RO119773B1 - Procedeu de turnare continuă între cilindri - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de turnare continuă, între doi cilindri, a produselor metalice subţiri, în special, a celor din oţel. Procedeul conform invenţiei constă în măsurarea în timpul turnării a unui semnal care depinde de forţa de separare a cilindrilor (FSC), semnalul menţionat fiind separat în diverse componente armonice. Rezultatul comparaţiei componentelor armonice, astfel obţinute, cu armonici de referinţă, este reprezentativ pentru starea defectelor cilindrilor, această stare a defectelor cilindrilor permiţând definirea de reguli diverse pentru realizarea procedeului. ŕ

Description

Invenția se referă la un procedeu de turnare continuă, între doi cilindri, a produselor metalice subțiri, în special a celor din oțel.

în conformitate cu această tehnică, produsul fabricat, de exemplu o bandă din oțel, subțire de câțiva milimetri, este obținut prin turnarea metalului topit într-un spațiu de turnare definit între cei doi cilindri cu axe paralele, răciți și rotiți în sensuri contrare. Atunci când vine în contact cu pereții reci ai cilindrilor, metalul se solidifică, iar peliculele de metal solidificat, învârtite de cilindri, ajung în zona îngustată dintre cilindri pentru a forma banda menționată, care este extrasă în jos.

Aplicarea procedeului de turnare între cilindri este supusă la diferite constrângeri în legătură atât cu produsul turnat, cât și cu utilizarea instalației de turnare.

în particular, secțiunea benzii turnate trebuie să corespundă, ca formă și dimensiuni, secțiunii dorite, secțiunea reală a benzii fiind direct dependentă de spațiul numit interstițiu, dintre cilindri, în zona îngustată.

Pentru aceasta, este cunoscut un procedeu de reglare pentru turnarea continuă între cilindri, descris în cererea de brevet FR-A-2728817, în care este măsurată forța de separare a cilindrilor și este modificată în consecință poziția relativă a cilindrilor menționați. Acest procedeu permite modificarea poziției relative a cilindrilor; aceștia sunt depărtați, dacă forța este prea mare, sau sunt apropiați, dacă forța este prea mică, în special cu scopul de a evita desprinderea forțată a metalului lichid sau chiar ruperea benzii turnate, și împiedică, de asemenea, deteriorarea cilindrilor în cazul suprasolidificării metalului turnat.

De asemenea, este cunoscut că nu poate fi evitată în totalitate abaterea de la forma cilindrică, pe de-o parte, din motive mecanice, pe de altă parte, datorită deformărilor termice la care manșonul este supus atunci când vine prima dată în contact cu metalul topit, la începerea turnării și, de asemenea, mai târziu, în timpul rotirii cilindrilor. Este deja cunoscut un procedeu de compensare a abaterii de la forma cilindrică, numită abatere normală de la forma cilindrică (sau abatere de la forma cilindrică mecanică chiar dacă parțial este de origine termică). Acest procedeu constă în acționarea automată asupra poziției lagărelor a cel puțin unui cilindru, depinzând de poziția unghiulară a acestor cilindri, cu scopul de a menține interstițiul pe cât posibil constant. Deoarece practic este imposibil să se măsoare interstițiul direct, s- a propus deja folosirea drept parametru reprezentativ al abaterii de la forma cilindrică, a unui semnal furnizat prin intermediul forței de separare a cilindrilor, sistemul de compensare al abaterii de la forma cilindrică fiind combinat cu un sistem de reglare, așa cum este descris în documentul menționat anterior, FR-A-2728817.

Totuși, aplicarea acestor procedee nu permite detectarea în timp real a anumitor defecte răspunzătoare de dereglarea procedeului de turnare, având ca urmare oprirea sau deteriorarea de durată a cilindrilor.

Metodele de detectare a defectelor, vizuale sau de alt tip, sunt deja cunoscute, permițând detectarea defectelor legate de procesul de turnare, de caracteristicile termice/dinamice ale metalului topit, sau chiar ale acelora cunoscute drept, benzi strălucitoare. Ultimul tip de defect corespunde unei reduceri locale a rugozității suprafeței cilindrilor, care conduce la variații în răcirea benzii, care pot fi detectate prin măsurători de temperatură făcute pe banda turnată. Totuși, observarea acestor defecte se poate face numai după eveniment, pe banda deja formată și, prin urmare, la ceva timp după ce ele au apărut. în principiu, aceste defecte pot deteriora suprafața finisată a cilindrilor și aceasta în special când sunt observate într-un stadiu întârziat, caz în care deteriorarea poate fi ireparabilă.

