Толщины и натяжения полосы

Как и при жаркой прокатке полос, основными регламентирующими параметрами точности прокатки холоднокатаных полос являются: толщина, ширина, плоскостность и поперечная разнотолщинность.

Принципы регулирования толщины и натяжения полосы базируются на процессах, происходящих в очаге деформации и межклетевых промежутках непрерывного стана.

Толщина полосы, выходящей из клети стана, будет

,

где S0 – раствор ненагруженных валков; Р – полная сила Толщины и натяжения полосы прокатки; Мк – модуль жесткости клети.

В приращениях это выражение смотрится так

.

Изменение начального зазора меж валками обосновано рядом причин: продольной разнотолщинностью подката (при отсутствии САРТиН она по нраву вполне повторяется на холоднокатаной полосе); перемещением валков нажимными устройствами; нагревом и износом валков, их эксцентриситетом; непостоянством масляного клина в Толщины и натяжения полосы подшипниках жидкостного трения при изменении скорости прокатки; воздействием силы принудительного извива валков.

Еще одним неотклонимым условием непрерывной прокатки является всепостоянство секундных объемов металла во всех клетях стана (при установившемся процессе прокатки)

V0H0 = v1h1 = v2h2 =…=v5 h5,

где V0 и H0 – скорость и толщина подката; v1h1… v5h5 значения Толщины и натяжения полосы скорости и толщины полосы в каждой из клетей НСХП.

На рис.136 показана структурная схема системы автоматического регулирования толщины (САРТ) полосы на пятиклетевом НСХП. При построении систем такового типа принято разделять непрерывный стан на две части: входную (рис.136 а) и выходную (рис.136 б).

Рис.136. Структурная схема системы Толщины и натяжения полосы автоматического регулирования толщины полосы при прокатке на одноклетевом СНХП: а – входная часть стана; б – выходная часть стана; РТ1, РТ2, РТ3, РТ4, РТ5 – регуляторы толщины клетей стана; ГНУ – гидронажимные устройства; Р – разматыватель; М – моталка; Т0; Т1; Т4; Т5 – толщи­но­меры; h0, h1, h3, h4, h5 – толщина полосы; v0, v1, v2, v3, v Толщины и натяжения полосы4, v5 – скорость движения полосы по межклетевым промежуткам; РС – регулятор скорости прокатки; 1-5 – клети НСХП

На входном участке автоматическое регулирование толщины производят в очагах деформации первой и 2-ой клетей. При таком методе также вероятны несколько вариантов регулирования.

Регулятор толщины полосы по возмущению, действующий

в функции толщины подката h0 перед первой Толщины и натяжения полосы клетью

Регулятор толщины РТ1 представляет собой контур упреждающего автоматического регулирования толщины, воздействующего на базе сигналов h0 измерителя толщины Т0, установленного перед первой клетью стана, на положение валков первой клети стана.Этот контур регулирования имеет смысл использовать исключительно в том случае, если 1-ая клеть стана оборудована гидронажимным устройством (все НСХП последних 20 лет Толщины и натяжения полосы оборудованы ГНУ).

По мере прохождения полосы через измеритель толщины на входной стороне клети происходит скопление инфы о продольной разнотолщинности полосы Dh в сдвиговом регистре. При поступлении каждого следующего участка полосы с известной разнотолщинностью Dh в очаге деформации клети контур пропорционального регулятора толщины РТ1 производит корректирующий сигнал DS Толщины и натяжения полосы1(k), поступающий в систему управления ГНУ и корректирующий положение валков первой клети.

Регулятор РТ1 в особенности эффективен для угнетения высокочастотных составляющих разнотолщинности поступающей в стан полосы.

Регулятор толщины по отклонению, действующий в функции

толщины полосы h1 на выходе из первой клети стана

Регулятор толщины РТ2 представляет собой контур автоматического регулирования толщины по Толщины и натяжения полосы отклонению, воздействующий на положение валков первой клети стана в функции сигналов h1, измерителя толщины Т1, установленного на выходе из первой клети стана. Регулятор толщины РТ2 работает как пропорционально-интегральный регулятор с транспортным запаздыванием в цепи измерения толщины.

Особенностью способа является наличие транспортного запаздывания t в контуре конфигурации толщины полосы. Его Толщины и натяжения полосы определяют как

t = l1 / v1,

где l1 – расстояние от очага деформации до измерителя толщины на выходной стороне клети; v1 – скорость полосы на выходе из клети.

Регулятор толщины полосы по отклонению РТ2 предназначен для устранения относительно неспешных конфигураций толщины полосы воздействием на раствор валков клети. В связи с низким уровнем удельного Толщины и натяжения полосы натяжения полосы перед первой клетью НСХП регулирование толщины полосы в очаге деформации первой клети воздействием на заднее натяжение полосы в этих регуляторах неэффективно и не применяется.

