RU2184632C2 - Method for controlling cooling conditions of rolled pieces - Google Patents
Method for controlling cooling conditions of rolled pieces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2184632C2 RU2184632C2 RU2000119924/02A RU2000119924A RU2184632C2 RU 2184632 C2 RU2184632 C2 RU 2184632C2 RU 2000119924/02 A RU2000119924/02 A RU 2000119924/02A RU 2000119924 A RU2000119924 A RU 2000119924A RU 2184632 C2 RU2184632 C2 RU 2184632C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- temperature
- rolled
- grade
- flow rate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для управления условиями охлаждения проката. The invention relates to metallurgy and can be used to control the cooling conditions of steel.
Известен способ горячей прокатки полос, который предусматривает управление условиями охлаждения проката и включает регулировку подачи охладителя в зависимости от температуры прокатки и углеродного эквивалента стали (см. описание к патенту РФ 2120481, C 21 D 9/48, 1998 /1/). Недостатком известного способа является сложность точного воспроизведения результатов проката различного сортамента и ограниченность применения. A known method of hot rolling of strips, which provides control of the cooling conditions of the hire and includes adjusting the supply of the cooler depending on the rolling temperature and the carbon equivalent of steel (see the description of the patent of the Russian Federation 2120481, C 21 D 9/48, 1998/1 /). The disadvantage of this method is the difficulty of accurately reproducing the results of the rental of various assortment and limited application.
Известен способ управления процессом охлаждения фасонного проката, преимущественно уголка и швеллера, включающий измерение температуры и скорости проката на входе установки охлаждения, температуры охладителя на входе и выходе установки, расхода охладителя на входе установки, задание требуемой для данной марки стали и сортамента температуры конца охлаждения проката, измерение температуры охлажденного металла, расчет расхода охладителя и его корректировку по измеренным значениям параметров и разделение общего расхода охладителя на потоки сплошного и избирательного охлаждения (см. описание к патенту РФ 2049568, В 21 В 37/00, 1995 /2/). Недостатком известного способа является ограниченность использования, поскольку он предназначен для фасонного проката и сложность реализации, связанная с разделением охладителя на несколько потоков, каждый из которых влияет на общие условия охлаждения проката, последствия которых трудно поддаются учету, не могут быть быстро скорректированы, что в свою очередь влияет на качество проката и воспроизводимость результатов. A known method of controlling the cooling process of shaped steel, mainly a corner and channel, including measuring the temperature and rolling speed at the inlet of the cooling unit, the temperature of the cooler at the inlet and outlet of the unit, the flow rate of the cooler at the inlet of the unit, setting the temperature required for the steel grade and the gauge for the end of rolling , measuring the temperature of the chilled metal, calculating the flow rate of the cooler and adjusting it according to the measured values of the parameters and dividing the total flow rate of the cooler by drains of continuous and selective cooling (see the description of the patent of the Russian Federation 2049568, 21 V 37/00, 1995/2 /). The disadvantage of this method is the limited use, since it is designed for shaped products and the complexity of implementation associated with the separation of the cooler into several streams, each of which affects the general conditions of cooling of the rental, the consequences of which are difficult to account for, cannot be quickly adjusted, which queue affects the quality of the rental and reproducibility of the results.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является способ управления условиями охлаждения нагретого тела (проката), известный из описания к патенту РФ 2067904, В 21 В 37/00, 1996 /3/. Известный способ включает измерение температуры на выходе из теплового агрегата термообработки при передаче в систему охлаждения и температуры тела на входе в систему охлаждения, определение параметров движения тела, задание температуры конца охлаждения тела, вычисление расхода охладителя и регулирование расхода его путем управления количеством работающих секций охлаждения. Closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a method of controlling the cooling conditions of a heated body (rolled), known from the description of the patent of the Russian Federation 2067904, 21 V 37/00, 1996/3 /. The known method includes measuring the temperature at the outlet of the heat treatment heat transfer unit during transfer to the cooling system and the body temperature at the entrance to the cooling system, determining body motion parameters, setting the temperature of the end of the body cooling, calculating the flow rate of the cooler and controlling its flow rate by controlling the number of working cooling sections.
