Claims (1)
Изобретение относитс к автоматизации листовых станов гор чей и холодной прокатки , а именно к автоматизации управлени тепловым профилем валков. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному вл етс способ управлени тепловым профилем валков, заключающийс в том, что определ ют фактический и расчетный тепловой профиль валков, сравнивают заданный тепловой профиль с расчетным и отрабатывают отклонение заданного теплового профил от расчетного непрерывным посекционным регулированием расхода охладител вдоль бочки валка 1. Однако в данном способе не указано, какое значение теплового профил должно быть прин то в качестве заданного, причем отсутствует св зь величины заданного теплового профил валка с профилем и формой прокатываемой полосы. В результате при неправильном выборе заданного значени теплового профил применение этого способа, хот и обеспечивает минимальное отклонение расчетного теплового про-, фил от заданного, не исключает того, что прокатываема полоса имеет дефекты формы волнистости и коробоватости. что резко снижает качество и эффективность регули-ровани теплового профил валков. Цель изобретени - повышение эффективности и качества регулировани теплового профил валков и улучшение плоскостности проката. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу управлени тепловым профилем валков, заключающемс в том, что определ ют фактический :. расчетный тепловой профилч валка, сравнивают заданный тепловой профиль с расчетным и отрабатывают отклонение заданного теплового профил от расчетного непрерывным посекционным регулированием расхода охладител вдоль бочки валка, дополмительно перед прокаткой измер ют величину фактической исходной калибровки валков, сравнивают ее с технологически необходимой величиной исходной калибровки и при совпадении фактической и технологически необходимой исходных калибровок в качестве заданного начального значени теплового профил принимают .го величину, соответствующую величине расхода охладител , наход щейс в интервале 40-60% от максимального расхода, а при несовпадении фактической и технологически необходимой исходных калибровок заданное начальное значение теплового профил измен ют на величину , равную разности технологически необходимой и фактической исходных калибровок , при этом во врем нрокатки измер ют отклонени от заданной плоскостности лроката и измен ют заданное начальное значение теплового профил на величину , пропорциональную замеренному отклонению . Известно, что необходимый суммарный профиль валков складываетс из факторов , производных от процесса прокатки (прогиб , сплюш,ивание и износ), и управл ющих факторов (исходна калибровка), тепловой профиль и изгиб валков). При этом в сумме исходна калибровка и тепловой профиль должны компенсировать сумму прогиба, сплющивани и износа и в результате создать такой зазор между валками, который обеспечивает равенство выт жек по ширине полосы, т. е. ее плоскую форму. Этим обеспечиваетс правильна предварительна (начальна ) настройка стана. Изгиб же валков используетс при прокатке дл устранени возмущений, вызванных колебани ми размеров и свойств подката. Когда регулирующего воздействи изгиба не хватает, дополнительно дл тонкого регулировани зазора между валками используют регулирование теплового профил секционным изменением расхода охладител вдоль бочки. А дл этого при начальной настройке тепловой профиль должен быть выбран таким, чтобы расход охлаждающей жидкости в каждой секции находилс в диапазоне 40-60% от максимального значени расхода (это дает возможность тонкого регулировани теплового профил как в сторону уменьшени , так и в сторону увеличени ). Чтобы обеспечить правильный выбор начального значени теплового профил , на станах определ ют опытным путем наиболее подход щие значени исходной калибровки валков, указанные в технологических инструкци х процесса прокатки (так называема «технологически необходима исходна калибровка). Если установить начальное значение расхода не 40-60% Qmox (Qmax - максимальный расход), а меньше 40%, например , 20-30% Qmax , то в случае поступлени на стан подката, имеющего повышенную волнистость, необходимо было бы дл устранени волнистости увеличить тепловую выпуклость валков путем уменьшени расхода охладител , например, на 30% Qmax но это означало бы полное прекращение подачи охладител и недопустимый перегрев валков. Следовательно, исправление волнистости при таком задании начального расхода не гарантировано. Аналогично, если задать начальный расход охладител больше 60% Qmay , например 70-90% Qmax . то затруднительно исправл ть коробоватость подката, так как при этом требуетс увеличение расхода охладител , например на 30% Qtnast, а увеличить его более, чем до Qmast невозможно, Т()лько начальное задание расхода в интервале 40-60% дает возможность устранить как волнистость, так и коробоватость , т. е. гарантирует улучшению плоскостности проката. Перед прокаткой измер ют величину исходной калибровки валков, предназначенных дл установки в стан (так называемую шлифовочную выпуклость), и сравнивают ее с технологически необходимой величиной исходной калибровки. При совпадении этих величин в качестве заданного начального значени теплового профил принимают такое, которое соответствует величине расхода охладител , наход ш.