RU2723342C1 - Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатных станов - Google Patents
Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатных станов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2723342C1 RU2723342C1 RU2019117608A RU2019117608A RU2723342C1 RU 2723342 C1 RU2723342 C1 RU 2723342C1 RU 2019117608 A RU2019117608 A RU 2019117608A RU 2019117608 A RU2019117608 A RU 2019117608A RU 2723342 C1 RU2723342 C1 RU 2723342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolls
- rolling
- billet
- speed
- workpiece
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/14—Making articles shaped as bodies of revolution balls, rollers, cone rollers, or like bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана. Способ включает управление частотой вращения валков в процессе подачи заготовки в валки, прокатки заготовки и захвата последующей заготовки. Увеличение стойкости реборд шаропрокатных валков обеспечивается за счет того, что в период между прокаткой заготовки и захватом последующей заготовки при падении нагрузки снижают частоту вращения валков до 20-50% от рабочей частоты в зависимости от диаметра прокатываемой заготовки и характеристики стана, а после захвата последующей заготовки и появления момента валка увеличивают частоту вращения валков до рабочей частоты, при этом управление частотой вращения валков производят автоматически в зависимости от фиксируемой нагрузки по логическому коду. Технический результат заключается в снижении удельного контактного давления на наиболее изнашиваемые реборды в месте захвата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана.
Известен способ и устройство для выравнивания моментов на рабочих валках прокатной клети с индивидуальным электроприводом патент RU №2362641, МПК В21В37/46, опубликованный 27.07.2009 [1], включающий выдачу задания на скорость вращения электроприводов рабочих валков, сравнение моментов для верхнего и нижнего валков, получение рассогласования моментов, выдачу коррекции на ограниченное изменение скорости вращения валков, если превышена допустимая разница моментов.
Преимуществом способа является то, что для определения коррекции на выравнивание моментов используется только интегральные составляющие скоростей валков и корректируются поочередно только скорости вращения электропривода наиболее загруженного по моменту валка (верхнего или нижнего), при этом коррекции всегда направлены на уменьшение момента электропривода наиболее загруженного валка.
Наиболее близким (прототипом) по технической сущности к заявленному способу, по количеству сходных признаков, является способ регулирования скорости металла на многоклетьевом непрерывном стане горячей прокатки для обеспечения минимальных продольных тяговых усилий в металле с учетом неравномерного нагрева металла по его длине патент RU №2075358 МПК В21В37/46, опубликованный 20.03.1997 [2]http://www.freepatent.ru/patents/2075358, где регулировка скоростей происходит в зависимости от нагрузки. Этот способ заключается в том, что при неправильном начальном определении скорости прокатки, которое проявляется в виде скачкообразного изменения нагрузочного момента на первой клети изменяется число оборотов двигателя первой клети, определяется коэффициент согласования (КА) за счет деления момента нагрузки предыдущей клети на момент нагрузки последующей клети, который запоминается на время прокатки данной заготовки в предыдущей клети, изменяется масштаб всех следующих значений момента нагрузки за счет умножения на коэффициент (КА), а в момент выхода заготовки из валков предыдущей клети определяется разность моментов нагрузки предыдущей клети до и после выхода заготовки и в зависимости от установленного максимального значения, а также от знака разности при прокатке последующей заготовки осуществляется подрегулировка числа оборотов электропривода валков предыдущей клети.
Предложенный в патенте № 2075358 [2] способ регулирования скоростного режима в прокатных станах горячей прокатки для обеспечения минимальных усилий продольной тяги в прокатываемом материале при принятии во внимание неравномерности его нагрева вдоль заготовки базируется на использовании пропорционального моменту сигнала при свободной прокатке в каждой предшествующей клети в качестве эталонной величины для регулирования скоростного режима каждой последующей клети в прокатном стане.
Известны способы, где переменная частота валков используется для выравнивания скоростей валков в онлайн режиме, в многоклетьевых станах патент RU № 2075358, МПК В21В37/46, опубликованный 20.03.1997 [2] для обеспечения минимальных тяговых усилий в металле при неравномерном нагреве металла по длине, либо для клетей с индивидуальными приводами валков патент RU №2362641, МПК В21В37/46, опубликованный 27.07.2009 [1] для повышения стабильности процесса прокатки на высокой скорости, достижения высокой производительности стана и снижение отсортировки холоднокатаного проката по дефектам поверхности.