RO 119773 Β1

Anumite defecte pot fi detectate a priori, prin observarea directă a semnalului ce 1 reprezintă forța de separare a cilindrilor. Totuși, variații ale acestui semnal reprezintă atât variații ale forței datorită abaterii normale de la forma cilindrică, cât și variații datorate altor 3 parametri sau evenimente care pot surveni în timpul turnării. Prin urmare, observarea directă a semnalului forței nu permite determinarea rolului pe care fiecare din aceste cauze îl au în 5 variațiile semnalului de determinat.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui procedeu la 7 care, prin măsurarea forței de separare a cilindrilor, să se obțină detectarea în timp real a defectelor, înainte ca amplificarea acestor defecte să provoace distrugeri ireparabile, în spe- 9 cial cilindrilor și, de asemenea, urmărirea schimbărilor acestor defecte, cu scopul de a propune operatorului acțiuni corectoare sau întreruperea turnării, în funcție de importanța 11 defectelor menționate.

Procedeul de turnare continuă între cilindri, pentru obținerea produselor metalice 13 subțiri, conform invenției, rezolvă problema tehnică menționată prin aceea că, în timpul turnării, se măsoară continuu forța de separare a cilindrilor și un semnal reprezentativ al va- 15 națiilor forței de separare în legătură cu timpul, și se constată unde este modificată dispunerea cilindrilor, în special în legătură cu semnalul menționat, pentru a compensa abaterea 17 de la forma cilindrică, iar în vederea detectării altor defecte decât abaterea de la forma cilindrică, semnalul menționat este descompus în diferite componente armonice, aceste comp- 19 onente fiind comparate cu armonice de referință, de ordin corespunzător, rezultatele comparației menționate fiind reprezentative pentru starea defectelor procesului de turnare 21 și, în conformitate cu rezultatele comparației menționate, sunt definite regulile controlului procedeului de turnare. 23

Astfel, se poate stabili, ca urmare a mai multor teste conduse la scară industrială, că există o anumită relație între variațiile semnalului reprezentativ al forței de separare și apa- 25 riția defectelor în timpul turnării. De exemplu, apariția pe un cilindru a defectului numit bandă strălucitoare este caracterizată de prezența unei anomalii în semnalul măsurat al forței de 27 separare. Anomalia este ciclică și survine la fiecare rotație a cilindrului. Această anomalie reflectă suprasolidificarea produsului atunci când trece prin zona îngustată și conduce la 29 variații ale forței, care sunt evident mai rapide decât acelea care ar fi generate, de exemplu, de variațiile în grosime ale produsului solidificat. 31

Inventatorii au imaginat apoi descompunerea semnalului menționat în armonici, cu scopul de a diferenția în aceste semnale partea care poate fi alocată abaterii normale de la 33 forma cilindrică, din partea datorată altor cauze. S-a putut verifica astfel, prin compararea componentelor armonice înregistrate în timpul diferitelor turnări, că, deși semnalele 35 reprezentative ale forței de separare variază în particular în conformitate cu abaterea de la forma cilindrică, și chiar atunci când această abatere de la forma cilindrică este compensată 37 prin diferite sisteme de compensare, apar variații la anumite componente armonice, corespunzând apariției defectelor în timpul turnării. A ieșit prin urmare în evidență faptul că 39 o analiză a acestor componente armonice, realizată continuu în timpul turnării, va permite, prin compararea cu o referință obținută experimental în timpul turnărilor considerate fără 41 defecte, detectarea aproape în timp real a deviațiilor care dezvăluie asemenea defecte de turnare, mai repede decât cu metode cunoscute. 43

O ipoteză care explică legătura care există între variațiile componentelor armonice și prezența defectelor de turnare este că abaterea normală de la forma cilindrică provoacă 45 variații ale semnalului reprezentativ al forței de separare a cilindrilor care sunt, în principal, lente și mici. Cu alte cuvinte, semnalul are, pe baza abaterii normale de la forma cilindrică, 47

RO 119773 Β1 în principal, o componentă armonică de ordin inferior, cu o frecvență egală cu frecvența de rotație a cilindrului. Totuși, defectele reale, cum ar fi benzile strălucitoare menționate anterior, conduc, în principal, la variații bruște ale semnalului menționat și, prin urmare, la armonici de ordin superior. Tipic, spectrul semnalului reprezentativ al forței de separare a cilindrilor și care rezultă numai din abaterea normală de la forma cilindrică, este caracterizat de o componentă armonică înaltă de ordinul 0 (de exemplu 70% din amplitudinea totală a semnalului) și armonici rapid descrescătoare pentru ordinele superioare (20%, pentru ordinul armonic 1,10% pentru ordinul armonic 2). Prezența armonicilor de ordin superior este observată rar. Totuși, când este prezent defectul benzi strălucitoare, distribuția armonicilor este diferită de cazul menționat anterior, prezența unei muchii suprasolidificate la nivelul benzii strălucitoare generând mai multe armonici superioare.

