Способ воздействия на натяжение металла при прокатке Советский патент 1980 года по МПК B21B37/52 

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способ воздействия на натяжение мет ла при прокатке с натяжением. Одной Из основных причин, приводящей к появлению у продольной разнотолищнности при прокатке, явл:йется эксцентриситет прокатных валков. ,В настояшее время влияние эксцентри ситета прокатных валков на продольн разнотолминность прокатываемой поло сы в п омьпштенных условиях практически не устраняется. Известен способ воздействия на натяжение полосы изменением скорост валков, при котором натяжение изменяется в функции отклонения то.пщины полосы на выходе стана от заданного значения til. Этот способ предназначен преимущественно для реализации тонкого регулятора толщины полосы по ртклр|Нёнию и поэтому практически не устоаняет периодические отклонения толщины полосы,вызываемые эксцентрисите том прокатных валков о Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ стабилизации натяжения металла при непрерывной , заключающийся в угловую скорость валков изменяют в функции угла поворота валка обра:тно пропорционально его катаю1цёму радиусуГ2Л , ;;i;,.. -.J1. способа яв.п яёт. ся то7 что ШнТ пШ1ю15тШ йсйШ&ча ёт влияние эксцентриситетапрокатных валков на конечную толщину полосы в прбЦёссе прокатки. Это объясняется тем, что он предназначен дпя ста-, бил изации натяжения металла и поэтому устраняется сосГавляйЩая разнотол1цинности проката, кбторая определяется распространением натяжения в линии стана. цель изобретения - уменьшение ргзнотолщинности проката. Поставленная цель достигается тем, что периодическое изменение уг ловой скорости валков осуществляют по сигналу, амплитуду и фазу которого перед прокаткой определяпот по знаШнию ЭкСс нтрйситетов прокатных валков, измеренных после их завалки в клеть согласно частотным характерисХКкам, соответствующих прокатных кл Твййэ условий . iwvVO V )/«f ), к Tyvir. П rrrrr rV Ып.к(-и.к)Л С интервалом по скорости прокатки, например, через 0,5 м на всем ее ли апазоне, а в процессе прокатки значения амплитуда; и времени запаздыва ния сигнала корректируют через этот интервал при изменении скорости про катки, где tt«n BV4 0 амплитудно-фазовая ча - тотная характеристика описывающая колебания выходной толщины bin при изменениях свобод .го зазора клети К h w i г частотой WK; ) 4 амплитудно-фазовая V частотная характерис тика, описывающая ко лебания выходной толщины bin при изменениях сигнала задания скорости прокатных в ков клетки KV с час тотой -частота и амплитуда изменения свободного зазора клети KV за счет эксцентриситета прокатных валков; -амплитуда и фаза колебаний сигнала задания скорости прокатных валков клети KV,необходимые для устранения влияния эксцентриситета валКов клети на выходную толщину ; Сущность способа заключается в следующем. Воздействие на натяжение металла при прокатке с натяжением осуществйййт периодическим изменением угло вой скорости валков в функции угла поворота по меньшей мере одного прокатного валка обратно пропЪрциойально его катающему радиусу. Перио ческое изменение угловой скорости валКбв осуществляют по сигналу, амп туду которого перед прокаткой определяют по значению эксцентриситетов 1ц окатных валков, измеренных после н:х завалки в клеть. В процессе-про катКй значения амплитуды и времени Запаздывания сигнала корректируют при изменении скорости прокатки сог;ласно частотным характеристикам соответствующих прокатных клетей. Таким образом, исключение влияния эксцентриситета валков на конечную толщину прокатываемого металла осуществляют принудительным воздействием на натяжение металла изменением угловой скорости за один оборот по крайней мере одного валка в функции его угла поворота с определенной амплитудой и фазой. Такое изменение необходимо в связи с наличием транспортного запаздывания, взаимосвязи между смежными клетями, разной степени влияния эксцентриситета каждой клети на конечную толщину прокатываемой полосы и др. причин. Поэтому амплитуда и фаза периодических изменений угловой скорости валков задаются так, чтобы компенсировать влияние эксцентриситета Всшков данной клети на толfitHHy полосы на выходе стана. Амплитуду и фазу определяют из условия: h.n.), если известны амплитудно-Фазовые частотные характеристики, описывающие колебания выходной толщины при изменениях свободного зазора клетки аа счет эксцентриситета и при периодических изменениях угловой скорости. Из условия (1): V е - KmhBts h;n.где W.. . (iW| - амплитудно-фазовая частотная характеристика, описывающая колебания выходной толщины hin при изменениях свободного зазора кле, с частотой со У-; hin.V(K) амплитудно-фазоваячастотная характеристика, описывающая колебания выходной толщины hin при изменениях сигнала задания скорости прокатных валков клети К Vy; с частотой 4,4 частота и амплитуда изменения свободного зазора клети К за счет эксцеятриситета прокатных валков;