Недостатками известного способа являются невозможность точного воспроизведения процесса охлаждения для различных сортаментов и разброс физико-механических свойств проката по длине полосы, связанных с неоднородными условиями охлаждения. Это обусловлено следующими обстоятельствами. Если заблаговременно не настроить систему охлаждения на параметры поступающего на вход прокатного стана сортамента, то система может начать работать с отклонением от заданных значений температуры (либо с перегревом, либо с переохлаждением), а поскольку прокат идет с большой скоростью, а системы управления и охлаждения обладают некоторой инерционностью, то часть полосы будет охлаждена в неоптимальных условиях и чем больше разница в размерах сортамента от предыдущего к последующему, тем будет больше отклонения параметров охлаждения от требуемых и тем большие куски проката будут иметь отклонение от желаемых. The disadvantages of this method are the inability to accurately reproduce the cooling process for various assortments and the scatter of the physical and mechanical properties of the rolled products along the length of the strip associated with non-uniform cooling conditions. This is due to the following circumstances. If the cooling system is not set in advance to the parameters of the assortment rolling mill, the system may begin to work with a deviation from the set temperature values (either with overheating or with supercooling), and since the rolling is fast, the control and cooling systems have some inertia, then part of the strip will be cooled under non-optimal conditions and the greater the difference in size of the assortment from the previous to the next, the greater the deviation of the cooling parameters from t rebuyable and the larger pieces of the rental will deviate from the desired.
Заявляемый в качестве изобретения способ управления условиями охлаждения проката направлен на повышение его однородности по физико-механическим свойствам по длине проката независимо от сортамента. Declared as an invention, a method of controlling the conditions of cooling of rolled products is aimed at increasing its uniformity in physical and mechanical properties along the length of the rolled, regardless of assortment.
Указанный результат достигается тем, что способ управления условиями охлаждения проката включает измерение его температуры и параметров движения, сравнение измеренной температуры с заданным значением и коррекцию расхода охладителя, при этом перед началом проката металла устанавливают расход охладителя в соответствии с расходом, характерным для металла такого же или близкого сортамента и марки, прокатанного без отклонений от нормативов по качеству. This result is achieved by the fact that the method of controlling the cooling conditions of the rolled product includes measuring its temperature and motion parameters, comparing the measured temperature with a given value and correcting the flow rate of the cooler, while before starting the rolling of the metal, the flow rate of the cooler is set in accordance with the flow rate characteristic of a metal of the same or close assortment and grade, rolled without deviations from the standards for quality.
За счет этого повышается стабилизация физических и механических свойств проката. Действительно, прокатный стан катает несколько тысяч сортаментов проката, отличающихся по размерам и маркам стали, т.е. существенно разнящимися по требуемым условиям охлаждения. Если не проводить предварительную настройку системы охлаждения, а осуществлять регулировку расхода охладителя только на основании измерения температур на входе и выходе металла из охлаждающей установки и на основании измерения параметров движения, то на начальных участках проката (в зависимости от инерционности системы управления, вносящей коррективы в процесс и скорости прокатки) его свойства не будут отвечать требуемым из-за отклонений условий охлаждения от оптимальных. Если же осуществить настройку системы охлаждения, чтобы она обеспечивала условия, близкие к требуемым, то уже в начале процесса прокатки отклонения от заданных будут незначительными, шаг корректировки небольшим, а значит однородность свойств повышается, а фрагменты полосы с отклонением свойств от требуемых будут меньше, чем в прототипе. Due to this, the stabilization of the physical and mechanical properties of the rental increases. Indeed, a rolling mill rolls several thousand assortments of rolled products, differing in size and grade of steel, i.e. significantly varying in the required cooling conditions. If you do not pre-configure the cooling system, and adjust the flow rate of the cooler only on the basis of measuring temperatures at the inlet and outlet of the metal from the cooling unit and on the basis of measuring movement parameters, then in the initial sections of the rental (depending on the inertia of the control system that makes adjustments to the process and rolling speed) its properties will not meet the required ones due to deviations of the cooling conditions from optimal ones. If you adjust the cooling system so that it provides conditions close to the required, then at the beginning of the rolling process the deviations from the set will be insignificant, the adjustment step will be small, which means that the uniformity of the properties will increase, and fragments of the strip with deviation of the properties from the required will be less than in the prototype.
Сущность заявляемого способа поясняется примером его реализации. The essence of the proposed method is illustrated by an example of its implementation.
