RU2494828C1 - Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands - Google Patents

Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands Download PDF

Info

Publication number
RU2494828C1
RU2494828C1 RU2012115830/02A RU2012115830A RU2494828C1 RU 2494828 C1 RU2494828 C1 RU 2494828C1 RU 2012115830/02 A RU2012115830/02 A RU 2012115830/02A RU 2012115830 A RU2012115830 A RU 2012115830A RU 2494828 C1 RU2494828 C1 RU 2494828C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stand
horizontal
vertical
rolls
rolling
Prior art date
Application number
RU2012115830/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Юрьевич Андрюшин
Виталий Владимирович Галкин
Анатолий Николаевич Гостев
Игорь Владимирович Казаков
Сергей Алексеевич Евдокимов
Александр Сергеевич Карандаев
Вадим Рифхатович Храмшин
Рифхат Рамазанович Храмшин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2012115830/02A priority Critical patent/RU2494828C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2494828C1 publication Critical patent/RU2494828C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, particularly, to rolling with minimum tension or rolling underthrust at hot wide-strip rolling mill roughing stands. Strip tension is adjusted for every group consisting of vertical and horizontal stands at free metal rolling at vertical stand. Prior to metal pickup by horizontal stand rolls, measured and memorised are mean free rolling current of vertical stand motor to maintain horizontal stand roll drive rpm in compliance with enclosed relationship. After horizontal stand roll metal pickup, motor static load current stabilisation is performed by feeding correction signal defined by enclosed ratio. Adaptive correction of rpm by memorised last rpm setting is effected also for vertical stand roll electric drive.
EFFECT: accurate sizes of strip due to elimination of mutual influence of vertical and horizontal stands in combined rolling.
2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано для обеспечения прокатки с минимальным натяжением или подпором проката в непрерывной подгруппе черновых клетей широкополосного стана горячей прокатки.The invention relates to automation of rolling production and can be used to provide rolling with a minimum tension or support of rolling in a continuous subgroup of roughing stands of a broadband hot rolling mill.

Известен способ автоматического регулирования натяжения проката с минимальным натяжением или подпором сортового металла, предусматривающий определение и запоминание тока электродвигателя предыдущей клети межклетевого промежутка, измерение тока этого же электродвигателя после захода металла в последующую клеть межклетевого промежутка, сравнение этих токов и коррекцию скорости предыдущей клети по сигналу, пропорциональному разности этих токов (способ реализуется устройством, см. а.с. №1397110, B21B 37/52).There is a method of automatically adjusting the tension of rolled products with minimal tension or back-up of long metal, which includes determining and storing the current of the electric motor of the previous stand of the inter-span gap, measuring the current of the same electric motor after the metal enters the next stand of the inter-span gap, comparing these currents and correcting the speed of the previous stand according to the signal, proportional to the difference of these currents (the method is implemented by the device, see AS No. 1397110, B21B 37/52).

Недостатком данного способа является то, что осуществляется контроль и регулирование натяжения только в одном межклетевом промежутке, в то время как возмущения, вызываемые колебаниями скорости клетей при их регулировании, оказывают существенное влияние на режим прокатки во всей группе клетей, т.е. в других межклетевых промежутках. Кроме того, способ не учитывает влияния на механическое и электрическое оборудование динамических нагрузок, возникающих при захвате металла валками, а также не предусматривает адаптивного изменения уставки тока при прокатке последующих полос данной партии либо при переходе к новой партии металла.The disadvantage of this method is that the tension is controlled and regulated only in one inter-stand space, while the disturbances caused by fluctuations in the speed of the stands during their regulation have a significant effect on the rolling mode in the entire group of stands, i.e. in other interstitial spaces. In addition, the method does not take into account the influence on the mechanical and electrical equipment of dynamic loads that occur during the capture of metal by rolls, and also does not provide for an adaptive change in the current setting when rolling subsequent strips of a given batch or when switching to a new batch of metal.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ автоматического регулирования натяжения полосы в черновой группе клетей непрерывного прокатного стана, включающий для режима свободной прокатки задание скоростей и их соотношений для предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка, измерение и запоминание тока двигателя предыдущей клети в режиме свободной прокатки, измерение токов статической нагрузки двигателей предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка при одновременном нахождении в них металла, в зависимости от соотношения этих сигналов пропорционально-интегральное регулирование скорости предыдущей клети, передачу выходного суммарного сигнала в систему регулирования предыдущего межклетевого промежутка, адаптивную коррекцию уставки скорости предыдущей клети по запомненной последней скорости ее для оптимального приема следующей заготовки (способ реализуется устройством, см. а.с. №1708462, B21B 37/52).The closest analogue to the claimed object is a method for automatically adjusting the strip tension in the rough group of stands of a continuous rolling mill, including setting free speeds and their ratios for the previous and subsequent stands of the inter-stand gap for free rolling mode, measuring and memorizing the motor current of the previous stand in free rolling mode, measurement of the static load currents of engines of the previous and subsequent stands of the inter-span gap while metal is in them depending on the ratio of these signals, proportional-integral control of the speed of the previous stand, transmission of the output total signal to the control system of the previous inter-stand gap, adaptive correction of the speed setting of the previous stand according to the last stored speed for optimal reception of the next workpiece (the method is implemented by the device, see AS No. 1708462, B21B 37/52).

Известный способ обладает следующими недостатками.The known method has the following disadvantages.

