Устройство для управления межклетевым охлаждением полосы на широкополосовом стане горячей прокатки Советский патент 1986 года по МПК B21B37/76 

1

Изобретение относится к автоматизации полосовых станов горячей прокатки, в частности к процессу регулирования температуры конца прокатки полосы.

Цель изобретения - повышение качества полосы за счет обеспечения ее симметричного охлаждения.На чертеже приведена блок-схема устройства для управления межклетевым охлаждением полосы на широкополосовом стане горячей прокатки.

К общему трубопроводу 1 подсоединены трубопроводы 2, подводящие охладитель в каждый межклетевой промежуток . Каждый подводящий трубопровод 2 включает расходомер 3, регулирующий клапан 4, отсечной клапан 5 и заканчивается коллекторами.6 и 7 для распределения охладителя по ширине полосы сверху и снизу соотвётст- венно. Выход измерителя 8 температу- ,|ры, установленного на выходе стана, соединен с входом релейного элемента 9 и первым входом регулятора 10 температуры. К второму входу регулятора 10 температуры подсоединен выход датчика 11 скорости последней клети. К третьему входу регулятора 10 температуры подсоединен блок 12 задания уставки температуры. Выход регулятора 10 температуры соединен с первым входом сумматора 13, второй вход которого соединен с выходом расходомера 3. Выход сумматора 13 соединен с входом ключа 14, выход которого соединен с первья входом регулятора 15 расхода. Выход последнего соединен с входами запоминающего устройства 16 и ключей 17 и 18. Выход ключа 17 соединен с вторым входом регулятора 15 расхода. Выход ключа 18 соединен с первым входом сумматора 19. Выход запоминающего устройства 16 соединен с входом .ключа 20, выход которого соединен с третьим входом регулятора 15 расхода и вторым входом сумматора 19, Вы- ход сумматора 19 подсоединен к входу регулирующего клапана 4. Выход датчика 21 наличия полосы, соединен ,с входом логического устройства 22, первый выход которого соединен с управляющими входами ключей 17 и 20. Второй выход логического устройства 22 соединен с управляющими, входами ключей 24 и 18, а третий выход подсоединен к управляющему входу отсечного клапана 5, Управляющий вход за

5

0

5

0

5

0

5

0

142 поминающего устройства 16 подсоединен к выходу релейного элемента 9. Выход датчика 23 угла подъема петле- держателя 24 подсоединен к входу функциональных преобразователей 25 и 26. Вьгход функционального преобразователя 25 подсоединен к управляющему входу исполнит ельного механизма 27 поворота верхнего коллектора, а выход функционального преобразователя 26 подсоединен к управляющему входу исполнительного механизма 28 поворота нижнего коллектора.

Кроме того, на чертеже приняты следующие обозначения: 9 и и - угол между осью струи охладителя, подаваемого . сверху и снизу, и перпендикуляром к оси прокатки соответственно; h - расстояние от коллектора до оси прокатки; f - расстояние от коллектора до оси клети; ср - угол подъема полосы относительно оси прокатки; В -ширина зоны охлаждения: - угол расширения струи охлада- .теля.

Устройство работает следующим образом.

Задание расхода, поступающее с выхода регулятора .10 температуры на первый вход сумматора 13, определяет значение расхода охладителя, подаваемого в межклетевой промежуток. Зада- ние расхода- на выходе регулятора 10 температуры в процессе заправки полосы вырабатьшается только по сигналу текущей скорости .прокатки, постут1аю- щему.с выхода датчика 11 скорости последней клети на второй вход регулятора 10 температуры. После попадания переднего конца полосы под измеритель 8 температуры полосы на выходе стана заданный расход, вырабатывается и по отклонению температуры полосы от заданной. Сигнал заданной температуры полосы поступает с выхода блока 12 задания уставки температуры на третий вход регулятора 10 температуры, на первый вход которого поступает сигнал с измерителя 8 температуры полосы на выходе стана.

При попадании переднего конца очередной полосы сортамента в любой из промежутков возникает сигнал на выходе датчика 21. наличия металла предыд-ущей клети. Этот сигнал поступает на вход логического устройства 22, которое выдает управляю- щие сигналы на размыкание ключей 17

и 20, которые замкнуты после прокатки предыдущей полосы, на замыка- ние ключей 14 и 18 и открытие отсечного клапана 5, Последний от- крьгоается и на полосу начинает подаваться охладитель, расход которого зависит от положения регулирующего клапана 4. На сумматоре 13 сравнивается заданное значение расхода с выхода регулятора 10 температуры и измеренное значение расхода воды с выхода расходомера 3. Сигнал ошибки с выхода сумматора 13 через замкнутый ключ 14 подается на первый вход регулятора 15 расхода. С выхода регулятора 15 расхода сигнал, соответствующий положению регулирующего клапана 4,.через замкнутый ключ 18 и сумматор- 19 подается на вход регулирующего клапана 4. Таким образом формируется контур регулирования расхода охладителя. В момент попадания переднего конда полосы под измеритель 8 температуры на выходе стана срабатывает релейнь Й элемент 9, с выхода которого поступает импульс, разрешающий запись в запоминающее устройство 16 сигнала, поступающего с выхода регулятора 15 расхода. Это необходимо для то .го, чтобы на следующую полосу в момент заправки подавать расход охладителя, равный расходу при заправке предыдущей полосы.