ейс в интервале 40-60% от максимального. При несовпадении величин фактической и технологически необходимой калибровок заданное начальное значение теплового профил , выбранное указанным способом, измен ют на величину, равную разности технологически необходимой и фактической исходных калибровок . Этим достигаетс наилучша предварительна настройка системы регулиров Р которой суммарна выпуклость валков (щлифовочна плюс теплова ) оказываетс посто нной, наиболее подход щей дл получени плоскостного проката, независимо от неточного выбора исходной калибровки валков. Во врем прокатки контролируют плоскостность проката. Это позвол ет , в случае необходимости осуществл ть окончательную -(тонкую) настройку системы регулировани теплового режима стана путем изменени предварительно выбранного заданного значени теплового профил на величину, пропорциональную замеренному отклонению от плоскостности проката. Уточненную таким образом величину заданного значени теплового профил и используют в качестве уставки в системе управлени тепловым профилем валков, чем обеспечиваетс значительное улучшение плоскостности проката. Предлагаемый способ можно реализовать на устройстве, содержащем валковую клеть с полосой, клеть при прокатке предыдущего рулона, клеть при прокатке текущего рулона), блок сбора и хранени значеН1ИЙ измер емых параметров, математическую модель объекта, вычислительное устройство , включающее блок расчета начальных уставок и блок коррекции начальных уставок, блок хранени и вывода рассчитанных управлений. Перед установкой в клеть новых валков измер ют величину их фактической исходной калибровки и ввод т ее в блок сбора и хранени измер емых параметров, откуда значение исходной калибровки передаетс в блок расчета начальных уставок. В нем производитс сравнение технологически необходимой и фактической исходных калибровок: вычисление разности этих величин. Затем по математической модели в вычислительном устройстве рассчитываетс заданное начальное значение теплового профил при расходе охлаждающей жидкости, равном 40-60% от максимального расхода, обеспечиваемого оборудованием системы охлаждени . К этому значению прибавл етс вычислительна ранее разность между технологически необходимой и фактической исходными калибровками . На этом предварительный выбор, заданного значени теплового профил .заканчиваетс и оно передаетс в блок хранени и вывода рассчитанных управлений. Например, технологически необходима исходна калибровка ДДт.,36 мм , фактическа (по замерам) 0,20 мм, разность ДДт.н-АДФ 0,26-0,20 0,6 мм. Заданное начальное значение теплового профил , вычисленное по модели при расходе охладител на середину бочки 50 м /ч(что составл ет 50% от максимального расхода 100 м /ч),ДДт.1Т.нач. 0,32 мм. Следовательно , предварительно выбранное заданное значение теплового профил составл ет ЛДзад 0,32 + 0,06 0,38 мм. проверка по модели показывает, что при стационарном режиме и отсутствии возмущений дл поддержани этого заданного значени теплового профил требуетс расход охладител 35 м/ч (35% от максимального ), что вполне осуществимо в услови х эксплуатации стана. Поэтому значение ДД5а 0,38 мм передаетс в блок хранени и вывода рассчитанных управлений. П ред прокаткой очередного рулона в блок 3 ввод т значение следующих параметров режима прокатки, согласно заданию или по результатам прокатки предыдущего рулона: скорость прокатки в данной клетке Vnp , нат жение полосы на входе и выходе из клети б, ибд ; толщина полосы на входе и выходе из клети hj и hj, температура подката Тп , температура эмульсии Тэ . В паузе прокатки, использу полученную информацию , по математической модели рассчиты вают температурное поле и тепловой профиль валка на момент паузы. Затем определ ют расходы охладител дл каждого временного интервала на цикл прокатки, рулона по всем зонам охлаждени Qi, Qi , Qs и т. д. по заданному алгоритму дл различных возможных значений расхода охладител рассчитывают тепловой профиль валка , в качестве исходной информации использу хран щиес в блоке сбора и хранени значени параметров прокатки и фактической тепловой профиль. В результате расчета выбирают то значение расхода, которое минимизирует отклонение расчетного профил от заданной величиныАДадна данном временном интервале. Выбранные значени расхода охладител и врем их отработки запоминают в блоке хранени и вывода рассчитанных управлений в в де программы изменени расходов во времени. При прокатке рулона регулирующие клапаны системы охлаждени измен ют расход охладител по командам вычислительного устройства в соответствии с программой блока хранени и вывода рассчитанных управлений . Одновременно датчики формы полосы , установленные в клети, измер ют ее плоскостность в середине (Пг) и у боковых кромок (П1 и Пз) передают изменение величины П1 через заданные интервалы времени в блок сбора и хранени значений измер емых параметров. В блоке коррекции начальных уставок вычисл етс неплоскостность (как отклонение А П величин П( от среднего значени Пер р-- Если имеетс отклонение от плоскостности (), то вычисл етс уточненное значение заданного теплового профил АДьад по формулейДзгц АДьар, +КЛП4 , где коэффициент пропорциональности К зависит от сортамента . Пусть, например, через 30 с после начала прокатки рулона оказалось, что КЛП -0,04 мм, тогда А 0 0,38-0,04 0,341им