Устройство для управления охлаждением листового проката Советский патент 1986 года по МПК B21B37/76 

чистовйй группы клетей, вьгаислительную машину 18, расходомер 16, выходы датчиков температуры и расходомера соединены с входами вычислительной машины, причем труЕзопровод каждого межклетевого промелсутка выполнен из трех параллельных труб сечения которых относятся как 1:2:45 в каждой из труб установлен отсечной клапан, а трубопровод магистрали 11 разделен на две трубы 12 и 13j сечения которых, относятся как 1:2 и в каждой трубе также установлены отсечные клапаны 14 и 15, после которых обе трубы объединены в одну 3, на которой установлен расходомер 16, выходы вычислительной машины соединены с отсечными клапанами,Регулирование температуры полосы производится по сигналу датчика 17 температуры. На основании этого ,сигнала (tj,, ) рассчитывается в блоке 19

температура полосы на выхоле..из-Л с:тройства по формуле tp 399+0,659tj223 10 / V-h,, где V - заправочная скорость полосы, И - толш;ина полосы на выходе из устройства. Значение tp сравнивается с заданным значением (с„) и при наличии рассогласования расчитывается необходимое количество охладителя по формуле О V К-(tp-tj ) р где К - коэффициент, зависяшкй от типоразмера

полосы. Согласно значению Q в блодсе 22 производится выбор включения отсечных клапанов, 2 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при управлении охлаждением листового проката на станах горячей прокатки. Цель изобретения - повьшение точности поддержания температуры конца прокатки и надежности работы устройства. Устройство для управления охлаждением листового прока- .та содержит установку межклетевого охлаждения полосы, датчики 17 температуры полосы на входе и на выходе (Л Ю О 00 rs: со 4 1

1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при управлении охлаждением листового проката на станах горячей прокатки,.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и точности регулирования температуры полосы при использовании воды оборотного цикла и промышленного сжатого воздуха,

На фиг. 1 показано устройство для управления охлаждением листового проката, на фиг, 2 - графики зависимостей расхода охлаждающей ж;идкости в устройстве и в секциях охлаждения числа дискретных состояний устройства.

Устройство состоит из пяти секций 1 охлаждения, расположенных между клетями 2 стана горячей прокатки. Секции охлаждения позволяют охлаждать горячекатаную полосу сверху и снизу соответству1ош $ми группами коллекторов, имeюш x общий водовод 3 и нерегулируемые сопла 4,

Водовод каждой секции разделен на три канала 5-7, которые состоят из труб различных диаметров с последующим их объединением в обший водовод. В каждом канале установлены отсечные клапаны 8-10« Подбором днаметров труб в каждой секции возможно установить расход охлаждавэщей жидкости в-соотношении 1;2:4„Соотношения расхода 1:2:4 выбраны исходя из того, что отсечные клапаны имеют два устойчивых положения:

включено.

ВАЖлючено,

Водовод магистрали 11 расчленен на два канала 12 и 13 с различными диаметрами труб, в каждой из которых установлены отсечные клапаны 14 и 15,.Выбранньж диаметры труб могут обеспечивать расход охлаждающей жидкости в магистрали в соотношении 1:2„ В магистралн установлен расходомер 6 для тарировкиканалов устройства и измерения расхода охлаждающей жидкости. На входе и выходе из устройства находятся датчики 17 температуры. Устройство содержит вычислительную машину 18,

Вычислительная машина состоит из блока 19 математических модулей расче-т-а, блока 20 обработки сигна-. лов датчиков температуры, блока 21 обработки сигналов расходомера,блока 22 управотения отсечными клапанами.

