SU1014611A1 - Способ регулировани растворов валков смежных клетей непрерывных групп прокатного стана - Google Patents

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАС- . ТВОРОВ ВАЛКОВ СМЕЖНЫХ КЛЕТЕЙ НЕПРЕРЫВНЫХ ГРУПП ПРОКАТНОГО СТАНА, включающий изменение тенотер уры и скорости каждой прокатываемой заготовки , вычисление и отработку требуемой величины изменени  растворов валков дл  каждой из двух или более смежных к 1етей, отличаю 1ийс  тем, что, с целью повышени  производительности стана и сокращени  расхода прокатных валков, дополнительно в двух или более смежных клет х измер ют усилие и длину каждой прокатанной заготовки с момента начгша эксплуатации калибров валков этих клетей, фиксируют момен ты времени начала и окончани  прокатки заготовок в них, опред ел ют средние значени  усили , скорости и температуры дл  каждой прокатанной заготовки , определ ют коэффициент пропорциональности износа калибров валков, вычисл ют величину износа калибра при прокатке каждой заготовки, определ ют суммарную величину износа калибра с момента начала его эксплуатации после прокатки каждой заготовки , определ ют остаточное до допустимой величины, значение нзноса после прокатки каждой заготовки, вычисл ют остаточную суммарную длину заготовок , котора  может быть прокатана в валках выходной клети до дости-. жени  допустимой величины износа их. катающих калибров, определ ют величину остаточной суммарной длины заготовок, котора  может быть прокатана в валках первой, предшествующей выходной клети до достижени  допустимой величины износа их катающих калибров одновременно с допустимой величиной износа кали.бров валков выходной клети, исчисл ют требуемые значени  усили  прокатки и входной толщины заготовки в первой, предшествующей выходной клети, вычисл ют требуемые величины .4 усили  и изменени  раствора валков во второй, предшествующей выход№ ной, клети при достижении износа заданной величины в выходной или предшествующей выходной клети, производ т одновременную смену калибров ° , валков этих клетей.

