SU1678480A2 - Способ автоматического управлени комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к автоматизации прокатного производства, и может использоватьс  дл  управлени  комплексом механических характеристик стальных полос. Цель изобретени  - Повышение точности управлени  механическими характеристиками стального листа. Ввод т дополнительный параметр - коэрцитивную силу, св занную регрессионными зависимост ми с механическими характеристиками прокатываемого металла . В случае несоответстви  заданных механических характеристик и измеренных в ходе прокатки формируют корректирующее воздействие по температуре смотки. 2 ил

Description

Ё

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к автоматизации прокатного производства, может быть использовано дл  управлени  комплексом механических характеристик стальных полос, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.св. № 1547898.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени  механическими характеристиками стального листа.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы автоматического управлени  комплексом механических свойств прокатываемой стальной полосы; на фиг 2 - укрупненна  блок-схема алгоритма функционировани  системы.

Блок-схема системы автоматического управлени  комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов содержит датчики 1 усилий обжати  в чистовой группе клетей, датчики 2 положени  полосы на стане, датчики 3 и 4 скорости толщины соответственно, датчики 5 и 6 температуры начала и конца прокатки, датчики 7 скорости перемещени  полосы в чистовой группе клетей и датчики 8 обьемного расхода воды на межклетевое охлаждение, датчики 9 температуры смотки полосы в рулоны , датчики 10 скорости перемещени  полосы на отвод щем рольганге, датчики 11 положени  полосы на отвод щем рольганге, датчики 12 и 13 обьемного расхода воды на душирование сверху и снизу соответственно , подсоединенные на многоканальные входы системы 14 управлени  температурой смотки (СУТСМ), блок 15 контрол  коэрцитивной силы, три выхода которого подсоединены на первые три входа УВК 16 верхнего уровн , где происходит формирование сигналов управлени  на обжатие.

Ov

XI 00

со

р

ю

температуру конца прокатки и температуру смотки, на четвертый входУВК 16 верхнего уровн  подсоединена САРТ 17, а на п тый его вход подсоединена автоматизированна  система управлени  температурно-ско- ростным режимом (АСУТС) 18 и к шестому входу подсоединени  СУТСМ 14, первый выход УВК 16 верхнего уровн  соединен с одним из входов САРТ 17, второй выход УВК 16 верхнего уровн  соединен с одним из входов АСУТС 18 и третий выход УВК 16 верхнего уровн  соединен с одним из входов СУТСМ 14.

Предлагаемый способ автоматического управлени  комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов может быть осуществлен на стандартной аппаратуре. Датчики температуры выполнены с применением агрегатного комплекса АПИР-С, датчики положени  полосы на стане - с применением фотореле УФ-2М, датчиками усилий служат месдозы, датчики скорости - ДИФ-2М, датчики толщины - толщиномер ТРГ-7460, датчики объемного расхода воды - ИР-61. Система автоматического регулировани  толщины и система управлени  температурой смотки выполнена на функциональных элементах КТС и ЛИУС- 2 (МикроДАТ), автоматизированна  система управлени  температурно-скоростным режимом прокатки выполнена с использованием микро-УВ СМ1810.31 и УВК верхнего уровн  - с применением СМ1810.41, Блок контрол  электромагнитных параметров (коэрцитивна  сила) представл ет собой совокупность трех стандартных приборов КИФМ-1, ИМА-2А, ВТ-ЗОЭ (или их модификаций ).

Система автоматического управлени  комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов функционирует следующим образом.

УВК верхнего уровн  дл  задаваемых значений толщины полосы, химсостава и комплекса механических свойств прокатываемого металла осуществл ет начальный расчет технологических параметров прокатки: обжати , температуры конца прокатки , температуры смотки, скорости прокатки. Данные расчета из УВК 16 верхнего уровн  передаютс  в системы подчиненного уровн  САРТ 17, АСУТС 18 и СУТСМ 14, где производитс  установка соответствующих уставок (заданий) на названные рассчитанные технологические параметры прокатки.

После входа в чистовую группу клетей полосы САРТ 17 по информации от датчиков 1-4 корректирует начальную настройку, стабилизирует толщину полосы, вычисл ет уставки ненагруженных валков и упругой деформации; АСУТС 18 по информации от датчиков 5-8 уточн ет температуру конца

прокатки (объемный расход воды на межклетевое охлаждение); СУТСМ 14 по информации от датчиков 9-13 уточн ет температуру смотки полосы в рулоны - корректирует число включенных секций на душирование . В ходе прокатки блоком 15 осуществл етс  оперативный контроль коэрцитивной силы прокатываемого металла. Данные об этих параметрах передаютс  в УВК 16 верхнего уровн , где по зависимост м (1 ...7) осуществл етс  расчет корректи- рующего воздействи  на температуру смотки Тем:

оь -0,11 Тсм+ 118

OV - -0,1 Тем + 97 05 0,1 Тем-35 Нс -0,02 Тсм + 17,

(1) (2) (3)

(4)

где OB - предел прочности, кг/мм ; От - предел текучести, кг/мм2; Тем - температура смотки, °С; Не - коэрцитивна  сила, А/см.