При совместной прокатке полосы в вертикальных и горизонтальных валках черновой группы не происходит пластической деформации металла в межклетевом промежутке под действием усилий сжатий или растежения. В этом случае горизонтальные и вертикальные валки оказываются жестко связанными через прокатываемый металл, их линейные скорости выравниваются принудительно, а корректирующие связи по линейным скоростям валков отсутствуют. Коррекция скорости валков предыдущей горизонтальной клети, предлагаемая в известном способе, при совместной прокатке металла в вертикальной и горизонтальной клетях перестает действовать. Это происходит потому, что вертикальная клеть, вследствие несогласованного задания скорости, не позволяет осуществлять согласование скоростей взаимосвязанных горизонтальных клетей. Вследствие этого возникают неконтролируемые отклонения натяжения как в межклетевых промежутках между группами клетей, так и в промежутке между вертикальной и горизонтальной клетью одной группы. Уровень натяжения в межклетевых промежутках непрерывной подгруппы черновой группы клетей должен поддерживаться на постоянном уровне, близком к нулевому. Возникновение подпора приводит к аварийным режимам, поэтому недопустимо. Поскольку основной задачей регулирования натяжения в черновой группе является формирование ширины полосы, неконтролируемые изменения натяжения приводят к отклонениям геометрических размеров сечения (ширины и толщины) полосы, которые приводят к отклонениям этих параметров по длине полосы и, как следствие, снижению качества выпускаемой продукции.When the strip is rolled together in vertical and horizontal rolls of the roughing group, there is no plastic deformation of the metal in the inter-stand space under the action of compressive or tensile forces. In this case, the horizontal and vertical rolls turn out to be rigidly connected through the rolled metal, their linear speeds are forcibly aligned, and there are no corrective connections with the linear speeds of the rolls. The correction of the speed of the rolls of the previous horizontal stands, proposed in the known method, when the joint rolling of metal in a vertical and horizontal stands ceases to act. This is because the vertical stand, due to an inconsistent speed reference, does not allow matching the speeds of the interconnected horizontal stands. As a result of this, uncontrolled deviations of tension arise both in the inter-stand spaces between the cage groups and in the gap between the vertical and horizontal cages of one group. The level of tension in the interstand spaces of a continuous subgroup of the roughing group of stands should be maintained at a constant level close to zero. The occurrence of backwater leads to emergency conditions, therefore, is unacceptable. Since the main task of regulating the tension in the draft group is the formation of the strip width, uncontrolled changes in tension lead to deviations in the geometric dimensions of the section (width and thickness) of the strip, which lead to deviations of these parameters along the length of the strip and, as a result, lower quality of the products.

Кроме того, в известном способе не учитывается величина статической просадки скорости электропривода вертикальных валков, в результате чего к моменту захвата металла валками горизонтальной клети появляется рассогласование скоростей горизонтальных и вертикальных валков. Захват в условиях рассогласования скоростей валков сопровождается ударом раската о валки, что приводит к возникновению динамических нагрузок, разрушающих механическое и электрическое оборудование стана, и соответственно снижающих его надежность и долговечность. Также возникают динамические удары при входе полосы в вертикальную клеть вследствие рассогласования скорости ее валков и скорости выхода полосы из предыдущей горизонтальной клети.In addition, in the known method does not take into account the magnitude of the static subsidence of the speed of the electric drive of the vertical rolls, as a result of which, at the moment of capture of the metal by the rolls of the horizontal stand, a mismatch of the speeds of the horizontal and vertical rolls appears. The capture in conditions of mismatch of the speeds of the rolls is accompanied by the impact of the roll on the rolls, which leads to the emergence of dynamic loads that destroy the mechanical and electrical equipment of the mill, and accordingly reduce its reliability and durability. Dynamic shocks also occur when a strip enters a vertical stand due to a mismatch in the speed of its rolls and the speed at which the strip exits the previous horizontal stand.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение точности размеров сечения полосы за счет исключения взаимного влияния вертикальных и горизонтальных клетей в процессе совместной прокатки.The technical result of the invention is to increase the accuracy of the dimensions of the strip section by eliminating the mutual influence of vertical and horizontal stands in the process of joint rolling.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем для режима свободной прокатки задание скоростей и их соотношений для предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка, измерение и запоминание тока двигателя предыдущей клети в режиме свободной прокатки, измерение токов статической нагрузки двигателей предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка при одновременном нахождении в них металла, в зависимости от соотношения этих сигналов пропорционально-интегральное регулирование скорости предыдущей клети, передачу выходного суммарного сигнала в систему регулирования предыдущего межклетевого промежутка, адаптивную коррекцию уставки скорости предыдущей клети по запомненной последней скорости ее для оптимального приема следующей заготовки, согласно изобретению дополнительно для каждой группы, состоящей из вертикальной и горизонтальной клетей, в режиме свободной прокатки металла в вертикальной клети, до захвата металла валками горизонтальной клети измеряют и запоминают среднее значение тока свободной прокатки двигателя вертикальной клети, скорость электропривода валков горизонтальной клети поддерживают согласно зависимостиThe technical result is achieved by the fact that in the known method, including the free rolling mode, setting the speeds and their ratios for the previous and subsequent stands of the interstand space, measuring and storing the current of the motor of the previous stand in free rolling mode, measuring the static load currents of the engines of the previous and subsequent stands of the interstand the gap while the metal is in them, depending on the ratio of these signals, proportional-integral speed control the main stand, transmitting the output total signal to the control system of the previous interstand space, adaptive correction of the speed setting of the previous stand according to the last stored speed for optimal reception of the next workpiece, according to the invention additionally for each group consisting of vertical and horizontal stands, in the free rolling mode of metal in a vertical stand, before the metal is captured by the rolls of a horizontal stand, the average value of the free rolling current of the engine is measured and stored rtikalnoy stand, horizontal stand speed drive roll support according to the relationship

ω Г = ω В D В D Г 1 cos α Г

Figure 00000001
, ω G = ω AT D AT D G one cos α G
Figure 00000001
,

где ωГ, ωВ - скорости горизонтальных и вертикальных валков соответственно;where ω G , ω B are the speeds of horizontal and vertical rolls, respectively;