Este specificat că de aici înainte componenta semnalului cu frecvența =2tF₀ va fi desemnată drept armonica de ordinul z, F_o fiind frecvența fundamentală ce corespunde vitezei de rotație a cilindruului. în același fel, de aici înainte, amplitudinea componentelor armonice de ordin / va fi desemnată drept h_h iar o valoare reprezentativă a armonicilor de ordin i, luată pentru un număr prestabilit de rotații ale cilindrului, va fi desemnată drept H,. în conformitate cu o dispunere specifică a invenției, în care este instalat un sistem de reglare a interstițiului, cum arfi cel descris anterior, poate fi folosit un semnal asociat, utilizat drept referință pentru deplasarea lagărelor a cel puțin unui cilindru, ca semnal reprezentativ al variațiilor forței de separare a cilindrilor, obținut prin măsurarea forței menționate. Cu alte cuvinte, semnalul care este descompus în diferite componente armonice este direct legat de referința de deplasare menționată, care este generată de un modul de compensare al abaterii de la forma cilindrică și, prin urmare, reflectă variațiile forței de separare.

Pentru a descompune semnalul în diferitele sale componente armonice, poate fi folosită în mod special o transformare rapidă Fourier, aplicată semnalului reprezentativ al forței de separare a cilindrilor, acest semnal fiind, prin urmare, fie direct semnalul de măsură al forței de separare, sau un semnal corespunzător, generat de modulul de compensare a abaterii de la forma cilindrică, menționat.

într-o dispunere preferată a invenției, valoarea H_h reprezentativă pentru fiecare armonică de ordinul /, este calculată ca fiind valoarea medie a amplitudinilor h, a fiecărei armonici, determinată pentru un număr dat de rotații ale cilindrului. Valoarea H_h reprezentativă pentru fiecare armonică, este calculată ca fiind o valoare medie a amplitudinilor măsurate pentru un număr dat de rotații, aceasta permițând atenuarea efectului defectelor aleatoare, care sunt localizate în timp și în spațiu, și nerepetitive pentru mai multe rotații ale cilindrului. Astfel, dacă un defect este generat de o problemă durabilă a cilindrului, sistemul va integra complet aceste date după numărul menționat de rotații pe câtă vreme efectul armonicilor, care apar numai la un număr redus de rotații, în special mai mic decât numărul menționat de rotații date, va fi considerabil atenuat.

Comparația semnalului măsurat cu un semnal de la o turnare considerată bună poate fi realizată în diferite feluri. Valorile H„ reprezentative pentru fiecare armonică a semnalului măsurat poate fi simplu comparată, termen cu termen, cu valorile de referință H_in obținute din măsurătorile făcute la turnări considerate bune, și se poate controla ca suma diferențelor valorilor H_h reprezentative pentru fiecare armonică, cu valorile de referință H_in să nu fie prea mare. Alternativ, proporția fiecărei armonici poate fi comparată cu o distribuție de referință proporțională. Totuși, de preferință, comparația va fi făcută pe baza baricentrului armonic, acest baricentru fiind calculat prin compararea fiecărei armonici cu un coeficient prestabilit, cu scopul de a da importanță relativă diferitelor armonici, prin măsurarea inegală a acelora

RO 119773 Β1 din urmă. Această metodă de calcul este justificată de observații experimentale: în timpul 1 turnării considerate ca bună, prima armonică este cea mai importantă, importanța diferitelor armonici descrescând ca o funcție a ordinului crescător al armonicilor considerate. Prin 3 compararea armonicilor de ordinul cel mai mare cu un coeficient adecvat, variațiile acestor armonici de ordin superior vor fi ca și cum ar fi amplificate, făcând apariția sau creșterea lor, 5 mai ușor perceptibile în rezultatul calculului baricentrului.

