Способ регулирования толщины полосиз разрезанного ha части подката принепрерывной горячей прокатке иустройство для его осуществления

ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ тек дСоюз СоаетскнкСоцнаднстнчесннхРеспублик 11797813 К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 020479 (21) 2745446/22-02с присоединением заявки Ио(51)М. Кл.з В 21 В 37/08 Гасударственный комитет СССР яо делам нзобретеннй я открыткй(71) Заявитель Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС 154) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОС ИЗ РАЗРЕЗАННОГО НА ЧАСТИ ПОДКАТА ПРИ НЕПРЕРЫВНОИ ГОРЯЧЕИ ПРОКАТКЕ и УстРОИстВО ДПЯ еГО ОсупДстВлениЯИзобретение относится к металлургии и может быть использовано для автоматизации прокатных станов при прокатке полос, разрезаемых на части перед чистовой группой клетей непрерывных станов горячей прокатки,На станах современной конструкции непрерывно увеличивается раэвес (масса) прокатываемых слябов, который уже сейчас достигает 40 тонн, а планируется увеличение развеса слябов до 60-80 тонн. Увеличение раэвеса слябов является одним из ос-. новных источников увеличения производительности прокатных агрегатов. 15 Однако не все портребители рулонной продукции имеют оборудование .для разделки тяжелых рулонов. Поэтому часто подкат разрезают на части перед чистовой группой клетей20Известен способ регулирования толщины полосы в каждой клети прокатно" го стана, основанный на изменении зазора валков в Функции изменения толщины полосы в очаге деФормации, опреде ленного косвенным методом,по изменению усилия прокатки и раствора ненагруженных валков (метод Симса- Головина),На этом способе основана работа автоматических систем регулирования )О толщины полосы на непрерывных станах горячей прокатки 11)иЦ 2 Недостатком известных систем автоматического регулирования толщины является низкая точность регулирования при прокатке разрезанных на части полос вследствие того, что инФормация о параметрах отдельных частей разрезанных полос не используется, каждая часть прокатывается как отдельная полоса, в результате чего появляется значительная ошибка в толщине головных участков частей полосы,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу является способ регулирования толщины полос из разрезанного на части подката при непрерывной горячей прокатке, заключающийся в том, что измеряют тол" щину полосы, сравнивают измеренную толщину с заданной и изменяют текущее значение величины зазора между валками после входа в клеть каждой части. полосы до компенсации полученного отклонения и устанавливают исходный зазор между валками после выхода из клети последней части каждой полосы.Устройство, реализующее известныйспособ, содержит датчик положенияисполнительного, механизма, первыйэлемент сравнения, задатчик уставки положения исполнительного механизма, привод исполнительного механизиа, датчик усилия прокатки, второйЭлемент сравнения, задатчик уставкиусилия прокатки, первый ключ, третийэлемент сравнения и датчик наличияметалла в клети, причем первый и второй входы первого элемента сравнения 10соединены соответственно с выходомдатчика положения исполнительногомеханизма и с выходом задатчика уставки положения исполнительного механизма, первый и второй входы второго 15элемента сравнения соединены соответственно с выходом датчика усилия прокатки и с выходом задатчика уставкиусилия прокатки, первый и второйвходы первого ключа соединены состветственно с выходом датчика наличия металла в клети и с выходом второго элемента сравнения, выход первого элемента сравнения и выход первогоключа соединены соответственно спервым и вторым входами третьего элемента сравнения, выход которого соединен с приводом исполнительного механизма (3 .Недостатком известного способаявляется низкая точность регулирования толщины при прокатке полос, разрезанных на части перед чистовой группой клетей, При регулировании толщины полос с использованием известного способа каждая часть одной полосы 35прокатывается как отдельная полоса,При выходе иэ клети каждой частиоднойполосы устанавливается исходное значение зазора валков несмотряна то, что каждая последующая часть 4 Оодной полосы холоднее предыдущейвследствие остывания полосы в процессе прокатки,Так как регуляторы толщины имеютконечное быстродействие, на головных участках последующих частей полос "появляется значительная ошибка в толщине,Цель изобретения - увеличение точ-;ности регулирования толщины полос,разрезанных на части перед чистовой 0группой клетей,Для достижения поставленной целипо способу дополнительно измеряютдлительность паузы между прокаткойчастей одной полосы и изменяют зазормежду валками после выхода из клетикаждой части прокатываемых полос,кроме последней, в сторону уменьшения зазора в зависимости от измеренной длительности паузы между частями 60полосы,Устройство для реализации предложенного способа дополнительно содержит четвертый элемент сравнения, первый и второй. интеграторы, задатчик 45 скорости остывания металла, второй ключ, датчик момента реза, блок управления, причем первый, второй и третий