Способ управления термоупрочнением проката на выходной стороне сортового стана и устройство для его осуществления

(511 4 В 21 В 37/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ 11 И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯд/(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЕМ ПРОКАТА НА ВЫХОДНОЙ СТОРОНЕ СОРТОВОГО СТАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производстваи может быть использовано при про(21) 3923472/22-02(71) Криворожский филиал Киевскогоинститута автоматики им.ХХЧ съездаКПСС(56) Патент Японии Р 50-5663,кл. В 21 В 37/00, 1975.Авторское свидетельство СССРР 1178517, кл. В 21 В 37/10, 1984. изводстве термоупрочненной сталиЦель изобретения - повышение надежности управления и снижение энергозатрат, Сущность изобретения заключается в том, что измеряются: температура проката - датчиком 3, размер поперечного сечения проката - датчиком 4, скорость проката - датчиком 5, температура охладителя на входе в установку 2 термоупрочнениядатчиком 6, температура охладителя ца выходе их установки 2 - датчиком .7. Сигналы с указанных датчиков поступают ца входы вычислительного блока 8, где по цим рассчитывается расход охладителя, который необходимо подавать в установку термоупрочцеция для охлаждения проката до заданной температуры. За заданный интервал времени выделяют анализатором 10 минимальное значение расчетного .значения охладителя, по которому регулятором 11 и клапаном 12 изменяют1279692 расход охладителя. До места уста.- новки насоса 15 на трубопроводе подачи охладителя в установку подают в охладитель полиакриламид, причем его расход изменяют в зависимости отМ Изобретение относится к черной металлургии, а именно к автоматизации прокатного производства и может быть использовано при производстве термоупрочненной стали. 5Цель изобретения - повышение надежности управления процессом и снижение энергозатрат.На фиг.1 приведена блок-схема уст 0 ройства; на фиг.2 - зависимость между расходом охладителя и концентрацией раствора полиакриламида, определенная в промышленных условиях; на фиг,3 - блок-схема анализатора на5 фиг,4 - блок-схема функционального преобразователя; на фиг5 - функция преобразования функционального преобразователя. Между последней чистовой клетью 120 и установкой 2 термоупрочнения проката и на трубопроводах подачи охладителя установлены датчики контроля технологических параметров проката и процесса термоупрочнения: датчик 3 температуры проката, датчик 4 размера поперечного сечения проката, датчик 5 скорости проката, датчики б и 7 температуры охладителя на входе и выходе установки 2 термоупрочнения30 соответственно. Выходы всех датчиков подсоединены на вход вычислительного блока 8, на один иэ входов которого подсоединен задатчик 9 требуемой температуры охлаждения. Выход вычисли тельного блока 8 подсоединен на вход анализатора 10, Первый выход анализа" тора 10 подсоединен на вход регулятора 11 расхода охладителя, выход которого соединен с регулируемым кла- ф паном 12, Второй выход анализатора 10 подсоединен к входу функционального преобразователя 13, выход которого подсоединен на вход регулятора 14 концентрации раствора полиакриламица разности текущего расчетного значениярасхода охладителя и минимальногозначения расхода схладителя, определенного за предыдущий заданныйинтервал времени. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. в охладителе, который расположен перед насосом 15 подачи охладителя.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что управление расходом осуществляется не только с помощью клапанов на трубопроводе и дополнительного включения насоса (постоянная составляющая), но и путем изменения концентрации раствора полиакриламида в ахладителе, поступающем в насосную установку (переменная составляющая). Увеличение расхода охладителя без увеличения давле- ния происходит ввиду уменьшения гидравлических потерь по трассе подачи охладителя. Управление по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.По значениям параметров проката и процесса термоупрочнения, получаемых от соответствующих датчиков, и по значению сигнала задатчика требуемой температуры охлаждения в вычислительном блоке рассчитывается расход охладителя Я из уравнения теплового баланса. Сигнал, пропор- циональный этому значению, поступает на вход анализатора, где разделяется на постоянную Яси переменную ЯрсоставляющиеСигналЯодпо ступает на вход регулятора, по коман" де которого в зависимости от величины сигнала производится отработка управляющего воздействия регулируемыми клапанами, расположенными на трубопроводе подачи охладителя, сигнал Ящ, поступает на вход функционального преобразователя, в котором определяется концентрация раствора полиакриламида, подаваемого в систему с целью увеличения расхода охладителя, компенсирующего колебания технологических параметров проката и процесса термоупрочнения.Устройство работает следующим образом.