Способ регулирования температуры по длине трубы перед редуцированием и калиброванием в многозвенной электрической проходной печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 0% (111 З(51) С 21 Р 11/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(,-С.1 где Йм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(72) А.А.Фотов, Ю.И.Блинов, Е.М.Халамез, Б.Г,Барменков, В.И.Аршин, Э.О.Нодев, В.М.Власов и Е.А.Белов (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (53) 621.365.52(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 379296, кл. В 21 В 17/14, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Р 567762, кл. С 21 0 11/00, кл. Н 05 В 1/05, 1977.3, Авторское свидетельство СССР В 748366, кл. С 05 Э 22/00, 1979.(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕ-.РАТУРЫ ПО ДЛИНЕ ТРУБЫ ПЕРЕД РЕДУЦИРОВАНИЕМ И КАЛИБРОВАНИЕМ В МНОГОЗВЕННОЙЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОХОДНОЙ ПЕЧИ, включающий измерение температуры участковтрубы на входе в печь, подачу вовходное звено нагрева постоянной мощности, измерение температуры участковтрубы после входного звенапечи, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода металла путемуменьшения разнотолщинности стенкитрубы и экономии электроэнергии,при подогреве предыдущей трубы еесреднюю температуру измеряют на выходе иэ печи, сравнивают ее с заданной температурой на выходе из печии устанавливают мощность звеньев нагрева, кроме первого, согласно следующей формуле суммарная мощность остальных звеньев нагрева, кВт; постоянная мощность, подава- В емая во входное звено нагрева, кВт; температура участка трубы до нагревательной печи, фС; температура участка трубыае после входного звена печи, Сф/заданная температура на выходе иэ печи, фС; средняя температура предыдущей трубы на выходе иэ печи, фС.Изобретение относится к регулированию температуры индукционного нагрева, в частности при нагреве трубперед редуцированием и калиброваниемв многозвенной электрической проходной печи, и может быть использованодля стабилизации температуры по длине труб перед их редуцировацием иликалиброванием для снижения раэностенности и, следовательно, сокращениярасхода металла и повышения качестчаготовых труб.Известен способ согласно которомудля получения требуемого распределения температуры нагрева по длинетрубной заготовки при вхождении виндукционную печь передних и заднихконцов заготовок с определецной,заранеевыбранной для заданной партии заготовокдлиной скачкообразно увеличивают мощность этой печи на определенную, заранее выбранную для данной партии трубвеличину, Таким образом, способ реали.зуется программным управлением (11.Однако в то время, как длина нагреваемого участка строго определена,длина участков трубы с разными исходными температурами колеблется даже впределах одной партии труб, что приводит к перегреву или недогреву отдельных участков труб.Известен также способ, состоящий втом что для выравнивания температу 1ры по длине труб измеряют температуру труб до нагрева в индукционной35печи, определяют среднюю температурутрубы по участкам, сравнивают с заданной, при наличии разницы изменяют скачкообразно мощность индукционной печи на величину, пропорциональную этой разности 23,Недостаток этого способа заключа".ется в том, что при управлении нагревом не учитывается количество металла, поступающего на нагрев, химический состав, скорость прокаткии т,д, Колебания этих параметров приводят к неравномерному нагреву отдельных участков труб,Наиболее близким по технической50сущности к изобретению является способ управления нагревом в многоэвенной проходной печи, включающий определение температур участков трубыво многих зонах нагрева печи, сравнегиие их с заданной и формирование горезультату сравнения управляющего сигнала на изменение мощности в выходныхзонах нагрева, при котором, с целью повышения точности регулирования температуры, для каждого участка трубы во входную зону подают постоянную мощность, определяют приращения температур участков трубы и формируют управляюшие сигналы ца изменение мощности в выходных зонах нагрева прямо пропорционально мощности, подаваемой во входную зону нагрева, и обратно пропорционально приращению температуры участков трубь. .31,Недостаток известного способа заключается в том, что при управлении нагревом не ,читывается фактическая нагревательная способность выходных эон многозвецной электрической проходной печи. Одной из причин изменения нагревательной способности выходных эоц печи является расстройка цагревательного контура при автоматическом или другом отключении части построечных конденсаторов, вследствие чего при подаче одного и того же сигнала управления нагревом при настроенном или расстроенном нагревательном контуре труба нагревается до различных значений температуры. Отсюда частая цеобходимость остановки технологического процесса для наладки,Наличие недогретых участков, особенно на концах труб, снижает точностьготовых труб, увеличивает обреэь концевых участков, т.е, увеличивает расход металла, нагрузки на оборудование и износ. технологического инструмента, а перегрев отдельных участковведет к перерасходу электроэнергиица нагрев труб,Целью изобретения является сокраще. цие расхода металла путем уменьшения раэнотолшицности стенки трубы и экономия электроэнергии.Поставленная цель достигается тсм, что при способе регулирования температуры по длице трубы перед редуцированием и калиброваниеи в многоэвенцой электрической проходной печи, включающем измерение температуры участков трубы ца входе в печь, подачу во входное звено нагрева постоянной мощности, измерение температуры участков трубы .-.