входы четвертого элемента сравнения соединены соответственно с выходом первого ключа, выходами первого и второго интеграторов, вход первого интегратора соединен с выхо дом второго ключа, первые входы второго ключа и второго интегратора соединены с выходом блока управления, второй вход второго интегратора соединен с выходом задатчика скорости остывания полосы, второй вход второго ключа и третий вход третьего элемента сравнения соединены с выходом четвертого элемента сравнения, выход датчика наличия металла в клетисоединен с первым входом блока управления, второй вход которого, соединен с выходом датчика момента реза, Блок управления предложенного устройства содержит дифференцирующее звено, два инвертора, триггер, элемент совпадения, причем вход дифференцирующего звена н вход первого инвертора соединены с выходом датчика наличия металла в клети, выход дифференцирующего звена соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом датчика моментареза, выход первого инвертора и выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами элемента совпадения, выход которого соединен со входом второго инвертора, выход которого является выходом блока управления,При управлении по предлагаемомуспособу прокатка головных участковчастей одной плосы (кроме первой части) осуществляется при зазоре валков, учитывающем остывание полосы во время прокатки предыдущей части, благодаря исключению установки исходного зазора валков после выходаиз клети частей полосы (кроме последней), взамен чего осуществляется уменьшение зазора валков на величину, зависящую от длительности паузы междусмежными частями полосы, что позволяеттакже учесть влияние на толщину головных участков частей полосы остывания полосы в течение паузы.Таким образом, исключается динамическая ошибка регуляторов толщины на головных участках частей полос. чем достигаетсяповышение точности регулирования.Введение в устройство дополнительного канала, включающего четвертый элемент сравнения, охваченный отрицательной обратной связью через второй ключ, управляющий вход которого соединен с блоком управления, и второй ийтегратор, позволяет во время прокатки предыдущей части полосы запомнить на втором интеграторе сигнал изменения усилия прокатки, агде ай Ц - текущее значение отклонениятолщины полосы;651)- текущее значение изменения 45раствора ненагруженных валков;ЬРЯ- текущее значение отклоненияусилия прокатки от заданного значения; 50Ъ - модуль жесткости прокатныхклетей.Изменяют текущее значение зазора валков до компенсации отклонения толщины 55"= ть Р При выходе из клети частей полосы (кроме последней) измеряют длитель" ность паузы между частями и дополнительно измеряют зазор валков в сто бО рону уменьшения на величину, зависящую от длительности паузы междусмежными частями, определяемую, например, по формулейб(Ц = К)т -г 1 65 после выхода из зазора валков этой.части полосы и закрывания первогоключа подать этот сигнал на третийвход третьего элемента сравнения,чем обеспечивается блокирование исполнительного механизма и в том состоянии, которого он достиг в процессе регулирования толщины к концупрокатки прудыдущей части полосы, Это,состояние приблизительно соответствует нулевой разнотолщинности наначальном участке следующей части полосы.Введение в устройство канала, включающего четвертый элемент сравнения,задатчик скорости остывания и первый интегратор, управляемый датчиком момента реза через блок управления,обеспечивает измерение длительности паузы между частями одной полосы идополнительное уменьшение растворавалков на величину,-пропорциональнуюдлительности паузы, что позволяеткомпенсировать влияние на толщинуголовного конца частей полосы остывания полосы за время паузы, т.е, обеспечивает повышение точности регулирования толщины,На фиг, 1 изображены диаграммыизменения температуры,подката (А)в первом межклетевом промежутке итолщины полосы (Б) на выходе станапри известном (а) и предлагаемом 30(б) способах регулирования; на фиг.2"блок-схема устройства для осуществления способа,Регулирования толщины полосыосуществляется следующим образом. З 5При входе очередной части полосыв клеть определяют текущее значениеотклонения толщины полосы от заданного значения, например по методуСимса40 где К Г - коэффициент, зависящий отсортамента полос и связывающий величину остывания полосы с временем паузы;Кс; - коэффициент, связывающийизменение температуры по- .лосы с необходимым для компенсации его влияния на толщину изменением зазора валков;время паузы.При выходе из зазора валков последней части одной полосы устанавливают -исходную величину зазора валков,Устройство для осуществления способа содержит датчик 1 положения испольнительного механизма 2 измененияраствора валков (например нажимныевинты или.