Способ управления ускоренным охлаждением проката и устройство для его осуществления

129796 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИЯЛИСТИЧЕСНИХРЕаВБЛИН м В 2 ТЕНИ 22-02 39738610.11.23 03 21) 22) 46) 71) Киевск ХЧ съе В, БорщевВ. А. Рудин 2) Г аиниев, М. Юрковский, Зльмес. кии (53 (08 (56 про ряч Инс 127,2.002,5 ологических гх станов гоКиев.: 84, с, 123 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4 САНИЕ ИЗ 7. Бюл. У 11ий институт автоматики да КПСС(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСКОРЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ПРОКАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к системам регулирования температуры проката, Цель изобретения - повышение качества проката за счет повышения точности регулирования температуры смотки, Сущность изобретения заклю" чается в том, что по температуре конца прокатки, определяемой измерителем 3 температуры, толщине и( скорости перемещения проката, определяемым измерителями 1 и 5, определяют в вычислителе 7 общий расход хладагента, По общему расходу хлад- агента определяют начальное число подлежащих включению секций охлаждения, Измеряют давление хладагента в подводящем трубопроводе в души рующей установке, измерителем 6, по сигналу которого. корректируют количество включенных секций, 2 с, и 1 з.п, ф-лы, 3 ил.1297960 Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано н системах регулирования,температуры проката перед смоткойего в рулон на станах горячей прокатки.Цель изобретения - повышение качества проката за счет повышенияточности регулирования температурысмотки. ЮНа фиг. 1 представлена схема устройства управления; на фиг, 2 - схема блока компенсации падения расхода хладагента; на фиг. 3 - схема вычислителя. 15Устройство управления (фиг. 1)содержит измеритель 1 скорости проката, связанный с рабочим валкомпоследней чистовой клети 2, измери-тели температуры конца прокатки 3,температуры смотки 4, толщины полосы 5 и давления хладагента 6, вычислитель 7, датчик 8 расхода, блок9 определения крутизны расходной25характеристики, блок 10 компенсациипадения расхода, отсечные клапаны 11душирующей установки. На чертеже обозначена также моталка 12 для смоткипроката 13. Измерители 4,1,3 и 5соединены с первым, вторым, третьимн четвертым входами вычислителя 7,измеритель 6 давления хладагентасоединен с входом датчика 8, выходкоторого соединен с входом блока 9и с первым входом блока 10, второй 35вход которого соединен с выходомблока 9, третий вход - с выходом вы,числителя 7, а выход - с отсчетными клапанами,40Блок 10 компенсации падения расхода хладагента (фиг. 2) содержитзадатчик 14 расхода хладагента, первый 15, второй 16 и третий 17 сумма"торы и блок 18 умножения, первый 19и второй 20 блоки возведения в сте"пень, блок 21 деления и распределитель 22, выход которого является выходом блока 10, первый вход которогосоединен с первым входом сумматора15, второй вход - с вторыми входамиблока 18 умножения, сумматора 15 яблока 21 деления, третий вход - спервым входом блока 18 умножения,третий вход которого соединен с задатчиком 14. Выход блока 18 умножения соединен с первым входом сумматора 16, второй вход которого соединен с выходом блока 19,.а выход -2с входом блока 20, вход блока 19 соединен с выходом сумматора 15 и с первым входом сумматора 17, второй входкоторого соединен с выходом блока20, а выход " с первым входом блока21, выход которого соединен с входом распределителя 22.Вычислитель (фиг. 3) содержит сумматоры 23 - 28, блоки 29 и 30 возведения в степень, блоки 31 - 35 умножения, блоки 36 - 38 деления, блок39 коррекции и блок 40 задания, Первый вход блока 7 соединен с первымвходом сумматора 25, нторой вход -с первым нходом блока 31, третийвход - с входом блока 29 и с первымвходом сумматора 23, четвертый вход -с первыми входами блоков 36 и 37,Первый выход блока 40 соединен спервыми входами сумматора. 