Регулятор температуры полосы на выходе стана горячей прокатки Советский патент 1979 года по МПК B21B37/44 B21B37/74 

Изобретение относится к области автоматизации полосовых станов горя чей прокатки. Известны устройства для регулирования температуры полосы на выходе из чистовой группы клетей, в которых регулирование температуры полосы осуществляется путем изменения количества охлаждающей воды, подаваемой на полосу в межклетевых-промежутках чистовой группы клетей 1,2, Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности yi достигаемому результату является устройство, содержащее установку меж клетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в промежутках чистовой группы клетей, задатчиком интенсивности и вычислительным устройством, которое вырабатывает сигналы управления расходом охлаждающе воды в зависимости от отклонения тем пературы полосы на выходе стана от заданного значения с учетом температуры полосы на входе в чистовую груп пу, причем для этого используются измерители темпера-туры полосы на входе и выходе чисювой группы клетей непрерывного стана з . Устройство предназначено для поддержания постоянства температуры полосы в заданных пределах при прокатке с темпами ускорения 0,3-0,5 м/с. Увеличение скорости прокатки приводит к дополнительному тепловыделению в полосе и уменьшению теплоотдачи валкам и в межклетевых промежутках. В результате этого температура полосы на выходе из стана увеличивается. Разница сигналов фактической и заданной температур используется для регулирования открытия клапанов на трубопроводах подачи воды в межклетевые промежутки чистовой группы. Недостатком этих устройств является наличие транспортного запаздывания в чистовой группе, кЬторое достигает 5-7 с, что не позволяет получить достаточно хорошее качество регулирования температуры конца прокатки. Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры полосы путем применения регулирующих сигналов управления клапана1и1и, формируемых в функции скорости прокатки. Цель достигается тем, что в регулятор температуры введен узел формирования управляющего сигнала, содержащий датчик скорости прокатки, функ циональный и нелинейный преобразователи, умножитель, блок деления, сумматор и блок расчета производной вход которого присоединен к выходу измерителя температуры полосы на входе в чистовую группу, а выход че.рез блок деления, сумматор и умножитель подключен к вычислительному уст ройству, второй вход блока деления соединен с задатчиком ускорения, а вторые входы умножителя и сумматора присоединены соответственно через функциональный и нелинейный преобразователи квыходу датчика скорости прокатки. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого регулятора. К общему трубопроводу 1 подключены трубопроводы 2, подводящие воду в каждый межклетевой промежуток. Каж дни подводящий трубопровод 2 содержи регулирующий клапан 3 и заканчивается коллекторами 4 для распределения воды по ширине полосы. Вход каждого регулирующего клапана 3 подключен к соответствующему выходу вычислительного блока 5, вход которого соединен с выходом умножителя 6, име ющего два входа. Первый из них связан с датчиком 7 скорости прокатки через функциональный преобразователь 8, а второй - с тем же датчиком через сумматор 9 и нелинейный преобразователь 10.. Выход датчика 11 температуры на входе в чистовую группу соединен с входом блока 12 расчета производной, выход которого подключен через делитель 13 к второму входу сумматора 9. Второй вход делителя 13 связан с выходом задатчика 14 тем па ускорения. Регулятор температуры работает следующим образом. Заправочная (начальная) скорость прокатки выбирается оператором стана или ЭВМ из условия получения требуемой температуры прокатки. Сигнал с датчика 7 скорости прокатки, пропорциональный заправочной скорости, по-дается на вход функционального преобразователя 8. Функциональный преобразоватёль работает так, что на ег выходе фиксируется сигнал разности текущей и заправочной скоростей. Поэтому припрокатке на заправочной скорости до сигнала начала ускорения чистовой группы сигнал на выходе функционального преобразователя отсутствует. Следовательно, отсутствуют управляющий сигнал на выходе умно жителя 6 и сигналы на открывание регулирующих клапанов 3. Клапаны 3 закрыты и вода на полосу не подается Вычислительный блок 5 выполняет функ цию перераспределения расхода воды по межклетевым промежуткам. С момента начала разгона температура полосы начинает увеличиваться в клетях чистовой группы. Для того, чтобы температура на выходе стана оставалась постоянной, необходимо, не дожидаясь, когда увеличение температуры проявится за чистовой группой, компенсировать ее в межклетевых промежутках охлаждакндей водой. Количество охлаждающей воды, а следовательно, величина открытия регулирующих клапанов определяется в зависимости от приращения скорости прокатки выше заправочной. Этот сигнал поступает в вычислительный блок 5 с функционального преобразователя 8 через умножитель 6. Умножитель б предназначен для изменения коэффициента усиления К в канале регулирования в зависимости от конкретных условий прокатки/ а именно: скорости прокатки V, темпа ускорения чистовой группы клетей сз( темпа остывания полосы на промежуточном рольганге перед чистовой о Эвй, группой клетей - ot Величина коэффициента Кдд определяется выражением: - скоростной коэффициент, характеризующий увеличение температуры полосы на выходе стана ЛЭдькпри увеличении скорости прокатки &Vnp; К К,, - коэффициенты выравБ В Л.в нк1зания температуры, показывающие изменени я температуры на выходе ста- . на при изменении ее на.входе в чистовую группу и в i-oM межклетевом промежутке;п - количество межклетевых промежутков, в которых задействовано охлаждение полосы., Физический смысл, заложенный в выражение для коэффициента К , заключается в следующем: чем больше скоростной коэффициент К, тем больше разогревается полоса на выходе стана при увеличении скорости прокатки и тем больше требуется коэффициент К. Большой темп остывания полосы на входе в чистовую группу уменьшает рост температуры на выходе стана, а большой темп ускорения, наоборот, увеличивает указанный рост. В соответствии с этим коэффициент К надо уменьшать при увеличении