Начина с момента определени нового значени АДзад, регулирование расходов охладител происходит не по ранее рассчитанной программе, а непосредственно по отклонению текущего рассчитываемого или замер емого значений теплового профил АДтек от заданного его значени АДгад . При следующем цикле- контрол плоскостности вновь определ ютс величины ЛП, . Если все ДП; О, то заданное уточненное значение АДгад сохран етс , если отклонение от плоскостности еще не достигло нул , то указанные операции уточнени повтор ютс . Таким образом, в процессе регулировани теплового профил валков обеспечиваютс минимальные отклонени от плоскостности проката. Предложенный способ позвол ет за счет правильного выбора заданных значений теплового профил улучщать плоскостность металла и выпускать всё холоднокатанные полосы с отклонением от плоскостности, не превыщающим 2-4 мм на погонный метр длины, т. е. первым сортом. Формула изобретени Способ управлени тепловым профилем валков прокатных станов, заключающийс The invention relates to the automation of hot and cold rolling sheet mills, namely to automating the management of the thermal profile of the rolls. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is to control the thermal profile of the rolls, which consists in determining the actual and calculated thermal profile of the rolls, compare the specified thermal profile with the calculated one and work out the deviation of the specified thermal profile from the calculated continuous sectional flow control cooler along the roll barrel 1. However, this method does not indicate which value of the thermal profile should be taken as the target, and There is no connection between the magnitude of a given thermal profile of the roll and the profile and shape of the rolled strip. As a result, with an incorrect choice of a given thermal profile, the use of this method, although it provides the minimum deviation of the calculated heat pro from the given one, does not exclude the fact that the rolled strip has defects in the shape of waviness and warping. which dramatically reduces the quality and efficiency of regulation of the thermal profile of the rolls. The purpose of the invention is to increase the efficiency and quality of regulation of the thermal profile of the rolls and improve the flatness of the rolled products. This goal is achieved by the fact that according to the method of controlling the thermal profile of the rolls, which consists in determining the actual:. calculated thermal profile of the roll, compare the specified thermal profile with the calculated one and work out the deviation of the specified thermal profile from that calculated by continuous sectional flow control of the chiller along the roll barrel; additionally, before rolling, measure the actual initial calibration of the rolls, compare it with the technologically necessary initial calibration value and if actual and technologically necessary initial calibrations as a given initial value of the thermal profile take the value corresponding to the flow rate of the cooler, which is in the range of 40-60% of the maximum flow rate, and if the actual and technologically necessary initial calibrations do not match, the specified initial value of the thermal profile is changed by an amount equal to the difference between the technologically necessary and actual initial calibrations, at the same time, during the rolling process, the deviations from the specified flatness of the latcate are measured and the specified initial value of the thermal profile is changed by an amount proportional to the measured have a deviation. It is known that the required total profile of the rolls is made up of factors derived from the rolling process (deflection, flattening, waving and wear), and controlling factors (initial calibration), thermal profile and roll bending). In this case, the initial calibration in total and the thermal profile should compensate for the sum of deflection, flattening and wear, and as a result create a gap between the rollers that ensures equality of stretch across the strip width, i.e., its flat shape. This ensures the correct preliminary (initial) setup of the mill. The bending of the rolls is used in rolling to eliminate disturbances caused by variations in the size and properties of the rolled strip. When the control effect of the bend is not enough, in addition, for fine adjustment of the gap between the rollers, the thermal profile control is used by sectional variation of the coolant flow rate along the barrel. To do this, at initial setting, the thermal profile must be chosen so that the coolant flow rate in each section is in the range of 40-60% of the maximum flow rate (this allows fine control of the thermal profile both downwards and downwards) . In order to ensure the correct choice of the initial value of the thermal profile, the mills experimentally determine the most appropriate values for the initial roll calibration specified in the rolling process instruc- tions (the so-called "technologically necessary initial calibration). If you set the initial flow rate not 40-60% Qmox (Qmax is the maximum flow), but less than 40%, for example, 20-30% Qmax, then in the case of entering a mill with an increased