В общем случае способ реализуется следующим образом. Учитывая, что стан катает несколько тысяч сортаментов металла, то их разбивают на некоторое количество групп (например, на 100 или 200), которые могут иметь близкие условия охлаждения с точки зрения нормирования. Каждая группа имеет свой набор технологических ограничений и требует построения отдельной настроечной функции, которая может быть задана таблично на сетке переменного шага. Величина шага может определяться в зависимости от конструкции охлаждающей установки. Это могут быть секции охлаждения, группы сопел в душирующей установке или отдельные сопла. (Для простоты будет использоваться термин "секция охлаждения"). In the General case, the method is implemented as follows. Given that the mill rolls several thousand metal assortments, they are divided into a number of groups (for example, 100 or 200), which may have similar cooling conditions from the point of view of rationing. Each group has its own set of technological limitations and requires the construction of a separate tuning function, which can be set table on a grid of variable pitch. The step size can be determined depending on the design of the cooling unit. These can be cooling sections, groups of nozzles in a scrubber, or separate nozzles. (For simplicity, the term "cooling section" will be used.)
В процессе работы стана формируется его "история", т.е. набирается статистика по условиям проката того или иного сортамента и качеству готовой продукции. Если анализ полученного проката показывает, что отклонений от нормативов нет или они минимальны, то сведения о таком процессе и, в первую очередь, о настройке и условиях работы системы охлаждения вводятся в базу данных. Если таких партий оказывается несколько, то настроечная функция формируется на основании нескольких результатов с усредненными весовыми коэффициентами. In the process of the mill’s work, its “history” is formed, i.e. statistics are collected on the terms of the rental of a particular assortment and the quality of the finished product. If the analysis of the obtained rental shows that there are no deviations from the standards or they are minimal, then information about such a process and, first of all, about the setting and operating conditions of the cooling system are entered into the database. If there are several such batches, then the tuning function is formed on the basis of several results with averaged weighting factors.
Теперь при появлении на стане партии проката, для сортамента которой сформулирована настроечная функция, ее выбирают из базы данных и в соответствии с ней осуществляют настройку системы охлаждения, чтобы обеспечить наиболее оптимальную ее работу с точки зрения качества получаемого проката. В процессе прокатки измеряют с помощью известных средств температуру конца прокатки (Ткп), температуры смотки (Тсм), скорости (V) и толщины (Н) полосы на выходе из чистовой группы и по результатам измерений вводят коррекцию в работу системы охлаждения, включая или выключая соответствующие секции охлаждения (сопла). А учитывая тот факт, что предварительная настройка системы охлаждения уже является оптимальной, то коррекции будут подлежать незначительные отклонения параметров от заданных, вызванные различного рода флуктуациями в работе агрегатов стана (скорость прокатки, температура охлаждающей среды, температура окружающей среды и т.п.), и таким образом будет обеспечена стабильность свойств проката по его длине.Now, when a rental party appears on the mill, for which a tuning function has been formulated, it is selected from the database and, in accordance with it, the cooling system is set up in order to ensure its most optimal operation in terms of the quality of the rolled products. During the rolling process, the temperature of the end of the rolling (T cp ), the temperature of the winding (T cm ), the speed (V) and the thickness (H) of the strip at the exit from the finishing group are measured using known means and, according to the measurement results, a correction is introduced into the operation of the cooling system, including or by turning off the corresponding cooling sections (nozzles). And given the fact that the preliminary adjustment of the cooling system is already optimal, minor deviations of the parameters from the set ones due to various fluctuations in the operation of the mill units (rolling speed, temperature of the cooling medium, ambient temperature, etc.) will be subject to correction. and thus the stability of the properties of the rental along its length will be ensured.
Если же на стане появляется партия, относящаяся к сортаменту, впервые прокатываемому, т.е. на который еще нет точных данных, обеспечивающих оптимальные режимы прокатки, то из базы данных выбирается настроечная функция, наиболее близкая к требуемой, т.е. из той же группы (на которые разбиты все сортаменты), имеющей тот же набор технологических ограничений. После проката такой полосы, в процессе которого происходит корректировка работы всех систем, производят анализ полученных данных. Если свойства полосы укладываются в нормативы, то формируется настроечная функция уже для данного сортамента и вносится в базу данных. If, however, a batch appears on the mill related to the assortment first rolled, i.e. on which there is still no accurate data providing optimal rolling modes, the tuning function that is closest to the required one is selected from the database, i.e. from the same group (into which all assortments are divided), which has the same set of technological limitations. After the rental of such a strip, during which the adjustment of the operation of all systems occurs, an analysis of the data is performed. If the properties of the strip fit into the standards, then the tuning function is formed for this assortment and is entered into the database.