24 и блока 32, нторой выход - с вторымивходами блоков 32 и 33, третий выход - с вторыми входами сумматоров23 и 25 и с входом блока 30 четвертый выход - с вторым входом сумматора 24, пятый выход - с первым входом сумматора 26, шестой выход - спервым входом сумматора 26, шестойвыход - с первым входом блока 35,второй вход которого соединен с вы,ходом сумматора 26. Блок 31 вторымвходом соединен с выходом сумматора23, выходом - с первым входом сум"матора 27, второй и третий входы которого соединены с выходами блокон36 и 34. Блок 32 третьим входом соединен с выходом блока 29, выходом - с вторым входом блока 36. Блок33 первым входом соединен с выходом блока 30, выходом - с вторымвходом блока 37, Выход сумматора 24соединен с первым входом блока 34,второй вход которого соединен с выходом блока 37 и с вторым входомсумматора 26, Входы блока 38 соединены с выходами сумматора 27 иблока 35, выход - с первым входомсумматора 28. Вход блока 39 соединен с выходом сумматора 25, выход -с вторым входом сумматора 28, выход которого является выходом вычислителя 7,Сущность способа заключается вследующем,По температуре конца прокатки,толшине и скорости перемещения проката определяют общий расход хладагента, необходимый для охлаждения97960 3проката до заданной температуры смотки, По общему расходу хладагента определяют начальное число И подлежащих включению секций охлаждения, пропорциональное величине общего расхода хладагента, Так как в реальных установках по мере включения секций давление хладагента не сохраняется на заданном уровне, а уменьшается, то расход хладагента 10 через каждую секцию по мере увеличения числа включенных секций уменьшается, следовательно, реальный суммарный расход хладагента через Ы секций оказывается меньше необходи" 5 могообщего расхода, Разность между необходимым и реальным расходами хладагента тем больше, чем больше круТизна расходной характеристики установки. Кроме того, на величину 2 О указанной разности влияет отклонение реального начального расхода хладагента через секцию от заданного значения, соответствующего заданному исходному давлению хладаген та, Крутизна расходной характеристики зависит от величины начального расхода хладагента через секцию, которая зависит от исходного давления хладагента (при выключенных секциях), Причем с уменьшением величины начального расхода хладагента уменьшается и крутизна характеристики. Следовательно, измерение исходного давления хладагента перед нача- З 5 лом ускоренного охлаждения позволяет определить начальный расход че" рез секцию и крутизну расходной характеристики, в соответствии с которыми производят коррекцию суммарного 1 О расхода хладагента путем включения дополнительных секций, Таким образом. устраняют недоохлаждение полосы, вызываемое падением давления хлад- агента по мере включения секций установки, т.е, повышают точность регулирования температуры стойки и ка" чества проката. Устройство работает следующим об О разом,Число и секций, которые необходимо включить для охлаждения полосы до заданной температуры смотки с учетом падения давления хладагента по мере включения секций, может быть определено из условия обеспечения общего необходимого расхода хладагента по выражению где Я - начальный расход хладагентачерез секцию при текущем исходном давлении Р,;крутизна расходной характеристики установки, охлаждения, равная уменьшению расхода через секцию при включении следующей секции;О - расход хладагента через секцию при заданном исходном давлении РИ - число секций, рассчитанноебез учета падения давления при включении секций, т.е, для условия обеспечения заданного давления.До начала процесса ускоренного охлаждения все отсечныеклапаны 1 1 выключены, а измеритель б измеряет ис" ходкое давление Р хладагентав магистрали подвода хладагента к секциям, По значению давления Р датчикт8 определяет величину Я , а по величине Я, блок 9 определяет крутизну и расходной характеристики, соответст" вующую давлению Р , формирование сигналов начального расхода Я через секцию и крутизны Ч расходной характеристики может быть осуществлено цо выражениям 1 т 111 фгде Ки К " коэффициенты, зависящие от параметров установки.