Устройство для управления охлаждением изделия в процессе прокатки

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизации охлаждения изделий в прокатном стане с использованием термоэлектричества. Устройство содержит устанавливаемые над дымовыми трубами термоэлектрические секции, которые соединены по токопроводам через аккумулятор и коммутатор с блоком подачи охлаждающей жидкости, установленным над прокатным станом. Коммутатор управляется сигналом с выхода элемента сравнения фактической температуры изделия, получаемой от датчика температуры изделия, с заданной температурой. Изобретение позволяет снизить энергозатраты в процессе охлаждения изделий. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно предназначено для автоматизации охлаждения изделий в прокатном стане с использованием термоэлектричества.

Известно устройство для охлаждения труб в процессе осуществления термомеханической обработки труб с охлаждением во время деформации в многоклетьевом прокатном стане [патент на изобретение РФ №2254189, кл. В21В 45/02, C21D 9/08, опубл. 20.06.2005].

Основными недостатками известного устройства являются сложность конструкции, небольшая скорость охлаждения, значительные энергозатраты.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления охлаждением изделия, содержащее элемент сравнения, связанный с датчиком температуры и производящий сравнение фактической температуры изделия с заданной, при этом выход элемента сравнения подключен к блоку подачи охлаждающей жидкости [патент на изобретение KR 20110046638 А, кл. В21В 37/76, В21В 45/02, опубл. 06.05.2011].

Недостатком способа является управление расходом охлаждающей жидкости с помощью элементов, для которых нужны источники ЭДС, что приводит к повышению энергозатрат.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат при охлаждении изделий на основе эффекта Томсона.

Техническая задача изобретения решается тем, что в устройство для управления охлаждением изделия в процессе прокатки, состоящее из термоэлектических секций, выполненных с возможностью установки над дымовыми трубами нагревательных печей и блока подачи охлаждающей жидкости, выполненного с возможностью установки над прокатным станом добавлены токопровода, аккумулятор и коммутатор, элемент сравнения, датчик температуры изделия.

В устройстве для управления охлаждением изделия в процессе прокатки термоэлектические секции выполнены с возможностью установки над дымовыми трубами нагревательных печей с помощью токопроводов.

Ток поступает по токопроводам в аккумулятор. Выход аккумулятора соединен с преобразователем постоянного напряжения в переменный. Выход преобразователя постоянного напряжения в переменный соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Выход первого АЦП связан с первым входом логического элемента «И». Второй вход логического элемента «И» подключен к выходу второго АЦП. Вход второго АЦП соединен с выходом элемента сравнения. Вход элемента сравнения подключен к выходу датчика температуры. Выход логического элемента «И» соединен со вторым входом коммутатора. Также выход аккумулятора соединен с первым входом коммутатора. Выход коммутатора соединен с блоком подачи охлаждающей жидкости, выполненным с возможностью установки над прокатным станом.

На фиг. 1 представлена схема устройства для управления охлаждением изделия в процессе прокатки.

Устройство для управления охлаждением изделия в процессе прокатки содержит: нагревательные печи (нагревательные колодцы) 1, дымовые трубы 2, термоэлектрические секции 3, токопровод 4, аккумулятор 5, преобразователь постоянного напряжения в переменный 6, первый АЦП 7, логический элемент «И» 8, второй АЦП 9, элемент сравнения 10, датчик температуры 11, коммутатор 12, блок подачи охлаждающей жидкости 13, прокатный стан 14.

Связи в устройстве для управления охлаждением изделия в процессе прокатки расположены в следующем порядке: термоэлектические секции 3 выполнены с возможностью установки над дымовыми трубами 2 нагревательных печей 3, соединены друг с другом с помощью токопроводов 4. Ток поступает по токопроводам 4 в аккумулятор 5. Выход аккумулятора 5 соединен с преобразователем постоянного напряжения в переменный 6. Выход преобразователя постоянного напряжения в переменный 6 соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7. Выход первого АЦП 7 связан с первым входом логического элемента «И» 8. Второй вход логического элемента «И» 8 подключен к выходу второго АЦП 9. Вход второго АЦП 9 соединен с выходом элемента сравнения 10. Вход элемента сравнения 10 подключен к выходу датчика температуры 11. Выход логического элемента «И» 8 соединен со вторым входом коммутатора 12. Также выход аккумулятора 5 соединен с первым входом коммутатора 12. Выход коммутатора 12 соединен с блоком подачи охлаждающей жидкости 13, выполненным с возможностью установки над прокатным станом 14.