В предлагаемом изобретении автоматическую регулировку частоты предлагается использовать на шаропрокатных станах, для увеличения стойкости наиболее изнашиваемых реборд, и как следствие увеличение ресурса валков.
В процессе прокатки шаров наибольший износ происходит по ребордам валков, в частности в зоне захвата заготовки. Исходя из условия захвата заготовки определяющим параметром является окружное ускорение Ω.
В отличие от всех остальных станов горячей прокатки на шаропрокатных станах пятно контакта в момент захвата заготовки минимально и составляет несколько квадратных миллиметров, что создает высокое удельное контактное давление.
Кроме того, в отличие от всех остальных станов горячей прокатки, где на момент задачи в валки заготовки имеют скорость перемещения, на шаропрокатном стане заготовка задается в валки с нулевым ускорением, что создает повышенные характеристики динамики захвата.
В отличии от аналога, где функция данной регулировки связана со стабильностью прокатки полосы и предназначена для многоклетьевых непрерывных станов, в предлагаемом изобретении данная задача направлена на увеличение ресурса валков одноклетьевых шаропрокатных станов и осуществляется в только в момент захвата заготовки.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предполагаемое изобретение, является: увеличение ресурса шаропрокатных валков, снижение удельного контактного давления на наиболее изнашиваемые реборды в месте захвата.
Технический результат достигается благодаря тому, что в способе регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана, включающем вращение валков шаропрокатного стана, подачу заготовки в валки, прокатку заготовки, захват последующей заготовки, предусмотрено то, что в период между прокаткой и захватом последующей заготовки производят управление частоты вращения валков, при этом в случае падения нагрузки снижают частоту вращения оборотов валков на 20-50% от рабочей частоты, в зависимости от диаметра прокатываемой заготовки и характеристики стана, а после захвата последующей заготовки и появления момента валка производят увеличение частоты до рабочей частоты, при этом управление частотой вращения валков производят автоматически в зависимости от фиксируемой нагрузки по логическому коду, записанному, в память тиристорного преобразователя.
По предлагаемому способу предусмотрены следующие отличия:
- при помощи записанного в память тиристорного преобразователя логического кода производят управление частотой вращения валков в автоматическом режиме.
- в момент захвата заготовки, уменьшается окружное ускорение Ω, за счет уменьшения разницы скоростей задаваемой заготовки с нулевым ускорением и вращающихся валков, и как следствие снижение удельного контактного давления на реборды в момент захвата и получение непрерывного процесса с равномерными усилиями за весь период прокатки.
Изобретение поясняется чертежами:
Фиг.1. График удельного контактного давления от частоты вращения валков.
Фиг. 2. Осциллограмма работы шаропрокатного стана в режиме автоматической регулировки скоростей. (фиг.2А. характеристика крутящего момента двигателя в момент захвата и фиг.2B. характеристика частоты вращения двигателя в момент захвата).
Сущность предложенного способа осуществляется следующим образом. При помощи записанного в память тиристорного преобразователя логического кода осуществляют управление частотой вращения валков в автоматическом режиме. После прокатки заготовки, при падении нагрузки снижают частоту оборотов валков на 20-50% от рабочей частоты, в зависимости от диаметра прокатываемой заготовки и характеристики стана, а после захвата последующей заготовки и появления момента валка производят увеличение частоты до рабочей. Это обеспечит падение удельного контактного давления на наиболее изнашиваемые реборды (в зоне захвата) и увеличит ресурс валков до 20%.
На Фиг. 1. видно, что в момент прокатки заготовки влияние частоты вращения валков не оказывает значительного воздействия на реборды валка, т.к. нагрузка распределена равномерно и удельное контактное давление примерно одного порядка. В момент захвата заготовки частота вращения валка категорично влияет на удельное контактное давление в месте захвата. Если условие захвата производить для шара 60 и 80, при 50 об/мин, то удельное контактное давление на реборды не превысит рабочее (в процессе прокатки).
