RU2732451C2 - Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки - Google Patents
Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2732451C2 RU2732451C2 RU2019104436A RU2019104436A RU2732451C2 RU 2732451 C2 RU2732451 C2 RU 2732451C2 RU 2019104436 A RU2019104436 A RU 2019104436A RU 2019104436 A RU2019104436 A RU 2019104436A RU 2732451 C2 RU2732451 C2 RU 2732451C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strip
- rolling
- stand
- speed
- correction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004836 empirical method Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
- B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано при холодной прокатке полос из различных видов стали. Способ включает формирование сигнала, подаваемого на регулятор позиции гидронажимного устройства (ГНУ) валков стана в соответствии с заданной параметрами прокатки позицией ГНУ, измерение скорости движения полосы на выходе клети, с учетом которой формируют сигнал коррекции позиции ГНУ, который подают на упомянутый регулятор в дополнение к сигналу, соответствующему заданным параметрам прокатки, при этом сигнал коррекции формируют с учетом материала прокатываемой полосы, модуля жесткости полосы, модуля жесткости прокатной клети и скорости движения полосы на выходе клети по заданному математическому выражению. Использование изобретения позволяет повысить точность компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы. 6 ил.
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке стальных полос на реверсивных станах. При прокатке полосы заданная толщина металла на выходе клети поддерживается с помощью системы автоматического регулирования толщины (САРТ). Наиболее трудными, с точки зрения регулирования толщины, являются участки полосы, на которых происходит изменение скорости прокатки. При повышении скорости коэффициент трения в очаге деформации снижается, что ведет к уменьшению толщины прокатываемого металла. Когда происходит снижение скорости, толщина полосы на выходе клети соответственно увеличивается. Данную проблему пытаются решить двумя способами: изменением параметров регуляторов толщины в зависимости от скорости или дополнительным воздействием на позицию гидронажимного устройства (ГНУ), учитывающим абсолютную скорость прокатки. В первом случае сложно скомпенсировать меняющиеся параметры объекта регулирования, и поэтому всегда присутствуют отклонения фактической прокатываемой толщины на выходе стана из-за неизбежного запаздывания. Во втором случае необходимо правильно рассчитать коррекцию для позиции гидронажимного устройства в функции скорости с учетом меняющихся условий прокатки.
Известен способ компенсации величины межвалкового зазора в зависимости от величины скорости прокатки эмпирическим методом (см. патент RU 2492946 C1, В21В 1/26, 2013 г.), где предлагается производить коррекцию величины межвалкового зазора по формуле
S=S0+k⋅10-3⋅V,
где S0 - межвалковый зазор, установленный на заправочной скорости, мм;
k=3,5÷5,5 - коэффициент пропорциональности, зависящий от степени наклепа полосы;
V - окружная скорость валков, м/с.
Меньшее значение коэффициента k относится к полосам с наклепом менее 55%, а большее - к полосам с наклепом более 75%. Автор патента предлагает примерный подбор коэффициента k в зависимости от наклепа полосы.
По нашему мнению, данная формула не учитывает широкий диапазон прокатываемых сортаментов сталей - от мягких углеродистых сталей до жестких электротехнических сталей. Кроме того, линейная функция от скорости не обеспечивает в полном объеме требуемой коррекции величины межвалкового зазора, да и сама величина зазора не является точной из-за отсутствия возможности ее измерения.
Чтобы исключить перечисленные выше недостатки, авторы решили изучить характер взаимосвязи между малым приростом скорости движения полосы на выходе клети и соответствующим ему приростом отклонения толщины прокатываемой полосы при неизменном усилии прокатки, т.е. Δh/ΔV1 при F=const, на разных скоростях движения полосы на выходе клети V1. Исследования проводились на реверсивном стане холодной прокатки на различных материалах - углеродистой, динамной и трансформаторной сталях, - и на всех проходах. Данные сводились в таблицы, по которым затем получали графические зависимости Δh/ΔV1=ƒ(V1). На фигуре 1 показаны две кривые: измеренная и расчетная. Измеренная построена по табличным данным для динамной стали; кривые для остальных сортаментов отличаются лишь масштабом. Полученная зависимость ближе всего отвечает формуле
у=а*е-k*х,
или, если ввести свои аргументы,
По этой формуле и построена расчетная кривая на фигуре 1, где а=0,4; k=0,01.