De exemplu, un baricentru al frecvenței fî, poate fi calculat prin alocarea unui 7 coeficient reprezentând amplitudinea armonicii considerate la fiecare frecvență armonică:

B_f (Hz) = ΣΗ, * F/IHi 9 iar acest baricentru poate fi normat de frecvența fundamentală pentru a obține un raport R = Bf/F₀, care poate fi comparat cu o valoare de referință prestabilită R_o pentru a se 11 debarasa de orice diferențe de frecvență fundamentală și, prin urmare, de orice diferențe efective între vitezele de rotație ale cilindrilor, între turnarea considerată și referință. 13 în plus, derivata dR/dt poate fi calculată, iar rezultatul comparat, de asemenea, cu un al doilea prag prestabilit, permițând astfel urmărirea în timp a schimbării raportului R, o 15 schimbare rapidă a lui R fiind un semn al agravării rapide a unui defect.

Cu valorile diferiților parametri:17

A reprezentând amplitudinea totală a variațiilor: A = 2H_h

R reprezentativ pentru rolul sau importanța defectelor în semnal,19

Și

E = dR/dt, se poate stabili modul de corectare a parametrilor de turnare.21

Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:

- permite stabilirea unui tabel de decizii, care poate fi utilizat pentru a propune în timp 23 real operatorului, acțiuni corectoare asupra anumitor parametri de turnare, cu scopul de a corecta defectele pe cât de repede posibil după apariția lor;25

- asigură obținerea unor produse turnate de calitate superioară.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 ...10,27 care reprezintă:

- fig. 1, vedere în plan vertical a unui dispozitiv de turnare între cilindri cu un sistem 29 de reglare de un tip cunoscut în sine, dar care utilizează descompunerea armonică a semnalului de compensare a abaterii de la forma cilindrică;31

- fig.2, tabel de decizii care definește procedura ce trebuie urmată în timpul turnării, ca o funcție a diferitelor valori ale parametrilor furnizați de procedeul conform invenției; 33

- fig. 3, 4, 5, 6, graficele variației diferiților parametri măsurați sau calculați, la o turnare considerată drept bună;35

- fig.7, 8, 9, 10, graficele variației unor parametri măsurați sau calculați la o turnare considerată slabă.37

Procedeul conform invenției este aplicat pe o instalație de turnare, reprezentată doar parțial în fig. 1, care include în mod convențional, doi cilindri 1, 2, cu axe paralele menținute 39 depărtate la o distanță numită interstițiu. Acesta corespunde grosimii dorite a benzii turnate, mai puțin reducerea dimensională ce rezultă din deformațiile datorate forței de separare a 41 cilindrilor. (FSC). Cei doi cilindri 1,2 sunt rotiți în sensuri contrare, cu aceeași viteză. Ei sunt susținuți de niște lagăre 3, 4, reprezentate schematic, de două suporturi 5, 6, instalate pe 43 un cadru 7. Suportul 5, și prin urmare axa cilindrului corespunzător 1, este fixat în legătură cu cadrul 7, iar celălalt suport 6 poate fi translatat pe cadrul 7. Poziția sa este reglabilă și 45 determinată de niște pârghii de împingere 9, care acționează astfel, încât să apropie sau să depărteze suporturile 5, 6 unul față de celălalt. Mijloacele de măsurare a forței de separare 47

RO 119773 Β1 a cilindrilor (FSC), cum ar fi niște balanțe 8, sunt poziționate între suportul fixat 5 și cadrul 7. Senzorii 10 sunt folosiți pentru a măsura poziția suportului mobil 6 și, prin urmare, variațiile poziției în legătură cu o poziție de referință prestabilită în conformitate cu o grosime dorită a benzii.

în timpul turnării, metalul topit este dirijat între cilindri și începe să se solidifice la contactul cu pereții răciți ai acestora, pentru a forma pelicule solidificate, care sunt antrenate de cilindri și ajung mai mult sau mai puțin la nivelul zonei îngustate 11 dintre cilindri pentru a forma banda solidificată care este extrasă în jos. Metalul exercită astfel o forță de separare a cilindrilor (FSC), măsurată de balanțele 8, această forță fiind variabilă în special în conformitate cu gradul de solidificare al metalului.