DГ, DВ - диаметры горизонтальных и вертикальных валков;D G , D In - the diameters of horizontal and vertical rolls;

αГ - угол захвата металла валками горизонтальной клети;α G - angle of metal capture by rolls of a horizontal stand;

после захвата металла валками горизонтальной клети, в процессе совместной прокатки металла в вертикальной и горизонтальной клетях осуществляют стабилизацию тока статической нагрузки двигателя вертикальной клети, путем подачи корректирующего сигнала, определяемого по интегральной зависимостиafter the metal is captured by the rolls of the horizontal stand, during the joint rolling of metal in the vertical and horizontal stands, the static load current of the vertical stand motor is stabilized by applying a correction signal determined by the integral dependence

U К В = 1 T И р ( I В с о в м . I В с в . с р е д . )

Figure 00000002
, U TO AT = one T AND R ( I AT from about at m . - I AT from at . from R e d . )
Figure 00000002
,

где IВсовм. - текущее значение статического тока двигателя вертикальной клети при совместной прокатке;where I Vsovm. - the current value of the static current of the vertical stand motor during joint rolling;

IВсв.сред. - запомненное среднее значение статического тока двигателя вертикальной клети при свободной прокатке;I Sun. - the stored average value of the static current of the vertical stand motor during free rolling;

ТИ - постоянная интегрирования,T And - integration constant,

а адаптивную коррекцию уставки скорости по запомненной последней скорости осуществляют также для электропривода валков вертикальной клети.and adaptive correction of the speed setpoint according to the last stored speed is also carried out for the electric drive of the vertical stand rolls.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:Distinctive features of the proposed method are:

- измерение и запоминание среднего значения тока свободной прокатки двигателя вертикальной клети;- measuring and storing the average value of the free rolling current of the vertical stand engine;

- при совместной прокатке металла в вертикальной и горизонтальной клетях стабилизация тока статической нагрузки двигателя вертикальной клети путем подачи интегрального корректирующего воздействия, определяемого по разности статических токов раздельной и совместной прокатки в горизонтальной клети (IВсовм-IВсв.);- during joint rolling of metal in a vertical and horizontal stands, stabilization of the static load current of the vertical stand engine by applying an integral corrective action, determined by the difference between the static currents of separate and joint rolling in a horizontal stand (I Vsovm -I Vsv . );

- задание скорости электропривода горизонтальной клети перед захватом полосы валками, рассчитанное с учетом скорости электропривода вертикальной клети, соотношения диаметров валков вертикальной и горизонтальной клетей, а также угла захвата металла валками горизонтальной клети;- setting the speed of the electric drive of the horizontal stand before the strip is captured by the rolls, calculated taking into account the speed of the electric drive of the vertical stand, the ratio of the diameters of the rolls of the vertical and horizontal stands, as well as the angle of metal capture by the rolls of the horizontal stand;

- адаптивная коррекция уставки скорости электропривода валков вертикальной клети по запомненной последней скорости при совместной прокатке.- adaptive correction of the speed setting of the electric drive rolls of the vertical stand according to the last stored speed during joint rolling.

Измерение и запоминание тока свободной прокатки двигателя известно и используется в способе, принятом за прототип.Measurement and storage of the free rolling current of the engine is known and used in the method adopted for the prototype.

Однако в известном способе запоминается неконтролируемое (случайное) значение тока, который во время прокатки в черновой группе изменяется в широком диапазоне. Так, при прокатке глиссажных меток отклонения тока могут изменяться в диапазоне нескольких десятков процентов установившегося тока прокатки. Кроме того, значительное перерегулирование тока возникает в динамическом режиме захвата полосы. Поэтому запоминание случайного значения тока может привести к существенным погрешностям регулирования натяжения. Более точные результаты позволяет получить предложенное вычисление и запоминание среднего значения тока свободной прокатки двигателя вертикальной клети.However, in the known method, an uncontrolled (random) current value is stored, which during rolling in the draft group varies over a wide range. So, when rolling glide marks, current deviations can vary in the range of several tens of percent of the steady rolling current. In addition, significant current overshoot occurs in the dynamic strip capture mode. Therefore, storing a random current value can lead to significant tension control errors. More accurate results can be obtained by the proposed calculation and storing the average value of the free rolling current of the vertical stand engine.

Стабилизация тока статической нагрузки двигателя при совместной прокатке также используется в способе, принятом за прототип.The stabilization of the current of the static load of the engine during joint rolling is also used in the method adopted for the prototype.

Однако в известном способе данная операция относится к электроприводу предыдущей горизонтальной клети. Влияние вертикальных клетей на процесс прокатки в черновой группе не контролируется и соответственно не стабилизируется. Это вызывает неконтролируемые изменения натяжения или возникновение подпора в межклетевых промежутках, что является недопустимым по условиям совместной прокатки.However, in the known method, this operation relates to the electric drive of the previous horizontal stand. The influence of vertical stands on the rolling process in the roughing group is not controlled and therefore not stabilized. This causes uncontrolled changes in tension or the occurrence of backwater in the inter-cleft spaces, which is unacceptable under the conditions of joint rolling.

Задание скорости электропривода горизонтальной клети перед захватом полосы валками, рассчитанное с учетом скорости электропривода вертикальной клети, соотношения диаметров валков вертикальной и горизонтальной клетей, а также угла захвата металла валками горизонтальной клети, обеспечивает установку наиболее точного соотношения скоростей валков вертикальной и горизонтальной клетей перед захватом полосы горизонтальной клетью, что обеспечивает снижение динамических нагрузок механического и электрического оборудования.Setting the speed of the electric drive of the horizontal stand before the strip is captured by the rolls, calculated taking into account the speed of the electric drive of the vertical stand, the ratio of the diameters of the rolls of the vertical and horizontal stands, as well as the angle of metal capture by the rolls of the horizontal stand, provides the most accurate ratio of the speeds of the rolls of the vertical and horizontal stands before capturing the horizontal stand, which provides a reduction in dynamic loads of mechanical and electrical equipment.

