RU2299916C1 - Rolled bar heat treatment process control method in multisectional thermally strengthening plants - Google Patents
Rolled bar heat treatment process control method in multisectional thermally strengthening plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299916C1 RU2299916C1 RU2005136466/02A RU2005136466A RU2299916C1 RU 2299916 C1 RU2299916 C1 RU 2299916C1 RU 2005136466/02 A RU2005136466/02 A RU 2005136466/02A RU 2005136466 A RU2005136466 A RU 2005136466A RU 2299916 C1 RU2299916 C1 RU 2299916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- pumps
- pressure
- sections
- cooler
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сортового проката, обрабатываемого в многосекционной термоупрочняющей установке.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the manufacture of long products processed in a multi-section heat-strengthening plant.
Известен способ управления процессом термообработки сортового проката в многосекционных термоупрочняющих установках, включающий измерение температуры проката и охладителя в разных точках установки и регулирование, в соответствии с этими данными, расхода воды, подаваемой из коллектора высокого давления, с помощью дроссельных затворов, установленных перед охлаждающими секциями (см. SU 1676699).A known method of controlling the process of heat treatment of long products in multi-section heat-strengthening plants, including measuring the temperature of the car and cooler at different points of the installation and regulating, in accordance with these data, the flow rate of water supplied from the high-pressure manifold, using throttling valves installed in front of the cooling sections ( see SU 1676699).
Способ предполагает использование общего коллектора высокого давления, которое создают насосы большой мощности, работающие постоянно в неэкономичном энергетическом режиме.The method involves the use of a common high-pressure manifold, which is created by high-power pumps operating continuously in an uneconomical energy mode.
Наиболее близким к заявленному является способ управления процессом термообработки сортового проката в многосекционных термоупрочняющих установках, включающий подачу охладителя из общей магистрали по индивидуальным трубопроводам в секции с охлаждающими соплами. В качестве магистрали также используют коллектор высокого давления, регулирование расхода воды в секции производят с помощью подключенных к коллектору задвижек (см. RU 2183522 С1, 20.06.2002). К недостаткам способа относится тот факт, что при использовании в качестве общей магистрали коллектора высокого давления и регулирования расхода воды в секциях с помощью задвижек или других дросселирующих устройств, неизбежны потери энергии, пропорциональные падению давления на этих устройствах. Особенно значим вопрос энергосбережения, когда речь идет об устройствах, в которых имеется необходимость подачи воды к индивидуальным потребителям с разной, резко отличающейся потребностью. К таким устройствам относятся многосекционные установки для термоупрочнения проката.Closest to the claimed one is a method for controlling the heat treatment process of long products in multi-section heat-strengthening plants, comprising supplying a cooler from a common line through individual pipelines to sections with cooling nozzles. A high pressure collector is also used as a highway, the flow rate of the water in the section is regulated by valves connected to the collector (see RU 2183522 C1, 06/20/2002). The disadvantages of the method include the fact that when using a high pressure collector as a common line and regulating the flow of water in the sections using valves or other throttling devices, energy losses are proportional to the pressure drop on these devices. The issue of energy saving is especially significant when it comes to devices in which there is a need to supply water to individual consumers with different, sharply different needs. Such devices include multisectional plants for heat hardening of rolled products.
Задачей изобретения является энергосбережение за счет минимизации потребления электроэнергии на подачу воды в секции установки для термоупрочнения, обладающие резко отличающейся потребностью в количестве воды, при сохранении необходимых технологических параметров обрабатываемого проката.The objective of the invention is to save energy by minimizing the consumption of electricity for water supply to the sections of the installation for heat strengthening, having a sharply different need for the amount of water, while maintaining the necessary technological parameters of the processed steel.
