Устройство для регулирования температуры полосы на рольганге стана горячей прокатки Советский патент 1982 года по МПК B21B37/74 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛОСЫ НА РОЛБГАНГЕ СТАНА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

1

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее - к регулирую цим устройствам при прокатке горячего листа, и .может быть использовано для регулирования температуры горячекатанной полосы нри прохождении по отводящему рольгангу.

Известно устройство для регулирования температуры заготовки на отводящем рольганге прокатного стана, предназначенное для получения необходимой температуры полосы, содержащее вычислительное устройство, датчики температуры, датчики наличия проката, датчики усилия, толщиномер, импульсные тахометры 1.

Недостатком данного устройства является то, что непрерывное включение и отключение распылителей при прохождении по отводящему рольгангу осложняет работу регуляторов распылителей из-за нестабильного давления в водяной магистрали.

Известно также устройство лТ.ля регулирования температуры намотки на стане для горячей прокатки, содержащее месдозы, пирометры конца прокатки и смотки, тахометры, вычислительное устройство и секции охлаждения 2.

Недостаток этого устройства - измене:4ие дав.чения в водяной магистрали при включении и отключении секций.

Наиболее близким по технической сущKOCT.ii : достигаемом} результату к предлагаемому является устройство для регулирования температуры на выходном рольганге непрерывного стана горячей прокатки, которос содержит решающее устройство, толщино.мер, датчики импульсов и пирометры, преобразователь частота-аналог, задатчик вре10мени упреждения, делите.чьные устройства, задатчик конструктивного коэффициента вентиля, сумматоры, вычитающие устройства и УЗЛЫ регулируемой задержки 3.

Недостаток известного устройства заключается в том. что оно не учитывает неизбеж15ного из.менения расхода через секции охлаждения из-за нестабильного давления в-водяной магистрали, что неблагоприятно сказывается при регулировании температуры специальных сталей, где требуется высокая

20 точность регулирования температуры по длине полосы.

Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры по длине поПпставленпая ue.ii. достигается тем, что в устройство д, 1)сгу.1ир)вания температуры lio.iochi ка юльгангс стана горячей мрокатк;|, содсржаидсс Езь1члслительный б.лок, ахо|-С| Ор; Т(фы K.ieTii и моталок, пирометры конца прокатки и смоткн, Г()Л1циноме ;, раслодомер, вент;;,1и, секцчи )хлйждения, Eineдеиы блоки П1)авлсния шаговыми дви|-ат(лями, двшатсли, узлы слива, блоки расчета хзлов с;1ива, сод.ержащие входпыс хсилители, мпожительно-делительный узел, .логический узел, выходной vc iлитeль. дентф paToptii, причем вход первого входного усилителя соеди 1еи с вв;ходом нирометра конца ирокаткн, вход второго входного уеи,;;1теля С()ед11пеи с выходом тахоге ератора клети, вход третьег{) входкгмо уеилитсля соединеи с Bbixo;i.()rv расходомера, 15Ь ходь: всех Ipex 1;х()дгых усилгггелей соединены с иерзым, втоpiiiM и гретьиы входами м11ожительн)-де,1И тельного уз,ла, четве)тый вход множительно.лелительного v3;ia соединеч с вторым вв-ходом аычислите;цд1ого блока, выход м.южилтлы1о-де,лительцого узла еоедипси е иерв1)1м входом логического узла, второй зход логи1:сского узла соединен е выходом iiepBoiX) леи ифратора, третий вход .тогичеекого уз.ла еоедииеЬ с первым выходом вычиелительног) блока, выход логического узла соединен с нходом зв1ходно;о усилите,;:я и входом втоptMo дешифратора, выход М Ходно|-о усилите.ля с(5едиие1 с входом б.лока уиравления ,, Ммход б,лока уирав;1ения iiiaroBB:M дви1нте;1ем соедицеи с Hiar;;HJ,I;V; дви|-ателем, вход нервого де1ии(Ьратора соедипеп с В,ходом вто|)ого де1ии(Ьратора каждоЧ) из блоков с.лива, выход второго длчнифратора соедине с входом HepBoio дешифратора каждшч) из блоков елива. Такое конструклл вное вьиюлнение устройства для регулирования темиературы 1КХЛОСВ1 р;а рольгаше cTafia горячей прокатки позволяет повысигв точность регулирования тем11е)атур5) ио длине iio;ioei i. При ирокатке иолос из сшециальных сталей тр(Ч1уется пропускать iiXioBiiyio часть Н(лосы без охлаждения для обеснечения н,/1отного форм|;рования иеекольких витков на сматв ва:ои,ел1 устройстве. Диалогичная задача зоз:-;икает для формирования илотг:ой намотки рулона яа лос.ледних витках. 1оэтому необходимо вклнэчение и О1л лючегже секций на каждой полосе. При т,вижеиии полосы ио отводящему рольгангу под установкой охлаждения происходит 1,кл1очеиие необходимого чие,ла ескции охлажд,. при вк:почении первой секции лчмиеоатхра по,Л(к:ы ионижастся на определенпую ве.лшшпу. Ирк подходе полоеы к следующей и ее вк; ючении ироисходит иерераспредслепие раехода между ;.вумя секциями. П)и :;том количеетво воды, вьггекакицее на rio.iocy через одну секцию, чмег.шаетс, так как давление воды в маасюалг (хлаж..лс1п;я е большими расхо.1ами .шетабилизировать практически невозможно. Второй секцией температура полосы снизится на меньшую, но сравнению с первой еекппей величину. Из-за уменьшения .количества воды чепез ие)вую секцию участок полосы, находя1ПИЙСЯ иод первой секп.ией в .момент включения второй секции, охладится па меньшую величину ио сравнению е учаетком, уже про.Ч1едп1им пtJД не)вой секцией. При включении лретьей секи,ии, давление в первых двух секциях также уменьшится и т. д. Диалогичное изменение давления происходит при выходе полосы. При отк.лк)1;епии первой секции дав,ение в оставшихся в работе секциях увеличивается, ри отключении второй секции это давление возраетает eaie болвп е и т. д. Следо|4ателвно, гемпература головной и хвостовой частей полоеы имеет ступенчатый характер и нонижается к концам полосы. Длина 4ТПХ частей зависит от количеетва секций охлаждения и может достигать двадцати процептов от всей дл11ны. Поэтому ноддержагпк необходимой т(мцературы смотки на этих учаелках 0зв(л1яет нолучить необходимые механические свойства по всей длине полосы. Особенно осложняется задача регул и)ования температуры смотки полосы при одновременном нахождении под установкой охлаждения конца предыдуи;ей полосы и го. полосы ) сортамепта. Для ликвидации вышеперечис-ленных недостатков необходимо иоддерживать расход через секции охлаждения постоянным в функции ск(;рости. темиературы конца прокатки, раехода в ма л-1етрали охлаждения, количества вк.почепных секций. Ма фиг. 1 изобрах епа схема уетановки для ре1улирования темнературы полосы; на ihnr. 2 предлагаемое уетройство; на фиг. 3 пзме 1енпе расхода без устройства для регу;|ир() темиературы иолосы при включении сеиюй ДВУХ и трех секций; на фиг. 4 слабя.лизация расхода с устройством для ре улирования температ.рь полосы при включении одной, двух и трех секций; на фиг. 5 - 1)ас ределение температуры по длине полосы без уелройства (а) и с устройством (б); на фи1 6 -- внутреняя етруктура вычислительного блока: на фиг. 7 - блок-схема датчика асхода. .Устройсгво для ре:ллирования температу1)ы полосы на выходном рольганг-е непрерывно о етана орячей прокатки состоит из Н1)окат1шй клети 1, в которой полосу 2 прокатв вают до требуемых гео.метрических размеров, гахогенератора 3 клети, измеряющего скорость последней клети чистовой группы ciaiia, толщиномера 4, контролирующего толщину прокатываемого сортамента, пирометра b конца прокатки, измеряющего те.мпературу полосы после выхода из чистовой группы, пирометра 6 смотки, из.меряющего

температуру no.iociji после установи:: (,-;лаждения перед смоткой, тахометр; 1 -л(талки, измеряющего скорость намотлг; iio.;,.сы, расходомера 8, замеряюнгего расхг;;, в:,-ды, вычислительного блока 9. производящего расчет необходимого числа включелш кх секций охлаждения, вентилей 10, открывающих или прекращающих доступ водь к секциям охлаждения, секций 1 охла/к.цПгль осуществляющих формирование г;лиск: х струй, узлов 12 слива воды, поддерживающих одинаковый расход воды через с .-кции охлаждения, шаговых двигателей 13, С)С -ществляющих перемещение засло 1(;к сливных узлов, блоков 14 управления п.аговьчмк двигателями необходимых для формиров. импульсов 11ОБОрг)та щаговы.х лг.исателей, блоке в 5 расчета слива воды. и);п::;зоДЯ1.ЦИХ расчет величины слива д.1я модлг жания постоянного пасхода чеое:; v-ек:: :;; охлаждения.