Адаптивная коррекция уставки скорости электропривода валков вертикальной клети по запомненной последней скорости при совместной прокатке известна и также используется в способе, принятом за прототип.Adaptive correction of the speed setting of the electric drive of the rolls of the vertical stand according to the last stored speed during joint rolling is known and is also used in the method adopted for the prototype.

Однако коррекция скорости осуществляется в электроприводах предыдущих горизонтальных клетей, коррекция скорости электроприводов вертикальных клетей не обеспечивается, в связи с чем вертикальные клети не подготавливаются к прокатке последующих полос исходя из параметров прокатки предыдущих.However, the speed correction is carried out in the electric drives of the previous horizontal stands, the speed correction of the electric drives of the vertical stands is not provided, and therefore the vertical stands are not prepared for rolling the following bands based on the rolling parameters of the previous ones.

В целом отличительные признаки заявляемого способа позволяют исключить взаимное влияние вертикальной и горизонтальной клетей при совместной прокатке. Это обеспечивается за счет корректирующего воздействия на скорость вертикальной клети, изменяющегося по интегральному закону. Кроме того, снижаются динамические удары при захвате полосы горизонтальной клетью за счет более точного задания скорости ее электропривода, вычисляемого с учетом скорости электропривода вертикальной клети, соотношения диаметров валков вертикальной и горизонтальной клетей, а также угла захвата металла валками горизонтальной клети. В результате повышается точность поддержания натяжения, близкого к нулевому, исключается возникновение подпора, за счет чего обеспечивается повышение точности геометрических размеров по сечению полосы, и соответственно повышается качество выпускаемой продукции.In General, the distinguishing features of the proposed method can eliminate the mutual influence of the vertical and horizontal stands during joint rolling. This is ensured by the corrective effect on the speed of the vertical stand, which varies according to the integral law. In addition, dynamic shocks are reduced when the strip is gripped by a horizontal stand due to a more precise setting of the speed of its electric drive, calculated taking into account the speed of the electric drive of the vertical stand, the ratio of the diameters of the rolls of the vertical and horizontal stands, as well as the angle of metal capture by the rolls of the horizontal stand. As a result, the accuracy of maintaining a tension close to zero is increased, the occurrence of backwater is eliminated, thereby increasing the accuracy of the geometric dimensions along the strip section, and accordingly, the quality of the products is improved.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 представлена схема совместной прокатки металла в горизонтальных и вертикальной клетях;figure 1 presents a diagram of the joint rolling of metal in horizontal and vertical stands;

на фиг.2 представлена схема устройства, реализующего способ автоматического регулирования натяжения полосы в черновой группе клетей непрерывного прокатного стана.figure 2 presents a diagram of a device that implements a method for automatically controlling the tension of the strip in the rough group of stands of a continuous rolling mill.

На фиг.1 и фиг.2 представлены горизонтальные валки 1, 2 предыдущей и последующей по ходу прокатки горизонтальных клетей и вертикальные валки 3, взаимосвязанные через прокатываемый металл 4.Figure 1 and figure 2 presents the horizontal rolls 1, 2 of the previous and subsequent along the rolling horizontal stands and vertical rolls 3, interconnected through rolled metal 4.

Устройство (фиг.2), реализующее заявляемый способ автоматического регулирования натяжения полосы в черновой группе клетей непрерывного прокатного стана, содержит нажимные устройства 5, 6 валков 1, 2 соответствующих горизонтальных клетей, оснащенные датчиками зазора 7, 8. Выход датчика зазора 8 последующей клети 2 соединен с первым входом вычислительного устройства 9, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика статического тока 10 и датчика скорости 11 электропривода 12 вертикальных валков 3. Пятый и шестой входы вычислительного устройства 9 соединены с выходами датчика статического тока 13 и датчика скорости 14 электропривода 15 горизонтальных валков 2. Аналогично седьмой и восьмой входы вычислительного устройства 9 соединены с выходами датчика статического тока 16 и датчика скорости 17 электропривода 18 валков 1 предыдущей горизонтальной клети. Выходы вычислительного устройства 9 соединены с первыми входами блоков управления 19, 20, 21, которые своими выходами соединенные с управляющими входами электроприводов 12, 15, 18 соответственно. Вторые входы блоков управления 19, 20, 21 соединены с выходами блока задания скорости 22 электроприводов.The device (figure 2) that implements the inventive method for automatically controlling the tension of the strip in the rough group of stands of a continuous rolling mill, contains pushing devices 5, 6 rolls 1, 2 of the corresponding horizontal stands equipped with sensors of the gap 7, 8. The output of the gap sensor 8 of the subsequent stand 2 connected to the first input of the computing device 9, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the static current sensor 10 and the speed sensor 11 of the electric drive 12 of the vertical rolls 3. The fifth and sixth inputs of the computing devices 9 are connected to the outputs of the static current sensor 13 and speed sensor 14 of the electric drive 15 of the horizontal rolls 2. Similarly, the seventh and eighth inputs of the computing device 9 are connected to the outputs of the static current sensor 16 and the speed sensor 17 of the electric drive 18 of the rolls 1 of the previous horizontal stand. The outputs of the computing device 9 are connected to the first inputs of the control units 19, 20, 21, which are connected by their outputs to the control inputs of the electric drives 12, 15, 18, respectively. The second inputs of the control units 19, 20, 21 are connected to the outputs of the speed setting unit 22 of the electric drives.

