Устройство для стабилизации температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки Советский патент 1981 года по МПК B21B37/74 

-1

Изобретение относится к автоматизации непрерывных широкополосных станов горячей прокатки, в частности к процессу регухшрования температуры конца прокатки. Известно устройство, которое содержит датчик скорости прокатки, измеритель температуры полосы на входе в чистовую группу стана, установку межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в промежутках чистовой группы, управляющие входы которых присоединены к блок расчета распределения суммарного количества охлаждающей воды Q. Это устройство обеспечивает поддержание требуемой температуры полосы на выходе чистовой группы при повышенных скорое-. тях прокатки и учитывает при этом температурный клин остьюання полосы ,на входе в чистовую группу.

Недостатком указанного устройства является то, что оно не учитывает переменную составляющую температуру полосы на входе в чистовую группу, вызванную наличием глиссажных меток. В результате эти колебания, проходя через чистовую группу, проявляются в виде гармонических колебаний температуры и толщины полосы на выходе стана. Глиссажные метки образуются из-за неравномерного прогрева слябов в методических печах в результате дополнительной .теплоот10дачи глиссажным трубам. Амплитуда глиссажных меток может достигать 25-35 С , а частота колебаний лежит в пределах О,06-0,2 Гц. .

Целью изобретения является повы15шение качества готового проката за счет исключения периодических колебаний температуры и толпщны полосы по длине полосы. Это обеспечивается . тем, что указанные колебания темпера-;

