Система автоматичного управління швидкісним режимом прокатки з петлею на безперервному дрібносортному стані ПС 250/150-6

Для одержання якісного профілю сортового металу, заданих геометричних розмірів, прокатка металлу у клітях повинна відбуватися без натягу. Такий режим можливий при прокатці з регульованою петлею розкочування між клітями. Прокатка з петлею є найкращим технологічним режимом, тому що у цьому випадку забезпечується більше висока точність готового профілю.

При прокатці з петлею між клітями чистової групи усувається разноширеність розкату, спостережувана після проміжної й чорнової груп клітей, де прокатка ведеться з натягом розкату.

Невід'ємною частиною технологічного встаткування прокатних станів є автоматизований електропривод, від досконалості якого багато в чому залежить як продуктивність станів, так і якість готового прокату.

Системи керування електроприводами прокатних клітей характеризуються взаємозв'язком окремих приводів, які піддані впливу численних збурювань, викликаних нестійкістю процесу вільної прокатки з регульованими петлями розкату у міжклітьових проміжках.

У функції системи автоматичного керування електроприводами груп клітей при прокатці з петлерегулюванням входить:

-індивідуальна зміна частоти обертання приводу окремої кліті;

-узгодження швидкостей прокатки у суміжних клітях для забезпечення режиму вільної прокатки;

-узгоджена спільна зміна частоти обертання електроприводів клітей безперервної групи.

Розглянемо особливості технології прокатки з петлею у безперервній чистовій групі дротових станів. При прокатці простих профілів малого перетину (катанки) приймають, що утворення петлі не

супроводжується появою напруг стиску в металі при певних розмірах, і петля має стійкість. Вважається, що стріла стійкості петлі не перевищує десятої частини відстані між клітями.

Залежно від орієнтації осі, у напрямку якої перетин розкату, що прокочує, має найбільшу жорстокість, вільне петлеутворення відбувається у горизонтальній або у вертикальній площині. При цьому для примусового утворення петлі розкату у вертикальній площині використовують гнучкі ролики, що забезпечують відхилення смуги від осі прокатки на гору, і що розкривається проводковою арматурою для відхилення розкату вниз під дією сили ваги.

Утворення вільної горизонтальної петлі здійснюється на поверхні гладкого петлевого столу, де первісний вигин передньому кінцю розкату надають за допомогою спеціальних криволінійних напрямних і гнучких роликів. При такому способі утворення петля розкату формується до його заходу в кліть.

Швидкість валків наступної за регульованим проміжком, установлюється на (2-3) % вище швидкості прокатки, тому після захоплення валками петля зменшується і виводиться на петлевий стіл.

Стійкість форми петлі зберігається за рахунок дії відцентрових сил, що впливають на розкат, що рухається по криволінійній ділянці петлевого столу.

Основний параметр, що визначає довжину петлі розкату, стріла прогину, обмірювана відстанню від осьової лінії, що з'єднує крапки виходу й входу розкату на петлевий стіл, до крапки найбільшого відхилення розкату від цієї лінії. Утворення петлі розкату між клітями відбувається в тому випадку, якщо швидкість розкату, що виходить із однієї кліті, більше швидкості входу його в наступну кліть, тобто, коли

порушується погоджений режим процесу безперервної прокатки. Збільшення довжини петлі розкату, що перебуває на петлевому столі, визначається залежністю:

(1.3.1)

де V1-швидкість розкату на виході з і-тої кліті;

0i+1-швидкість розкату на вході у (і+1) кліть;

Виразивши швидкість розкату через частоту обертання приводів, робочі радіуси й випередження, одержимо:

(1.3.2)

- радіуси робочих валків, випередження металу у валках, частоти обертання приводів і передатні відношення редукторів для i -ї та (i + 1) ї кліті,

-коефіцієнт витяжки розкату в (і+1)-q кліті.

Проведеними експериментальними дослідженнями встановлено, що залежність між довжиною петлі розкату й стрілою прогину найбільше вірогідно описується рівнянням гнучкої лінії:

l_i = l_HI + 8H_i²/ 3l_HI (1.3.3)

де H - довжина розкату у міжклітьовому проміжку;

l_HI - довжина раскатного поля петлевого столу;

H_i - висота стріли прогину петлі розкату.

Процес утворення й зміни величини петлі розкату характеризується значною швидкою дією. Навіть невелика неузгодженість швидкостей розкату в міжклітьовому проміжку призводить до швидкого збільшення петлі.

Система петлерегулювання служить для створення й зняття петлі. Необхідне для цього спостереження за розкатом базується на виявленні переднього і заднього кінців розкату датчиком наявності розкату й датчиком положення петлі (ДПП). Система керування петлею видає команди на введення й виведення петлевідхилювачів і сигнали формування завдання для утворення і зняття петлі.

Існують різні причини, що викликають зміну витяжки, випередження розкату і робочих радіусів валків, при цьому сталий швидкісний режим прокатки порушується. Порушення швидкісного режиму при прокатці з петлею призводить до її відхилення від заданого значення. Для дотримання умови сталості секундних обсягів і стабілізації петлі розкату необхідна корекція частоти обертання приводів суміжних клітей.

По характеру дії фактори, що викликають порушення погодженого режиму прокатки, можна об'єднати у дві основні групи: низькочастотні та високочастотні. До першої групи факторів ставляться, наприклад, зношування калібрів і вироблення підшипників шийок валків. До другої групи можна віднести різнотовщинність вихідної заготівлі.

Зміна швидкісного режиму може бути також обумовлене відхиленням розмірів перетину вихідної заготівлі, тому що у цьому випадку змінюються режими обтиснень у кліті, отже, подовження розкату.

Однією із причин різнотовщинності розкату по довжині є зміна режиму прокатки його кінцевих ділянок стосовно середини.

Це пов'язане з тим, що прокатка у чорновій і проміжній групах відбувається з натягом розкату. Кінцеві ділянки розкату по довжині міжклітьового проміжку прокочуються без натягу.

Для формування петлі розкату заданих значень і виключення аварійної ситуації необхідна установка певного співвідношення значень частоти обертання приводів прокатних клітей.

У експлуатованих системах установка початкових частот електроприводів виробляється оператором за даними калібрів, при зміні технологічних параметрів процесу корекція частоти обертання електроприводів клітей виробляється обслуговуючим персоналом.

Вихідною величиною системи автоматичного керування швидкісним режимом прокатки з петлею є довжина петлі розкату.

АСУ петлі дротової лінії 150 побудована і за принципом регулювання по відхиленню. Відхилення довжини петлі розкату від заданного значення усувається зміною швидкості обертання валків на попередній групі клітей сортової лінії 250.