Способ автоматического управления процессом прокатки в непрерывной группе клетей осуществляют следующим образом.A method for automatically controlling the rolling process in a continuous group of stands is as follows.

При захвате металла 4 (фиг.1) вертикальными валками 3 осуществляют следующие операции: измеряют величину зазора НГ горизонтальных валков 2; рассчитывают косинус угла захвата cos αГ металла горизонтальными валками 2 по зависимостиWhen capturing metal 4 (Fig. 1) by vertical rolls 3, the following operations are carried out: measure the clearance N H of horizontal rolls 2; calculate the cosine of the angle of capture cos α G metal horizontal rolls 2 according to

cos α Г = 1 H 1 H 2 D Г ,                                             ( 1 )

Figure 00000003
cos α G = one - H one - H 2 D G , ( one )
Figure 00000003

суммируют значения статического тока IВ электропривода вертикальной клети и считают количество слагаемых N в сумме. При раздельной прокатке металла 4 в вертикальных 3 и горизонтальных 2 валках последующей клети регулируют скорость ωГ2 горизонтальных валков в функцииsummarize the values of the static current I V of the electric drive of the vertical stand and consider the number of terms N in the sum. When separately rolling metal 4 in the vertical 3 and horizontal 2 rolls of the subsequent stand, the speed ω G2 of the horizontal rolls is regulated as a function

ω Г 2 = ω В D В D Г 1 cos α Г ,                                          ( 2 )

Figure 00000004
ω G 2 = ω AT D AT D G one cos α G , ( 2 )
Figure 00000004

полученной из условия совместной прокатки без натяжения:obtained from the condition of joint rolling without tension:

Vα=VВ=VГ2·cosαГ;V α = V B = V Г2 · cosα Г ;

где Vα - горизонтальная составляющая линейной скорости VГ2 горизонтальных валков 2 в точке захвата металла 4;where V α is the horizontal component of the linear velocity V Г2 of the horizontal rolls 2 at the capture point of metal 4;

VВ - окружная (линейная) скорость вертикальных валков 3;V In - peripheral (linear) speed of the vertical rolls 3;

H1, H2 - толщины металла на входе и выходе горизонтальной клети.H 1 , H 2 - the thickness of the metal at the inlet and outlet of the horizontal stand.

При этом к моменту захвата металла 4 горизонтальными валками 2 горизонтальная составляющая Vα линейной скорости VГ2 горизонтальных валков 2 становится равной линейной скорости VM2 (фиг.1) металла 4, выходящего из вертикальных валков 3 (принимают VM2=VВ). Это обеспечивает захват металла валками 2 горизонтальной клети с минимальными динамическими нагрузками.In this case, by the time of the capture of the metal 4 by horizontal rolls 2, the horizontal component V α of the linear velocity V Г2 of the horizontal rolls 2 becomes equal to the linear velocity V M2 (Fig. 1) of the metal 4 emerging from the vertical rolls 3 (take V M2 = V В ). This ensures the capture of metal by rolls 2 of a horizontal stand with minimal dynamic loads.

При захвате металла 4 горизонтальными валками 2 прекращают суммировать значения статического тока IВ электропривода вертикальной клети 3 и считать количество слагаемых N в сумме, рассчитывают и запоминают среднее значение IВсв.сред. статического тока электропривода вертикальной клети 3 до захвата металла валками 2 горизонтальной клети:When the metal 4 is captured by horizontal rolls 2, they stop summing the static current values I V of the electric drive of the vertical stand 3 and count the number of terms N in the sum, calculate and store the average value of I All-medium. static current electric drive vertical stand 3 to capture metal rolls 2 horizontal stand:

I В с в . с р е д . = I В N                                                ( 3 )

Figure 00000005
I AT from at . from R e d . = I AT N ( 3 )
Figure 00000005

и переходят с регулирования скорости ωГ2 горизонтальных валков 2 на регулирование статического тока IВ электропривода вертикальных валков 3. При совместной прокатке металла 4 в вертикальных 3 и горизонтальных 2 валках регулируют статический ток IВ электропривода вертикальных валков 3, при этом величину корректирующего сигнала UКВ (фиг.2) рассчитывают по формулеand switch from controlling the speed ω G2 of the horizontal rolls 2 to the regulation of the static current I V of the electric drive of the vertical rolls 3. When the metal 4 is rolled together in the vertical 3 and horizontal 2 rolls, the static current I B of the electric drive of the vertical rolls 3 is regulated, while the value of the correction signal U KV (figure 2) is calculated by the formula

U К В = 1 T И р ( I В с о в м . I В с в . с р е д . ) .                                   ( 4 )

Figure 00000006
U TO AT = one T AND R ( I AT from about at m . - I AT from at . from R e d . ) . ( four )
Figure 00000006

При выбросе металла 4 из вертикальных валков 3 переходят с регулирования статического тока на регулирование скорости ωГ2 горизонтальных валков 2. Одновременно запоминаются параметры совместной прокатки для адаптивной коррекции уставки скорости электропривода валков вертикальной клети при прокатке следующей полосы. Это обеспечивает минимальную коррекцию скорости валков вертикальной клети, в результате чего улучшаются условия захвата и снижаются динамические нагрузки.When the metal 4 is ejected from the vertical rolls 3, they switch from regulating the static current to controlling the speed ω G2 of the horizontal rolls 2. At the same time, the parameters of joint rolling are remembered for adaptive correction of the speed setting of the electric drive of the vertical stand rolls during rolling of the next strip. This provides minimal correction of the speed of the rolls of the vertical stand, as a result of which the gripping conditions are improved and dynamic loads are reduced.

Аналогично при захвате металла валками последующей горизонтальной клети 2 осуществляют коррекцию скорости валков предыдущей горизонтальной клети 1.Similarly, when the metal is captured by the rolls of the subsequent horizontal stand 2, the speed of the rolls of the previous horizontal stand 1 is corrected.