20 туры компенсируются межклетевым охлаждением в одном из первых по ходу . прокатки межклетевом промежутке чистовой группы. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено датчиксм дав ления вторым датчиком скорости, вто рым и третьим с 4маторами, вторым и третьим умножителями, двумя активными фильтрами, двумя блоками регуjrapyeMoro запаздывания, блоком зоны нечувствительности, интегратором, блоком задания начального коэффициента усилет1я и блоком установ ки начального положения клапана, при чем первый и второй входы первого умножителя подключены соответственно к входам датчиков скорости двух клетей перед охлаждаемым межклетевым промежутке и к первому и второму входам первого сумматора, а ,его выход соединен с перклм входом делителя, второй вход которого:-соеди- яен с вьпсодом первого суммгитора , а выход подсоеданен к управляю щему входу первого блока ре 7 гулиоуемого запаздывания , вход котброго через первый активный ошьт соединен с выходом датчика температуры полосы перед охлаждае1«1м промежутком, а выход соединен с первым входом второго умножителя и через второй блок регулируемого запазды- . ва1тя с.первым входом третьего умнояктеля, второй вход которого через второй активный фильтр подсоединен к датчику давления металла на валки клети на выходе охлаящаемого промежутка, а выход его,через . последовательно включенные блок зоны нечувствительност , интегратор-и второй сумматор соединен со вторым: входом второго умножителя, выход которого через третий сз мматор подключен к входу регулируннцёго клапана, а ъторые входы второго и третьего сумматоров подключены соответственно к Ш|1ходам блока задания начального коэффициента усиления и блока установки начального положения регулирую щего клапана, а управляющий вход вто рого блока регулируемого запаздывания соединен с датчиком скорости клети перед охлаядцаеьвм промежутком. На фиг, 1 приведена блок-схема , предлагас мого устройства; на фиг. 2схема активного/фильтра; на фиг.3сигнал на выходе шьтра. Для снятия периодических колебаний температуры и, следовательно, толщины по длине полосы, вызнанных наличием глиссажрых меток, в одном из первых, в данном случае, во втором межклетевом промежутке, испо-, льзуется установка межклетевого охлаждения полосы, состоящая из питающего трубопровода 1, на котором установлен регулирующий клапан 2 и коллекторов 3, распределяющих воду по ширине полосы. Датчик 4 температуры полосы, установленный после первой клети чистовой группы, соединен через активный фильтр 5с выходом первого блока 6 регулируемого запаздывания. Датчики 7 и 8 скорости первой и второй клети соединены с двумя входами умножителя 9 и сз мматора 10, выходы которфс подключены на два входа делителя П, выход коToj oro подается на управлянщий вход первого входа блоков регулируемого запаздывания. Датчик 12 давления металла на валки третьей клети через второй активный фильтр 13, третий зп ножитель 14, блок l5 зоны нечувствительности, интегратор 16, второй сумма.тор 17 соедннен со вторьм входом з ножителя 18, выход которого через третий сумматор 19 подается на регулирующий клапан 2. Вькод первого блока 6 регулируемого запаздывания подается на первый вход умножителя 18 и через в.тор9й блок 20 регулируе мого запаздывания на второй вход третьего умножителя 14. Управляющий вход второго блока 20 регулируемого запаздывания соединен с датчиком 8 скорости прокатки второй клети. Втог. рые входы второго сумматора 17 и третьего сумматора 19 соединеш соответственно с выходом блока 21 задания начального коэффициента усиления и блока 22 начального положения, регулируемого клапана. Устройство работает следукщим образом.. Перед вхождением полосы в чистовую группу регулирующий клапан блоком 22 устанавливается в положение, обеспечивающее среднее значение расхода охпаяцзсающей воды. Далее при входе полосы в чистовую группу сигнал, пропорциональный величине темперетуры полосы, с датянка 4 подается на , входактивного фильтра 5, где выделяется разнополярный сигнал, пропорциональный величине отклонения колебаний температуры глиссажных меток от среднего значения, который с выдсф: Ж{сой времени, обеспечиваемой блоком 6, подается на первый вход умножителя )8. Задержка, равная времени перемещения точки полосы от датчика температуры 4 до охла одакяцего коллектора 3, определяется уровнем сигнала, про порциональным средней скорости движе ния полосы на этом участке, и рас считывается по формуле v.Vgiei eg) . где V. и V скррости движения полосы в первом и второ промежутке; г и ij соответственно рассто ния от датчика 4 темп ратуры до второй клет и от второй клети охлаждающего коллекто ра 3. Для реализации указанного выражения значения скоростей прокатки V и УЙ с датчиков 7 и 8 скоростей подаются на входа умножителя 9 и сумматора 10. Далее выходной сигнал умножителя 9 делится на выходной сигнал сумматора 10 и результат с делителя П подается на управляющий вход блог; ка 6 регулируемого запаздывания. На умножителе 18 значение начального коэффициента усиления, заданного блоком 21, умножается на величи ну выходного сигнала блока 6, в результате чего на вбпсоде, в зависимое ти от величины этого сигнала, формир ется значение поправки расхода охлаждающей воды. По наличии полози тельного выхода блока 6, что соответствует превышеншо температуры глиссажных меток над средним значе нием , расход воды увеличивается, а при уменьшении уменьшается. Таким образом колебания температуры полосы от глиссажных меток выравнивают- с}1, а в следующих клетях проката ведется при постоянной температуре, следовательно, стабилизируется и тол щяиа проката. Однако в завнсимостн от целого ря да условий, таких, как толщина полосы в охлажденном промежутке, температура охл.аждающей воды и пр., компенсация периодической составляющей колебания температуры может быть неточной. В предлагаемом устройстве введена обратная связь, исключающая. указанную ошибку. Для этого с датчиК9 12 давления, следуищий за охлажденным прометужком клети (в данном случае клеть 3), сигнал давления металла на валки подаелся на активный фильтр 13, где выделяется/разнополярный сигнал, пропорциональный величине отклонения от среднего значения давления, вызванного нескоипенсированным колебанием температуры полосы Этот сигнал с блока. 13 подаг ется на умножитель 14, выполняющий функции фазочувствительного выпрямителя, на второй вход которого с заг держкой, обеспечиваемой блоком 20 регулируемого запаздывания, равной времени перемещения точки полосы от коллектора 3 до следукидей клети, подается выхбдной сигнал блока 6. Вход умножителя 14 через блок зоны нечувствительности н интегратор 16 соединён с первым входом сумматора 17. При точной компенсации периодической составляющей температуры отклонение даления металла на в;)лки равно нулю. В этом случае схема работает с заданным блоком 21 постоянным коэффициентом усиления, а в том случае, когда на выходе фильтра 13 имеет место сигнал периодического отклонения давления, он сравнивается по фазе с сигналом, поступающим с блока 20, и в зависимости от совпадения или несовпадения фаз обоих сигналов на выходе умножителя 14 появ-о ляется сигнал нужной полярности, пропорциональ1{ый по величине температурной составляющей изменения давления. Этот сигнал через блок зоны нечувствительности , нео6ходи е 1Й для отстройки от различных помех Типа биения валков, подаётся на интегратор 16, который на сумматоре 17 изменяет коэффициент усиления канала регулирования. Это прйвода т к изменению расхода охлаждающей воды. На вход активного фильтра подается сигнал, пропорциональный температуре полосы, через входной усилитель 23 он поступает на блок 24 зоны нечувствительности, величина которой про, порциональна максимально возможной амплитуде глиссажных меток, и далее на интегратор 25 с малой постоянной времени.Выход интегратора, осуществляя обратную отрицательную связь, пог. дается на второй вход усилителя. Приведенная схема I на выходе усилителя . обеспечивает выделение разнополярного сигнала, пропорционального величине периодической составляющей температуг