гидроцилиндры распора опорных валков), соединенного с приводом3 исполнительного механизма, первый элемент 4 сравнения, первый входкоторого соединен с датчиком 1 положения, задатчик 5 уставки положенияисполнительного механизма, выходкоторого соединен со вторым входомэлемента 4 сравнения, третий элементб сравнения, первый вход которогосоединен с выходом первого элемента4 сравнения, а выход соединен совходом привода 3 исполнительногомеханизма, первый ключ 7, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента б, датчик 8 наличия металла в клети, выход которого соединен с первым входом ключа 7, блок 9 управления, первый вход которого также соединен с выходом датчика 8, второйэлемент 10 сравнения, выход которого соединен со вторым входом ключа 7, датчик 11 усилия прокатки выход которого соединен с первым входом элемента 10 сравнения, задатчик 12 установки усилия прокатки, выход которого соединен со вторым входом элемента 10 сравнения, четвертый элемент 13 сравнения, первый вход которого соединен с выходом ключа 7, интегратор 14, выход которого соединен со вторым входом элемента 13 сравнения, второй ключ 15, выход которого соединен со входом интегратора 14, второй вход ключа 15 соединен с выходом элемента 13 сравнения, а первый вход соединен с выходом блока 9 управления, интегратор 16 выход которого соединен с третьим входом элемента 13 сравнения, а первый вход - с выходом блока 9 управления, задатчик 17 скорости .остывания полосы, выход которого соединен со вторым входом интегратора 1 б, и датчик 18 момента реза, выход которого соединен со вторым входом блока 9 управления, Блок управления 9 содержит, например, первый инвертор 19, дифференцирующее звено 20, элемент 21 совпадения, триггер 22 и второй инвертор 23.Входы инвертора 19 и дифференцирующего звена 20 являются первым входом блока 9 управления, выход иннертора 19 соединен с первым нходом элемента 21 совпадения, второй вход которого соединен с выходом триггера 22 с раздельным управлением, Первый вход (включающий) триггера 22 является вторым входом блока 9 управления, второй вход триггера 22 соединен с выходом дифференцирующего звена 20, Выход элемента 21 совпадения соединен со входом инвертора 3, выход которого является выходом блока 9 управленияУстройство работает следующим образом. При входе полосы в клеть срабатывает датчик 8 наличия металла и подает логический сигнал 1 на первый вход ключа 7 и первый вход блока 9 управления, Сигнал, пропорциональныйусилию прокатки,с выхода датчика 11 поступает на первый вход элемента 10 сравнения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный заданному значению усилия прокатки от 25 задатчика 12, С выхода элемента 10 сравнения сигнал, пропорциональный отклонению усилия прокатки от заданного значения, через открытый ключ 7 поступает на входы элементов З 0 б и 13 сравнения, С выхода элемента б сравнения сигнал, пропорциональный отклонению толщины полосы от заданной, поступает на вход привода 3 исполнительного механизма 2, вы- З 5 зывая движение исполнительного ме- . ханизма в сторону компенсации отклонения толщины, При движении исполнительного механизма сигнал с выхода датчика 1 положения сравнивается в элеметне 4 сравнения с сигналом уставки, поступающий от задатчика 5, и с выхода элемента 4 сравнения поступает на второй вход элемента б сравнения, Движение ис.полнительного механизма будет про должаться до тех пор, пока сигналы на первом и втором входах элемента б сравнения не станут равны друг другу. Сигнал на третьем входе элемента б сравнения при наличии ме талла в клети всегда равен О, благодаря тому, что элемент 13 сравнения охвачен отрицательной обратной связью через открытый ключ 15 и интегратор 14, а интегратор 16 установлен в ноль логическим сигналом, поступающим на его первый вход с выхода блока 9 управления. Если в процессе прокатки производится рез полосы на части, сигнал от датчика 18 момента реза поступает на вход ЬО триггера 22 (второй вход блока 9), срабатывает триггер 22 и выдает сигнал логической 1 на второй вход элемента 21 совпадения, На первом входе элемента 21 совпадения при 65 наличии полосы в клети сигнал отсутствует.Для примера рассмотрим рез полосы на две части, В момент выхода первой части полосы из клети отключается датчик 8 наличия металла в клети, закрывается ключ 7 и появляется сигнал на первом входе элемента 21 совпадения, на втором входе которого присутствует сигнал с выхода триггера 22При этом на выходе 12 элемента 21 совпадения появляется логичаская 1, а на выходе инвертора 23 исчезает, Ключ 15 закрывается, а интегратор 16 включается в режим интегрирования. Таким образом, в момент выхода полосы из клети пропадает сигнал на первом входе элемента б сравнения (выход ключа 7) и появляется равный ему сигнал ( в первый момент после выхода полосы) на третьем входе элемента б сравнения, поступающий с выхода интегратора 14 через элемент 13 сравнения. Благодаря этому исполнительный механизм после выхода первой части полосы остается в том состоянии, которого он достиг к концу прокатки первой части, Затем появляется сигнал на выходе интегратора 16, вход которого подключен к выходу задатчика 17 темпа остывания,Этот сигнал вызывает движение исполнительного механизма в сторону уменьшения зазора валков таким образом, чтобы компенсировать отклонение толщины головного участка второй части полосы, вызванное остыванием ее за время паузы между частями, При входе. второй части полосы в клеть срабатывает датчик 8 наличия металла в клети и через дифференцирующее звено 20 сбрасывает триггер 22 в исходное состояние, вызывая исчезновение логической единицы 1 на выходе элемента 21 совпадения, На выходе блока 9 управления появляется логическая 1, которая открывает ключ 15 и сбрасывает в 0 интегратор 16. Одновременно датчик 8 наличия металла в клети включает ключ 7 и подключает выход элемента 10 сравнения ко второму входу элемента б сравнения.