Pentru a regla această forță și a garanta continuitatea turnării, instalația deturnare include un sistem de reglare. în acest sistem de reglare, diferențele dintre semnalul de referință al forței și semnalul forței măsurat de senzorul de forță 8 sunt calculate de un prim comparator 12. Semnalul relevant al acestei diferențe este introdus într-un regulator de forță

13, care determină un semnal de referință a poziției, introdus într-un al doilea comparator

14. Semnalul forței, măsurat de senzorul de forță 8, este de asemenea introdus într-un sistem de compensare a abaterii de la forma cilindrică 15,care descompune semnalul forței în armonici și generează semnalele de compensare H₁₍ H₂ H₃ ale fiecărei armonici menționate. Aceste semnale, H_1t H₂ și H₃ sunt însumate într-un sumator 16, care generează un semnal de referință pentru corectarea poziției, care este transmis celui de-al doilea comparator 14. Semnalul de ieșire al celui de-al doilea comparator 14 este introdus într-un al treilea comparator 17, împreună cu un semnal de poziție de la senzorul de poziție 10. Semnalul de ieșire al celui de-al treilea comparator 17 este introdus în regulatorul de poziție 18, care controlează pârghiile 9.

Rotația cilindrilor 1 și 2 este asigurată de motoarele 19 și 20, respectiv controlată de un regulator de viteză 21. Acest regulator de viteză 21 primește un semnal de la un regulator de grosime 22, care primește el însuși un semnal de referință a grosimii, semnalul forței transmis de senzorul de forță 8 și semnalul de poziție transmis de senzorul de poziție 10.

Acționarea pârghiilor 9 este făcută automat de acest sistem de reglare, care permite, de exemplu, să se acționeze asupra pârghiilor 9 în direcția permiterii separării cilindrilor, pentru a reduce forța de separare (FSC) sau, din contră, pentru apropierea cilindrilor pentru a mări forța. într-un mod asemănător, acest sistem permite compensarea, cel puțin parțială, a abaterii normale de la forma cilindrică, adică pentru a compensa o posibilă abatere existentă între axele manșonului, axa sa de rotație și neregularitățile formei cilindrului, dacă aceste neregularități au o origine mecanică sau termică. Sistemul de reglare ia apoi în considerare aceste forme și defecte de coaxialitate, pentru a da o referință de deplasare pentru pârghiile de împingere 9, ce controlează interstițiul dintre cilindri cu scopul de a menține acest interstițiu pe cât posibil constant în timpul rotirii cilindrilor.

în continuare, va fi descrisă o metodă preferată de determinare a diferiților parametri A, R și E, care va fi folosită pentru a informa operatorul de prezența defectelor și de importanța acestora.

în această metodă, semnalul reprezentativ al forței de separare va fi descompus, această descompunere fiind realizată în modulul de compensare a abaterii de la forma cilindrică 15, prin intermediul unei transformări Fourier. Aceeași operație poate fi de asemenea realizată foarte bine, folosind în locul transformării Fourier, a unei transformări Laplace sau a oricărei operații de prelucrare matematică sau a semnalului, filtrele, pentru a obține același rezultat, adică descompunerea semnalului în diferite componente armonice.

RO 119773 Β1

Valorile H_t stabilite ca mai înainte vor fi apoi calculate, prin realizarea mediilor 1 amplitudinilor H, pentru un număr prestabilit de rotații ale cilindrilor, de exemplu, ultimele 10 rotații. De remarcat că metoda anterioară de calcul al coeficienților /7, este dată ca un 3 exemplu și nu este restrictivă în nici un fel. Valorile /-/,, reprezentative pentru fiecare armonică de ordinul /', pot fi de asemenea calculate ca fiind valoarea rădăcinii medii pătratice a 5 amplitudinii h, a armonicilor pentru orice altă valoare calculată ce caracterizează armonicile menționate, acest calcul fiind făcut printr-un mijloc aritmetic, cel puțin prin medii pătratice sau 7 orice altă metodă.

Indiferent de metoda de calcul, valorile Hi sunt reprezentative pentru amplitudinea 9 relevantă a fiecărei armonici de ordin i și a frecvenței F,.

Criteriul B_f va fi calculat apoi ca fiind un baricentru al frecvenței diferitelor armonici. 11 Astfel, este calculat baricentrul frecvențelor armonicilor considerate, fiecărei valori Fifiindu-i asociată o pondere constând în valoarea corespunzătoare h, adică: 13

B_f = IH_tx Fi/ΣΗ, în general, numai armonicile de ordinul 0, 1 și 2 vor fi folosite. Totuși, este evident 15 posibil să se ia în considerare și alte armonici.