В этой формуле «а» и «k» - масштабирующие коэффициенты. Немного преобразовав формулу, получим:
Интегрируя эту формулу, находим отклонение толщины прокатываемой полосы от заданной на различных скоростях прокатки:
где С - некая константа. Поскольку она может быть любой величины, удобно принять С*k/а=1, и тогда
В нашем случае, исходя из экспериментально полученных кривых, а=0,4 и k=0,01. График функции
представлен на фигуре 2 (толщина прокатываемой полосы измеряется в мкм, скорость движения полосы на выходе клети - в м/мин).
Для того чтобы эту функцию использовать в качестве коррекции для регулятора позиции ГНУ, вводим коэффициент А=а/k и учитываем соотношение жесткостей системы «клеть - полоса». В этом случае формула коррекции позиции ГНУ будет выглядеть следующим образом:
где Cm - модуль жесткости полосы, кН/мм;
Cg - модуль жесткости клети, кН/мм;
V1 - скорость движения полосы на выходе клети, м/мин;
А - масштабирующий коэффициент коррекции для различных материалов: для углеродистой стали А=30, для динамной стали A=40, для трансформаторной стали A=120, мкм.
Под модулем жесткости клети Cg понимается усилие прокатки, вызывающее ее упругую линейную деформацию на 1 мм в направлении действия этого усилия.
Данная функция была реализована в системе управления реверсивного стана в Цехе динамных сталей ПАО «НЛМК» на базе программируемого контроллера SIMATIC FM-458.
Общая функциональная схема управления представлена на фигуре 3, где:
1 - реверсивная клеть;
2 - разматыватель (входная моталка);
3 - выходная моталка;
4 - измеритель скорости полосы на входе клети;
5 - измеритель скорости полосы на выходе клети;
6 - измеритель отклонения толщины полосы на входе клети;
7 - измеритель отклонения толщины полосы на выходе клети;
8 - гидронажимное устройство;
9 - регулятор позиции нажимного устройства;
10 - сумматор;
11 - система автоматического регулирования толщины;
12 - регулятор суммарного усилия;
13 - блок формирования уставки позиции ГНУ при начальном усилии;
14 - система расчета коррекции позиции ГНУ в зависимости от величины скорости движения полосы на выходе клети.
Используемые обозначения на схеме (фигура 3):
V0 - скорость движения полосы на входе клети, м/мин;
V1 - скорость движения полосы на выходе клети, м/мин;
Fзад, Fфакт - заданное и фактическое усилия, кН;
h1зад - заданная толщина прокатываемого металла, мм;
Δh0 - отклонение толщины полосы на входе клети, мкм;
Δh1 - отклонение толщины полосы на выходе клети, мкм;
Cm - модуль жесткости прокатываемого металла, кН/мм;
Cg - модуль (коэффициент) жесткости клети, кН/мм
Sзад, Sфакт - заданная и фактическая позиции ГНУ, мкм.
Поддержание заданной выходной толщины прокатываемого металла осуществляется через изменение позиции гидронажимного устройства (8). На регулятор позиции (9) ГНУ поступают через сумматор (10) коррекция с САРТ (11), уставка позиции ГНУ при начальном усилии (13) и зависимая от скорости движения полосы на выходе клети коррекция позиции ГНУ (14).
Рассмотрим прокатку трансформаторной и углеродистой сталей на реверсивном стане без использования и с использованием предлагаемого способа коррекции позиции ГНУ в зависимости от скорости.
На разматыватель (входную моталку) устанавливается рулон горячекатаной травленой полосы. Передний конец полосы подается в клеть и далее заправляется на выходную моталку. После этого клеть сводится, создается ГНУ начальное усилие и начинается процесс прокатки стали с заданным, для данного прохода, значением толщины полосы на выходе стана. По завершении прохода прокатки, выбирается следующий проход, и процесс прокатки повторяется, но уже в обратном направлении. Смена проходов прокатки происходит до тех пор, пока не будет достигнута итоговая заданная выходная толщина стали. Величины обжатия и количество проходов определяются планом прокатки и зависят от марки стали, входной и заданной толщин металла. Интересующий нас скоростной режим прокатки разделен на три участка - разгон, рабочая скорость и торможение. Во время разгона и торможения, когда меняются условия прокатки, активно задействована зависимая от скорости движения полосы на выходе клети коррекция позиции ГНУ, что позволяет стабилизировать условия работы для регуляторов САРТ и тем самым получить высокое качество регулирования выходной прокатываемой толщины. Как правило, разгон стана осуществляется ступенчато, поэтому для наглядности, на фигурах приведены графики процессов торможения в конце проходов:
фигура 4 - прокатка трансформаторной стали без зависимой от скорости движения полосы на выходе клети коррекции позиции ГНУ. Показано снижение скорости прокатки трансформаторной стали с 400 м/мин до 0 м/мин в конце прохода 3;
фигура 5 - прокатка трансформаторной стали с зависимой от скорости движения полосы на выходе клети коррекцией позиции ГНУ. Также показано снижение скорости прокатки трансформаторной стали с 400 м/мин до 0 м/мин в конце прохода 3;
фигура 6 - прокатка углеродистой стали с коррекцией позиции ГНУ, зависимой от величины скорости движения полосы на выходе клети. Показан пример торможения реверсивного стана при прокатке углеродистой стали с 800 м/мин до 0 м/мин в конце прохода 4.