При появлении полосы на отводящем рольганге по сигналам скорости 7, температуры Т конца прокатки, толщины Ь проката, поступающим иэ измерителей 1,3 и 5, вычислитель 7 рассчитывает расход хладагента, необходимый для получения заданной температуры мотки, и выдает на третий вход блока 10 соответствующий сигнал начального числа подлежащих включению секций.В вычислителе 7 (фиг, Э) начальное число секций, соответствующее необходимому для получения заданной температуры смотки расходу хладагента, определяется по выражению;1 т- т17 - - д --- р, -;ц-й.еДК Т к т Д К Т.-1 29 7960е бсумматоре 25 по измеренной измерителем 4 и заданной величинам Т исмот- Т температуры смотки, по ступающимс первого входа вычислителя 7 и изблока 40, По отклонению температурысмотки блок 39 коррекции формируетсигнал коррекции, который в сумматоре 28 суммируется с выходным сигналом блока 38.ру По сигналам Я, о и И блок 10(Фиг. 2) определяет суммарное числон- и секций установки, включение которых позволяет устранить недоохлаждение полосы, которое получилось быпри включении И секций, рассчитанных беэ учета уменьшения расходахладагента, и повысить точность реи гулирования температуры смотки ивы- качество проката,о Блок 10 компенсации Формируетть сигнал суммарного числа секций в соответствии с выражением (1) следуюю- щим образом, В задатчике 14 предварительно устанавливается величина,25 равная значению расхода через секцию при заданном исходном давленииР , По сигналу этого расхода, поступающему на масштабирующий вход блока 18, и по сигналам крутизны о рас 30 ходной характеристики иэ расчетногочисла И секций, поступающим с второго и третьего входов блока 10 компенсации, блок 18 Формирует произведение 4 Я И, В сумматоре 15 Формируется сумма Я+Я, котоРая в блоке 19 возводится во вторую степень.я, В сумматоре 1 б Формируется разностьЯв И+Я) -4 Ц 1 И. В блоке 20 эта разность возводится в степень 0,5, а40 в сумматоре 17 Формируется сигнал(я,+ц-Я +ч)"-4 ц цм, сигнал ц,поступающий с входа блока компенсации на масштабирующий вход блока 21Р деления, удваивается и делит выходо" 45 ной сигнал сумматора 17, формируясигнал, соответствующий числу сек"ций, которое необходимо включитьдля обеспечения заданной температуры смотки. В зависимости от величи 50 ны этого сигнала распределитель 22выдает на выход блока 10 компенсации сигналы на включение соответствующих секций где Т - температура конца прокаки 1Т - заданная температура смМ 3ки;Ч - скорость полосы;К,. - коэФФициент марки сталиЬ - толщина полосы;- длина первой зоны воздушного охлаждения (междпоследней клетью и душиющей установкой;Ь - длина отводящего рольгага;скорость ускоренного охлаждения;1 . - длина секции душирующейустановки,В сумматоре 23 по сигналам ТкпТ, , поступающим с третьего входачислителя 7 и с третьего выхода блка 40 задания, определяется разносТ-Т которая в блоке 31 умножается на сигнал скорости Ч, поступащий со второго входа вычислителя 7Сигнал Т в блоке 29 возводится вкпчетвертую степень и в блоке 32 перемножается с сигналами Г и К, пступающими с первого и второго выхдов блока 40 задания, а в блоке 36делится на сигнал Ь, приходящий счетвертого входа вычислителя 7. Вблоке 30 сигнал Т, , заданный вблоке 40, возводится в четвертую.степень, в блоке 33 умножается накоэффициент К , в блоке 37 делитсяна Ь, В сумматоре 24 по сигналами 1, приходящим из блока 40 заданиформируется разность Ь, котораяблоке 34 умножается на К Т:ЬВ сумматоре 27 формируется сигналсоответствующий числителю выражени(2), По выходному сигналу блока 37и сигналу 11, поступающему с пятогвыхода блока 40, в сумматоре 2 б фомируется разность И -К Т:Ь, котрая в блоке 35 умножается на сигнал Г приходящий с шестого выхода блока 40, Выходной сигнал сумматора 27 в блоке 38 делится на выходной сигнал блока 35, Формируясигнал И в соответствии с выражением (2),В вычислителе 7 