Устройство для управления охлаждением изделия в процессе прокатки работает следующим образом, когда происходит нагрев изделий в нагревательных печах (нагревательных колодцах) 1, уходящие горячие газы выходят через дымовые трубы 2 с температурой на выходе ≈1000°C, над трубами установлены термоэлектрические секции 3, в которых теплый воздух (температура уходящих газов) нагревает одни концы спаев термопары, а холодный воздух (температура цеха) охлаждает другие концы термопары, происходит получение термоЭДС, в результате чего выработанный ток поступает по токопроводам 4 в аккумуляторы 5. Из аккумулятора 5 ток поступает в преобразователь постоянного напряжения в переменный 6. Затем аналоговый сигнал, посредством первого АЦП 7 преобразуется в цифровой, и поступает на первый вход логического элемента «И» 8. В процессе охлаждения изделий на прокатном стане 14 датчик температуры 11 в режиме реального времени отслеживает температуру на изделии Тфакт, которая с помощью элемента сравнения 10 сопоставляется с заданной температурой Тзадан. Как только разность Тфактзадан станет меньше допустимой, на второй АЦП 9 от элемента сравнения 10 поступает аналоговый сигнал. Второй АЦП 9 преобразует его в цифровой и передает на второй вход логического элемента «И» 8. Как только на двух входах логического элемента «И» 8 появляются два сигнала логической единицы, происходит срабатывание коммутатора 12, который включает подачу охлаждающей жидкости с помощью блока подачи охлаждающей жидкости 13. Как только температура изделий на прокатном стане 14 станет равняться заданной Тзадан, на выходе блока сравнения 10 формируется сигнал логического «0» и выключается подача охлаждающей жидкости с помощью блока 13. При выходе из строя одного из элементов цепи предусмотрена связь аккумулятора 5 токопроводом 4 с коммутатором 12.

Таким образом, предлагаемое устройство для управления охлаждением изделия в процессе прокатки позволяет контролировать подачу охлаждающей жидкости без затрат от дополнительных источников электроэнергии, что снижает энергозатраты и обеспечивает контроль над расходом охлаждающей жидкости.

Устройство для управления охлаждением изделия в процессе прокатки, содержащее блок подачи охлаждающей жидкости, выполненный с возможностью установки над прокатным станом, датчик температуры изделия и элемент сравнения фактической температуры изделия с заданной, связанный с выходом датчика температуры изделия, отличающееся тем, что оно снабжено термоэлектрическими секциями, выполненными с возможностью установки над дымовыми трубами нагревательных печей, аккумулятором и коммутатором, при этом термоэлектрические секции через аккумулятор и коммутатор соединены токопроводами с блоком подачи охлаждающей жидкости, а выход упомянутого элемента сравнения связан с управляющим входом коммутатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области холодной прокатки стали. Смазка типа «масло в воде» включает эмульсию «масло в воде».

Изобретение относится к способу и стану горячей прокатки сляба (1), в частности стального сляба, и может найти применение в металлургической промышленности. Сляб (1) подвергают по меньшей мере двум стадиям обработки давлением при разных температурах в стане (2) горячей прокатки.