При захвате металла 4 горизонтальными валками 2, переходят с регулирования скорости ωГ1 на регулирование статического тока IГ1 электропривода горизонтальных валков 1 предыдущей клети. При совместной прокатке металла 4 в горизонтальных валках 1 и 2 регулируют статический ток IГ1 электропривода горизонтальных валков 1, при этом величину корректирующего сигнала UКГ1 рассчитывают по формуле (согласно способу, принятому за прототип - по пропорционально-интегральному закону):When the metal 4 is captured by horizontal rollers 2, they switch from controlling the speed ω Г1 to regulating the static current I Г1 of the electric drive of the horizontal rolls 1 of the previous stand. When metal 4 is rolled together in horizontal rolls 1 and 2, the static current I G1 of the electric drive of horizontal rolls 1 is regulated, while the value of the correction signal U KG1 is calculated by the formula (according to the method adopted for the prototype — according to the proportional-integral law):

U К Г 1 = ( K + 1 T И р ) ( I Г 1 с о в м . I Г 1 с в . с р е д . ) ,                          ( 5 )

Figure 00000007
U TO G one = ( K + one T AND R ) ( I G one from about at m . - I G one from at . from R e d . ) , ( 5 )
Figure 00000007

где IГ1св.сред. - среднее значение тока электропривода валков 1 предыдущей горизонтальной клети до захвата металла валками 2 последующей горизонтальной клети;where I G1sv.red. - the average current value of the electric drive rolls 1 of the previous horizontal stand before the capture of metal by the rolls 2 of the subsequent horizontal stand;

IГ1совм. - текущее значение статического тока электропривода горизонтальных валков 1 при совместной прокатке;I G1sovm. - the current value of the static current of the electric horizontal rolls 1 during joint rolling;

К - коэффициент пропорциональной части пропорционально-интегрального регулятора.K is the coefficient of the proportional part of the proportional-integral controller.

При выходе металла 4 из горизонтальных валков 1 предыдущей клети переходят с регулирования статического тока на регулирование скорости ωГ1 валков. Запоминаются параметры совместной прокатки для адаптивной коррекции скорости при захвате следующей полосы.When the metal 4 leaves the horizontal rolls 1 of the previous stand, they switch from controlling the static current to controlling the speed ω G1 of the rolls. The joint rolling parameters for adaptive speed correction during the capture of the next lane are remembered.

Устройство (фиг.2), реализующее заявляемый способ, работает следующим образом.The device (figure 2) that implements the inventive method, works as follows.

В момент захвата металла 4 вертикальными валками 3 вычислительное устройство 9 в соответствии с зависимостью (1) вычисляет величину косинуса угла захвата металла 4 горизонтальными валками 2 последующей клети. В промежуток времени до захвата металла горизонтальными валками 2 с выхода вычислительного устройства 9 на вход блока управления 20 поступает сигнал управления UКГ2 скоростью ωГ2 горизонтальных валков 2, обеспечивающий ее регулирование согласно выражению (2). Корректирующие сигналы UКГ1 на первую горизонтальную и вертикальную UКВ клети отсутствуют. В этот же промежуток вычислительное устройство 9 производит суммирование значений статического тока IВ.At the moment of capture of the metal 4 by vertical rollers 3, the computing device 9 in accordance with the dependence (1) calculates the cosine of the angle of capture of the metal 4 by horizontal rollers 2 of the subsequent stand. In the period before the metal is captured by horizontal rolls 2 from the output of the computing device 9, a control signal U КГ2 of the speed ω Г2 of the horizontal rolls 2 is supplied to the input of the control unit 20, which ensures its regulation according to expression (2). Corrective signals U КГ1 on the first horizontal and vertical U КВ stands are absent. In the same period, the computing device 9 sums up the values of the static current I V.

При захвате металла 4 горизонтальными валками 2 вычислительное устройство 9 производит расчет и запоминание среднего значения IВсв.сред. статического тока IВ по зависимости (3), отключает корректирующий сигнал UКГ2 по скорости ωГ2 горизонтальных валков 2 с входа блока управления 20. Одновременно со второго и третьего выходов вычислительного устройства 9 подаются корректирующие сигналы UКВ, UКГ1 на входы блоков управления 19 и 21 электроприводов 12, 18 вертикальной и предыдущей горизонтальной клетей соответственно. Эти сигналы вычисляются согласно зависимостям (4) и (5) по статическим токам IВ электроприводов вертикальных и горизонтальных IГ1 валков. В период совместной прокатки металла 4 в вертикальной 3 и горизонтальной 2 клетях вычислительное устройство 9 осуществляет автоматическое регулирование статических токов IВ и IГ1 электроприводов вертикальных 3 и горизонтальных валков.When capturing metal 4 by horizontal rolls 2, the computing device 9 calculates and stores the average value of I Vsv.red. static current I V , depending on (3), disables the correction signal U КГ2 for speed ω Г2 of horizontal rolls 2 from the input of the control unit 20. Simultaneously, from the second and third outputs of the computing device 9, correction signals U КВ , U КГ1 are supplied to the inputs of the control units 19 and 21 electric drives 12, 18 vertical and previous horizontal stands, respectively. These signals are calculated according to dependences (4) and (5) for static currents I V of electric drives of vertical and horizontal I G1 rolls. During the period of joint rolling of metal 4 in the vertical 3 and horizontal 2 stands, the computing device 9 automatically regulates the static currents I B and I G1 of the electric drives of vertical 3 and horizontal rolls.