Задача достигается тем, что в способе управления процессом термообработки сортового проката в многосекционных термоупрочняющих установках, включающем подачу охладителя из общей магистрали по индивидуальным трубопроводам в секции с охлаждающими соплами, в соответствии с изобретением, охладитель подают из общей магистрали низкого давления посредством установленных в индивидуальных трубопроводах насосов высокого давления с последовательно уменьшающейся по секциям мощностью, обеспечивающей подачу охладителя в каждую секцию в режиме ее максимальной, технологически обусловленной нагрузки, при этом входы насосов соединяют через отсекающие задвижки с магистралью низкого давления, а выходы - со входами сопел.The objective is achieved in that in the method for controlling the heat treatment process of long products in multi-section heat-strengthening plants, comprising supplying a cooler from a common line through individual pipelines to sections with cooling nozzles, in accordance with the invention, the cooler is supplied from a common low-pressure line by means of pumps installed in individual pipelines high pressure with successively decreasing power in sections, ensuring the supply of cooler to each section in the mode its maximum technologically determined load, while the pump inlets are connected through shut-off valves to the low-pressure line, and the outputs are connected to the nozzle inlets.
Кроме того, охладитель можно подавать посредством насосов, электродвигатели которых выполнены с возможностью регулирования частоты вращения индивидуальными преобразователями, на входы которых подают задание от системы автоматического управления термоупрочнением.In addition, the cooler can be supplied by means of pumps, the electric motors of which are configured to control the speed of individual converters, the inputs of which serve the task from the automatic control system of heat strengthening.
Экономия энергии достигается благодаря предложенной конфигурации и алгоритму управления системы водоснабжения, при которой каждая секция получает питание от индивидуального насоса высокого давления меньшей, чем у общего насоса, мощности, достаточной для водоснабжения каждой конкретной секции. Диапазон мощности каждого используемого насоса рассчитывается заранее, в зависимости от диапазона технологических параметров процесса, таких как расход воды, напор и т.д., при этом исключается необходимость использования мощной насосной станции.Energy saving is achieved thanks to the proposed configuration and control algorithm of the water supply system, in which each section receives power from an individual high-pressure pump less than the total pump power sufficient to supply each specific section. The power range of each pump used is calculated in advance, depending on the range of technological parameters of the process, such as water flow, pressure, etc., while eliminating the need for a powerful pumping station.
Следует отметить, что приемы энергосбережения путем поддержания оптимального давления в общем питающем водоводе по специальной характеристике, в функции расхода в нем воды, в диапазоне между максимальным и минимальным значениями известны (см. RU 2224172). Однако на отдельных линиях водоснабжения с разным расходом воды будут иметь место потери энергии разной величины, обратно пропорциональные расходу воды в этих линиях и обусловленные наличием избыточного давления.It should be noted that energy saving techniques by maintaining optimal pressure in the general supply water conduit by a special characteristic, as a function of the flow rate of water in it, are known between the maximum and minimum values (see RU 2224172). However, on separate water supply lines with different water flow rates, energy losses of different sizes will occur, inversely proportional to the water flow in these lines and due to the presence of excess pressure.
Настоящее изобретение изначально обеспечивает оптимальный энергетический режим, исключающий избыточное давление в общей магистрали, и, следовательно, потери энергии.The present invention initially provides optimal energy conditions, eliminating overpressure in the common line, and, consequently, energy loss.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена система управления процессом термообработки сортового проката в многосекционных термоупрочняющих установках, на фиг.2 - сравнительные конфигурации сетей водоснабжения: на фиг.2а - то же, соответствующее способу, описанному в документе RU 2224172, на фиг.2б - то же, соответствующее заявленному способу, на фиг.2в - характеристики, поясняющие степень экономичности сравниваемых способов и схем водоснабжения.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a control system for the heat treatment of long products in multi-section heat-strengthening plants, in Fig. 2, comparative configurations of water supply networks: in Fig. 2a, the same corresponds to the method described in document RU 2224172, in Fig. .2b - the same, corresponding to the claimed method, on figv - characteristics that explain the degree of efficiency of the compared methods and schemes of water supply.