Таким образом, при прокатке формируют одновременно все настроечные функции для катаемых групп сортаментов, причем, чем чаще катают данный сортамент, тем точнее настройка и меньше вероятность ошибок. Thus, during rolling, all the tuning functions for rolled groups of assortments are formed simultaneously, and the more often this assortment is rolled, the more accurate the setting and the less chance of errors.
При формировании настроечной функции одновременно выбирают несколько значений функции по каждой переменной и вычисляют коэффициенты коррекции, которые являются частными производными функции по всем ее переменным. Вычисленная настройка с коэффициентами коррекции запоминается. When forming a tuning function, several function values for each variable are simultaneously selected and correction coefficients are calculated, which are partial derivatives of the function with respect to all its variables. The calculated setting with correction factors is stored.
При выходе полосы из чистовой группы измеряют реальную скорость, толщину и температуру конца прокатки. По формуле
N = N0 + Кv • AV + Кт • AT + Kн • AH
вычисляют необходимое количество секций (сопел) и производят выдачу заданий на автоматику охлаждения,
где N - количество включаемых сопел;
AV, AT, АН - отклонение параметров V, Н, Ткп - Тсм от значений, использованных при вычислении N0.When the strip leaves the finishing group, the actual speed, thickness and temperature of the end of rolling are measured. According to the formula
N = N 0 + K v • AV + K t • AT + K n • AH
calculate the required number of sections (nozzles) and issue tasks for the automation of cooling,
where N is the number of nozzles included;
AV, AT, AN - the deviation of the parameters V, N, T CP - T cm from the values used in the calculation of N 0 .
В момент выхода последней полосы партии из чистовой группы операторы стана производят настройку чистовой группы на новую партию. При этом с учетом температуры подката и заданных характеристик листа задаются заправочные скорости, ускорения и зазоры клетей и другие параметры, например, такие как включение сопел межклетевого охлаждения. После формирования настроек их считывают и используют для вычисления значений функции настройки и коэффициентов коррекции. Поскольку нормативами задан набор разрешенных к включению рабочих секций (сопел) настройка установки охлаждения полностью определена. Как показала опытная проверка, вычисление настроек по такой схеме требует нескольких (~5) секунд. At the moment the last lane of the batch leaves the finishing group, the mill operators configure the finishing group for a new batch. Moreover, taking into account the temperature of the tackle and the given characteristics of the sheet, refueling speeds, accelerations and clearances of the stands and other parameters are set, for example, such as the inclusion of inter-cell cooling nozzles. After forming the settings, they are read and used to calculate the values of the settings function and correction factors. Since the standards set a set of working sections (nozzles) allowed for inclusion, the setting of the cooling installation is fully defined. As shown by an experimental test, calculating the settings according to this scheme requires several (~ 5) seconds.
В момент выхода головы полосы из чистовой группы производят измерение скорости последней катающей клети (она отличается от настроечной из-за просадок скорости приводов под нагрузкой и коррекцией операторов), толщины полосы и ее температуру. Поскольку коэффициенты подсчитаны предварительно, коррекция настроек и формирование заданий занимает доли секунды. At the moment the head of the strip leaves the finishing group, the speed of the last rolling stand is measured (it differs from the tuning one due to drawdowns of the drive speed under load and correction of operators), the strip thickness and its temperature. Since the coefficients are calculated previously, the correction of settings and the formation of tasks takes a split second.
Откорректированные настройки передаются локальной автоматике установки охлаждения, которая при проходе полосы через установку по данным системы слежения включает и выключает секции (сопла) с учетом отсечки концов полосы. The adjusted settings are transmitted to the local automation of the cooling installation, which, when the strip passes through the installation, according to the tracking system, turns sections (nozzles) on and off, taking into account the cutoff of the strip ends.
На входе полосы в моталку замеряют температуру смотки. После завершения душирования полосы производят анализ полученных данных. At the entrance of the strip to the winder, the temperature of the winding is measured. After the completion of the showering of the strip, an analysis of the obtained data is performed.
1. Проверяют соответствие технологии охлаждения нормативу. 1. Check the compliance of the cooling technology with the standard.