Description

Изобретение относитс  к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах управлени  непрерывных групп прокатных станов. Известен способ управлени , включающий измерение шероховатости поверхности проката, сравнение измерен ной шероховатости с заданной величиной , маркирование дефектных участков прокатки, на которых величина шероховатости превышает заданную величину , и формирование сигнала на замену калибра 1. Недостатками указанного способа  вл ютс  отсутствие определени  износа калибров и оптимального распределени  обжатий по клет м, недоиспользование калибров по износу и возможность форми)овани  ложного сиг нала на смену калибра при случайных возмущени х. Известен способ регулировани  растворов валков клетей непрерывных групп прокатных станов, включающий измерение раствора валков, фиксацию превышени  предельно допустимых отклонений раствора валков и отработку этого превышени  перемещением нажимных винтов t2 }. К недостаткам этого способа относ тс  увеличенное врем  просто  стана из-за необходимости смены калибров в различных клет х в разное врем  и недоиспользование калибров по износу. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ регу лировани  толщины полосы на станах гор чей прокатки, согласно которому измер ют текущее значение толщины полосы на выходе стана, определ ют текущее значение отклонени  толщины полосы от заданного значени , измер ют текущее значение температуры и скорости подката, измен ют зазор валков клетей после выхода из каждо клети предыдущей полосы на величину пропорциональную разности полученных значений дисперсии З. Неда статком известного способа  вл етс  также увеличенное врем  пр сто  из-за необходимости смены рабочих валков в различных клет х в разное врем . Цель изобретени  - повынение про изводительности стана и сокращение расхода прокатных валков. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно известному способу рег лировани , включающему измерение . температуры и скорости каждой прока тываемой заготовки, вычисление и от ботку требуемой величины изменени  растворов валков дл  каждой из двух или более смежных клетей, дополнительно в двух или более смежных кле т х измер ют усилие прокатки и длину каждой прокатанной заготовки с момента начала эксплуатации калибров валков этих клетей, фиксируют моменты времени начала и окончани  прокатки заготовок в них, определ ют средние значени  усили , скорости и температуры дл  каждой прокатанной заготовки, определ ют коэффициент пропорциональности износа калибров валков, вычисл ют величину износа калибра при прокатке каждой заготовки, определ ют суммарную величину износа калибра с момента начала его эксплуатации после прокатки Кс1ждой заготовки, определ ют остаточное до допустимой величины значение износа после прокатки каждой заготовки, вычисл ют остаточную суммарную длину заготовок, котора  может быть прокатана в валках выходной клети до достижени  допустимой величины износа их катающих калибров, определ ют величину остаточной суммарной длины заготовок, котора  может быть прокатана в валках первой, пре шествующей выходной, клети до достижени  допустимой величины износа их катающих калибров одновременно с допустимой величиной износа калибров валков выходной клети, вычисл ют требуемые значени  усили  прокатки и входной толщины заготовки в первой, предшествующей выходной, клети , вычисл ют требуекие величины усили , и изменени  раствора валков во второй, предшествующей выходной, клети при достижении износа заданной величины в выходной или предшествующей клети, производ т одновременную смену валков этих клетей. Средние значение усили  Р рости Vj, и температуры Т.рНа каждой прокатанной заготовке определ ют по формулам Vкоэффициент К пропорциональности износа по формуле к к. где К:.- - коэффициент, учитывающий вли ние температуры проката на величину износа, к:. - коэффициент, учитывающий вли ние скорости проката на величину износа. Кц - номинальное значение коэффициента пропорциональност К при установленных технол гией прокатки значени хте пературы Л-ц и скорости /у Величину износа калибра от пр катки каждой заготовки определ ют по формуле и 1ср.ре Величину износа Иоет после прока ки каждой заготовки определ ют по формуле ИАОП- Дл  выходной (1-ой) клети вычис л ют остаточную суммарную длину заготовок, которую можно прокатать в п-ой клети до достижени  допусти мой величины износа И по формул Е Лет in (-,, ОСТР р п cpn Дл  первой предшествующей клети (п-1) вь1числ ют величину требуемой остаточной суммарной jyinntit з готовок, которую нужно прокатать в (п-1Ьой клети до достижени  допусти мой величины износа п-1-ой клети одновременно с достижением Идд„ в п-ой клети по формуле трест п-1 где /U. - величина выт жки проката в п-ой клети. Требуемую величину усили  прока ки в n-1-ой клети вычисл ют по фор иуле оот Ip-i ТР - -,« П--1 трест п-ч Вычисл ют величину а S требуемог изменени  раствора валков n-1-ой кл ти по формуле РтрП-1Уп- 1 „, где жесткость n-1-ой клети, вычисл ют требуемое значение входной эквивалентной толщины-fu в. n-1-ой клети по формуле РТР ™П-1- . te -f.SRcC Г. ,/1.1 otW ,, ...где F - площадь контактной поверхности калибра; 2 - предел текучести с учетом вли ни  среднего главного напр жени ; R -.радиус валков по дну калибра-, оС - угол захвата тр п-1 входна  требуема  и выходо на  эквивалентна  толщины 1П-1 проката в n-1-ой клети; f - коэффициент трени , Требуемую величину усили  прокатки Р n-i.° второй предшествующей клети п- вычисл ют по формуле (11) с подстановкой в нее выходной толщи- ны n-2-ой клети4,р„,11 и других параметров дл  n-2-ой клети, вычисл ют требуемую величину изменени  раствора валков в n-2-ой клети по формуле где - усилие, лпредел емое технологией прокатки дл  n-2-ой клети, жесткость n-2-ой клети. Способ позвол ет контролировать степень иэноса калибров валков двух или более клетей стана и управл ть процессом нарастани  величин износа этих калибров таким образом, чтобы обеспечить достижени  И - допустимой величины износа в двух или более клет х одновременно. тем самым обеспечиваетс  сокращение cyi iapHoro времени просто  стана в результате сокращени  времени его остановки на смену изношенных калибров к валков путем совмещени  этих смен по двум или более клет м. При этом также сокращаетс  расход валков благодар  более полному использованию их по износу и количество прокатанного 4eтaллa пониженной сортности из-за несвоевременной смены изношенных калибров. Использование предлагаемого способа на стане, оснащенного механизмами смены изношенных калибров и валков, позвол ет перейти к полной автоматизации процесса смены калйбров и валков. Номинальную величину коэффициента пропорциональности , определ ют экспериментально прокатной фиксированной суммарной длины заготовок Е установленных технологией прокатки значени х Т и скорости V, На каждом сортё1менте в отдель- . ности. При этом фиксируют величину усили  Р прокатки и величину износа Ид калибра (на наиболее изнашиваемой части его периметра ) , вычисл ют величину среднего усили  прокатки по формуле и определ ют номинальную величину коэффициента пропорциональности: по формуле к 1с