На фиг.1 обозначены:Figure 1 marked:
1 - последняя клеть стана,1 - the last mill stand,
2 - прокат,2 - rental
3 - секции установки термоупрочнения,3 - sections of the installation of hardening,
4 - насосы высокого давления,4 - high pressure pumps,
5 - двигатели насосов,5 - pump motors,
6 - индивидуальные преобразователи,6 - individual converters,
7 - датчики расхода воды в каждой секции7 - water flow sensors in each section
8 - отсекающие задвижки насосов,8 - shut-off valves of the pumps,
9 - датчики температуры воды на выходе из секций9 - water temperature sensors at the outlet of the sections
10 - задвижки сопел,10 - nozzle valves
11 - коллектор низкого давления,11 - low pressure manifold,
12 - сливы,12 - plums,
13 - моталка,13 - winder,
14 - подстановый тоннель,14 - substitution tunnel,
15 - датчики скорости прокатки,15 - rolling speed sensors,
16 - датчики температуры проката,16 - sensors temperature rental
17 - задания на подачу охлаждающей воды в секции,17 - tasks for the supply of cooling water in the section,
18 - датчики температуры воды на входе в насосы.18 - water temperature sensors at the inlet to the pumps.
Каждая секция 3 быстрого охлаждения оборудуется индивидуальным насосом 4 высокого давления с мощностью, достаточной для питания только одной секции в режиме максимальной нагрузки. Регулирование параметров потока воды производят изменением частоты вращения двигателей 5 насосов, питающихся от индивидуальных преобразователей 6.Each
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Горячий прокат 2 (катанка, арматурные прутки и т.п.) выходит из последней клети стана 1, последовательно проходит через охлаждающие секции 3, приобретая при этом повышенную механическую прочность. Далее катанка сматывается моталкой 13, а арматурные прутки идут на холодильник (не показано).Hot rolled 2 (wire rod, reinforcing bars, etc.) comes out of the last stand of
Из коллектора 11 низкого давления вода к насосам подводится через отсекающие задвижки 8, которые служат только для подсоединения насоса к источнику воды и во время работы насоса не приводят к потерям энергии, поскольку полностью открыты. Насосы 4 высокого давления подают воду индивидуально каждый в свою секцию быстрого охлаждения к соплам, образующим струи воды со скоростью, в 1,5-2 раза большей скорости проката, а также на отсекающие сопла, создающие струи воды в противоположном направлении с меньшей скоростью (для устранения выброса воды через отверстия для прохождения проката). Вода из охлаждающих секций сливается через сливы 12 в подстановый тоннель 14. Скорость воды в отсекающих соплах регулируется с помощью задвижек 10 при настройке режима работы установки.From the low pressure manifold 11, water is supplied to the pumps through the shut-off valves 8, which serve only to connect the pump to the water source and do not lead to energy losses during pump operation, since they are fully open.
В систему управления процессом термоупрочнения (САУТ) подается информация от датчика 15 скорости прокатки, датчика 16 температуры проката, датчика 17 задания на подачу охлаждающей воды в секции, датчика 18 температуры воды на входе в насосы. Оператором вводятся соответствующие расчетному графику охлаждения задания на подачу воды в каждую секцию. В соответствии с заданным алгоритмом (например, поддержание заданного баланса теплосъема в каждой секции охлаждения), САУТ изменяет частоту вращения двигателей 5 насосов 4 путем воздействия на питающие их преобразователи 6, индивидуально регулируя, таким образом, заданные потоки охлаждающей воды в оптимальном энергетическом режиме, исключающем потери энергии на дросселирование.In the control system of the process of hardening (SAUT) information is supplied from the sensor 15 of the rolling speed, the sensor 16 of the rental temperature, the sensor 17 tasks for the supply of cooling water in the section, the sensor 18 of the water temperature at the inlet to the pumps. The operator enters tasks corresponding to the calculated cooling schedule for water supply to each section. In accordance with a predetermined algorithm (for example, maintaining a predetermined balance of heat removal in each cooling section), SAUT changes the rotational speed of the motors 5 of