Pentru a face comparații valide la diferite viteze de rotație ale cilindrilor, este calculat 17 raportul R_f = B/F_o, F_o corespunzând frecvenței de rotație a cilindrilor.

în cazul dat ca exemplu, în care numai primele trei armonici au fost luate în 19 considerare, am obținut cele trei criterii următoare:

- amplitudinea globală a variațiilor semnalului:21

A =H₁+H₂ + H₃

- baricentru normat:23

R_f = (F, x H, + F₂ x H₂ + F₃ x HJ / ((Η, + H_{2 +} HJ x FJ

- modificarea lui F_rîn timp: E = dR/dt.25

O comparație a acestor diferite criterii calculate în timpul turnării cu un prag prestabilit permite apoi detectarea defectelor în turnarea curentă (dacă asemenea defecte apar).27

Ca un exemplu, în cazul în care semnalul reprezentativ al forței de separare a cilindrilor este semnalul obținut de la modulul de compensare al abaterii de la forma29 cilindrică, adică exprimat ca o valoare de deplasare a cilindrului mobil și numai în prezența abaterii normale de la forma cilindrică, se poate obține:31

H_o = 700 pm, Hf = 200 pm, H₂ = 100 pm, unde

F_o = 0,2 Hz, F, = 0,4 Hz și F₂ = 0,8 Hz,33 apoi B_t = 0,3 Hz și R_f = 1,5.

Dacă apare o bandă strălucitoare, aceste valori vor deveni 350 pm și 300 pm 35 respectiv, pentru HO, /7, ș i H₂ și prin urmare R_f = 2,25.

Putem astfel vedea că prin simpla fixare a unui prag adecvat pentru R_f, de exemplu 37 ^iprag ⁼ trecerea lui R_f peste acest prag poate activa o alarmă ce indică defectul.

O mai bună apreciere a importanței defectelor poate fi obținută prin luarea în calcul 39 simultan a celor trei criterii anterior menționate.

Pentru aceasta, poate fi folosit un tabel de decizii, cum ar fi cel arătat în fig. 2, pentru 41 a indica direct operatorului starea defectelor turnării, adică, dându-i o indicație despre prezența, importanța și dezvoltarea defectelor și necesitatea de a întreprinde acțiuni 43 corectoare, cum ar fi modificarea anumitor parametri de turnare pentru a încerca corectarea defectelor care au apărut, sau în cel mai rău caz, necesitatea de a opri turnarea pentru a 45 evita distrugeri ireparabile ale instalației de turnare-------7

RO 119773 Β1

Procedura de urmat în conformitate cu valorile relevante ale coeficienților A, R_f și E:

- A mic este semnul unor variații mici ale forței de separare a cilindrilor, turnarea fiind executată în bune condiții,

- când A este mediu și dacă R și E sunt mici, aceasta înseamnă mici defecte sau lipsa defectelor, turnarea fiind încă executată în bune condiții,

- dacă R este mic și E mare, aceasta poate însemna că, deși nu sunt prezente defecte reale, punctul de operare al instalației este instabil, din motive esențial legate de abaterea normală de la forma cilindrică și este declanșată o alarmă a procesului de turnare pentru a-l informa pe operator de necesitatea de a modifica, de exemplu, condițiile termice ale manșonului (temperatura sau debitul de curgere al apei de răcire),

- dacă R este mare iar E mic, ceea ce indică prezența defectelor, fără o tendință notabilă de a se agrava, se declanșează un proces de alarmare a turnării,

- dacă R și E sunt mari, indicând prezența defectelor și agravarea acestora, este cerută oprirea procesului de turnare,

- când A este mare și R și E sunt mici, nu sunt semnalate defecte latente, abaterea normală de la forma cilindrică este corect compensată, dar amplitudinea deplasărilor cilindrului mobil pentru realizarea compensării este mare, ceea ce nu este important pentru turnarea însăși, dar poate dezvălui probleme în geometria cilindrilor,

- dacă R este mare iar E mic, ceea ce înseamnă de asemenea prezența defectelor, dar fără agravare notabilă, se declanșează un proces de alarmare a turnării,

- dacă E este mare, indiferent de valoarea lui R, se semnalează agravarea semnificativă a defectelor și este cerută oprirea rapidă a procesului de turnare.

De remarcat că aceste caractere mic, mediu și mare ale diverselor criterii sunt apreciate prin compararea cu date experimentale achiziționate în timpul turnărilor anterioare.