Дл  марки стали Зпс найдены также и регрессионные зависимости механических характеристик от коэрцитивной силы, которые аппроксимируютс  следующими выра- жени ми:

Ов 2,75 Нс + 33 От 2,75 Нс + 20 05 -2,25 Нс + 40

(5) (6) (7)

Скорректированна  уставка от УВК 16 верхнего уровн  передаетс  в систему уп- равлени  температурой смотки (СУТСМ) полосы в рулоны.

Этапность при решений алгоритма функционировани  системы следующа . Первым шагом осуществл етс  запуск алгоритма (вручную с пульта оператора) или от УВК верхнего уровн  (автоматически). Вторым шагом осуществл етс  ввод исходных данных с массива НСИ (номер плавки,

марка стали, химсостав и комплекс механических характеристик прокатываемого металла ). Третим шагом производитс  расчет условий начальной настройки по существующим модел м (величины технологических параметров: обжатие, температура конца

прокатки, температура смотки, скорость прокатки). Четвертым шагом осуществл етс  запись в УВК верхнего уровн  технологи- ческих параметров прокатки и сопутствующим им комплексом механиче- ских характеристик, прокатываемого металла . П тым шагом производитс  проверка - есть ли полосы на входе чистовой группы клетей. Шестым шагом производитс  измерение текущих технологических параметров прокатки и обеспечиваетс  также проверка их на достоверность,

Седьмым шагом производитс  измерение коэрцитивной силы и осуществл етс  анализ результатов измерений на достовер- ность. Восьмым шагом производитс  запись , в УВК верхнего уровн  измеренных текущих технологических параметров (обжати , температуры конца прокатки, температуры смотки, скорости прокатки) и коэрцитивной силы. Дев тым шагом осуществл етс  вычисление комплекса механических свойств прокатываемого металла в соответствии с зависимост ми (1...7) по измеренной величине коэрцитивной силы. Де- с тым шагом производитс  сравнение заданных перед прокаткой физико-механических свойств и полученных по результатам вычислений по коэрцитивной силе. При совпадении векторов заданного комплекса механических характеристик и полученного в результате измерений и вычислений в допустимых пределах одиннадцатым шагом фиксируетс  окончание решени  алгоритма . При отклонении указанных векторов из допустимых пределов двенадцатым шагом осуществл етс  вычисление и формирование корректирующего воздействи  на температуру смотки полосы в рулоны. Тринадцатым шагом обеспечиваетс  фор- мирование команды СУТСМ на изменение температуры смотки (изменение числа включенных секций на душирование), обеспечивающее заданный комплекс механических характеристик прокатываемого металла.

Допустим, что необходимо получить листовой прокат с заданным комплексом механических свойств марки стали Зпс (предел прочности а 44 кг/мм2, предел текучести От 31 кг/мм2 и пластичность (), что должно соответствовать коэрцитивной силе А/см В ходе прокатки и измерений получили, что ,3 А/см. Дл  данной величины коэрцитивной силы про- извод т расчет Ов , От и Os по зависимост м (1...7), справедливым дл  стали Зпс

Ов 2,75-Не+ кг/мм2

От 2,75-Нс + 20 29 кг/мм2 ,25-Нс + 40«32,5%.

Таким образом, отклонение полученных механических характеристик от заданных составл ет:

fj

A OB 2 кг/мм Доу 2 кг/мм2 Д05 -1,5%

По зависимост м (5...7) дополнительно производ т расчет корректирующего сигнала по температуре смотки.

Введение в способ автоматического управлени  комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов температуры смотки позволит более точно управл ть комплексом механических характеристик прокатываемого металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ автоматического управлени  комплексом механических свойств прокаты- ва-емых стальных листов по авт.св. № 1547898, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности управлени  механическими характеристиками стального листа, дополнительно измер ют температуру смотки и рассчитывают механические свойства полосы по выражени м ов -0,11 TCM + AI,

   От -0,1 ТСМ + А2, 05 0,1 Тем-Аз, Нс -0,02 Тем + А4, Ов 2,75 Нс + As. От 2,75 Не + Ае, 55 -2,25 Нс + А,

   где ов - предел прочности, кг/мм2;

   От - предел текучести, кг/мм2;

   ds - пластичность, %;

   Не - коэрцитивна  сила, А/см;

   Ai-A - коэффициенты, учитывающие марку стали, сравнивают рассчитанные механические свойства полосы с заданными и по величине соответствующего рассогласовани  корректируют расход воды в душиру- ющей установке отвод щего рольганга до устранени  вы вленного рассогласовани 

   Г Начало

   Вдод исходных данных

   Расчет начальной настроили по модел м

   Запись данных В массивы УВК него уровн 

   5 /есть л& моса на охрte чистовой группы

   Намерение текущих параметров прокатки (Р(.,ТМ,ТСМ, U

   I

   73

   1

   Формирование сигнала управлени  системой

   СУТСМ

   П

   1

   Вычисление в У8К верхнего у родн  корректирующего сигнала по Тсм

   Вычисление eg.&T, 65 через измеренную коэрцитивную силу Не

   В

   1

   Запись измеренных технологических

   параметров (Р TM- TCM, YI , Нс)

   Измерение коэрцитивной силы Нс

   1