Блок 15 расчета слива cocToirr м, i;x(i,.,-ных усилителей 16, Г1редназначе111-:;)1л д.1и согласования выходов датчиков с кходами множительно-делите.ьного уЗо1а 17. необходимого для вычисления алгорит.1а c::i:iia. логического узла 18, разрешанпце о {:,;.прещающего) открывание (закрывание) задвижки слива, выходно о усилиГеля Г;), согласующего выход блока слива с вх()Д)м rij-;ка управления HiaroBi iM двигателем. де1г:щ;1раторов 20 и 21, огфеделяющих 11а11ра:;л( сигналов.

Расходо.мер 8 предетав.чяет собо, i-:.;.ieритель расхода охла;Кдак)П1ей ,д|:;;с ;-и. Расходомер диафрагменного типа е;;с-;(-:гг из диафрагмы и двух датчиков дав.епия по обе стороны от пее. .асхходо.мер ci;;iiL:B;: iвается перед уетапог1кой охлаждени; тах, что вее секпии установки располо/К:;,;,; г одной стороны расходомера. По разнии.- /i,;;; ления справа и слева от диафраг..- (млтсдсляется расход всль Tsiii рас:,и,;,;;;:, р. -и являетея определяющим для дашклч) ;т ройства. Воз.можно применение .л обо1о вида расходомера, например индукционного

Вычислительный б: о к 9 сс.)держит i;p;ii 6) ключ 22, перек.)1пий сигнал Сл ;рости (до захвата полосы мота;1кой в cor.iacxKiщий элемент 23 поступает сигна.-; скорости. сни.маемый с тахогенератора 3 нос-1еднеГ клети, после захвата сигнал скорос:и.снимае.мый с тахогенератора 7 мота.,со1 1асующий эле.мент 23, предназначен1;ый дл;-; согласования выхода тахогенератора с входом множитель но-делительного устро|;ства, множительно-делительное уетройство 24. предназначенное для нере.множения cui-iiaлов скорости (V), тол1ци ы (hf и сигнала разности температур конца прокатки н с.:отки (Tj fj---Тем / и делепк1Я тих сигна.тов на сигнал расхода, вычитаюн1ее устройство 25, в котором из сигнала температуры конца прокатки Ткп вычитается си1нал те.мнергггуры