Для сравнения (фиг.2) допустим, что на фиг.2а в секциях одинаковый расход воды Q, при давлении на них Р4, при этом суммарный расход воды от насоса Н5 будет 4Q, насос Н5 будет развивать давление Р2, а двигатель его потреблять из сети мощность, пропорциональную площади прямоугольника 0,4Q, Р2, Р2. Энергия, пропорциональная площади 0,4Q, Р4, Р4, полезно расходуется в секциях, а энергия, пропорциональная площади Р4, Р2, Р2, Р4 (равная 4ΔР1, заштрихованная наклонной направо штриховкой), отображает потери на дросселирование в дроссельных регуляторах ДР1, ДР2, ДР3, ДР4. Если допустить, что в секции 4 расход воды уменьшился на треть и стал 2/3Q, то на ее входе давление уменьшилось до Р5 за счет увеличения падения давления на дроссельном регуляторе ДР4. При этом потери энергии на ДР4 будут пропорциональны площади, заштрихованной наклонной налево штриховкой, они будут больше полезно потребляемой мощности, пропорциональной площади Q, 2/3Q, Р5, Р5. Регулятор на насосе Н5 по характеристике ХН5 немного понизит давление в водоводе высокого давления ВВД до значения Р3, тем самым несколько уменьшая потребление энергии из сети, а регуляторы ДР1, ДР2, ДР3 сохранят на своих секциях заданное давление. Таким образом, данная схема не достаточно эффективно снижает потери энергии, обусловленные дроссельным регулированием на конечных индивидуальных потребителях.For comparison (Fig. 2), let us assume that in Fig. 2a the sections have the same water flow Q, at a pressure of P4 on them, while the total water flow from pump H5 will be 4Q, pump H5 will develop pressure P2, and the engine will consume it from network power proportional to the area of the rectangle 0.4Q, P2, P2. Energy proportional to the area of 0.4Q, P4, P4, is useful in sections, and energy proportional to the area of P4, P2, P2, P4 (equal to 4ΔP1, hatched by sloping to the right by hatching), displays the losses due to throttling in the throttle controllers ДР1, ДР2, DR3, DR4. If we assume that in
Из схемы на фиг.2б (заявленный способ) очевидно, что регулируя частоту вращения двигателей насосов H1, Н2, Н3, Н4, можно обеспечить любое заданное значение расхода воды в секциях, при этом потери на дросселирование отсутствуют.From the diagram in fig.2b (the claimed method) it is obvious that by adjusting the speed of the motors of the pumps H1, H2, H3, H4, you can provide any given value of the flow rate in the sections, while there is no throttling loss.
Пример.Example.
Горячий прокат выходит из последней клети прокатного стана и направляется в термоупрочняющую установку для последовательной обработки в секциях охлаждения. По технологическим условиям в первую секцию подают большой (максимальный) поток охладителя, мощность насоса, установленного в этой секции, составляет 350 кВт. Металл, прошедший эту секцию, охлаждается, однако температура его наружной поверхности возрастает за счет разогрева изнутри. Во второй по ходу металла секции, в соответствии с технологической целесообразностью, установлен насос меньшей мощности, а именно мощности, составляющей 300 кВт, в третьей - 250 кВт, в четвертой - 200 кВт и т.д. В последней секции, как правило, требуется в 3-4 раза меньше охладителя, чем в первой, соответственно, и мощности насосов, используемых в первой и последней секциях, находятся в таком же диапазоне соотношений. Потери энергии, обусловленные регулированием давления и расхода воды в охлаждающих секциях, не возникают. Имеют место лишь незначительные естественные потери давления и, следовательно, энергии в трубах.Hot rolled metal leaves the last stand of the rolling mill and is sent to a heat-strengthening unit for sequential processing in the cooling sections. According to the technological conditions, a large (maximum) flow of cooler is supplied to the first section; the power of the pump installed in this section is 350 kW. The metal that has passed this section is cooled, however, the temperature of its outer surface increases due to heating from the inside. In the second section along the metal, in accordance with technological expediency, a pump of lower power is installed, namely a power of 300 kW, in the third - 250 kW, in the fourth - 200 kW, etc. In the last section, as a rule, 3-4 times less cooler is required than in the first, respectively, and the power of the pumps used in the first and last sections are in the same range of ratios. Energy losses due to the regulation of pressure and water flow in the cooling sections do not occur. Only insignificant natural losses of pressure and, consequently, energy in the pipes take place.