Реализация заявляемого способа за счет дополнительной автоматической коррекции скорости вертикальной клети позволяет исключить ее влияние на согласование скоростей предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка. Это обеспечивает при совместной прокатке выполнение равенства скоростейThe implementation of the proposed method due to additional automatic correction of the speed of the vertical stand allows to exclude its influence on the coordination of speeds of the previous and subsequent stands of the inter-stand gap. This ensures the equality of speeds during joint rolling

VM1=VM2=Vα,V M1 = V M2 = V α ,

что обеспечит повышение точности регулирования натяжения и исключение подпора.which will provide increased accuracy of tension control and the elimination of backwater.

В результате повышения точности регулирования натяжения обеспечивается повышение точности геометрических размеров (ширины и толщины) по сечению полосы, снижаются их отклонения по длине полосы и соответственно повышается качество выпускаемой продукции. Кроме того, за счет согласования скоростей вертикальной и горизонтальной клетей перед захватом металла валками горизонтальной клети и адаптивной коррекции скорости вертикальной клети исключаются удары и снижаются динамические нагрузки механического и электрического оборудования. Это обеспечивает повышение надежности и долговечности агрегата в целом, а также снижение его простоев из-за поломок оборудования.As a result of increasing the accuracy of tension control, it is possible to increase the accuracy of geometric dimensions (width and thickness) along the strip section, their deviations along the strip length are reduced, and the quality of the products is accordingly improved. In addition, by matching the speeds of the vertical and horizontal stands before the metal is captured by the rolls of the horizontal stand and adaptive correction of the speed of the vertical stand, shocks are eliminated and the dynamic loads of mechanical and electrical equipment are reduced. This provides increased reliability and durability of the unit as a whole, as well as reduced downtime due to equipment breakdowns.

Claims (1)

Способ автоматического регулирования натяжения полосы в черновой группе клетей непрерывного прокатного стана, включающий для режима свободной прокатки задание скоростей и их соотношений для предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка, измерение и запоминание тока двигателя предыдущей клети в режиме свободной прокатки, измерение токов статической нагрузки двигателей предыдущей и последующей клетей межклетевого промежутка при одновременном нахождении в них металла, в зависимости от соотношения этих сигналов пропорционально-интегральное регулирование скорости предыдущей клети, передачу выходного суммарного сигнала в систему регулирования предыдущего межклетевого промежутка, адаптивную коррекцию уставки скорости предыдущей клети по запомненной последней скорости ее для оптимального приема следующей заготовки, отличающийся тем, что дополнительно для каждой группы, состоящей из вертикальной и горизонтальной клетей, в режиме свободной прокатки металла в вертикальной клети, до захвата металла валками горизонтальной клети измеряют и запоминают среднее значение тока свободной прокатки двигателя вертикальной клети, скорость электропривода валков горизонтальной клети поддерживают согласно зависимости
ω Г = ω В D В D Г 1 cos α Г ,
Figure 00000008

где ωГ, ωВ - окружные скорости горизонтальных и вертикальных валков соответственно;
DГ, DВ - диаметры горизонтальных и вертикальных валков;
αГ - угол захвата металла валками горизонтальной клети;
после захвата металла валками горизонтальной клети, в процессе совместной прокатки металла в вертикальной и горизонтальной клетях осуществляют стабилизацию тока статической нагрузки двигателя вертикальной клети, путем подачи корректирующего сигнала, определяемого по интегральной зависимости
U К В = 1 Т И р ( I В с о в м I В с в . с р е д ) ,
Figure 00000009

где IВсовм - текущее значение статического тока двигателя вертикальной клети при совместной прокатке,
IВсв.сред - запомненное среднее значение статического тока двигателя вертикальной клети при свободной прокатке,
1 p
Figure 00000010
- оператор интегрирования по времени,
ТИ - постоянная интегрирования,
а адаптивную коррекцию уставки скорости по запомненной последней скорости осуществляют также для электропривода валков вертикальной клети.
A method for automatically controlling the strip tension in the rough group of stands of a continuous rolling mill, including setting free speeds and their ratios for the previous and subsequent stands of the inter-stand gap for the free rolling mode, measuring and storing the current of the motor of the previous stand in free rolling mode, measuring the static currents of the engines of the previous and the subsequent stand of the inter-cleft gap while the metal is in them, depending on the ratio of these signals is proportional flax-integral control of the speed of the previous stand, transfer of the output total signal to the control system of the previous inter-stand gap, adaptive correction of the speed setting of the previous stand according to the last stored speed for optimal reception of the next workpiece, characterized in that it is additional for each group consisting of vertical and horizontal cages, in the mode of free rolling of metal in a vertical cage, before the metal is captured by the rolls of the horizontal cage, the average its current value of free rolling of the vertical stand engine, the speed of the electric roll rolls of the horizontal stand is maintained according to the dependence
ω G = ω AT D AT D G one cos α G ,
Figure 00000008

where ω G , ω In - peripheral speeds of horizontal and vertical rolls, respectively;
D G , D In - the diameters of horizontal and vertical rolls;
α G - angle of metal capture by rolls of a horizontal stand;
after the metal is captured by the rolls of the horizontal stand, during the joint rolling of metal in the vertical and horizontal stands, the static load current of the vertical stand motor is stabilized by applying a correction signal determined by the integral dependence
U TO AT = one T AND R ( I AT from about at m - I AT from at . from R e d ) ,
Figure 00000009

where I Vsovm - the current value of the static current of the vertical stand engine during joint rolling,
I VSV.red - the stored average value of the static current of the vertical stand motor during free rolling,
one p
Figure 00000010
- time integration operator,
T And - integration constant,
and adaptive correction of the speed setpoint according to the last stored speed is also carried out for the electric drive of the vertical stand rolls.
RU2012115830/02A 2012-04-19 2012-04-19 Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands RU2494828C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012115830/02A RU2494828C1 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012115830/02A RU2494828C1 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2494828C1 true RU2494828C1 (en) 2013-10-10