щил: (:} С X

ua прокатки, Taxoieлх а 8 cMX:ia.ibi ност не|);: хр га ni.iiiTixii ,X. i.xvixinbie являютея инверторхм;; с оол1-1:х Хчоднви-.; сонротнвлениел; X с,: Хчат ,,. х xi-,iaec)Ba;n.4H выходов датчихди; х входамм , тeльиo-дe.lитe. ьHOix: Х-1х;;-йстх;;. С i-,; ходов сог.та еующн х э,:1е :о;ггпх напрях-их; послшают на входы х-го x5,ia 17, MHOXisH ;х. хно-Лл. хтх. же подастся iianpH женис, ;ip()nopiiHOiia: bi:()e |:с()бл()()му числу секций ох.иждемия нл б.юка 9. В )житсл дк;-дедитедьпом v:i.:ic 17 гроисходит аечст алгоритма едина. Величина ()Д1К)Г(1 цяпряжеиич у;;ла 17 еоотЕклСтиует 11ачальиом. пол()же1;н() зал, нижкп ели11а oeivnaer на вхо;:. .:|оги кчл о;(; itt, к:1г;и)л; лачичае прим г;, ). п u.)iia:;;ji :;e iU,: ичя lit елива л ..омелт iiK.TioeeanH секции л;.; енгка блока л Л ч;|Сле11ИН, ()ди()лpe ;eииiJ и у;е ле 1о 1:р011ехолиг коррекции величины иа л ;ижен 1Я слива но cHriia:iv дс1ЛН(Ьра|;;)а 2(. иа ;;х()д KOTorxiro HOCTViiaci наиряжС|Л-с ;;: д|)уг1:Х 1) секций. (, выхода логлчсекогс :;ла 18 сиспал поечунаст иа пх;;д:,1 (;дн{л о усцдиКля iJ. .ил:о:о д,я согласлп; ;:1;я ;;ан) ojioKti г, с ii.-:().ii;M ()Л()ка /пр л лемия циллии-м ..ллл ателсуц (|п)атора 21, иредиа:5: а4нпо: (i для ;()..тачи ciiiiUi.ia н 6;i;)Ki Ц) дру: их еек дни цри их (У: ючен ли. l.i :;а1л;еи и;еги о; lie-UiHiiiHii екгпа.ча блока л; в (хкже м У | идк1ецля иллоным дицсачелсм ф{) iел имнульеьц цос1уиаоци- е К (пагяному .TBi:1-а-гс.Л() 3. В тависиуюсти irf 1 сличи1Л;: вых;).Т(го цалряже 1ия б.юка 1Ь расчета елшга в блоке л ,1ецня И1аговв1У1 дви1л. i еле.1 сЬо)мируетея pa;nioe количест;и) клшхтп.есл) Л 1паговь;й двигателв 13 поворачивается на yco.v, нроио }циоиал;лн 1Й числ имцул1). В ;ia ii e;ciiocT;i or лла ;ioiK)i(;Ta ) двн;лпчх1я сллвиое лтвег)етле в у;;ле еллиа :) величПХл хола межд еекциям;: охлажд(ЛН1я ое:-; е.;ива, Ко:шчее1ти) водь:. 1О11адаюп1ее на 1К)Л(;су Hcpe;i 1.чКЦ1Н), уе.ювио п(;ка;5аио чо,;ц чеством етре/кж. При вклк;чеции секци ; раехлд ;одв1 че)е; одцу ceKiinK.) максималвнв Й . Ik;. При подк.|;оче ;ии еекнии лроиеходи нерерасцредс,.:|сЦ||е раехол,а BO.I.BI ;(Ьиц и, общее К(;..1ичее во /н.дь;. ео ;ада;о1цее па ;:().;и}с 4Cpe;i две секции увс,;л1МЦ1 ае1ея, Hei)c;i первук) еекци;-) на по. юсу буд(1 11ос1уцатв воды XiCHiHao. оеле нодключечия трет1,ей еекц,ии ((рпг. )н) ироиеходи; 1е1)ерае;1оедел1чл е оаехо.та междх 1-р1.мя еекцияли- и ;iPM Ho:iроеи1ех; обшех; раеходе ко,1пчсе;н5е , ох. :ажл,ак)щсс цолоеу чере:;. Д1К ;;е)ве;е ее ;ции, хмепвшитея, Лцалогичц ;я ; акоиомериость иаблюдае1ся и при отк..:|к.)чеции секций. П1)н иос.тедоватс; вн()м отключе1;ии ecKmni уве:1ичнвается расход чере;-; работающие секции 1оэтому по д;1ице нолоев температура г)асп)ед{х;яетея так, как нока; а1 о на 5а, гл,е li Ч).;овцой хнасток п;);ккь;, прокатанный 6e;i охдаж;1ония; Ь чаеток полоев, нрошедший 1од )й, ;5торой и |T)eiX)ei-; ескциими охлаждения в момсшчз их вкдк;)чеЛИЯ, KI учас1чж подосм, и)0111ед1иии иод вкд1()ченн(.)й первой секцией в хюмеит вкдюлеиия второй секи.ки и лод включенной (;й ескиией в момеш вкдючсиия т)етьей сек нл-;; 14 - чает()к но.:;осы ирсипедший под всеми вкдюче1 иыми секциями; is участок нп,, иод BTopoii и третвей , иое,1е отк/лочения |1ервой секции; ie учае ГОК пс);л)сь:, прошедший иод трезвей е1кцней после отк;1К)чсция е)вой и .и1 I: ,чвое (:В( чае;ок лсхк еьц ирсжатацнвп бел охдан;деиия, lia ф1дл 5а не нокаван гем neiiaiyриви кдищ К торый также л }а1 яется лреддагаем ;м уетройс Ч ом. lipi: вк,11очеиии в р. устройства д.тя lie лироваиия темцерагуры лолоев) на рольллге е1ана сорячей нрекагки скачкообра: ное ;1вм:л1ение теми( иа ;Л1.1(пп|ой и хв.сгоliiii: 1Л-;стях убирается. дос :-пае1ся leM, что в млмецч Ж.иочелия гервой еекции нроиеход1Т1 ;;тк)В1ваиие вачвижки е.:1ива и lia iio,ioc че;)е;5 первую . ,. .Hi() ис1ступае1 тако( же колшнетво водвц какое буд,ет HOCTViiaTb па пслюеу чере; iiepLi 4(; еекцию iioc.ic включсиин всех Ipex секH.iUi. -Участок 12 (.|)иг. об, на слив идет вода, которая ионнжала 1-емиерату ;у :1того частка бе; уетройетва иа ве.шчину ti 12). llpii включеиии ггорой еекции :5адвижка еЛг1ва 1;ерВ Д1 ееки,ии хменвшает с;1ивцое отверстие, а ;;адвижка елива второй откр)1ваетея па HO,:ioev через каждую еекцию и()иа.тает то же количеетво водвц ч;ч) ; в первом елучас (Участок 1з, фи1х об, иа слив идет вода, которая л()нижа;1а гемчературу :;тог(; участка иа величи1;у Ig, с, ;1а.-1,вижка первой еекции иерек; В1вастеи на величицу, снимающую разл;;С1Н; ti, а ;)адвижка Еггорой секции (Якрьц иастея на )К:1ичинх, сиимаюц.1ую ра;5ность 1г). При вклк)не1{ии третвей секции (1ТГ ерстие елива нер;51.Х ;1вух еекпии умеиви;ае ея иа ве ; ичину, снимающую разиость t. (участок ц фи;. 561. Такая же зак(Л1Омер1 оеть еохг)апяетея 1ПП1 (;-;к;п ; че1;ии секций. ;-:)коиомичеекий ;|(;Ьфект от )еиия лред,:а1аемо1о устройства па стапе 1200H,nMJ онредедяе ея как еумма допо.н;1тел1.иой 1:рибв1ли от реализации тралефсфмачорпой рулонной стали повв1И1еи О1(; качеегва. Увеличение й1:1хода (1)ог)маторeuii ста,;л1 иовьпиешюго качеетва eoeraiui не менее- 12П()( -;- is iод. Годовой экоиомичеехий )(рект равеи 233 . п-б. Л .троие для ре уули;рования темнерату:;) нолоеы на р(,;цг Ганге стана горячей ирокатки, еодержаптсс ввц-1иелитедьиый узел, тач(1генераторы кдети i; моталок, нирометры конца нрокатки и ем(Ики, толщиномер, расчодомср, вентили, секции охлаждения, отличающевся тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры по длине полосы, оно дополнительно содержит блоки управления шаговыми двигателями. шаговые двигатели, узлы слива, блокк расчета узлов слива, содержащие входные усилители, множительно-делительный узе.1, логический узел, выходной усилитель, дешифраторы, причем вход первого входного усилителя соединен с выходом пирометра конца прокатки, вход второго входного усг:лителя соединен с выходом тахогенератора , вход третьего входного усилителя соединен с выходом расходомера, вьгход1 1 всех трех входных усилителей соединегп с первым, вторым и третьим входами множительно-делительного узла, четвертый вход множительно-делительного узла соединен с вторым выходом вычислительного б.юка, выход множительно-делительного узла соединен с первым входом логического узла, второй вход логического узла соединен с нь ходом первого деп1ифратора, третий вход