осле входного звена нагрева, при подогреве предыдущей трубы ее средцюю температуру измеряют на выходе из печи, сравнивают ее с заданной температурой на выходе иэ печи и устанавливают мощность звеньевнагрева, кроме первогосогласно следующей формуле:1 ЙМЬ(4 1 с -ьа )(Ь о) игде 1 Й - суммарная мощность остальных звеньев нагрева, кВт;К, - постоянная мощность, подаваемая во входное звено наг"рева, кВт; 1 О1, - температура участка трубы донагревательной печи, С;температура участка трубыпосле входного звена печи, С;уа - заданная температура на выхо.15ьде из печи, С;со- средняя температура предьдуощей трубы на выходе из печи 1 С,Способ осуществляется следующим образом. 20При подогреве предыдущей трубы ее фактическую среднюю температуру измеряют на выходе из многозвенной элек. трической проходной печи Жм ), срав. нивают ее с заданным значением тем тературы (ср в) и эту разность температур запоминают.В момент входа очередной трубы в линию многозвенной электрической про" ходной печи входное звено (первый ЗО нагреватель по ходу трубы) загружают постоянной мощностью Ч, отдаваемой на нагрев. Для линии индукционного подогрева труб трубопрокатных агрегатов (ТПА) "30-102", "140" и и н80 эта мощность может составлять35 1000-1500 кВт. Определяют температуру по участкам трубы до ( ) и после Я,) этого звена. Путем деления постоянной мощности М на разность тем 40 ператур 1 - 1 определяют мощность, затрачиваемую на изменение температуры по участкам трубы на 1 ОСДля указанных станов Ь по участкам трубы может быть 550-850 С а разФ45 ность температур 1-1 о составляет 20-50 С.По мере поступления трубы в выходные звенья нагрева (последующие нагреватели) их суммарную мощность вы 50 числяют и устанавливают пропорционально разности температур заданной на выходе из печи и за входным звеном нагрева (1 ж), мощности, затрачиваемой на изменение температур, на 1"С" , и величине, характеризующей степень соответствия фактической и заданной температур предыдущей трубы, т. е. суммарную мощность звеньев печи, кроме первого, формируют по выражению Температура трубы на выходе из печи р должна находиться в пределах 950-1050 С и зависит от сортамента и назначения готовых труб. Суммарная мощностьЯ для получения укаэанной температуры на выходе из печи может составлять ч 500-13500 кВт.Измерение фактической средней температуры трубы на выходе из печи и учет величины, характеризующей степень соответствия фактической и заданной температур при формировании мощности печи при любых изменениях нагревательной способности (например, при растройке индукционного нагревателя), позволяет обнаружить неточность регулирования температуры и лик. видировать ее уже на следующей трубе,П р и м е р. При прокатке труб, например, диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм на ТПА "30-102" одно временно в подогреве труб может участвовать 8-9 индукционных нагревателей (индукторов). Номинальная мощность загрузки каждого нагревателя составляет 1500 кВт.Первый индуктор по ходу движения трубы загружают постоянной мощностью например номинальной 1500 кВт, При поступлении на подогрев измеряют температуру по ее участкам, которая находится в пределах 660-800"С, причем наиболее охлажденным участком является задний конец трубы, а более нагретым - передний.После выхода трубы иэ первого индуктора вновь измеряют температуру участков трубы и определяют приращение температуры по этим участкам. Приращение температуры на первом индукторе составляет 30-50 С. Определяют мощность, затрачиваемую на изменение температуры на 1"С в первом индукторе, которая может быть 30- 50 кВт/ С. Для каждого из оставшихся 7-8 индукторов формируют сигнал управления и по мере поступления в них соответствующих участков трубы загружают их так, чтобы суммарная мощность оставшихся индуктаров была равна произведению разности температур заданной на выходе из установки ч фактической из первого индукто1 09452 Составитель Г.ДеминРедактор И.Николайчук Техред М,Тепер Корректор С.Шекмар Заказ 600 б/ 19 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб.д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная 4 ра, мощности, затрачиваемой на изменение температуры на 1 фС и величины,характеризующей степень соответствия фактической и заданной температур предыдущей трубы. При этом для 5случая подогрева первой трубы в качестве температуры предыдущей трубыпринимают заданную температуру навыходе из печи. В результате приподогреве наиболее нагретого переднего участка трубы суммарная мощность составляет 3000-7500 кВт, причем величина загрузки каждого индуктора не имеет значения, важно, чтобысуммарная мощность равнялась требу"емой, На наиболее охлажденном участке суммарная мощность 10500"13500 кВт. При выходе трубы из линии подогрева измеряют фактическую среднюю 20 температуру всей трубы, сравнивают ее с заданным значением температуры, вычисляют и запоминают величину, характеризующую степень соответствия фактической и заданной температуры, которая используется при формировании мощности индукторов в процессе подогрева очередной трубы. Способ регулирования температурыпо длине трубы может быть реализован на ТПА "30-102" "140" "80" идругих, имеющих индукционный подогрев труб. Использование способапри прокатке труб улучшает качествотруб по геометрическим параметрам,дает воэможность; производить прокатку труб в поле минусового допуска,что позволяет экономить металл, уменьшить перегрев отдельных участков итем самым получить экономию электроэнергии. Кроме того, предлагаемыйспособ позволяет стабилизироватьструктуру металла и механическиесвойства трубы,Способ позволяет выравнять толщину стенки по длине готовых труб иснизить величину обрези на О, 1 м накаждой трубе, что дает возможностьполучить дополнительно около 1500 тготовых труб. Экономический эффектсоставит около 200000 руб.Кроме того, ожидается экономияэлектроэнергии, уменьшение временипростоев и поломок технологическогооборудования, повышение стойкостилчибного инструмента,