Система управления межклетевым охлаждением полосы в чистовой группе

Температура конца прокатки определяет физико – механические свойства металла и геометрию горячекатанной полосы. Задний конец, находясь на промежуточном рольганге остывает сильнее, чем передний (разность температур при постоянной скорости прокатки может достигать на выходе стана 100°С и более – «температурный клин»).

Выравнивание температуры производится за счет правильного выбора значений ускорения (темпы ускорений малы: 0, 005 – 0, 08 м/с²). Большие ускорения приводят к чрезмерному нагреву полосы и увеличению температуры конца прокатки («Обратный температурный клин»).

Стабилизировать температуру можно путем принудительного охлаждения в межклетевых промежутках чистовой группы стана.

Температура полосы на выходе чистовой группы зависит от 3 – х основных факторов:

а) от температуры полосы на входе (температура подката Ѳ _вх );

б) от скоростного режима в чистовой группе (от величины заправочной скорости V_зап и ускорения а);

в) от интенсивности охлаждения полосы водой в межклетевых промежутках.

Первые два фактора – возмущающие воздействия, которые необходимо учитывать при управлении охлаждением. Ввиду транспортного запаздывания в измерении температуры за последней клетью, сведения о фактической температуре используются практически только для адаптации математической модели. Опыт показал также, что использование измерителя температуры на входе в чистовую группу для адекватной оценки температуры невозможно из – за наличия окалины и загрязнений на поверхности полосы. Поэтому эту температуру определяют по температуре полосы на выходе из черновой группы и времени нахождения ее на промежуточном рольганге.

На рис.35 представлена общая структура системы управления межклетевым охлаждением (СУМО).

Рис. 35. Общая структура построения системы управления межклетевым охлаждением полосы: 1 – черновая группа клетей; 2 – промежуточный рольганг с летучими ножницами; 3 – чистовая группа; 4 – ввод исходных данных и режима работы; 5 – гидравлическая установка межклетевого охлаждения; 6 – система управления гидроустановкой; 7 – система управления межклетевым охлаждением на локальных средствах автоматики.

УВМ по соответствующей информации (см. выше) вырабатывает задания расходов воды по промежуткам, которые отрабатываются независимо друг от друга ЛАСР, установленными для каждого промежутка.

Регуляторы выполнены на аналоговых элементах и состоят из 2 – х контуров:

а) внешнего – контура регулирования расхода воды в данном промежутке;

б) внутреннего, подчиненного внешнему – контура регулирования положения регулирующего клапана. В случае выхода из строя ЭВМ используется резервная система управления (7).

Основная задача СУМО – расчет количества охлаждающей воды для прокатываемого сортамента с учетом характера распределения температуры по длине раската, а также скоростного режима прокатки, зависящего от толщины прокатываемой полосы и рассчитываемого заранее. Исходя из этого и разработаны принципы регулирования.

Предусмотрены два канала регулирования: по возмущению – в функции изменения скорости прокатки и температуры подката и по отклонению регулируемой величины – температуры полосы на выходе из чистовой группы. В качестве управляющего воздействия принято изменение суммарного расхода воды в межклетевых промежутках.

Основной канал регулирования – по возмущению. Канал по отклонению используется для коррекции передаточных коэффициентов в регуляторе по возмущению (адаптация параметров регулятора). В регуляторе выполняется расчет расхода воды, необходимого для снятия излишков тепла полосы:

,

где – суммарный расход охлаждающей воды; – толщина и скорость полосы за последней клетью; – изменение температуры полосы на выходе стана, которое необходимо устранить.

Расчетное значение суммарного расхода воды распределяется по промежуткам, и каждое задание подается на вход аналоговой системы, включающей индукционный расходомер, с помощью которого измеряется текущее значение расхода воды в промежутке, регулятор расхода и регулирующий пневматический клапан.

Текущее значение расхода сравнивается с заданным и отрабатывается регулирующим клапаном.