При снабжении охладителем секций из общего коллектора высокого давления на входе в последнюю секцию приходилось бы понижать напор охладителя на 15-70% по сравнению с первой секцией, что означало бы потерю соответствующего количества энергии. При использовании заявленного способа энергетические потери практически отсутствуют. Экономия электроэнергии может достигать в среднем 30-40%.When the sections of the common high pressure collector were supplied with the cooler at the inlet to the last section, it would be necessary to reduce the pressure of the cooler by 15-70% compared with the first section, which would mean the loss of the corresponding amount of energy. When using the claimed method, energy losses are practically absent. Energy savings can reach an average of 30-40%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136466/02A RU2299916C1 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Rolled bar heat treatment process control method in multisectional thermally strengthening plants |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136466/02A RU2299916C1 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Rolled bar heat treatment process control method in multisectional thermally strengthening plants |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2299916C1 true RU2299916C1 (en) | 2007-05-27 |
Family
ID=38310687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005136466/02A RU2299916C1 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Rolled bar heat treatment process control method in multisectional thermally strengthening plants |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299916C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2633411C2 (en) * | 2013-05-22 | 2017-10-12 | Смс Груп Гмбх | Device and method to control and/or adjusting furnace for annealing or heat treatment in production line of metal material processing |
-
2005
- 2005-11-24 RU RU2005136466/02A patent/RU2299916C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2633411C2 (en) * | 2013-05-22 | 2017-10-12 | Смс Груп Гмбх | Device and method to control and/or adjusting furnace for annealing or heat treatment in production line of metal material processing |
US10077942B2 (en) | 2013-05-22 | 2018-09-18 | Sms Group Gmbh | Device and method for controlling and/or regulating an annealing or heat treatment furnace of a production line processing metal material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109269021B (en) | Energy-saving operation optimization scheduling method for air conditioning system | |
CN108662735B (en) | Energy-saving optimization control system and method for terminal equipment of central air-conditioning system | |
AU2001296103B2 (en) | Method for recovering the energy of gas expansion and a recovery device for carrying out said method | |
JPH07167398A (en) | Pressure reducing system and its application method | |
JP5869394B2 (en) | Heat medium piping system | |
CN103958980A (en) | Heat source system and method of controlling flow rate of heating medium thereof | |
JP5651366B2 (en) | Air compressor exhaust heat recovery system | |
RU2299916C1 (en) | Rolled bar heat treatment process control method in multisectional thermally strengthening plants | |
JP4910042B2 (en) | Power supply system for plant, its operation method and remodeling method | |
US20120111039A1 (en) | Heat transfer processes and equipment for industrial applications | |
CN110985218B (en) | Method and system for adjusting pressure of supercharger of gas turbine | |
CN106568119A (en) | Waterpower distribution device having heat storage function | |
CN108691768A (en) | Method for controlling rotary screw compressor | |
CN202675253U (en) | Device for utilizing waste heat of smoke of thermal power generating unit boiler | |
CN105598401A (en) | Cooling system for alloy casting system | |
CN211080394U (en) | Control device for high-pressure turbid circulating water system for production of broadband stainless steel | |
JP2006170547A (en) | Control method and control device for air conditioning system, and air conditioning system | |
WO2008072992A1 (en) | Method and device for controlling district heating systems | |
CN203526223U (en) | Single water supply device of pre-water-through cooling device before bar finish rolling | |
CN105861769A (en) | Blast furnace cooling water system variable valve optimized operation and pump selecting method based on maximum temperature difference | |
CN216924600U (en) | Automatic control system of workshop air conditioning unit | |
RU102063U1 (en) | SYSTEM FOR DISPOSAL OF HEAT OF COOLING AIR OF THE TECHNOLOGICAL UNIT | |
CN107166805B (en) | A kind of air source heat pump computer room is grouped group control system for valve to pump | |
CN219037667U (en) | Vacuum optimizing device for direct air cooling unit of thermal power plant | |
CN210920958U (en) | Gas pressure-regulating gas supply system based on vortex energy transfer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101125 |