ры. Активный фильтр 13 выполняется аналогичным образом.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации температуры полосы в чистовой группе стана горячей прокатки, содержав е датчик температуры полосы на входе в чистовую группу, датчик сЬороста прокатки, установку межклетевого охлаждения с коллекторшш для распределения охлаждающей воды по ш1рине полосы, установленными в одном из дёрвых межклетевых промежутков и с регулируншщм клапаном на подводящем трубопроводе, умножитель, сумматор и делитель, о т л и ч а ю: 4) -е с я тем, что, с (елью исключения периодических колебаний температуры it толщины по длине полосы и повышения качес1 ва проката;, оно снабжено датчиком давления, вторым датчиком скорости, BTOрым и третьим су14маторами, вторым и третьим умножителями, :гздвумя активными фильтршш, блоками регули руемого запаздывания, блоком зоны не чувствительности, интегратором, блоком задания начального коэффициента усиления и блоком установки начально:го положения клапана, первый и второй входы первого умножителя подключены соответственно к датчикам скорости двух клетей перед охлаждаемым межклетевым про- i «ежутком и к первому и .второьсу, входам первого cyMMaTopia, а его выход со единен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом, первого сумматбра , а выход подсоедийеи к управляющему входу первого блока регулируемого запаздывания, вход которого через первый активный фильтр соединен с выходом :датчика температуры полосы перед охл&жо емым промежутком, а выход соединен с первым входом второго умножителя и через второй блок регулируемого запаздывания с первым входом третьего умножителя, второй вход которого через второй активный фильтр соединеи с датч1«сом давления металл1а иа валки клети на выходе охлаждаемого промежутка, а выход его через последовательно соедииенные блок зоны нечувствительности, интегратор и второй сумматор соединеи со вторым входом второго шожителя, выход которого через тре-гай сумматор подключен к входу регулирукяцего клапана, а вторые входы второго и третьего сумматоров подключены соответственно к выходам блока задания начального коэффициента усШгения и блока установки начального положения регулирующего клапана, а управляющнй вход второго блока регулируемого запаздывания соединен с датчиком скорости клети перед охлаждаемым промежутком,

Источники информацш, принятые во внимание при экспертизе 1V Авторское свидетельство СССР

9 565582, кл. В 21 В 37/10, 1979 (про) I .

ebfxod

вл09

JJ

фуг,1

.