Лекція № 49
Автоматизація товстолистових станів. Загальні відомості про товстолистові стани та їх автоматизацію. Принципи управління показниками геометрії розкату.
1 Загальні відомості про товстолистові стани та їх автоматизацію.
2Принципи управління показниками геометрії розкату.
3 Системи автоматичного управління товстолистовими станами.
Загальні відомості про товстолистові стани та їх автоматизацію.
На товстолистових станах виробляють листову продукцію товщиною 4-50 мм (листи) і 50-380 мм (плити), шириною до 5000 мм з рядових, низьколегованих і легованих сталей. Заготівкою для товстолистових станів служать злитки і сляби.
Сучасний товстолистовий стан включає кліть з вертикальними валками, реверсивну чорнову двовалкову або чотиривалкову кліть і чистову реверсивну чотиривалкову кліть, розташовані послідовно. Злитки перед прокатуванням нагрівають в камерних печах або нагрівальних колодязях. Для нагріву слябів використовуються методичні печі. До складу стану входить устаткування для транспортування і зважування прокатуваного металу, а також правки, охолодження, різання, таврування і термічної обробки листов. Робочі валки клітей стану приводяться в обертання від електродвигунів постійного струму. Привод обертання валків чорнової і чистової клітей реверсивний. Кліті обладнані системами видалення окалини водою під високим тиском.
Нагріті заготовки зважують і послідовно прокатують в кліті з вертикальними валяннями, чорнової і чистової клітях стану. Отримані розкати правлять. Проводять обрізання кромок і кінців гуркотів, охолодження, огляд, різання на мірні довжини і таврування. При необхідності прокатані листи піддають термічній обробці.
Особливістю товстолистового стану є те, що розкат, отриманий із сляба, має нерівномірну ширину і непрямолінійні торці, оскільки різні частини сляба в процесі плющення деформуються по-різному. Тому збільшується кількості бічної і кінцевої обрізі, що скорочує довжину придатної частини розкату і підвищує витрату металу.
Принципи побудови АСУ ТП товстолистового стану
Для автоматизації товстолистового стану створюють АСОВІ ТП, яку доцільно будувати як трирівневу систему:
- верхній рівень - центральна УВМ
- середній рівень - зональні УВМ
- нижчий рівень - локальні системи управління.
У складі стану доцільно виділити три зони управління:
1) зону нагрівальних пристроїв;
2) зону робочих клітей;
3) зону різкі і обробки.
У зону нагрівальних пристроїв входять нагрівальні колодязі, печі і обслуговуючі їх транспортні пристрої. Зона робочих клітей включає кліть з вертикальними валяннями, чорнову і чистову кліті, що сполучають їх транспортні рольганги, робочі рольганги і маніпулятори. У зону різкі і обробки входять правильні машини, ножиці, нормалізаційні печі, таврувачі і що сполучають їх транспортні рольганги.
Принципи управління показниками геометрії розкату.
Загальне завдання управління
Показники геометрії гуркоту включають:
1 - показники геометрії поперечного перетину:
а) розподіл товщини гуркоту по ширині;
б) ширина гуркоту.
2- показники форми.
3-умовна довжина гуркоту.
Розподіл товщини найзручніше характеризувати одній з трьох комбінацій показників:
1) товщина кромок і середини гуркоту;
2) товщина кромок і опуклість профілю гуркоту;
3) товщина середини, опуклість і клиновидність профілю гуркоту.
При товстолистовому прокатуванні неплощинність розкату може бути видимою і прихованою, а серповидність завжди є видимим дефектом форми.
За умовну довжину гуркоту приймаємо довжину його частини, що має ширину не менш заданої.
Розглянемо завдання автоматичного управління показниками геометрії розкату.
Методи вимірювання і управляючі дії
Товщину розкату в подовжньому перетині можна вимірювати прямим і непрямим методами. Прямим методом товщину вимірює за допомогою вимірників товщини, які встановлені на передній і задній стороні кліті. При непрямому вимірюванні товщина розкату в проході вимірює координати натискних гвинтів (плунжерів) пристрою установки валків, зусилля на натискних гвинтах (плунжерах) і зусилля напруги. За наслідками вимірювань товщину гуркоту на виході з кліті в подовжньому перетині розраховують по рівняннях.
Управління товщиною середини гуркоту на виході з кліті в проході найефективніше здійснювати одночасним переміщенням в проході натискних гвинтів (плунжерів) пристрою установки валків. В більшості випадків, проте, швидкодій гвинтів цього пристрою недостатньо для управління товщиною в процесі плющення і тому використовують гідравлічний пристрій установки валків.
Опуклість профілю гуркоту, як і його товщину, можна вимірювати прямим і непрямим методами. При прямому вимірюванні за допомогою вимірників товщини визначають товщину кромок і середини гуркоту і обчислюють значення опуклості профілю. При непрямому вимірюванні опуклості на виході з кліті, в проході визначають зусилля на натискних гвинтах (плунжерах) пристрою установки валків, а також зусилля напруги кліті.
Найбільш ефективною дією, що управляє, на опуклість профілю гуркоту на виході з кліті в проході є зміна в проході зусилля напруги кліті.
Клиновидність профілю розкату, як і товщину, можна вимірювати прямим і непрямим методами. При прямому вимірюванні за допомогою вимірників товщини вимірюють товщину кромок і обчислюють значення клиновидності. При непрямому вимірюванні на виході з кліті в проході визначають координати натискних гвинтів (плунжерів), зусилля. Клиновидність профілю розраховують по рівняннях.
Видиму неплощинність гуркоту можна вимірювати прямим методом за допомогою телевізійних або оптико-механічних вимірників неплощинності. Засоби для прямого вимірювання серповидності розкату відсутні.
Вимірювання показників форми розкату є складним завданням. Тому локальні системи автоматичного регулювання форми (САРФ) на товстолистових станах в даний час, як правило, відсутні, а набуття заданих значень цих показників забезпечується за допомогою систем автоматичного регулювання товщини і профілю.
Розглянемо можливі методи наміру величин, використовуваних при управлінні шириною гуркоту.
Ширину і довжину гуркоту можна вимірювати прямим методом за допомогою вимірників, що встановлюються на вхідній і вихідній стороні кліті. Поточну витяжку в подовжньому перетині в пропуску можна вимірювати побічно, вимірюючи швидкості входу металу у вогнище і виходу з вогнища деформації і обчислюючи значення витяжки. Якщо розширення в проході в подовжньому перетині розкату в процесі плющення не змінюється, то, вимірюючи товщину розкату на вході і виході з кліті, можна побічно визначати поточну витяжку.
Вимірювання довжини розкату на виході з кліті здійснюється після закінчення проходу. Тому сигнал вимірювача довжини розкату на виході з кліті не може бути використаний як сигнал зворотного зв'язку для вироблення дії, що управляє, в проході при регулюванні ширини. Технічні засоби для вимірювання швидкості гуркоту при товстолистовму прокатуванні з достатньою точністю в даний час відсутні. Таким чином, регулювання ширини гуркоту в проході зводиться до управління товщиною кромок розкату в проході.
