Устройство для управления охлаждением листового проката

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 37/10 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГГВ втоматик.Горностай,и Ю,И,Ли 2,002.52ии 9 156967 10,ыходе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делдм изОБРетений и ОткРытий АВТОР(ЯОМУ СВИДЕТ(71) Киевский институтим. ХХУ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЕМ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использованопри управлении охлаждением листового проката на станах горячей прокатки, Цель изобретения - повышениеточности поддержания температурыконца прокатки и надежности работыустройства. Устройство для управления охлаждением листового проката содержит установку межклетевогоохлаждения полосы, датчики 17 темпе туры полосы на входе и н1268234 гулиронание температуры полосы производится по сигналу датчика 17 температуры, На основании этого,сигнала (й ) рассчитывается н блоке 19 5 температура полосы на выходе. из устройства по Формуле Ср =399+0,б 59;223 10 /Ч Ь где м - заправочная скорость полосы, и - толщийаполосы ча выходе гз устройства. Значениесравнивается с заданнымзначением (г) и при наличии рассогласования расчитынается необходимое количество охладителя по Формуле Р =Ч К (р -й), где К - коэфФициент, зависящий от типоразмераполосы. Согласно значению Ц в блоке22 производится выбор включенияотсечных клапанон, 2 ил,Изобретение относится к ме галлургии и может быть использовано приуправЛении охлаждением листовогопроката на станах горячей прокатки.11 ель изобретения - повышение надежности работы устройства и точности регулирования температуры полосы при использовании воды оборотного цикла и промышленного сжатого воздуха, 1 ОНа фиг, 1 показано устройство дляуправления охлаждением листовогопроката, на фиг. 2 - графики зависимостей расхода охлаждающей жидкостив устройстве и в секциях охлаждения 5от числа дискретных состояний устройства,Устройство состоит из пяти секцчч1 охлаждения, расположенных междуклетями 2 стана горячей прокатки, 2 ОСекции охлаждения позволяют охлаждать горячекатаную полосу сверху иснизу соответствующими группами коллекторов, имеющих общий водовод 3 инерегулируемые сопла 4,Водовод каждой секции разделен натри канала 5-7, которые состоят изтруб различных диаметрон с последующим их объединением н обший водовод, В каждом канале установлены от- ЗОсечные клапаны 8-10. Подбором диа-метров труб в каждой секции возможно установить расход охлаждающейжидкости в соотношенич 1".2:4 СоотчистонЬй группы клетей, вычислительную машину 18, расходомер 1 б, выходы датчиков температуры и расходомера соединены с входами вычислительной машины, причем трубопроводкаждого межклетеного промежутка выполнен из трех параллельных труб,сечения которых относятся как 1:2;4,в каждой из труб установлен отсечной клапан, а трубопровод магистрали 11 разделен на две трубы 12 и 13,сечения которых относятся как 1:2 ин каждой трубе также установлены отсечные клапаны 14 и 15, после которых обе трубы объединены в одну3, на которой установлен расходомер1 б, выходы вычислительной машинысоединены с отсечными клапанами,Реношения расхода 1:2:4 выбраны исходя из того что отсечные клапаны имеют дна устойчивых положения: включено, выключено,Водовод магистрали 11 расчленен на два канала 12 и 13 с различными диаметрами труб, н каждой из которых установлены отсечные клапаны 14 и 15,.Выбраннь:е диаметры труб могут обеспечинать расход охлаждающей жидкости н магистрали и соотношении 1:2 В магистрали установлен расходомер 16 для тарировкиканалов устройства и измерения расхода охлаждающей жидкости. На входе и выходе из устройства находятся датчики 17 температуры, Устройство содержит вычислительную машину 18,Вычислительная машина состоит из олска 19 математических модулей расчеа, блока 20 обработки сигна-. лон датчиков температуры, блока 21 обработки сигналон расходомера,блока 22 упргнления отсечными клапанамиьНа основе сигналов датчиков 17 температуры вычислительная машина 18 огредгляет необходимый расход охлаждающей жидкости для получения заданной температуры полосы, Затем дл точной дискретной подачи охлаждающей жидкости на полосу вычислительная машина выбирает рациональное включение отсечных клапанов в уст 3 12 ройстве, при этом контроль установленного расхода производится расходомером,Управление отсечными клапанами (блок 22) происходит на основании зависимостейЦ =й (1),где Ц - рассчитанное значение расГхода охлаждающей жидкости;И - число дискретных состоянийустройства, графики которыхзакладываются в память вычислительной машины.