полосы

О б Зад 1 8 управляемой клети и инвертйруе»лый в инверторе сигнал о заданном значении неравномерности натяжения по ширине полосы g (у «А », 45 в последней клети.

»0ля стана холорной прокатки 2030

НЛМК были получены эмпирические зависимости коэЯмц»лентов передачи

К и Кр>

К = 0,073 hj+ 0,00011««В

61

К = 0,236Ь1 +О,ОСС1Е2 В

1,...,n .. (42

Сигналы о заданных значениях коэффициентоп ".."=реда «f» на «»ера яном;.рность натяжения в и-й клети от усилил

t идроизг»«ба Кг-, н от рейстяия поГ«» дачи С01 I(, подаются H f входы дег«ителя, с выхода которого сигнал

/К1:. попадает на первцй вход

»-»« у«лножителя, на второй вхор которого с Gpока уставок гидроиэгиба и охла«нде« ил валков для послелней клети стана подается сигнал пб иэ«ленении устав« и на расход ГЯИ gA в по11 ,следней клети стана. Полученный на выходе умножителя сигнал подается на вход сумматора, где суммируется с вы ходнь»м сигналом о значении усилия гидроизгиба в последней клети FIh с блока формирования уставок гидроизгиба и охлаждения валков. Результирующий сигнал с выхода сумматора суммируется с выходным сигналом делителя в сумматоре, с выхода которого результирующий сигнал суммируется s сумматоре с выходным сигналом делителя. Результирующий сигнал с выхода сумматора подается на вход делителя, в котором делится на сигнал о задаваемом (или рассчитанном (3)) значении изменения жесткости полосы на выходе иэ управляемой клети. Сигнал с выхода делителя по-. дается на вход умножителя, где перемножается с сигналом о заданном значении весового коэффициента I; . С выхода умножителя. и выхода делителя сигналы подаются на входы умножителя.

Одновременно с выхода делителя сигнал подается на вход умножителя и перемножается с сигналом о заданном значении весового коэффициента К, Полученные регулировочные сигналы с выходов умножителей подаются на вход блока технологической автоматики, который в свою очередь выдает управляющие сигналы Ег и о « на исполнительныее механизмы регулирования системами гидроиэгиба и подачей CO)ll в j -й клети. При выборе зна ений уставок.отдельных каналов регулирования в первую очередь используют систему охлаждения валков, гипроиэгиб используют для оперативного регулирования формы полосы в случаях резкого изменения характера распределения натя«кения по ширине полосы (смена типоразмера, изменение режима прокатки «4 т,д, ) и сн»1жают до м»»нимума по мере стабилизации теплового профилл валков. Такая альтернатива дос ст»»гается с по«лощью вссо.-,ых коэффи-циентов К» и К>, связанных зависимостью (1), которые могут принимать

1705.0 ! и>(г(чения в д»1((язоне, 0-1, тем самым

»з) еняя вес (? Спг>гвстств IIIR(7) B об((ей сис геMc! pг. (g (>!>рова ния, 5

Использоаа гие предлагаемого устройства позвпГ>яет по сравнению с известнь)чи с г;>билиз»роъ>т ь процесс прокагкv:за счет пред»арл гель«ого обн)1тия к(>othot< пОлОсы B (IBpBhll< клетях tð стана с у етом изменения ее жесгкости HFI каждой ступе«» обжатия, увеличить В, ход годного 1а счет сниж «ия BB(>ot>ò íoñòè Обры(>а пОлОсы в межклетевых г ромежуткзх по причине по-15 я вления тре.(»>(на ее кром к >х, улучшить геометрические хар1ктеристики проката за с(ет рационального использсвания систем регулирования формы полосы.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования Формы полосы на и-клетевом прокатном стане, содержа@ее блок 2 технологической автоматики, измерители усилий и скоросгей прокатки, блок Формир )RBttt R уставок гидроизгиба и охлажде>. ия г;алков послеГ>ней> клеI т» стана, вход которогo coåäèíåí с выходом измерителя нсплоскостности, установленного з1 посГ>едней клетью, системы гидроизгиба и охлаждения прокатных валков, соедине(.ных с блоком технологической автом<1ти ки j-II (j = 1,...,11 1) клети стана, видеоуст35

7? !О ройс-I Bo сист Hht слсжен»л за пг>оцг ccol4 прокlll<», о т г и ч а e tt е с с я тсм, ч го) с целью ст<1биJ1(1;>1öllè пt>пцесс- прокатки, улу >(>ения качества поГ(у<(веной полосы и увеличения выхода годного, оно снаб>жено б> оком рас. чета регуллрован»я у-.та в<>к гид(>оизг иба» смазочно- охлажд1к((а >" жидкосги для j é клети и блоком р1счета разнос(ей между вег«чинами станочнь х профилировок, усилий и скоростей прокатки j-tl и послеГ>tl< .й (и-й) клетей стана, первый и второй входы которого соединены с Bhlxoдами измериTBJIoй усилия и скорости прок1тки в

>-й клети, третий и четвертый входы соединены с выход1ми измерителей усилия и скорости прокатки в и-й клети, первый вход блока р1счета регулировочньх уставок гилроизгиба и подачи смазочно-охлажд->к((,ей жидкости для j-й клети стана соединен с вы>:одом блока расчета разностей между величинами станочных про(>илировок, усилий и скоростей прокатки

j é и последней (и-(1) клетей стана, вторсй и третий входы — с выходами блока Формирован, я уставс к гидроизгиба и охлаждения валкг>в в последней клети, четвертьй вход - с выходом измерителя плоcкîcl.íoсги, а выход - с входами блока технологическо>" автоматики и видеоустройства системы слежения за процессом прокатки

1705072

Составитель А.Сергеев

Техред A.Kðàa÷óê КорректорЛ.Пилипенко

Редактор И,Бандура роизводственно-издательский коибинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 157 тираж Подписное

ВНИИПО Государственного ко итета по изобрете«ивн и открмтилч при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскея наб., д. 5/5