На основе сигналов датчиков 17 температуры вычислительная машина 8 определяет необходимый расход охлаждающей :г;.-щкости для получения заданной температуры полосы. Затем дл точной дискретной подачи охлаждающей жидкости, на полосу вычислительная машина выбирает рациональное включение отсечных клапанов в устройстве, при этом контроль установ ленного расхода производится расходомером . Управление отсечными клапанами (блок 22) происходит на основании зависимостей (N), . где QP - рассчитанное значение расхода охлаждающей жидкости N - число дискретных состояний устройства, графики которы закладываются в память вычислительной маиганы. Число возможных дискретных состояний устройства определяется формулойN(). ().п, где Р - число отсечных клапанов в магистрали; .4- число отсечных клапанов в секдии; п - число секций. Каждая секция устройства охлажде ния позволяет получить семь уровней расхода охлаждающей жидкости, что соответствует включению отсечных клапанов 8, 9, 8 и 9, 10, 8 и 10,9 и 10, 8, 9 и 10 соответственно. При этом пять секций охлаждения дают тридцать пять уровней расхода. Расход в магистрали 11 может принимать три значения при включении отсечньгх клапанов 14, 15, 14 и 15. Поэтому вся установка позволяет получить дискретных состояний, что обеспечивает точность регулирования расхода порядка 1%, используя семнадцать отсечных клапанов. Для увеличения точности регулиро вания температуры полосы возможно использование большего числа канало с отсечными клапанами в магистрали секциях охлаждения. Устройство работает следующим об разом. Регулирование температуры полосы производится по сигналу датчика 17 температуры, установленного на вход в устройство охлаждения. На основе этого сигнала, обработанного в блок 20, в блоке 19 рассчитывается темпе ратура полосы на выходе из устройст по формуле t. 399+0,659tE,, -223-loV /.h, 44 где tg,( - температура полосы на входе в устройство; - заправочная скорость полосы; h - толщина полосы на выходе из устройства. Значение tp сопоставляется со значением заданной температуры полосы на выходе из устройства. Если между этими величинами имеется расхождение, то рассчитывается необходимое количество охлаждающей жидкости по формуле OpHC-vctp-t,), где К - коэффициент, зависящий от типоразмера полосы. Согласно рассчитанному значению расхода охлаждающей жидкости в блоке 22 производится выбор включения отсечных клапанов. Алгоритм расчета охлаждающей жидкости и рационального включения отсечных клапанов следующий. Производится расчет расхода охлаждающей жидкости. Для выбора комбинаций включения отсечных клапанов устройства в память вычислительной машины закладываются графики зависимостей расхода охлаждающей жидкости от дискретных состояний устройства , (N), (N), Qpfj (W) и значения расходов в магистрали при различном включении клапанов 14 и15 в виде констант установки: Q.,, Qj. Q. По значеншо рассчитанной величины Qy определяется необходимость включения магистральных клапанов 14 и 15. Если 0 Ops:Qj, то выбирается зависимость (N) и включается только клапан 14. Если то выбирается зависимость (N) и включается только клапан I5. Если то выбирается зависимость QP f3(N) и включаются клапаны 14 и 15. Если Q)Q3 т.е. нужный расход жидкости больше возможного, то для достижения заданной температуры t необходимо уменьшить заправочную скорость V и произвести расчет охлаждающей жидкости, используя новое значение скорости. Далее определяется необходимость включения отсечных клапанов каналов секций охлаждения. Выбор включения отсечных клапанов производится по числу дискретных состояний N, котоое соответствует рассчитанному значению Q,p на выбранной зависимости (W). Найденное значение N округляется до ближайшего целого. Число включенных отсечных клапанов определяется по формуле

N

А, остаток В,

IZZZL..iLli31LnZ IEIZI

Номера сек- О 1 1,2 1,2,3 1,2,3,Д 1,2,354,3 ций включения

Остаток В говорит о том, какие клапаны следующей секции надо включить. Выбор каналов включения производится по табл. 2.

Таблица 2

пшюпп:

В

На фиг. 2 приведены графики зависимостей расхода охлаждающей жидкости в устройстве 0. и в секциях охлаждения Q от числа дискретных состояний устройства N.