И,

%«СФ

K-J. 1, к 1, так как экспериментальные данные берутс  дл  участков, прокатанных при установленных технологией прокатки значени х . температуры и скорости. Так, например , дл  чистовой клети проволочного стана 280 при производстве катанки обыкновенного качества диаметром 8 мм при Ту 880°С, Vy 24 м/с величина Kf 3,24 .км

Величины безразмерных технологических коэффициентов к и к дл  условий прокатки при установленных технологией значени х температуры

проката Ту и скорости прокатки Vy

экатки Vv L, к у 1. равны единице, т.е. К-р 1, Ку

Эти коэффициенты учитывают изменение интенсивности износа при откло ени х температуры и скорости прокатки от установленных значений.

Определение зависимости к... от температуры прокатки и зависимости Ку от скорости прокатки производитс  экспериментальным путем. Фиксиру  суммарную длину проката fj- ф и усилие прокатки РФ при прокатке заготовок, у которых температура прокатки была равной установленному значению 1 , а скорости прокатки измен лись, и, измер   скорость экспериментальной прокатки V. и величину износа H на , можно определить величины скогтных коэффициентов к по формуле

И

40

1«.,

где к 1 и, следовательно, к к к дл  различных, величин скорости прокатки V, т.е. можно определить зависимость к у f (V) .

Аналогичным образом можно определить зависимость коэффициента K-J- от температуры прокатки к-,. f(T), выИ5Ц .... 9

числ   по формуле Кт-Х-iif - ДЛЯ ;

н ГФ

участков полосы, прокатаншлх на скорости , равной установленному значению .е. при Ку 1 и при различ-55 Иых величинах температуры прокатки Т. При небольших колебани х температуры Т металла и .скорости-V прокатки на стане эти зависимости могут быть аппроксимированы линейными функци- 60  ми

к а + Т и

13 14

V

Ку ЗУ + Су

Су - посто|;нные

где а- ,

-;т

65 величины.

Например, дл  чистовой клети проволочного стана 280 при производстве катанки обыкновенного качества к -0,85 + 2,1 , Ку 0,49€ +. + 0,021 V.

Согласно предлагаемому способу дл  двух (п-ой и n-1-ой/ клетей Ыли более ) вычисл ют величину износа И рботающих калибров смежных п-ой л n-1-ol или более } клетей после прокатки каждой заготовки по формуле 5 и затем, складыва  дл  каждого -из работающих калибров в отдельности величины износа, полученные от прокатки в этих калибрах всех.предыдующих i-ых заготовок с момента начала их эксплуатации до момента окончани  прокатки i-ой заготовки, определ ют суммарный износ каждого из этих калибров в отдельности (т.е.

i

Иу.. Г ц) на момент окончани  проii -, ;

катки 1-ой заготовки.

Затем определ ют остаточные ( до допустимых величин износа Идц величины износов Идет работающих .калибров п-ой и n-1-ol (или более) клетей на момент окончани  прокатки i.-ой заготовки , т.е. ИдстпИ И (или еще и дл  других клетей ) , по формуле 6 , т.е.

ост i п п z: i п

ост t п-1 п-1 i пИ

Осуществл ема  коррекци  выт жек к клет х весьма незначительна и вызываемое этой коррекции изменение геометрических размеров проката также мало. Например , при вышеуказанных услови х прокатки в предпоследней чистовой клети проволочного стана 280 изменение раствора валков на 0,005 NW изменило суммарную длину, на которой был достигнут допустимый износ калибра , на 33,5 км и никак не отразилось на изменении геометрических размеров готового проката и устойчивости прокатки.

Такое положение обусловлено тем, что величина износа накапливаетс  на большой длине и поэтому даже небольшое изменение усили  прокатки существенно измен ет суммарную длину прокатанных заготовок, на которой достигаетс  Допустимый износ калибра.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реалИзУкщего предпагае кый способ.