.югического узла соединен с первым выходом вычислительного блока, выход ло|1:ческого узла соединен с входом выходного усилителя и входом второго дешифратора, выход выходного усилителя соединен с входом бюка управ,тения HjarosbiM двигателем, выход блока управления шаговым двигателем соединен с шаговым двигателем, вход первого дешифратора соединен с выходом второго дешифратора каждого ;i3 блоков слива, выход второго дешифратора соединен с входом первого деагифратора каждого из блоков слива.

Источники инфор.мации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент СШ. Л 3604234,

кл. 72 13 (кл. В 21 В 37/10), опублик, 1972.

2.Патент Японии ,N9 50-36631, к,1. 12 С 211.4, опублик. 1975.

3.Авторское свидетельство СССР ,9 753512, кл. В 21 В 37/10, 1978.

,., j

iB-j

--- ;

,5-

Щ

TT

.

1 Ь:-l/t S f I I 1 .0 Et .„..,

И

fm-

I Г-1.q

.i-Hl

Гх7г/(Г

J

ni-Fi

fll

|Гс a

-05 i

:x

tJ J,, J „,,

, 7.

ЖШгш

««.

duacpipazf a

М . o)ifla(tfpfj/j/f

у// / :г / / / (am uffif ffbff/ref/i/

rromoft (Mcr lJ/T7f/rjf

$/70f frpeo pffJl/M ajuu fffr e/ if f eM/npuvfcf ifO