амплитуда и фаза колебаний сигнала задания скорости прокатных валков клети 5 К У , необходимые для устранения влияния эксцентриситета вгшксв клети на выходную толщину.bin; Q ,7182 основание натурального логарифма; . ли другими словами, амплитуда

..,5

l hiп/Vкl «I

. /4V

а фаза

V )Ч

Из условия 3 очевидно, что амплитуда должна быть пропорциональна требуемой величине отклонения натяжения, количественные зависимости которых известны. Из условия 4 следует что запаздывание по времени управляю щего воздействия должно быть обратно пропорциональным скорости распространения указанного воздействия или, другими словами, скорости движения прокатываемого металла на входе в стан, во всех межклетевых промежутках и на выходе из последней клети из стана.

Следует учитывать, что уравнения 1-4 описывают зависимость колеба НИИ толщины полосы на выходе стана от установившихся периодических Колебаний свободного зазора каждой кти и от периодических изменений сигнгша задания, скорости вращения приводных двигателей рабочих валков.

Для осуществления данного способа при прокатке металла на широкополосных станах горячей и холодной прокат ки в режимах переменной скорости необходимо ( с учетом приведенных особенностей) определить величину эксцентриситета прокатных валков; знать изменение свободного зазора прокатно клети в любой момерт времени, (информацию можно получить (также с

упреждением или с отставанием), например, с помощью датчика положения эксцентриситета каждого прокатного валка); снять с помощью любого известного устройства (или рассчитать) амплитудно-фазовые частотные характеристики для нескольких уровней скорости прокатки иужных клетей, напри мep от скорости 2 м/с до 12 м/с с интервалом скорости 0,5 м/с; определить диапазон изменения времени запаздывания и необходимых колебаний натяжения прокатываемой полосы (скорости вращения рабочих валков) в функции изменения скорости прокаткй; вводить коррекцию для изменения Й1гнгша эадани;я скорости прокатных ралков клети в функции переменной СКОРОСТИ прокатки.яиапазрн значений амплитуды для клйтей кварто гаирокополосных станов горячей и холодной прокатки опредеЛяется точностью изготовления опорных валков указанных клетей. На сегодняшний день зксцентрйс йтет дпорных валков составляет 0,03-0,05 мм. За редким исключением эксцентриситета может выходить за эти пределы. Максимальныйдиапазон колебаний свободного межвалкового зазор составляёт(5ГйбТ7Т0, I iw, С учетом упругой Д;е4юрмаций элементов клетей, сплющивания г окатных валков, козлфициента выравнивания клетей, упруго деформации прокатываемого металла и др. можно принять максимальный коэффициент отпечатываемости равным 0,5-0,7. Максимальное отклонение толищны полосы, вызываемое эксцентриситетом прокатных валков, составляет 0,03-0,07 мм. В настоящее время работа систем регулирования толщины полосы изменением межвалкового натяженйя (тонкий регулятор) позволяет устранять значительно большие отклон-зния толщин.

Диапазон значений времени запаздывания следует рассчитывать при сТана на максимальной скорости прокатки. Длина периода с максимгшьной аилплйтудой изменения толщины

Полоса после каждой клети определяется диаметром опорных валков и равна 4-6 м. При скорости прокатки

.на выходе стань 12 м/с время, необг ходимо,е для формирования управляюще.Го воздействия и изменения скорости вращения рабочих валков 5-й клети, составляет 0,5 с (2 Гц). Согласно данньс эксперимента, проведенного на стане 1700 холодной прюкатки Карагандинского металлургического комбината, изменяли обороты рабочих валков 5-й клети на скорости прокатки 12 м/с с незатухающей амплитудой

-ДО 10 Гц. Время запаздывания для устранениявлияния эксцентрисите тбй предыдущих клетей значительно больше.

Способ можно реализовать, например при помощи устройства, которое состоит из техогёнератора, системы управления скоростью двигателя, который установлет на одном валу c TexoreHepaTOpo M. Выхода датчиков положения каждого прокатного валка клети черев с66твётствую1иие блоки памяти соединены со входом суммато