Регулятор толщины по возмущению, действующий в функции показаний

измерителя толщины полосы h1 на выходе из первой клети стана

Регулятор толщины полосы PT3 представляет собой Толщины и натяжения полосы контур автоматического регулирования толщины полосы, воздействующий на скорость первойклети стана в функции сигналов h1 измерителя толщины Т1, установленного на выходе из первой клети стана. Регулятор толщины PT3 действует как упреждающий регулятор, воздействующий на формирование толщины полосы в очаге деформации 2-ой клети стана.

Принцип деяния регулятора толщины PT3 основан Толщины и натяжения полосы на законе всепостоянства потока массы (всепостоянства секундных объемов) металла через очаг деформации клетей

h1 v1 = h2 v2 ,

где v1, v2 – скорости полосы на выходе из первой и 2-ой клети стана соответственно; h1, h2 – толщина полосы на выходе из первой и 2-ой клети стана соответственно.

Для поддержания постоянной толщины полосы h2на Толщины и натяжения полосы выходе из очага деформации 2-ой клети стана относительное изменение скорости полосы на входе в очаг деформации 2-ой клети стана должно быть равно относительному изменению толщины полосы на входе в очаг деформации 2-ой клети стана, взятому с оборотным знаком. Так как корректирующее воздействие осуществляется через регулятор скорости головного Толщины и натяжения полосы привода первой клети стана, уравнение (11.11)можно переписать последующим образом:

,

где w1 и Dw1 - угловая скорость рабочих валков первой клети стана и ее приращение (корректировка) соответственно.

Из-за колебаний скоростей вращения валков клетей, вызванных возмущениями, действующими на регуляторы скорости основных приводов клетей стана, нельзя гарантировать получение постоянной толщины полосы на выходе непрерывного Толщины и натяжения полосы стана только за счет автоматического регулирования толщины полосы во входной зоне непрерывного стана. Потому неотклонимым является применение регулятора толщины по отклонению в функции показаний измерителя толщины полосы, установленного за последней клетью стана – этот контур регулирования толщины поддерживает толщину полосы на выходе непрерывного стана на данном уровне.

Структура контуров регулирования Толщины и натяжения полосы толщины в выходной зоне непре­рывного 5-клетевого стана также показана на рис.136.

Регулятор толщины по отклонению на выходе непрерывного стана

Регулятор толщины РТ4 предназначен для выполнения функций «тонкого» регулирования толщины полосы на выходе непрерывного стана. Он работает как пропорционально-интегральный регулятор с транспортным запаздыванием в контуре измерения толщины полосы h Толщины и натяжения полосы5. Принцип деяния его основан на законе всепостоянства потока массы металла через последнюю клеть стана

h4 v4 = h5 v5 .

При таком регулировании толщины полосы в очаге деформации последней клети стана сохраняется постоянным поток массы металла на входе в последнюю клеть стана – при всем этом скорости всех прошлых клетей, а не только Толщины и натяжения полосы лишь предпоследней клети, должны корректироваться.

Так как корректирующее воздействие осуществляется через регулятор скорости головного привода последней (пятой) клети стана (см. рис.136 б), то поток массы металла при всем этом не сохраняется постоянным, а меняется пропорционально изменению толщины полосы на входе в последнюю клеть стана, и для поддержания постоянной Толщины и натяжения полосы толщины полосы на выходе из последней клети стана скорость последней клети должна изменяться пропорционально изменению толщины полосы h5.

Регулятор толщины по возмущению на выходе непрерывного стана

Контур автоматического регулирования толщины РТ5 может употребляться для выполнения функций упреждающего регулятора толщины действующего в функции сигналов измерителя толщины Т4,установлённого на входе в Толщины и натяжения полосы пятую клеть непрерывного 5-клетевого стана. В данном случае регулятор толщины РТ5 принципно схож рассмотренному регулятору толщины РТ3 для входной зоны непрерывного стана.

При использовании упреждающего регулятора толщины применение регулятора толщины по отклонению с оборотной связью по сигналам от измерителя толщины за последней клетью непрерывного стана является неотклонимым, так как Толщины и натяжения полосы упреждающий регулятор толщины не гарантирует получение данной абсолютной толщины полосы на выходе стана, но значительно упрощает работу регулятора толщины на выходе непрерывного стана и содействует улучшению свойства прокатанной полосы.

Автоматическое регулирование натяжения полосы

На рис.137 приведена структурная схема регулирования межклетевых натяжений полосы на непрерывном стане прохладной прокатки. Контур регулирования натяжения Толщины и натяжения полосы (РН) для каждого межклетевого промежутка производит корректировку положения валков той клети стана, которая замыкает рассматриваемый межклетевой просвет, методом воздействия на нажимное устройство (ГНУ) этой клети стана.