Датчик 21 наличия металла фиксирует и выход заднего конца полосы из стана и подает сигнал на вход логического устройства 22, которое вьщает управляющие сигналы на размыкание ключей 14 и 18, закрытие отсечного клапана 5 и замыкание ключей 17 и 20. Сигнал с выхода запоминающего устройства 16 через ключ 20 поступает на третий вход регулятора 15 расхода и через сумматор 19 - на вход регулирующего клапана 4. Последний устанавливается в положение, соответствующее значению расхода охладителя, необходимого для поддержания температуры конда прокатки в процессе заправки полосы в стан. Сигнал с выхода регулятора расхода 15. через ключ 17 поступает на второй вход регулятора 15 расхода. Таким образом, на выходе регулятора 15-расхода устанавливается сигнал, равный по величине сигналу с выхода запоминающего устройства 16. Это необходимо для того, чтобы в момент заправ-

17514

ки следующей полосы сортамента в любом из межклетевых промежутков pet- гулирующий клапан 4 остался в положении, соответствующем сигналу с вы- 5 хода регулятора 15 расхода, что исключает возможность перемещений регулирующего клапана 4.

Наличие в устройстве датчика угла подъема петледержателя позволяет

10 получить на входах функциональных преобразователей сигнал, пропорциональный углу подъема петледержателя. Наличие в устройстве функциональных преобразователей позволяет получить

5 на управляющих входах исполнительных механизмов поворота коллекторово сигналы, пропорциональные углам по- |Ворота верхнего и нижнего коллекто- jpoB относительно их продольных осей

0 в соответствии с зависимостями для верхнего коллектора,:

5

0

5

0

5

1

arccos

- cos

Г )c qs cpsin 1

и )

а для нижнего коллектора р i arccos 2ihlLt3 |). .

Y . .(2)

- cos

где ot Гh t| Vl

в угол между осью струи охладителя, подаваемого сверху, и перпендикуляром к оси прокатки; угол между осью струи охладителя, подаваемого снизу, и перггендикуляром к оси прокатки;

расстояние от коллекторов до оси прокатки; расстояние от охлаткдающих устройств до оси клети; угол подъема полосы относительно оси прокатки; угол расширения струи охладителя ; ширина зоны охлаждения.

; Наличие исполнительных механизмов поворота коллекторов относительно

50 их продольных осей позволяет изменить угол между осью струи охладителя и перпендикуляром к оси прокатки, а следовательно, площадь и плот- нодть орошения в зоне охлаждения.

55 При отклонении полосы относительно горизонтальной плоскости на угол в межклетевом промежутке пу- ,тем подъема петледержателя 24 систе-

5

мы автоматического регулирования натяжения полосы датчиком 23 угла подъема петледержателя вырабатывается сигнал, пропорциональный величине угла ср , и подается на вход функциональных преобразователей 25 к 26. Функциональный преобразователь 25 вырабатьшает сигнал, пропорциональный необходимому углу поворота верхнего коллектора oi , определяемому в соответствии с выражением (1 ). Одновременно функциональный преобразователь 26 вырабатьшает сигнал, пропорциональньй необходимому углу поворота нижнего кол лектора | , определяемому в соответ ствии с выражением (2). Сигналы с выхода функционального преобразователя 25 и.с выхода.функционального преобразователя 26 поступают на уп175146

равляющие входы исполнительных механизмов 27 и 28 поворота коллекторов соответственно. Исполнительные механизмы 27 и 28 поворота коллекторо 5 изменяют угол между осью струи охладителя и перпендикуляром к оси прокатки так, чтобы ширина зоны охлаждения сверху и снизу полосы бы ла одинаковой при любом рабочем поло- 10 жении петледержателя 24.

Таким образом, осуществляется стабилизация ширины зоны охлаждения сверху и снизу полосы в процессе ее прокатки в чистовой группе клетей,. 15 что обеспечивает равенство плотности орошения и теплосъема с нижней и верхней, поверхностей полосы, а следовательно, симметричное охлаждение .полосы в процессе регулирования ее 20 температуры конца прокатки.