На фиг.2. представлен процесс захвата, где при появлении нагрузки на валки в момент захвата частота вращения валков увеличивается до рабочих оборотов. Электрический ток на прокатном двигателе незначительно выше, чем при постоянной частоте – это характеризуется инерционной составляющей разгона механизмов и маховика, но при этом, удельное контактное давление на реборды значительно снижено.
На действующих шаропрокатных станах заготовка задается в валки с нулевым окружным ускорением и вращение ей придается валками после захвата, поэтому ускорение будет являться квадратом скорости. Наибольшее давление приходится на реборды в месте захвата валками заготовки. В зависимости от диаметра заготовки, диаметра валков и прочих параметров незначительное уменьшение частоты вращения валков приведёт к существенному уменьшению удельного контактного давления на валки в зоне захвата. При устоявшемся процессе удельное контактное давление на валки при изменении частоты вращения меняется незначительно. На графике (Фиг. 1.) представлены зависимости изменения удельного контактного давления на валки, для различных частот вращения валков, при прокатке шаров 60, 80 мм.
Пример
Предлагаемый способ был опробован и реализован на шаропрокатном стане крупносортного цеха АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат».
Для этого предварительно в память тиристорного преобразователя был занесён алгоритм, написанный на языке функциональных блоков в среде DCC тиристорного преобразователя Sinamics DCM. Для определения наличия заготовки в клети использовали ток (механический момент) прокатного двигателя.
В момент испытания заготовки Ø120 мм предварительно нагрели в секционной печи до температуры 1050°С и последовательно задавали в стан.
В момент захвата, при увеличении момента прокатки на валках выше 20% от номинального (фиг.2 А. характеристика крутящего момента двигателя в момент захвата), произошло автоматическое увеличение частоты вращения валков на 20% - по оборотам двигателя это составило от 480 об/мин до 600 об/мин (фиг.2 B. характеристика частоты вращения двигателя в момент захвата). К этому времени захват заготовки уже произошел, и заготовка начала приобретать вращение (первый амплитудный скачок на графике). Время ускорения составило 2 секунды, за это время валок совершил 2 оборота, и заготовка оказалась в зоне устоявшегося положения (рабочего контакта с валком). Как видно по графику (фиг.2) фактический момент не превышает 70% от номинального. После прокатки заготовки момент на валках упал и при падении его ниже 20% от номинального обороты валка автоматически уменьшились на 20%, при этом обороты на валу двигателя составили 480 об/мин. После прокатки была проведена оценка состояния валков. Реборды валков в месте захвата имели значительно меньше дефектов, чем при штатном режиме прокатки.
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении по их функциональному назначению. Следовательно, предполагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Теоретические исследования и испытания способа регулирования частоты вращения шаропрокатных валков, согласно заявленной формуле, показали: снижение удельного контактного давления на наиболее изнашиваемые реборды в месте захвата, увеличение ресурса шаропрокатных валков до 20%, в зависимости от диаметра прокатываемой заготовки и характеристик стана.
Источники информации
[1] патент RU №2362641, МПК В21В37/46, опубликованного 27.07.2009;
[2] патент RU №2075358, МПК В21В37/46, опубликованного 20.03.1997.