Рис.137. Структурная схема системы автоматического регулирования и ограничения межклетевых натяжений на НСХП: Н1, Н2, Н3, Н4, – межклетевые натяжения полосы; РС – регуляторы скорости; РН – контур Толщины и натяжения полосы регулирования натяжения

Контур регулирования межклетевого натяжения полосы представляет собой регулятор с оборотной связью по отклонению регулируемого параметра.

Вместе с контурами регулирования межклетевых натяжений предусмотрен блок контуров ограничения межклетевых натяжений (см. рис.137), который повлияет на соотношение скоростей основных приводов клетей (групп клетей), расположенных вокруг возмущаемого межклетевого промежутка. Контуры ограничения межклетевых Толщины и натяжения полосы натяжений инициализируются в тех случаях, когда по тем либо другим причинам контуры автоматического регулирования межклетевых натяжений не в состоянии поддерживать натяжение полосы на данном уровне. В таком случае инициализируются контуры ограничения межклетевого натяжения, корректирующие соотношение скоростей клетей (либо групп клетей), которые окружают межклетевой просвет, вышедший из подчинения Толщины и натяжения полосы регулятору натяжения полосы.

Так как в случае появления таковой ситуации может очень возрасти разнотолщинность полосы, стан должен автоматом замедляться до восстановления работоспособности регулятора межклетевого натяжения или до полной остановки стана. Такая ситуация может появиться, обычно, исключительно в итоге нарушений технологии либо нарушений работы системы подачи технологической смазки, либо заслуги максимально Толщины и натяжения полосы допустимой величины силы прокатки в клети, либо при отказе регулятора натяжения полосы.

Система автоматического регулирования толщины

и натяжения полосы НСХП 2030 ОАО НЛМК

На рис.138 приведена структурная схема системы автоматического регулирования толщины и межклетевых натяжений полосы непрерывного пятиклетевого стана прохладной прокатки 2030 ОАО НЛМК.

Рис.138. Облегченная структурная схема регулирования толщины Толщины и натяжения полосы и натяжений полосы на стане 2030 прохладной прокатки: СУ ГНУ – система управления гидронажимным устройством; Гц – гидроцилиндр; Т – измерители толщины; ИД – измерители длины; ИН – измерители напряжения; ИС – измерители силы прокатки; РС – регуляторы скорости прокатки

На стане употребляют принятый принцип – условие сохранения всепостоянства секундного объема металла, проходящего через клеть стана.

Система работает Толщины и натяжения полосы последующим образом. Из УВМ по клетям выдаются задания по толщине и натяжению полосы, силе и скорости прокатки. Во всех клетях фиксируются сила прокатки (месдозами), скорость прокатки (тахогенераторами), в межклетевых промежутках – толщина (толщиномерами) и натяжение (измерителем натяжений) полосы. Сигнал с толщиномера за первой клетью ассоциируют с данным значением (уставкой) толщины и, зависимо Толщины и натяжения полосы от величины отличия, в системе управления ГНУ вырабатывается управляющий сигнал на изменение раствора валков в первой клети. Этот сигнал отрабатывается через систему регулирования давления в гидроцилиндрах первой клети. Неотработанные в первой клети ошибки передаются на следующие клети и устраняются конфигурацией скорости и натяжения в межклетевых промежутках. Так, если толщина Толщины и натяжения полосы во 2-ой клети возросла на 1% по отношению к данной (это значит, что h1 на 1% больше номинальной), то скорость V1 миниатюризируется так, чтоб сохранился данный секундный объем металла. Изменение натяжения в первом промежутке, вызываемое замедлением первой клети, компенсируется подходящим уменьшением зазора во 2-ой клети и т.д. Отличия толщины на выходе Толщины и натяжения полосы стана, измеряемые толщиномером за пятой клетью, действуют на скорость пятой клети, а при выходе натяжения за данные пределы оно ворачивается конфигурацией зазора в пятой клети.

Таким макаром, грубое регулирование толщины полосы осуществляется в первой клети конфигурацией зазора, а тонкое регулирование конечной толщины – конфигурацией скорости пятой клети Толщины и натяжения полосы, приводящим к изменению натяжения меж клетями 4 и 5.

При малых обжатиях в пятой клети в ней поддерживают постоянную силу прокатки, а толщину полосы регулируют в четвертой клети воздействием на скорость прокатки в этой клети. Может быть и внедрение нажимных устройств четвертой клети.


tolstoj-yozh-i-zayac-referat.html
tolstostennij-cilindr-kolco-obruch.html
tolyattinskij-gosudarstvennij-universitet.html