Сигналы от датчиков 4-7 соответственно температуры проката, размерапоперечного сечения проката, скорости проката, температуры охладителяна входе и выходе установки термоупрочнения поступают на входы вычислительного блока 8, на один из входовкоторого поступает сигнал с выхода 1 Озадатчика 9 требуемой температурыохлаждения проката.,По значениям этих сигналов в вычислительном блоке 8 по уравнениютеплового баланса рассчитывается значение расхода охладителя, необходимоедля охлаждения проката до заданнойтемпературы. Сигнал Я, пропорциональный значению расхода охладителя, свычислительного блока 8 поступает 20на вход анализатора 10 (фиг.3), гдепроизводится разделение сигнала Яна постоянную Яи переменнуюЯ чанг составляющие. Разделение сигнала 0 производится следующим образом: 25в блоке 16 памяти текущих значенийчерез промежутки времени, определяемые задатчиком 17 времени, производится накопление М измерений Я1Блок 16 памяти текущих значений пред- Зоставляет собой блок сдвигающих регистров, число И которых определяетсязадатчиком 18 числа измерений. Значения текущих измерений поступают вблок 19 выделения минимального значе 35ния измерения, которое и принимаетсяза постоянную составляющую ОсорэВеличина сигнала Япоступает навход цифро-аналогового преобразователя 20, где преобразуется в величину Пс р 4, задания регулятору 11 расхода охладителя. Пропорционально величине сигнала Пв регуляторе11 вырабатывается управляющее воздействие, сигнал которого поступаетна вход регулируемого клапана 12 на ф 5трубопроводе подачи охладителя.Сигнал минимального значения текущего измерения с выхода блока 19 поступает на вход блока 21 вычитания,на второй вход которого поступает 5 Отекущее значение Я. Разница междуЦ, и Ц ; является переменной составляющей Я чог, сигнал которой поступает на вход функционального преобразователя 13 (фиг.4). Переменная составляющая Цчпоступает на регистр22 значений, выходы которого подсоединены на входы линейных цифро-аналоговых блоков 23, а выходы последних через схему 24 согласования подсоединены к блоку 14. Функция преобразования функционального блока 13представлена на фиг.5 где Я - пе у чагременная составляющая сигнала заданияна управление расходом, С в , концентрация раствора полиакриламида.При переходе на новую марку сталиили профилеразмер, характеризующиесяновыми значениями технологическихпараметров проката и процесса термоупрочнения, а также значением заданной температуры охлаждения проката,анализатор 10 выдаетпо первому выходу сигнал на вход регулятора 11расхода охладителя, выходной сигналкоторого подается на вход регулируемого клапана 12, находящегося натрубопроводе охладителяПри отклонении значений технологических параметров проката или процесса термоупрочнения анализатор 10выдает через второй выход переменнуюсоставляющую сигнала на изменениерасхода охладителя на вход функционального преобразователя 13, сигналкоторого подается на вход регулятора14 концентрации полиакриламида. Таким образом, не изменяя давления всистеме подачи охладителя по первомуконтуру управления, изменяют расходохладителя в системе термоупрочнения.Управление по двум контурам исключает необходимость частой перестройкимощных регулирующих клапанов, находящихся на трубопроводе охлаждения,или повышения давления в системе охлаждения,Применение способа управления тер-,моупрочнением проката на выходнойстороне сортового стана и устройствадля его реализации обеспечит повышение качества проката и надежностиуправления процессом и снижение энергозатрат.Формула изобретения1. Способ управления термоупрочнением проката на выходной стороне сортового стана, включающий измерение температуры проката, размера поперечного сечения проката, скорости проката, температуры охладителя на входе и выходе установки термоупрочнения, расчет по ним расхода охладителя, поаваемого в установку термоупрочнения для охлаждения проката до заданной127 температуры, управление расходом охладителя путем воздействия на регулирующие клапаны, находящиеся на трубопроводе охладителя, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности управления процессом и снижения энергозатрат, дополнительно подают в охладитель полиакриламид, выделяют минимальное зна" чение расчетного расхода охладителя за заданный интервал времени, по которому изменяют расход охладителя, а расход полиакриламида изменяют в зависимости от разности текущего расчетного значения расхода охладителя и минимального значения расхода охладителя, определенного за предыдущий заданный интервал времени.2. Устройство управления термоупрочнением проката на выходной стороне сортового стана,. содержащее дат" чики температуры проката, размера поперечного сечения проката, скоростипроката, температуры охладителя на входе и выходе установки термоупрочнения, задатчик требуемой температуры ,охладителя проката, вычислительный 9692 ,Бблок, регулятор расхода охладителя,регулируемый клапан, причем все датчики и задатчик требуемой температурыохлаждения проката подсоединены навходы вычислительного блока, выходрегулятора расхода охладителя соединен с регулируемым клапаном на трубопроводе охладителя, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повы шения надежности управления процессом и снижения энергозатрат, оноснабжено насосом, анализатором, функциональным преобразователем и регулятором концентрации полиакриламида 15 в охладителе, который расположенперед насосом, причем вход анализатора соединен с выхоцом вычислительногоблока, первый выход анализатора соединен с входом регулятора расхода 20 охладителя, а второй выход анализатора соединен с входом функционального преобразователя, выход которогосоединен с входом регулятора подачиконцентрированного раствора лоли акриламида, причем насос установленна трубопроводе подачи охладителяв установку термоупрочнения1279692 РИ Соетавитель Ю.РыбьевРедактор Л.Веселовская Техред Л.СердюковаКорректор овая аказ 6994/8 18 ВНИИП нног по тени 11303 35, ное/5 изводственно-полиграФическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 5 И Государстве делам изобре 5, Москва, ЖПодпикомитета СССи открытийушская лаб