Claims (2)
1. Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана, включающий изменение частоты вращения валков в процессе подачи заготовки в валки, прокатки заготовки и захвата последующей заготовки, отличающийся тем, что в период между прокаткой заготовки и захватом последующей заготовки при падении нагрузки снижают частоту вращения валков до 20-50% от рабочей частоты в зависимости от диаметров прокатываемой заготовки и валков стана, а после захвата последующей заготовки и появления момента валка увеличивают частоту вращения валков до рабочей частоты, при этом изменение частоты вращения валков производят в автоматическом режиме в зависимости от фиксируемой нагрузки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что автоматический режим изменения частоты вращения валков осуществляют по логическому коду, записанному в память тиристорного преобразователя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019117608A RU2723342C1 (ru) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатных станов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019117608A RU2723342C1 (ru) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатных станов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2723342C1 true RU2723342C1 (ru) | 2020-06-09 |
Family
ID=71067893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019117608A RU2723342C1 (ru) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатных станов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2723342C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2810432C1 (ru) * | 2023-03-13 | 2023-12-27 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3788701A (en) * | 1972-05-26 | 1974-01-29 | All Steel Inc | Chair construction |
| SU1722762A1 (ru) * | 1990-01-09 | 1992-03-30 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Способ ремонта прокатных валков |
| SU1761361A1 (ru) * | 1990-01-11 | 1992-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности | Способ определени скольжени металла при винтовой прокатке |
| RU2030231C1 (ru) * | 1991-01-22 | 1995-03-10 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Датчик для определения момента захвата заготовки валками шаропрокатного стана |
| RU2596737C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-09-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства стальных мелющих шаров |
-
2019
- 2019-06-06 RU RU2019117608A patent/RU2723342C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3788701A (en) * | 1972-05-26 | 1974-01-29 | All Steel Inc | Chair construction |
| SU1722762A1 (ru) * | 1990-01-09 | 1992-03-30 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Способ ремонта прокатных валков |
| SU1761361A1 (ru) * | 1990-01-11 | 1992-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности | Способ определени скольжени металла при винтовой прокатке |
| RU2030231C1 (ru) * | 1991-01-22 | 1995-03-10 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Датчик для определения момента захвата заготовки валками шаропрокатного стана |
| RU2596737C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-09-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства стальных мелющих шаров |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2810432C1 (ru) * | 2023-03-13 | 2023-12-27 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107630135B (zh) | 一种缓解炉辊结瘤程度及炉辊结瘤后处理的方法 | |
| EP1466675B1 (fr) | Procédé et dispositif de régulation de l'épaisseur d'un produit laminé | |
| CN104907346B (zh) | 一种活套张力控制方法及装置 | |
| RU2683671C2 (ru) | Способ и литейно-прокатная установка для непрерывной разливки и прокатки непрерывной заготовки | |
| RU2723342C1 (ru) | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатных станов | |
| US20150027186A1 (en) | Plant to control the section area of a rolled product and corresponding method | |
| JP7131714B2 (ja) | 圧延機の振動予測方法、圧延機の異常振動判定方法、金属帯の圧延方法、及び圧延機の振動予測モデルの生成方法 | |
| CN113522989A (zh) | 一种热连轧机活套的动态落套控制方法 | |
| CN110064662A (zh) | 一种避免单机架冷轧带钢平整机s辊打滑的控制方法 | |
| RU2810432C1 (ru) | Способ регулирования частоты вращения валков шаропрокатного стана | |
| CN109092906B (zh) | 一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法 | |
| US9938114B2 (en) | Method and device for winding a metal strip | |
| JP5949018B2 (ja) | 冷延鋼板の製造方法および冷間圧延機 | |
| CN112718875B (zh) | 棒线材轧机的机电时间常数辨识方法及装置 | |
| SU1659139A1 (ru) | Способ асимметричной прокатки в клет х с индивидуальным приводом валков | |
| CN1118582C (zh) | 铬－锰－镍－氮系奥氏体耐热钢棒的成型方法 | |
| RU2311238C2 (ru) | Способ повышения качества полос на станах горячей прокатки | |
| RU2004130361A (ru) | Способ и устройство для прокатки заготовки в прокатной установке с косовалковым станом | |
| EP3600708A1 (fr) | Cage de laminoir équipée d'un dispositif de contrôle de stabilité de laminage et méthode associée | |
| CN114990325B (zh) | 一种带钢活套控制方法和装置 | |
| RU2263552C1 (ru) | Способ настройки непрерывного прокатного стана | |
| JP5755534B2 (ja) | 圧延方法及び圧延板材 | |
| SU1565551A1 (ru) | Способ прокатки слитков | |
| RU2362641C2 (ru) | Способ и устройство для выравнивания моментов на рабочих валках прокатной клети с индивидуальным электроприводом | |
| SU1659141A1 (ru) | Способ гор чей прокатки полос на широкополосном стане |