waviness, it would be necessary to eliminate thermal bulge of the rolls by reducing the flow rate of the cooler, for example, by 30% Qmax, but this would mean complete cessation of the coolant supply and unacceptable overheating of the rolls. Therefore, the correction of waviness with this task of the initial consumption is not guaranteed. Similarly, if you set the initial consumption of the cooler more than 60% Qmay, for example 70-90% Qmax. It is difficult to correct the warping of the rolled stock, since it requires an increase in the coolant flow rate, for example, by 30% Qtnast, and it is impossible to increase it more than before QMest, T () just the initial setting of the flow rate in the range of 40-60% makes it possible to eliminate as waviness , as well as warping, i.e., it guarantees an improvement in the flatness of rolled products. Before rolling, the value of the initial calibration of the rolls to be installed in the mill (the so-called grinding bulge) is measured and compared with the technologically necessary value of the initial calibration. If these values coincide, the given initial value of the thermal profile is assumed to be that which corresponds to the flow rate of the cooler, which is found in the range of 40-60% of the maximum. If the values of the actual and technologically necessary calibrations do not match, the specified initial value of the thermal profile selected by the above method is changed by an amount equal to the difference between the technologically necessary and actual initial calibrations. This achieves the best pre-setting of the regulator system, where the total convexity of the rolls (grinding plus thermal) is constant, most suitable for producing flat products, regardless of the inaccurate choice of the initial roll calibration. During rolling, the flatness of the rolled stock is controlled. This allows, if necessary, to carry out the final - (fine) adjustment of the thermal management system of the mill by changing the preselected predetermined value of the thermal profile by an amount proportional to the measured flatness deviation. The specified value of the specified thermal profile value is used as a setpoint in the thermal profile management system of the rolls, which provides a significant improvement in the flatness of the rolled products. The proposed method can be implemented on a device containing a roll stand with a strip, a stand when rolling the previous roll, a stand when rolling the current roll), a block for collecting and storing values of measured parameters, a mathematical model of the object, a computing device that includes a block for calculating initial settings and a correction block the initial settings, the storage and output unit of the calculated controls. Before installing the new rolls in the cage, the value of their actual initial calibration is measured and entered into the collection and storage unit of the measured parameters, from where the initial calibration value is transmitted to the initial settings calculation unit. It compares the technologically necessary and actual initial calibrations: the calculation of the difference between these values. Then, using a mathematical model, the computer calculates a predetermined initial value of the thermal profile at a coolant flow rate equal to 40-60% of the maximum flow rate provided by the equipment of the cooling system. To this value is added the previously computed difference between the technologically necessary and actual initial calibrations. Thereupon, the preliminary selection of the predetermined value of the heat profile is terminated and transmitted to the storage and output unit of the calculated controls. For example, the initial calibration of DDt., 36 mm, actually (as measured) 0.20 mm, the difference DDt.n-ADF 0.26-0.20 0.6 mm is technologically necessary. The specified initial value of the heat profile calculated by the model at a coolant flow rate in the middle of the barrel is 50 m / h (which is 50% of the maximum flow rate of 100 m / h), DDt.1T.start. 0.32 mm. Consequently, the preselected thermal profile setpoint is LDzad 0.32 + 0.06 0.38 mm. model checking shows that in stationary mode and no disturbances to maintain this setpoint of the thermal profile, a cooling flow of 35 m / h (35% of the maximum) is required, which is quite feasible under the conditions of mill operation. Therefore, a DD5a value of 0.38 mm is transferred to the storage and output unit of the calculated controls. Before rolling the next roll into block 3, the value of the following rolling mode parameters is entered according to the task or the rolling results of the previous roll: rolling speed in this cell Vnp, tension of the strip at the entrance and exit of stand b, ibd; the thickness of the strip at the entrance and exit of the cage hj and hj, the temperature of the rolled strip Tn, the temperature of the emulsion Te. In the rolling pause, using the obtained information, the temperature field and the thermal profile of the roll are calculated by the mathematical model at the time of the pause. Then, the cooling costs for each time interval per rolling cycle, coil through all cooling zones Qi, Qi, Qs, etc., are determined