Изобретение относится к устройству и способу горячей прокатки стальных полос (3) в нескольких следующих друг за другом прокатных клетях (F1-F5), причем стальные полосы прокатывают начисто до конечной толщины сначала в аустенитном состоянии и затем, после интенсивного охлаждения жидкостью, в ферритном состоянии в одной или более прокатных клетях.
Изобретение относится к прокатке высококремнистой полосовой стали с содержанием Si 2,3 мас.%. Предотвращение растрескивания головного и хвостового участков полосовой стали обеспечивается за счет того, что на начальном этапе температуру входного участка полосы устанавливают более 45°C, а затем поддерживают, при проведении холодной прокатки на полосу распыляют эмульсионную жидкость, причем на входном участке расход эмульсионной жидкости составляет 3500 л/мин, на выходном участке - от 1500 до 4000 л/мин, при этом при первом проходе прокатки степень обжатия составляет от 20 до 40%, заднее натяжение - от 8 до 30 Н/мм2, а переднее натяжение - от 50 до 2000 Н/мм2, при промежуточных проходах прокатки степень обжатия составляет от 18 до 38%, заднее натяжение - от 40 до 150 Н/мм2, а переднее натяжение - от 60 до 350 Н/мм2, а при чистовом проходе прокатки степень обжатия составляет от 15 до 35%, заднее натяжение - от 60 до 300 Н/мм2, а переднее натяжение - от 90 до 450 Н/мм2.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения контролируемого равномерного охлаждения рулона горячей полосы и получения однородных свойств рулон (1) горячей полосы (2) размещают в устройстве промежуточного хранения, при этом рулон опирают и вращают (100) посредством контакта его боковой поверхности (5) с, по меньшей мере, одним элементом для охлаждения в виде ролика (3, 7).

Изобретение относится к металлургии. Металлический рулон (В) горячей полосы, имеющий температуру более 200°С, перемещают внутри корпуса (4) устройства (2) утилизации энергии в первом направлении поступательного движения и обтекают газообразной средой (G).
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения листовой стали на толстолистовых реверсивных станах. Для повышения производительности процесса способ включает нагрев слябов, черновую прокатку в раскат промежуточной толщины, охлаждение раската и последующую его многопроходную чистовую прокатку с регламентированной температурой начала и конца прокатки в лист конечной толщины, при этом охлаждение раската осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения по водоохлаждаемым роликам, внутренняя полость бочки которых предварительно заполнена шариками из теплопроводящего материала.

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждающим устройствам при горячей прокатке стальной полосы. .

Изобретение относится к способу ускоренного охлаждения и прямого закаливания горячекатаного металла, в частности стальных полос или листов, и устройству для регулируемого охлаждения горячекатаного металла в форме листов или полосы с использованием устройств для зонально-разделительного впрыскивания для удержания охлаждающей текучей среды на верхней поверхности листа или полосы в одной области, которые являются регулируемыми в зависимости от величины расхода потока наносимого охладителя, что обеспечивает хорошую плоскостность охлажденных листов или полос.

Группа изобретений относится к области прокатки. Изобретения предназначены для охлаждения прокатываемого материала (5) на охлаждающем участке (1) с помощью управляющего устройства (8), имеющем носитель данных с компьютерной программой, обеспечивающей управление охлаждающим участком (1).

Изобретение относится к способу ускоренного охлаждения и прямого закаливания горячекатаного металла, в частности стальных полос или листов, и устройству для регулируемого охлаждения горячекатаного металла в форме листов или полосы с использованием устройств для зонально-разделительного впрыскивания для удержания охлаждающей текучей среды на верхней поверхности листа или полосы в одной области, которые являются регулируемыми в зависимости от величины расхода потока наносимого охладителя, что обеспечивает хорошую плоскостность охлажденных листов или полос.

Изобретение относится к способу для поддержки, по меньшей мере, частично ручного управления прокатным станом металлообработки, в котором обрабатывается металл в форме полосы, или сляба, или чернового профиля, а также к прокатному стану металлообработки.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано при контроле и управлении процессом охлаждения проката.

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует процесс охлаждения полос в линии широкополосных станов горячей прокатки. .

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов на прокатных станах. .

Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться в автоматических системах управления процессом охлаждения сортового и фасонного проката. .

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства. .

Изобретение относится к прокатному производству. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизации охлаждения изделий в прокатном стане с использованием термоэлектричества. Устройство содержит устанавливаемые над дымовыми трубами термоэлектрические секции, которые соединены по токопроводам через аккумулятор и коммутатор с блоком подачи охлаждающей жидкости, установленным над прокатным станом. Коммутатор управляется сигналом с выхода элемента сравнения фактической температуры изделия, получаемой от датчика температуры изделия, с заданной температурой. Изобретение позволяет снизить энергозатраты в процессе охлаждения изделий. 1 ил.

Наверх