ЭУпр

и увеличивать при увеличении 3t

Коэффициенты Кц. при ,1, 2,... п практически не зависят от условий прокатки и их можно принять неизменными. Скоростной коэффициент К умень шается с увеличением скорости прокатки. В соответствии с этим применяют нелинейный преобразователь 10, работающий в функции скорости прокатки от датчика 7 скорости. Величина коэффициента К формируется на выходе сумматора 9, который выполняет операцию вычитания в соответствии с выражением (1). На делителе 13 формируется частное от деления темпа

:аввх

остывания полосы

, которое по 3t

дается с блока 12 расчета производной, на темп ускорения чистовой

3V группы , взятого с задатчика

14 темпа ускорения. Значение коэффициентов Kg. учитываются во входных цепях сумматора 9. Величина темпа остывания определяется по всей длин полосы или по ее головной части.

Применение предлагаемого регулятора обеспечивает более точное поддержание температуры прокатываемой полосы на выходе из стана и позволяет вести прокатку с более высокими темпами ускорения чистовой группы, что способствует повышению производительности стана.

Формула изобретения

Регулятор температуры полосы на выходе стана горячей прокатки, оснаавв,

щенный установкой межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в межклетевых промежутках чистовой группы клетей, управляющие входы которых соединены с выходами вычислительного блока, содержащего измеритель температуры полосы на входе чистовой группы и задатчик ускорения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры полосы, в него введен 0 узел формирования управляющего сигнала, содержащий датчик скорости прокатки, функциональный и нелинейныйпреобразователи, умножитель, блок деления, сумматор и блок расчета производной, вход которого соединен с выходом измерителя температуры полосы на входе в чистовую группу, а выход с первым входом блока деления, вто.рой вход которого соединен с выходом задатчика ускорения, выход умножите0ля соединен с входом вычислительного блока, первый вход умножителя соединен с выходом сумматора, а BTopdft вход умножителя соединен с выходом функционального преобразователя,вход

5 которого соединен с выходом датчика скорости прокатки, причем первый вход сумматора соединен с выходом блока деления, а второй - с выходом нелинейного преобразователя, вход которого соединен с выходом датчика скорости прокатки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США №3.514.984, кл. 72-7, 1970.

2.Патент Японии №44-13820, кл. 12 С 21Г,4, 1969.

3.Патент США №3.779.054, кл. 72-7, 1972.