Pentru a ilustra posibilitățile de detectare a defectelor ale procedeului în conformitate cu invenția, se face referire la fig. 3, 4, 5 și 6, care arată variațiile diverșilor parametri măsurați și calculați în timpul unei turnări cu procedeul de compensare a abaterii de la forma cilindrică considerată bună, și la fig. 7,8,9 și 10, care arată o comparație a curbelor obținute în timpul unei turnări cu defecte de bandă strălucitoare.

Fig. 3 și 7 arată variația forței de separare a cilindrilor, exprimată în procente, ale FSC permisibile, măsurate timp de 40 min de la începutul turnării.

Fig. 4 și 8 arată modificarea în timpul acestei perioade a parametrului A, care este amplitudinea medie pentru 10 rotații, în pm, a deplasării lagărelor cilindrului controlat de modulul de compensare a abaterii de la forma cilindrică.

Fig. 5 și 9 arată modificările parametrului R în timp.

Fig. 6 și 10 arată pe același grafic modificările în timp ale valorilor H_o, H₁ și H₂, reprezentative pentru amplitudinile armonicilor de ordinul 0, 1 și 2, prima (H_o) fiind arătată în partea inferioară a diagramei, a doua (/7,) în centru, iar a treia (H₂) în partea superioară.

Se poate vedea că, pentru o turnare considerată bună, creșterea lui A în timpul primelor 20 min aproximativ corespunde unei creșteri similare a lui H_o și reflectă, în principal, evoluția compensării abaterii de la forma cilindrică până la obținerea stabilității lui A la aproximativ 50 pm, indicând o compensare a abaterii de la forma cilindrică aproape perfectă. De remarcat, de asemenea, stabilitatea parametrului R după aproximativ 10 min, după excursia lui R către valori mari, corespunzând unei amplitudini relativ mari a lui H în timpul aceleiași perioade de la începerea turnării.

Prin comparație, graficele din fig. 8, 9 și 10, arătând o turnare a cărei executare a fost puternic perturbată, arată amplitudini mari pentru H₁ și H₂ timp de aproximativ 40 min, cu o valoare mare a lui A în timpul aceleiași perioade și, în special, o valoare mare a lui R.

RO 119773 Β1

Este ușor de înțeles din aceste înregistrări că o comparație, făcută în timp real în 1 timpul procesului de turnare, a valorilor A și în special R, cu praguri prestabilite, va permite detectarea rapidă a defectelor corespunzătoare amplitudinilor mari ale armonicilor H₁ și H₂ 3 și acționarea imediată asupra parametrilor de turnare, pentru a împiedica agravarea lor.

Invenția nu este restricționată la metodele de calcul ale diverșilor parametri dați mai 5 sus numai ca exemplu.

în particular, prin folosirea în continuare a acelorași valori H₁ reprezentative pentru 7 amplitudinea fiecărei armonici, poate fi calculat un alt baricentru β al spectrului armonic al valorii reprezentative a forței de separare a cilindrilor, de exemplu, prin asocierea ulterioară 9 fiecărei valori H, a unui coeficient de ponderare ales cu grijă, pentru a accentua în valoarea calculată a acestui baricentru influența armonicilor cu cele mai mari ordine, respectiv acelea 11 care dezvăluie defecte. Indiferent de tipul calculului baricentrului folosit, vor fi folosite valori reprezentative ale diverselor armonici și coeficientul de ponderare relevant al fiecărei armo- 13 nici, astfel încât va fi ușor de urmărit evoluția valorii baricentrului și compararea lui cu valori experimentale, în vederea determinării în timp real a nivelului defectologic prin compararea 15 cu starea defectologică (turnare lipsită de probleme, turnare perturbată, turnare slabă care conduce la o oprire sau distrugere a cilindrilor etc.) a turnărilor anterioare. 17