Выходы Датчиков. 1 усили  прокатки Р, датчиков 2 температуры Т проката, датчиков 3 скоростиV прокатки и датчиков 4 импульсов соединены с входами соответственно ключей 5, 6, 7 и 8, выходы которых соединены с входами соответственно блоков 9 усредне ни  усили  прокатки, блоков 10 усред нени  температуры заготовки, блоков 11 усреднени  скорости прокатки и блоков 12 определени  длины прокатан ной заготовки. Управл ющие входы клю чей 5-8 соединены с выходами фотореле 13, выходы которых соединены также с управл ющими входами ключей 14, «на вход которых подаетс  посто нное напр жение OQ, а их выхо ды соединены с входами, блоков 15 интегрировани  единичного сигнала посто нной величины Up, Вторые входы блоков 9-11 усреднени , соединены с выходами блоков 15 интегрировани: . Выходы блоков 10 и 11 усреднени  соединены с входами блоков 16 определе ни  коэффициента к пропорциональное ти, выходы которых соединены с входами блоков 17 вычислени  износа И от прокатки очередной заготовки. Вто рые входы этих блоков соединены с выходами блоков 12 определени  длины прокатанной заготовки, а третьи входы - с. выходами .блоков 9 усреднени  усили  прокатки. Выходы блоков 17 соединены с входами ключей 18, управ л ющие вхрды которых соединены с выходами логических элементов 19 отрицани , входы которых соединены с выходами фотореле 13, выходы ключей 18 соединены с входами блоков 20 суммировани  величин износа от прокатанных с начала работы калибров заготовок, выходы дифференцирующих блоков 21 соединены с входами гаше- . НИЛ блоков 9-12 и 15. Входы блоков . 21 соединены с выходами фотореле 13. Выходы блоков 20 соединены.с входами блоков 22 сравнени . Выхок блока 22 сравнени  схемы управлени  п-ой клетью соединен с первым входом блока 23 вычислени , а выход блока 22 сравнени  схемы управлени  n-1-ой клетью соединен с первым входом блока 24 вычислени . Вторые входы блоков 23 и 24 вычислени  соединены с выходами блоков 16 определени  .коэф|фициентов к соответствующих схем управлени  п-6й и n-1-ой клет ми. Перечисленные блоки и соединени   вл ютс  одинаковыми дл  схем управлени  п-.ой и n-1-ой клет ми. Третий вход блока 23 вычислени  соединен с выходом блока 9 усреднени  усили . прокатки в п-ой клети, а выход - с в};одом блока 25 определени  остаточной требуемой длины || р,выход которого соединен с третьим, .входом бло ка 24 вычислени . Первый и второй выходы блока-24 вычислени  соединены соответственно с входами ключей 26 и 27, управл кхцие входы которых соединены с выходом элементов 19 отрица ни  схемы управлени  n-1-ой клетью, причем выход ключа 26 соединен с вхо дом системы 28 управлени  приводом нажимных винтов п-1-ой клети, а выход ключа 27 - с входо. системы 29 управлени  приводом нажимных винтов rv-2-ой клети. Система 30 управлени  приводом нажимных винтов п-ой клети устанавливает заданную величину S jраствора валков п-ой клети. Система работает следующим образсж. После смены изнс аенного калибра на новый оператор стана производит гашение информации в блоках 20 об износе предыдущих калибров п-ой и n-1-ой клетей (сигнал гашени  Г К При входе заготовки в n-1-ую и п-ую клети срабатывают фотореле 13. Дифференцирующие блоки 21 вьодают импульсные сигналы (сигналы дифференцировани  напр жейи  фотореле ) по переднему фронту наростани  сигналов на выходах фотореле 13, используемые дл  гашени  информации в блоках 912 и 15. После этого сигнал с фотореле 13 открывает ключи 5-8 и 14, и сигналы с датчиков 1-4 и напр жение U поступают соответственно на интегрирование в блоки 9-12 и 15, причем в блоках 9, 10 и 11 производитс  вычисление средних значений соответственно усили  Pjjp , скорости и температуры прокатки путем деле;ни  интегралов по усилию, скорости и температуре на интеграл единично-г го напр жени  U в соответствии с формулами (I, (2) и (3). В блоках 16 осуществл етс  непрерывное определение коэффициентов к путем вь числени  их значений в соответствии с формулами (13), (147 и (4, т.е. производитс  перемножение предварительно определенных по линейным ват висимост м вида (13 и (14) коэффициентов Ку и к на коэффициент кц. В блоках 17 вычисл ютс  величины износа от прокатки на каждой заготовке в.соответствии с формулой (51, После окончани  по вл ютс , сигнашл логической единицы, открывающие ключи 18, и информаци  о величине износа калибров от прокатки очередной заготовки поступает в блоки 20 суммировани  величин износа от прокатки всех заготовок с момента начала эксплуатации данного калибра. В этих блоках определ ютс  суммарные, величины износа калибров И в п-ой кле ти и Иу„.. n-1-ой клетиГ В блоках 22 сравнени  вычисл ютс  значени  И и И.остаточных величин износа до достижени  допустимых величин и носа Идд„ пп соответственно в п-ой и n-1-ой клет х. В этих же блоках формируютс  сигналы смены калибров (с.с.к.) при достижении И. или и„,„.о;. В блоке 23 1вычислени  определ етс  суммарна  остаточна  длина ,„ заготовок дл  п-ой клети в соотвегствии с формулой (7 ) путем операций делени  и умножени . В блоке 24 опре делени  остаточной требуемой длины jpofiTn- - клети, которую необходимо прокатать до достижени  AOiii l величина вычисл етс  в соот ветствии с формулой (8)i В этом блоке определ ютс  также величины требуемых дополнительных изменений растворов валков в n-1-ой и n-2-ой клет х по формулам (9) - (12). После окончани  прокатки очередной заготовки открываютс  ключи 26 к 21 (на выходах элементов 19 отрицани  - логические единицы), и в системы 28 и 29 управлени  приводами соответственно n-1-ой и n-2-ой клетей ввод  с  соответственно значени  требуемых изменений растворов валков л5,и тРп-2 Оценка точности предлагаемой методики определени  и регулировани  величин износа производилась применительно к услови м прокатки катанки обыкновенного качества диаметром В мм в чистовой клети проволочного стана 280 путем фиксации параметров процесса за врем  эксплуатации калибра до полного его износа и последующего (после сн ти  валка со стана ) сопоставлени  действительной величины износа с величиной суммарного износа, определенной по формуле (5). Расхождение данных на 14-ти изношенных калибра с не превышало 1,8%. Применение способа в чистовых клет х проволочного стана 280 при прокатке катанки обыкновенного качества позвол ет повысить производительность стана на 3,1% за счет сокращени  времени его остановки на смекну калибров и валков. Способ позвол ет также сократитьрасход валков и повысить точность проката по геометрическим размерам.