Дальнейшая работа устройстна аналогична описанному выше.Таким образом, головные участкивторой и последующей частей разрезаемой полосы не будут иметь утолщение,что приводит к уменьшению продольнойразнотолщинности а следовательно кдостижению цели - увеличению точности регулирования толщины при прокатеполос, разрезаемых на части,Применение предложенного способарегулирования толщины и устройствадля его осуществления при прокаткеполос, разрезаемых на части, обеспечивает уменьшение отклонения толщины головных участкон частей полосв среднем на 0,15 мм, что эквивалентно выпуску дополнительно 500 тонн на каждый 1.млн, тонн готового проката (при отгрузке по полезной площади) и дает экономию 40 тыс,руб в год,Формула изобретения1, Способ регулирования толщиныполос из разрезанного на части подката при непрерывной горячей прокатке,заключающийся в том, что измеряют Отолщину полосы, сравнивают измереннуютолщину с заданной и изменяют текущее значение величины зазора между валками после входа в клеть каждой части полосы до компенсации. полу-ченного отклонения и устанавливаютисходный зазор между валками послевыхода из клети последней части каждой полосы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения точности регулирования толщины полос, 2 Оразрезанных на части, измеряют длительность паузы между прокаткой частей одной полосы и дополнительно изменяют зазор между: валками послевыхода из клети каждой части прокаты- Яваемых полос, кроме последней, всторону уменьшения зазора в зависимости от измеренной длительностипаузы между частями полосы,2, Устройство для осуществления Зоспособа по и, 1, содержащее датчикположения исполнительного механизма,первый элемент сравнения, задатчикуставки положения исполнительногомеханизма, привод исполнительного механизма, датчик усилия прокатки,второй элемент сравнения, задатчикпрокатки, второй элемент сравнения,задатчик уставки усилия прокатки,первый ключ, третий элемент сравнения, датчик наличия металла в клети, 40причем первый и второй входы первогоэлемента сравнения соединены соответственно с выходом датчика положенияисполнительного механизма с выходомзадатчика уставки положения исполни- щтельного механизма, первый и второйвходы второго элемента сравнения соединены соответственно с выходом датчика усилия прокатки и с выходом задатчика уставки усилия прокатки, пер- овый и второй входы первого ключа соединены соответсгвенно с выходомдатчика наличия металла в клети и свыходом второго элемента сравнения,выход первого элемента сравнения ивыход первого ключа соединены соот-,ветственно с первым и вторым входами третьего элемента сравнения, выход которого соединен с приводомисполнительного механизма, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, оно дополнительно содержит четвертый элемент,сравнения, первый и второй интегра-.торы, задатчик скорости остывания металла, второй ключ, датчик моментареза, блок управления, причем первый, второй и третий входы четвертого элемента сравнения соединены соответственно с выходом первого ключа,выходами первого и второго интеграторов, вход первогоинтеграторасоединен с выходом второго ключа,первые входы второго ключа и второго интегратора соединены с выходомблока управления, второй вход второго интегратора соединен с выходомзадатчика скорости остывания полосы,второй вход второго ключа и третийвход третьего элемента сравнения соединен с выходом четвертого элементасравнения, выход датчика наличия металла в клети соединен с первым входом блока управления, второй входкоторого соединенс выходом датчикамомента реза.3, Устройство по и. 2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блокуправления содержит дифференцирующеезвено, два инвертора, триггер, элемент совпадения, причем вход дифференцирующего звена и вход первого инвертора соединены с выходом датчика наличия металла в клети, выход дифференцирующего звена соединен с первымвходом триггера, второй вход которого соединен с выходом датчика моментареза, выход первого инвертора и выходтриггера. соединены соответственно спервым и вторым входами элементовсовпадения, выход которого соединенсо входом второго инвертора, выходкоторого является выходом блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3592031,клВ 21 В 37/08, 1975.2, Патент США Р 3702071,кл, В 21 В 37/08, 19753. Патент США Р 3906764,кл. В 21 В 37/08, 1975797813 Составитель В,Ь оваТехред Л.Пекар КорректорЛ тор А,СУ 988 ка лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 8/11 Тираж 899 НИИПИ Государственного по делам иэобретений 13035, Иооква, Ж, РПодписнокомитета СССРоткрытийушская наб д,