2. Проверяют правильность компенсации ускорения полосы. 2. Check the correctness of the acceleration compensation strip.
3. Проверяют попадание температуры смотки в заданные допуски. 3. Check that the winding temperature falls within the specified tolerances.
4. Вычисляют среднюю температуру смотки и величину снижения температуры в установке ламинарного охлаждения. 4. Calculate the average winding temperature and the magnitude of the temperature drop in the laminar cooling unit.
Если анализ данных не показывает нарушений нормативов и технологии, полосу используют для корректировки настроечной функции. If the data analysis does not show violations of standards and technology, the strip is used to adjust the tuning function.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119924/02A RU2184632C2 (en) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | Method for controlling cooling conditions of rolled pieces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119924/02A RU2184632C2 (en) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | Method for controlling cooling conditions of rolled pieces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000119924A RU2000119924A (en) | 2002-04-20 |
| RU2184632C2 true RU2184632C2 (en) | 2002-07-10 |
Family
ID=20238387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000119924/02A RU2184632C2 (en) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | Method for controlling cooling conditions of rolled pieces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2184632C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507017C2 (en) * | 2008-02-27 | 2014-02-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method of operating cooling section for rolled stock cooling, not related with temperature, to finite value of enthalpy |
| RU2545872C2 (en) * | 2010-05-06 | 2015-04-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Operation of finishing rolling mill with forecasting of control speed |
-
2000
- 2000-07-27 RU RU2000119924/02A patent/RU2184632C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507017C2 (en) * | 2008-02-27 | 2014-02-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method of operating cooling section for rolled stock cooling, not related with temperature, to finite value of enthalpy |
| RU2545872C2 (en) * | 2010-05-06 | 2015-04-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Operation of finishing rolling mill with forecasting of control speed |
| US9630227B2 (en) | 2010-05-06 | 2017-04-25 | Primetals Technologies Germany Gmbh | Operating method for a production line with prediction of the command speed |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2291750C2 (en) | Control method for finishing line stands arranged in front of cooling section and designed for rolling hot rolled metal strip | |
| JPS587366B2 (en) | Stritupuo Reiki Yakusuru Hohou | |
| JP2783124B2 (en) | Temperature control method for hot rolled steel | |
| US4294094A (en) | Method for automatically controlling width of slab during hot rough-rolling thereof | |
| CN100522406C (en) | Method for optimising the production technology of rolled products | |
| RU2184632C2 (en) | Method for controlling cooling conditions of rolled pieces | |
| US11167331B2 (en) | Temperature control device for endless rolling line | |
| JPH05317941A (en) | Method for controlling water cooling for barsteel and wire rod | |
| US3958435A (en) | Method for controlling the profile of workpieces on rolling mills | |
| CN113680834B (en) | Laminar flow cooling control method for improving low-temperature coiling temperature precision | |
| KR19990047916A (en) | Cooling control method of hot-rolled steel sheet | |
| KR20030053621A (en) | Hot strip cooling control mothode for chage target temperature | |
| KR20020096401A (en) | Cooling control method for compensating set-up temperature by recalculating amount of cooling water | |
| JPH08252625A (en) | Method for controlling coiling temperature in hot rolling | |
| SU759165A1 (en) | Apparatus for controlling strip temperature at run-off table of continuous hot rolling mill | |
| KR101050792B1 (en) | Cooling Control Method Using Dynamic Reset | |
| KR910010145B1 (en) | Method of controlling winding temperature in hot rolling | |
| JP3520868B2 (en) | Steel sheet manufacturing method | |
| US11858020B2 (en) | Process for the production of a metallic strip or sheet | |
| EP2143504A1 (en) | Method for cooling a hot-rolled strip onto a hot-rolled strip coil, a device for cooling a hot-rolled strip coil, a control and/or regulating device and metal strip | |
| US11779977B2 (en) | Method for setting different cooling curves of rolling material over the strip width of a cooling stretch in a hot-strip mill or heavy-plate mill | |
| EP2933031A1 (en) | Method for producing steel sheet | |
| JPH03287720A (en) | Method for controlling hot finish rolling temperature of strip | |
| JPH02112813A (en) | Temperature control method for rolling and cooling of wire rod, bar or the like | |
| KR100496824B1 (en) | Cooling control method of hot strip using intermediate pyrometer on run-out table |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 19-2002 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130728 |