Зависимость Qp f (N) характеризует изменение расхода в устройстве охлаждения при включении магистрального клапана 14. Данная зависимость имеет нелинейный характер,при этом Qh, л/с, ) л/с, что не исчерпывает ресурса установки. Соответствующая ей зависимость (Ю характеризует изменение расхода охлаждающей жидкости в каждой секции охлаждения.

Зависимость (N) характеризует изменение расхода охлаждающей жидкости в устройстве охлаждения при включении магистрального клапана 15. Дпя нее Qi,y,n л/с, Qhicix 385 л/с. Этой зависимости соответствует кривая Q( 4(N) .

Зависимость ,Qp f j(N) характеризует изменение расхода в устройстве при включении магистральных клапагнов 14 и 15. При таком включении Q, 25 л/с, Q,555 л/с, что позволяет полностью исчерпать ресурс

где А - целая часть от деления,определяющая число секций, в которых вкхдачены все клапаны ; В - остаток от деления.

Зависимость числа включенных секций от целой части А задана в табл. 1.

Таблица 1

установки. Этой зависимости соответствует кривая Q5.4i(N).

Анализ зависимостей (N) показывает, что если для охлаждения требуется расход, находящийся в пределах ,,, то нужно оПределять количество включенных отсечных клапанов по зависимости Q fi (Nl если Q Qpi:Q2, то по зависимооти .(N), ecлиoQ2-Q| QJ,, то по зависимости ), где р , л/с, л/с - константы установки, равные расходам охлаждающей жидкости, которые обеспечиваются включением магистральных клапанов 14, 15, 14 и 15 соответственно. Кроме того, приращение расхода жидкости при изменении на одно дискретное состояние различно. Так, для Qp fi(N) максимальное приращение д1 5 л/с, минимальное л/с и составляют 0,9% и 0,2% от максимального расхода. Для рабочей области QJ f2(N), попадающей в интервал ,, л/с, л/си составляют 1,44% и 0,54% соответственно. Для рабочей области (N) в интервале , л/с, , л/с -ti составляют 1,8% и 0,9% соответственно.

Таким образом, используя зависимости (N) в устройстве, можно регулировать расход охлаждающей жидкости с дискретностью, находящейся в интервале 0,2-1,8%, а в среднем она составляет 1%, тогда как регулирование эасхода жидкости при включении клапанов обычным cnoco6ojyi осуществляется с дискретностью, равной 5,88%, т.е имеет место повышение уровня дискретности более, чем в пять раз. Такий образом, зная зависимость (N), можно определить количеств отсечных клапанов, которые необходимо включить, чтобы обеспечить ра считанный расход охлаждающей жидкости. И поскольку в устройстве прои водится последовательное включение клапанов в секциях,то при расчете расхода в каждом канале учитьшается расход в данный момент через другие секции. Формула изобрете ни Устройство для управления охлаждением листового проката, включающе охлаждающую установку, содержащую магистраль, секции охлаждения, водоводы секций, нерегулируемые сопла, датчики температуры полосы, сое диненные с первым и вторым входами вычислительной машины, отлича ющееся тем, что, с целью повь шения надежности в работе и точности регулирования температуры полосы при использовании воды оборотного цикла и промышленного сжатого воздуха, оно снабжено отсечными клапанами, расходомером, при этом магистраль расчленена на два канала и teoдoвoд каждой секции охлаждения расчленен на три канала и затем объединены соответственно в магистраль и водовод секции, в каждом канале установлен отсечной клапан, причем каналы выполнены из труб с соотногаениями сечений в магистрали 1:2, а в каждой секции - 1:2:4, кроме того, в магистрали установлен расходомер, которого соединен с третьим входом вычислительной машины, содержащей последовательно соединенные блок обработки сигналов расходомера, блок математических моделей расчета, блок управления отсечными клапанами и блок отработки сигналов датчиков температуры,входы которого являются первым и вторым входами вычислительной машины, а выход соединен с вторым входом блока математических моделей расчета, при этом выход блока управления отсечными клапанами является выходом вычислительной машины и соединен с отсечными клапанами.