Число возможных дискретньгх состояний устройства определяется формулойИ:(2 Р) (2"-1) и,где Р - число отсечных клапанов вмагистрали;,К- число отсечных клапанов всекции;п - число секций,Каждая секция устройства охлаждения позволяет получить семь уровнейрасхода охлаждающей жидкости, чтосоответствует включению отсечныхклапанов 8, 9, 8 и 9, 10, 8 и 10,9и 1 О, 8, 9 и 1 О соответственно. Приэтом пять секций охлаждения даюттридцать пять уровней расхода. Расход в магистрали 11 может приниматьтри значения при включении отсечныхклапанов 14, 15, 14 и 15. Поэтомувся установка позволяет получить353=105 дискретных состояний, чтообеспечивает точность регулированиярасхода порядка 1 , используя семнадцать отсечных клапанов,Для увеличения точности регулирования температуры полосы возможно использование большего числа каналовс отсечными клапанами в магистрали и секциях охлаждения.Устройство работает следующим образом.Регулирование температуры полосы производится по сигналу датчика 17 температуры, установленного на входе в устройство охлаждения. На основе этого сигнала, обработанного в блоке 20, в блоке 19 рассчитывается температура полосы на выходе из устройства по формуле=399+0,659 е-223 10 /М Ь,б 8234где Т- температура полосы на входев устройство;заправочная скорость полосы;толщина полосы на вьгходе из5 устроиства.Значение Тр сопоставляется со зна.чением заданной температуры полосына выходе из устройства. Если междуэтими величинами имеется расхождеО ние, то рассчитывается необходимоеколичество охлаждающей жидкости поформуле 5 где Е - коэффициент, зависящий оттипоразмера полосы,Согласно рассчитанному значениюрасхода охлаждающей жидкости в блоке22 производится выбор включения от 20 сечных клапанов,Алгоритм расчета охлаждающей жидкости и рационального включения отсечных клапанов следующий.Производится расчет расхода ох 25 лаждающей жидкости.Для выбора комбинаций включенияотсечных клапанов устройства в память вычислительной машины закладываются графики зависимостей расхоЗО да охлаждающей жидкости от дискретных состояний устройства Цр =Г, (И),Чр =Хг(И), Ц,ре Р) и значения расходов в магистрали при различном включении клапанов 14 и 5 в виде констант установки: 11 у чрЯПо значению рассчитанной величины Цр определяется необходимостьвключения магистральных клапанов 14и 15. Если ООр то выбираетсязависимость Ор =Й (И) и включаетсятолько клапан 14. Если (, (ОрЙ, товыбирается зависимость ( =Г(М) ирвключается только клапан 15, ЕслиЦ Г,рГ, то выбирается зависимостьЦ =Кз(И) и включаются клапаны 14 и15. Если Цр(, т,е. нужный расходжидкости больше возможного, то длядостижения заданной температуры Снеобходимо уменьшить заправочнуюскорость Ч и произвести расчет охлаждающей жидкости, используя новоезначение скорости,Далее определяется необходимостьвключения отсечных клапанов каналов55секций охлаждения. Выбор включенияотсечных клапанов производится почислу дискретных состояний И, которое соответствует рассчитанному зна1268234 3 =А, остаток И,Т а б л и ц а0 1 2 3 4 5 А Номера сек 1 1,2 1,2,3 1,2,3,4 1,2,3,4,5ций включе- ния 1 2 3 4 5 б 3чению Я, на выбранной зависимости (р и(М). Найденное значение Я округ. ляется до ближайшего целого. Число включенных отсечных клапанов определяется по Формуле Остаток В говорит о том, какие клапаны следующей секции надо включить, Выбор каналов включения производится по табл, 2,Таблица 2 Номераканаловвключения 8 9 8,9 . 10 8,10 9,10 На фиг. 2 приведены графики зависимостей расхода охлаждающей жид" кости в устройстве Ор,и в секциях охлаждения Ц от числа дискретных состояний устройства И.