according to a given algorithm, the thermal profile of the roll is calculated for various possible values of coolant consumption, using stored data as initial information the block for collecting and storing the value of rolling parameters and the actual thermal profile. As a result of the calculation, the flow rate value is chosen that minimizes the deviation of the calculated profile from the specified value AD to this time interval. The selected values of the flow rate of the cooler and the time of their processing are memorized in the storage and output unit of the calculated controls in the program for varying the flow rates over time. When rolling a roll, the control valves of the cooling system change the flow rate of the cooler as commanded by the computing device in accordance with the program of the storage and output unit of the calculated controls. At the same time, the strip shape sensors installed in the cage measure its flatness in the middle (Pg) and at the side edges (P1 and Pz) they transmit the change in P1 at given intervals to the acquisition and storage unit of measured parameter values. In the initial settings correction block, the non-flatness is calculated (as the deviation A P of the values of P (from the average value Per p--). If there is a deviation from flatness (), then the adjusted value of the given thermal profile ADyad is calculated, + KLP4, where the proportionality coefficient K depends on the assortment. Suppose, for example, 30 s after the start of roll rolling, it turned out that the LPC is 0.04 mm, then A 0 0.38-0.04 0.341 Starting from the moment of determining the new value of Backs, the cost of cooling is not earlier counted program, and directly from the deviation of the current calculated or measured values of the thermal profile of ADTEC from its specified value of ADGAD. At the next cycle of control of flatness, the LP values are again determined. the flatness deviation has not yet reached zero, then the specified refinement operations are repeated. Thus, in the process of adjusting the thermal profile of the rolls, minimal deviations from the flatness of the rolled products are provided. The proposed method allows, due to the correct selection of the set values of the thermal profile, to improve the flatness of the metal and to produce all cold rolled strips with a deviation from flatness not exceeding 2-4 mm per linear meter of length, i.e. first grade. The invention The method of controlling the thermal profile of the rolls of rolling mills, consisting
в том, что определ ют фактический и расчетный тепловой профиль валка, сравнивают заданный тепловой профиль с расчетным и отрабатывают отклонение заданного теплового профил от расчетного непрерывным посекционным регулированием расхода охладител вдоль бочки валка, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности и качества регулировани теплового профил валков и улучшени плоскостности проката, перед прокаткой измер ют величину фактической исходной калибровки валков , сравнивают ее с технологически необходимой величиной исходной калибровки и при совпадении фактической .и технологически необходимой ис;ходных калибровок в качестве заданного начального значени теплового профил принимают его величину, соответствуюшую величине расхода охладител ,- наход щейс в интервале 40-60% от максимального расхода, а при несовпадении фактической и технологически необходимой исходных калибровок заданное начальное значение теплового профил измеи ют на величину, равную разности технологически необходимой и фактической исходных калибровок, при этом во врем прокатки измер ют отклонени от заданной плоскостности проката и измен ют заданное начальное значение теплового профил на величину , пропорциональную замеренному отклонению .in determining the actual and calculated thermal profile of the roll, compare the specified thermal profile with the calculated one and work out the deviation of the specified thermal profile from the calculated continuous sectional control of the coolant flow rate along the roll barrel, characterized in that, in order to increase the efficiency and quality of the thermal profile control rolls and improving the flatness of the rolling, before rolling, measure the actual initial calibration of the rolls, compare it with the technologically necessary value initial calibration and when the actual and technologically necessary initial calibrations coincide, the given initial value of the thermal profile is taken as its value corresponding to the flow rate of the chiller, which is in the range of 40-60% of the maximum consumption, and if the actual and technologically necessary the initial calibrations, the specified initial value of the thermal profile is measured by an amount equal to the difference between the technologically necessary and actual initial calibrations; atki measured deviations from a predetermined rolling and flatness alter the predetermined initial value of the thermal profile of an amount proportional to the measured deviation.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР № 710705, кл. В 21 В 37/10, 1977.Sources of information taken into account in the examination. USSR Author's Certificate No. 710705, cl. At 21 At 37/10, 1977.