Family

ID=49302864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012115830/02A RU2494828C1 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2494828C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620424C2 (en) * 2015-10-21 2017-05-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Method of automatic control of the speed of horizontal and vertical rollers of the universal cell of the hot rolling steel
CN107583960A (en) * 2017-09-18 2018-01-16 马鞍山钢铁股份有限公司 A kind of control method of roughing mills Xiao Zhang draught control mechanism switching
RU2687354C1 (en) * 2018-06-01 2019-05-13 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of matching speeds of vertical and horizontal rolls of universal cage of rolling mill
RU2787290C1 (en) * 2022-06-23 2023-01-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова" Method for automatic control of the rolling process in the roughing group of stands of a continuous rolling mill

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1519806A1 (en) * 1987-12-07 1989-11-07 Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова Device for controlling tension of strip in interstand spacings of continuous rolling mill
SU1708462A1 (en) * 1989-04-04 1992-01-30 Белорусский Металлургический Завод System for controlling rolled stock tension in rough stand group of continuous rolling mill
RU2135314C1 (en) * 1998-03-12 1999-08-27 Галкин Михаил Петрович Method of automatic control of process of bar metal continuous rolling with minimal tension or end pushing
RU2004126573A (en) * 2004-09-01 2006-02-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (RU) METHOD OF HOT ROLLING OF STEEL STRIPES
RU2004130798A (en) * 2004-10-20 2006-03-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (RU) METHOD OF SHEET ROLLING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2010020486A3 (en) * 2008-08-20 2010-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Method for adjusting a tensile stress of a strip, control and/or regulation device, storage medium, program code for carrying out said method, and industrial plant for processing strips
RU2437731C1 (en) * 2010-05-14 2011-12-27 Закрытое акционерное общество "Автоматизированные системы и комплексы" Method of automatic control over continuous bar rolling with minimum tension or metal support between stands

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1519806A1 (en) * 1987-12-07 1989-11-07 Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова Device for controlling tension of strip in interstand spacings of continuous rolling mill
SU1708462A1 (en) * 1989-04-04 1992-01-30 Белорусский Металлургический Завод System for controlling rolled stock tension in rough stand group of continuous rolling mill
RU2135314C1 (en) * 1998-03-12 1999-08-27 Галкин Михаил Петрович Method of automatic control of process of bar metal continuous rolling with minimal tension or end pushing
RU2004126573A (en) * 2004-09-01 2006-02-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (RU) METHOD OF HOT ROLLING OF STEEL STRIPES
RU2004130798A (en) * 2004-10-20 2006-03-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (RU) METHOD OF SHEET ROLLING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2010020486A3 (en) * 2008-08-20 2010-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Method for adjusting a tensile stress of a strip, control and/or regulation device, storage medium, program code for carrying out said method, and industrial plant for processing strips
RU2437731C1 (en) * 2010-05-14 2011-12-27 Закрытое акционерное общество "Автоматизированные системы и комплексы" Method of automatic control over continuous bar rolling with minimum tension or metal support between stands

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620424C2 (en) * 2015-10-21 2017-05-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Method of automatic control of the speed of horizontal and vertical rollers of the universal cell of the hot rolling steel
CN107583960A (en) * 2017-09-18 2018-01-16 马鞍山钢铁股份有限公司 A kind of control method of roughing mills Xiao Zhang draught control mechanism switching
RU2687354C1 (en) * 2018-06-01 2019-05-13 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of matching speeds of vertical and horizontal rolls of universal cage of rolling mill
RU2787290C1 (en) * 2022-06-23 2023-01-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова" Method for automatic control of the rolling process in the roughing group of stands of a continuous rolling mill

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2449846C2 (en) Method of rolling metal strip with adjustment of its lateral position and roll mill to this end
US8302440B2 (en) Thickness control apparatus of reversing rolling mill
RU2494828C1 (en) Method of automatic strip tension adjustment at continuous mill roughing stands
US20150027186A1 (en) Plant to control the section area of a rolled product and corresponding method
US6112566A (en) Rolling method for rod-shaped rolling stock, Particularly rod steel or wire
KR880002504B1 (en) Automatic plate thickness control device
US5305624A (en) Sizing-stand group
Khramshin et al. Method of reduction of an edging and horizontal rolls electromechanical systems interrelation in universal stand of a rolling mill
CN109070163B (en) Robust tape tension control
JP5418244B2 (en) Control method for cold tandem rolling mill
RU2620424C2 (en) Method of automatic control of the speed of horizontal and vertical rollers of the universal cell of the hot rolling steel
RU147042U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC METAL TENSION ADJUSTMENT IN TWO INTERCELETE INTERMEDIATIONS OF THE ROLLING GROUP OF THE HOT ROLLING
RU2787290C1 (en) Method for automatic control of the rolling process in the roughing group of stands of a continuous rolling mill
EP0075961B2 (en) Control device for a continuous rolling machine
JP4319431B2 (en) Sheet thickness control method and control device for tandem rolling mill
RU2668108C1 (en) Method of control strip rolling in continuous group of wide-band mill stands
JP6639017B2 (en) Apparatus and method for controlling thickness of rolling mill and rolling mill
RU2687354C1 (en) Method of matching speeds of vertical and horizontal rolls of universal cage of rolling mill
SE517670C2 (en) Method and apparatus for continuous control of the intermediate voltage in a rolling mill
US3926024A (en) Method and device for regulating the thickness of rolled products
JP3854104B2 (en) Rolling method and rolling apparatus for strip steel
RU2477187C2 (en) Method of automatic control over rolling in continuous train
JP7191765B2 (en) Rolling mill meandering suppression method
EA006522B1 (en) Method for setting the speed mode for a continuous hot rolling mill train with minimum tension in the space between mills
RU47779U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL