Способ настройки клетей прокатного стана Советский патент 1990 года по МПК B21B37/16 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и предназначено для настройки клетей прокатного стана на прокатку полосы до заданной толщины. Целью изобретения является повышение качества .проката за счет повышения точности настройки клетей.

Коррекцию настройки клетей осуществляют следующим образом.

Все многообразие марок сталей, в зависимости от сопротивления деформации при прокатке на стане горячей прокатки, можно разбить на несколько групп, для каждой из которых соотношение логарифмических обжатий по клетям может быть представлено в виде следующего распределения:

ei:e2:... yi:x2 :.... (i)

где ei In

hi-1

логарифм обжатия в 1-й клети;

h| - тол щина полосы на выходе 1-й клети;

hi-1 - толщина полосы на входе 1-й клети или выходе (1-1)-й клети;

yi - весовой коэффициент обжатия в 1-й клети;

П - число клетей.

На основании зкспериментальных исследований установлено, что зависимость суммарного усилия прокатки в клетях от суммарного коэффициента обжатий может быть аппроксимирована двумя отрезками и предст авлена в виде

а-К.В(-1)при от1доС;(2)

ZP,

В при отСдо,

(3)

где а - коэффициент, равный (1 - - )

С - максимально возможный коэффициент обжатий в первой клети для всех марок сталей в данной группе сталей;

К - коэффициент, характеризующий со- противление деформации стали при ее про- ( катке и названный жесткостью полосы по 1,обжатию;

В - ширина полосы;

ho - толщина подката;

:г

-Д- суммарный коэффициент обжатий

: до 1-й клети.

1 Под жесткостью полосы по обжатию при этом подразумевается величина, рав- I ная усилию прокатки на единицу ширины { полосы, соответствующая увеличению ко- эффициента обжатия на единицу. Значение коэффициента С в точке перегиба указанной зависимости находится около 2,25, что соответствует примерно 55%-ному обжатию. В зависимости от распределения обжатий по клетям, используя выражения (2) и (3), можно определить усилия прокатки в отдельных клетях. Например, в случае, когда обжатие в первой клети меньше55%, а суммарное обжатие в первой л второй клетях превышает 55%, то усилия прокатки в клетях могут быть определ -ч по выражениям

(--1)

Р2 К Pi K

h1

(-1)

(4)

D /-

° U, I

ho

3,4

jnJl°

hi hi

До начала прокатки в зависимости от группы марок сталей, к которой принадлежит подлежащий прокатке металл, выбирают соответствующее распределение ; У2:... УП .

По толщине ho подката и заданной толщине hn готовой полосы определяют суммарный логармфм обжатия

(5)

вычисляют необходимые обжатия и выходные толщины по клетям;

с

(6)

2:

n

hi hi-i e

i 1,2...n;ho ho. (7)

Рассчитывают уставки скоростей рабочих валков;

0

5

.м/мин (640+ 0,346То+ + 1,44Ьо-Ткп), где То - температура подката, °С;

ho - толщина подката, мм;

Ткп - температура конца прокатки, °С.

Устанавливают скорости рабочих валков клетей в соответствии с уставками.

По hi и формулам (4) рассчитывают ожидаемые значения усилий Pi прокатки в клетях при заданной для прокатываемой стали величине Ко жесткости. Используя, например, следующую модифицированнук формулу Симса, рассчитывают уставки Si растворов рабочих валков клетей;

Si hi

га

Р I .

М (1 -/9

Ьг- В

-dS + KV- vf.,

В2 - Вмин

-)

(9)

0

5

0

5

0

5

где М - модуль упругости клети;

уЗ- коэффициент, учитывающий изгиб валков (обычно равный 0,15-0,20);

Вг-длина бочки рабочего валка;

Вмин - г /|инимальная для данного стана ширина полосы;

dS - величина, учитывающая износ и тепловое расширение валков;

KV-коэффициент, учитывающий всплытие валков в подшипниках (обычно равный 0,03 - 0,05 мМ С/м).

Устанавливают растворы рабочих валков путем установки нажимных устройств клетей в соответствующие рассчитанным уставкам положения.

На первом шаге коррекции,после входа переднего конца подката в первую клеть, измеряют усилие Pi прокатки, раствор Si и скорость Vi рабочих валков в этой клети.

Используя эти измеренные параметры и формулу Симса, определяют толщину hi полосы на выходе из первой клети;

PI

hi Si +

м()

Or , ОмИН

+

(10)

0

+ dS- KV-Vi

По измеренному усилию Pi прокатки и толщине hi уточняют значение жесткости полосы, исходя из выражения (4) для первой клети;

PI

Ki

а-В(.-1)

(11)

Изобретение относится к прокатному производству. Цель изобретения - повышение качества проката (П). Для этого производят начальную настройку клети (К) на прокатку данного типоразмера из условия получения заданной толщины П на выходе из стана, а после прокатки передней части П в каждой клети, с первой по предпоследнюю, определяют толщину П на выходе из этой К и жесткость П по обжатию, в зависимости от которых во время перемещения переднего конца П до следующей К корректируют растворы и скорости рабочих валков этой и последующих К. 3 з.п. ф-лы.

h V

hr

(8)

rn.-i hV - секундный объем металла для данного стана.