предусмотренавозможность корректировки сигнала И,если впоследствии, после измерения 55температуры смотки, обнаруживаетсяотклонение температуры смотки от заданного значения, Сигнал отклонения1температуры смотки Формируется в Таким образом, введение в предлагаемое устройство блока компенсации, который с учетом начального расхода хладагента через секцию и крутизны расходной характеристикипозволяет компенсировать уменьшение общего расхода хладагента путемувеличения числа включаемых секций,способствует повышению точности регулирования температуры смотки приизменяющемся давлении хладагента иповышению качества проката,Формула изобретенияЮ1. Способ управления ускоренным охлаждением проката преимущественно душирующей установкой с подводом хладагента к ней подводящим трубопроводом, включающий измерение ско рости, температуры конца прокатки и смотки, толщины проката и давления хладагента в подводящем трубопроводе, регулирование расхода хладагента путем изменения числа включенных 20 секций душирующей установки в зависимости от скорости, температуры конца прокатки, тощины проката и коррекцию расхода хладагента по отклонению температуры смотки от за данного значения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения качества проката за счет повышения точности регулирования температуры смотки, давление хладагента ЗО в подводящем трубопроводе измеряют перед началом ускоренного охлаждения проката, по давлению хладагента определяют начальный расход хладагента через секцию душирующей установгки на крутизну расходной характеристики душирующей установки, в зависимости от которых изменяют число включенных секций,2. Устройство управления ускорен .ным охлщкдением проката, содержащее измерители скорости, температуры конца прокатки, температуры смоткя и толщины проката, отсечные клапаны и . вычислитель, входы которого соедине ны с измерителями скорости, темпе" ратуры конца прокатки, температуры смотки и толщины проката, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества проката за счет повышения точности регулированиятемпературы смотки, оно снабженоизмерителем давления хладагента,датчиком расхода хладагента, блокомопределения крутизны расходной характеристики и блоком компенсациипадения расхода хладагента, причемизмеритель давления соединен с входом датчика расхода хладагента, выход которого соединен с входом блока определения крутизны расходнойхарактеристики и с первым входомблока компенсации падения расходахладагента, второй и третий входыкоторого соединены с выходами блокаопределения крутизны расходной характеристики и вычислителя, а выход соединен с отсечными клапанами,3, Устройство по п, 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок компенсации падения расхода хладагента содержит задатчик расхода хладагента, первый, второй и третий сумматоры, блок умножения, первый и второй блоки возведения в степень, блок деления и распределитель, выход которого является выходом блока компенсации падения расхода хпадагента, первый вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход " с вторыми входами блока умножения, первого сумматора и блока деления, третий вход - с первым входом блока умножения, третий вход которого соединен с задатчиком расхода хладагента, выход блока умножения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока возведения в степень, а выход - с входом второго блока возведения в степень, вход первого блока возведения в степень соединен .с выходом первого сумматора и с первым входом третьего суммато" ра, второй вход которого соединен с выходом второго блока возведения в ,степень, а выход - с первым входом блока деления., выход которого соединен с входом распределителя.1 297960 Сост авит ель Ю Рыб ь еактор О, Бугир Техред Л, Сердюкова(орректор Л, Обруча Заказ 8 1 одпи сно 3035, М роичводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 2 Тираж ИПИ Государствен по делам изобретосква, Ж,ч 81ого комитета СССР ний и открытий Раушская наб., д,