Pentru a compara armonicile, este de asemenea posibil să se definească o distribuție de referință a amplitudinilor armonicilor ca un procent al fiecărei armonici în legătură cu 19 semnalul total, de exemplu, prin presupunerea a priori că prima armonică reprezintă 6 6% din acest semnal, a doua 17%, iar a treia, de asemenea 17%. Apoi va fi posibil să se urmă- 21 rească evoluția acestei distribuții în timpul fiecărei turnări și, prin compararea cu distribuția de referință, să se aprecieze ușor orice deviație. Această comparație poate de exemplu, să 23 fie făcută prin calcularea sumei R_d a diferențelor între raportul H/A al fiecărei componente armonice în semnalul reprezentativ măsurat pentru forța de separare și proporția de referință 25 a_t: R_d = ροζ(α₀-Η(/Α)+ροζ ( / A - a₁) + . . .+ poz ( H_t/A - a_t), adică fiecare termen al acestei sume este socotit numai dacă este pozitiv. în acest fel, dacă proporția armonicii de 27 ordinul 0 este mai mare decât proporția de referință sau dacă proporția armonicii cu un ordin mai mare sau egal cu 1 este mai mică decât proporția de referință, diferența relevantă 29 pentru armonica considerată nu este luată în considerare. De exemplu, dacă prima armonică reprezintă de exemplu 98% din A, a doua 2 %, iar a treia 0%, ceea ce corespunde unei 31 absențe aproape totale a armonicilor de un ordin mai mare decât 0 și, prin urmare, o absență a defectelor, R_d = 0. 33

Dacă instalația de turnare continuă între cilindri nu include un sistem de reglare a interstițiului ca o funcție a abaterii de la forma cilindrică, procedeul în conformitate cu 35 invenția descrisă interior poate fi bineînțeles utilizat prin luarea directă ca semnal ce va fi supus unei descompuneri în armonici, măsurarea directă a variațiilor forței de separare a 37 cilindrilor (FSC), folosirea valorilor H, obținute de la modulul de compensare a abaterii de la forma cilindrică, rămânând totuși în special practică atunci când un asemenea modul de 39 compensare există deja în instalație și deja execută, în scopul operării lui uzuale, descompunerea în armonici cerută. 41

Claims (8)

1. Revendicări 43

   1. Procedeu de turnare continuă între cilindri, pentru a obține produse metalice 45 subțiri, făcute în special din oțel, în care, în timpul turnării forța de separare a cilindrilor este măsurată continuu și este măsurat un semnal reprezentativ pentru variațiile forței de 47

   RO 119773 Β1 separare a cilindrilor în funcție de timp și la care separarea cilindrilor este modificată în special ca o funcție a semnalului menționat pentru a compensa abaterea de la forma cilindrică a acestora, caracterizat prin aceea că, pentru a detecta alte defecte decât abaterea de la forma cilindrică a acestora, semnalul menționat este descompus în diverse componente armonice, iar aceste componente armonice sunt comparate cu armonicele de referință de ordin corespunzător, rezultatele comparației menționate fiind reprezentative pentru starea de defect a procesului de turnare și, în conformitate cu rezultatele comparației menționate, sunt definite reguli pentru controlul procedeului de turnare.
2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că semnalul reprezentativ menționat, obținut prin măsurarea variațiilor forței de separare a cilindrilor, este un semnal asociat, folosit ca referință pentru deplasarea lagărelor unui cilindru într-o buclă de reglare a separării dintre doi cilindri.
3. 3. Procedeu conform oricăreia dintre revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că este folosită o transformare Fourier pentru a descompune semnalul reprezentativ menționat al forței de separare a cilindrilor în diverse componente armonice.
4. 4. Procedeu conform oricăreia dintre revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că, pentru a face comparația, valoarea folosită ca valoare reprezentativă pentru fiecare armonică de ordin / este o valoare H_h ce corespunde valorii medii h_i a amplitudinii armonicelor de acest ordin măsurate pentru un anumit număr de rotații.
5. 5. Procedeu conform oricăreia dintre revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că, pentru a face comparația, este folosit un baricentru al armonicelor, acest baricentru fiind calculat prin ponderarea unei valori reprezentative a fiecărei armonice cu un coeficient prestabilit.
6. 6. Procedeu conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că este calculat un baricentru al frecvenței (B) =(Σ(Η, x F))/IH), unde valoarea reprezentativă pentru fiecare armonică este frecvența ei F, și coeficientul de ponderare H_{ reprezintă amplitudinea armonicei considerate.
7. 7. Procedeu conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că se face comparația pe baza unui raport R_f = B/F_o, unde F_o este frecvența corespunzătoare vitezei de rotație a cilindrilor.
8. 8. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, respectiv, comparația este făcută folosind drept criteriu de comparație raportul H/A al fiecărei componente armonice, în raport cu semnalul reprezentativ al forței de separare, H, reprezentând amplitudinea armonicei de ordinul / și A = ΣΗ„ rezultatul comparației fiind reprezentat de suma R_d = poz(a₀-H(/A)+poz ( H₁ /A - a₁) +... + ροζ ( Η,/Α - ).