Напри: / ер, для семиклетевого стана значение секундного объема может быть определено по выражению

Используя величину hi -толщины, опре-- деляют фактическое обжатие в первой клети , ho

Определяют требуемое остаточное обжатие

ЕС ЕС - 1 .

Перерассчитывают распределение обжатий на вторую и другие оставшиеся клети

ЕС VI

I И

2

ПО которым уточняют прогнозируемые значения выходных толщин по клетям:

hi hi-i е , 1 2,3....п; hi hi.(13)

Для этих клетей по hi определяют скорректированные значения уставок скоростей из условия обеспечения постоянства секундного объема:

V,(14)

Для второй и последующих клетей по hi аналогично описанному перерассчитывают значения PI, используя уточненное значение Ki жесткости, и уставок Si.

Переустанавливают растворы и скорости валков второй и последующих клетей в соответствии с уточненными уставками,

На втором шаге коррекции, после входа переднего конца металла во вторую клеть, измеряют усилие Р2 прокатки, раствор S2 и скорость V2 валков этой клети.

Аналогично описанному для первой клети определяют толщину h2 полосы на выходе из второй клети, уточняют значение жесткости полосы, исходя из выражения (3).

Используя значения толщины на выходе из первой и второй клетей определяют фактическое обжатие во второй клети 2 In(hi/h2) и повторно перерассчитывают распределение обжатий на третью и другие оставшиеся клети, по которым уточняют прогнозируемые значения выходных толщин полосы, определяют скорректированные значения уставок скоростей аналогично описанному.

Используя уточненные после прокатки во второй клети значения жесткости, повторяют процедуру уточнения значений усилий прокатки, уставок растворов валков третьей и последующих клетей.

В соответствии с новыми уставками корректируют растворы и скорости валков третьей и последующих клетей.

Далее аналогично повторяют коррекцию настройки клетей каждый раз после входа передней части полосы в очередную клеть. Перестройка клети должна производиться до начала в ней процесса прокатки, поэтому коррекцию настройки клетей прекращают, если во время выполнения текущего шага коррекции передний конец полосы входит в очередную клеть.

Время выполнения шага коррекции (время с момента появления переднего конца полосы в клети, затрачиваемое на измерения указанных параметров прокатки в ,.2 клети, последующие расчеты и отработку

новых значений скоростей и растворов вал- 5 ков последующих клетей) составляет примерно 1,5 - 2 с.

Использование пре,дложенного способа позволяет(0дновременно с прокаткой передней части полосы в первых клетях произво- 10 дить коррекцию настройки последующих клетей с учетом опыта прокатки в предыдущих клетях. Так как на каждом шаге коррекции (прокатка передней части полосы в текущей клети и последующая коррекция 15 настройки последующих клетей) учитывается опыт настройки на предыдущем шаге, то ошибка настройки уменьшается от шага к шагу, что обеспечивает повышение точности прокатки полосы на заданную толщину 20 и, следовательно, повышение качества проката.

Формула изобретения 1, Способ настройки клетей прокатного 25 стана, включающий прогнозирование значений толщины полосы на выходах клетей и усилий прокатки в клетях, установку растворов рабочих валков клетей на прокатку данного типоразмера полос, коррекцию 30 растворов рабочих валков второй и последу- ющих клетей после начала прокатки полосы в первой клети до начала прокатки во второй, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проката за счет повы- 35 шения точности настройки клетей, после начала прокатки полосы в текущей клети, в том числе ив первой, до начала прокатки в последующей клети измеряют усилие прокатки в текущей клети, определяют толщину 40 полосы на выходе текущей клети, в зависимости от которой корректируют прогнозированные значения толщины полосы на выходах последующих клетей, определяют значение жесткости полосы, в зависимости 45 от которого по корректированным прогнозированным значениям толщины полосы уточняют прогнозированные значения усилий прокатки в последующих клетях, и по уточненным прогнозированным значениям 50 толщины полосы и усилий прокатки корректируют растворы рабочих валков последующих клетей,

hi+1 hi а i , h, ht, где hi , hj+i - прогнозируемые значения толщины полосы на выходах клетей;

hi+1 hi а i , h, ht, где hi , hj+i - прогнозируемые значения толщины полосы на выходах клетей;

I - номер клети с текущей t-й до последней п-й;

ht - толщина полосы на выходе текущей клети;

БС У1 fciп- - логарифм обжатия в 1-й

2и

t-Fl клети;

- In ipp - логарифм суммарного

обжатия после текущей клети до последней, необходимый для получения заданной толщины hn полосы на выходе стана;

У( - заданный весовой коэффициент логарифма обжатия в 1-й клети,

п

л,) - сумма весовых коэффициентов

логарифмов обжатий в клетях с (г- -1}-й до п-й.

0

где К - значение жесткости полосы после прокатки ее в текущей клети;

I - номер текущей клети;

PI - усилие прокатки в текущей клети;

а - коэффициент, равный (1 -4)W

С - максимально возможный коэффициент обжатий в первой клети для всех марок сталей в данной группе сталей;

В - ширина полосы;

ho - толщина подката;

hi - толщина полосы на выходе 1-й клети.

20

Р|

25

- БГТ--)

(-тгЬг р з-

где i - номер клети;

PI - прогнозируемое значение усилия прокатки в 1-й клети;

К - значение жесткости полосы при про- 30 катке полосы в текущей клети.