Claims (1)

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ ВАЛКОВ СМЕЖНЫХ КЛЕТЕЙ НЕПРЕРЫВНЫХ ГРУПП ПРОКАТНОГО СТАНА, включающий изменение температуры и скорости каждой прокатываемой заготовки, вычисление и отработку требуемой величины изменения растворов валков для каждой из двух или более смежных кЛетей, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности стана и сокращения расхода прокатных валков, дополнительно в двух или более смежных клетях измеряют усилие прокатки и длину каждой прокатанной заготовки с момента начала эксплуатации калибров валков этих клетей, фиксируют моменты времени начала и окончания прокатки заготовок в них, определяют средние значения усилия, скорости и тем пературы для каждой прокатанной заготовки, определяют коэффициент пропорциональности износа калибров валков, вычисляют величину износа калибра при прокатке каждой заготовки, определяют суммарную величину износа калибра с момента начала его эксплуатации после прокатки каждой заготовки, определяют остаточное до допустимой величины, значение износа после прокатки каждой заготовки, вычисляют остаточную суммарную длину заготовок, которая может быть прокатана в валках выходной клети до достижения допустимой величины износа их. катающих калибров, определяют величину остаточной суммарной длины заготовок, которая может быть прокатана в валках первой, предшествующей выходной клети до достижения допустимой величины износа их катающих калибров одновременно с допустимой величиной износа калибров валков выходной клети, вычисляют требуемые значения усилия прокатки и входной толщины заготовки в первой, предшествующей выходной клети, вычисляют требуемые величины усилия и изменения раствора валков • во второй, предшествующей выходной, клети при достижении износа заданной величины в выходной или предшествующей выходной клети, производят одновременную смену калибров’ , валков этих клетей.

   >