Зависимость Цр =К(И) характеризует изменение расхода в устройстве охлаждения при включении магистрального клапана 14. Данная зависимость имеет нелинейный характер,при этом 0, =5 л/с, 0,;-170 л/с, что не исчерпывает ресурса установки. Соответствующая ей зависимость= =Ч,(М) характеризует изменение расхода охлаждающей жидкости в каждой секции охлаждения,Зависимость Ц =й(Н) характеризует изменение расхода охлаждающей жидкости в устройстве охлаждения при включении магистрального клапана 15. Для нее Я, =11 л/с, (1, = =385 л/с. Этой зависимости соответствует кривая Я =ФР)Зависимость Др =Г (М) характеризует изменение расхода в устройстве при включении магистральных клапа-. нов 14 и 15. При таком включении=25 л/с, щ,=555 л/с, что пойЛпзволяет полностью исчерпать ресурс где А - целая часть от деления,определяющая число секций, вкоторых включены все клапаны2В - остаток от деления, 5Зависимость числа включенныхсекций от целой части А задана втабл, 1. установки. Этой зависимости соответствует кривая ( =9,(И).Анализ зависимостей О =Г(11) показывает, что если для охлаждениятребуется расход, находящийся впределах 0 с ЦрЦ, то нужно опреде 25лять количество включенных отсечных клапанов по зависимости Цр =й, (Ы;если Ц 1 Цр.Г то по зависимостиЦ =1(Н), если 4 С О, то по зависимости=Г(И), где С 1=70 л/с,30 фЦ =385 л/с, Ц =555 л/с - константыустановки, равные расходам охлаждающей жидкости, которые обеспечиваются включением магистральных клапанов14, 15, 14 и 15 соответственно, Кроме того, приращение расхода жидкос 35 ти при изменении на одно дискретноесостояние различно. Так, для Цр ==5 л/с, минимальное д 2=1 л/с исоставляют 0,97. и 0,27. от макси 4 О мального расхода. Для рабочей области Яр =(11), попадающей в интервал О, 0 рО д 3-8 л/сф В 4=3 л/с исоставляют 1,447, и 0,547, соответст 45венно. Для рабочей области Ц =Г (И)р- зв интервале 11 ЦрО, а 5=10 л/с,д 6=5 л/с:и составляют 1,87 и 0,9%соответственно,Таким образом, используя зависимости 11 р=Х(р 1) в устройстве, можнорегулировать расход охлаждающей жидкости с дискретностью, находящейсяв интервале 0,2-1,8%, а в среднемона составпяет 1%, тогда как регу лирование расхода жидкости при включении клапанов обычным способом осуществляется с дискретностью, равной5,887, т,е. имеет место повышение1268234 Формула ие оставитель 10.Рыбье ехред М,Моргентал орректор Т Колб едактор Г,Гербе Заказ 5960/6 Тираж 518 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРий и открытийаушская наб., д, 4/5 ул. Проектная,приятие, г, Ужг уровня дискретности болев, чем впять раз. Таким образом, зная зависимость 1 р=1(М), можно определить количество отсечных клапанов, которые необходимо включить, чтобы обеспечить рассчитанный расход охлаждающей жидкости, И поскольку в устройстве производится последовательное включение клапанов в секциях,то при расчете расхода в каждом канале учитывается расход в данный момент через другие секции. изобретения Устройство для управления охлаждением листового проката, включающее охлаждающую установку, содержащую магистраль, секции охлаждения, водоводы секций, нерегулируемые сопла, датчики температуры полосы, соединенные с первым и вторым входами вычислительной машины, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и точности регулирования температуры полосы при использовании воды оборотнороизводственно-полиграфическо го цикла и промышленного сжатоговоздуха, оно снабжено отсечными клапанами, расходомером, при этом магистраль расчленена на два канала 5 и водовод каждой секции охлаждениярасчленен на три канала и затем объединены соответственно в магистральи водовод секции, в каждом каналеустановлен отсечной клапан, причем 10 каналы выполнены из труб с соотношениями сечений в магистрали 1:2, ав каждой секции - 1:2;4, кроме того, в магистрали установлен расходомер, выход которого соединен с тре тьим входом вычислительной машины,содержащей последовательно соединенные блок обработки сигналов расходо-мера, блок математических моделей расчета, блок управления от сечными клапанами и блок отработки сигналов датчиков температуры,входы которого являются первым и вторым входами вычислительной машины, а выход соединен с вторым входом блока математических моделей расчета, при этом выход блока управления отсечными клапанами является выходом вычислительной машины и соединен с отсечными клапанами.