Комментарии к графикам (фигуры 4, 5, 6)
1. Критерием оценки качества коррекции позиции ГНУ в зависимости от величины скорости движения полосы на выходе клети является отклонение толщины полосы на выходе стана.
2. График реализованной формулы коррекции позиции ГНУ в зависимости от величины скорости движения полосы на выходе клети выделен красным цветом.
3. График скорости движения полосы на выходе клети совмещен с сигналом номера прохода (красного цвета).
4. О жесткости прокатываемой полосы можно судить по величине сигнала Cm/Cg (отношение жесткости полосы к жесткости клети).
5. Остальные графики (усилие прокатки, отклонение толщины полосы на входе клети, коррекции регуляторов толщины в микронах и изменение позиции ГНУ) приведены для общей информации.
6. Все коррекции позиции ГНУ от регуляторов толщины САРТ (по отклонению и по потоку масс) и коррекция позиции ГНУ, зависимая от величины скорости движения полосы на выходе клети, имеют направление воздействия: «+» - на разгрузку клети, «-» - на загрузку.
7. На представленных графиках видно, что на участке торможения стана без коррекции позиции ГНУ, зависимой от скорости движения полосы на выходе клети, происходит значительное отклонение толщины полосы на выходе клети (фигура 4), а на участках торможения с коррекцией позиции ГНУ, зависимой от скорости движения полосы на выходе клети, - отклонение толщины полосы на выходе клети остается таким же, как и при стабильной скорости прокатки (фигуры 5, 6).
Таким образом, реализация коррекции позиции ГНУ от величины скорости движения полосы на выходе клети дала хороший результат: отклонение толщины полосы на выходе клети и в статике, и в динамике поддерживается на одинаковом уровне на всех проходах прокатки и на любом сортаменте.
Claims (8)
- Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки, включающий формирование сигнала, подаваемого на регулятор позиции гидронажимного устройства (ГНУ) валков стана в соответствии с заданными параметрами прокатки позицией ГНУ, измерение скорости движения полосы на выходе прокатной клети, с учетом которой формируют сигнал коррекции позиции ГНУ, который подают на упомянутый регулятор в дополнение к сигналу, соответствующему заданным параметрам прокатки, отличающийся тем, что упомянутый сигнал коррекции формируют с учетом материала прокатываемой полосы, значение которого соответствует величине коррекции позиции ГНУ, которую определяют по математическому выражению:
- где
- Hкорр - расчетная величина коррекции позиции ГНУ, мкм,
- А - масштабирующий коэффициент коррекции, который равен: для углеродистой стали А=30, для динамной стали А=40, для трансформаторной стали А=120, мкм
- Cm - модуль жесткости прокатываемой полосы, кН/мм,
- Cg - модуль жесткости прокатной клети, кН/мм,
- V1 - скорость движения полосы на выходе прокатной клети, м/мин,
- k - масштабирующий коэффициент по скорости, k = 0,01.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104436A RU2732451C2 (ru) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104436A RU2732451C2 (ru) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019104436A RU2019104436A (ru) | 2020-08-18 |
| RU2019104436A3 RU2019104436A3 (ru) | 2020-08-18 |
| RU2732451C2 true RU2732451C2 (ru) | 2020-09-18 |
Family
ID=72085183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019104436A RU2732451C2 (ru) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2732451C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114130838B (zh) * | 2021-11-25 | 2023-10-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种可逆轧制带钢测厚防错检测方法及检测系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU470322A1 (ru) * | 1973-11-23 | 1975-05-15 | Предприятие П/Я М-5774 | Электрогидравлическа след ща система автоматического регулировани толщины прокатываемой полосы |
| SU801922A1 (ru) * | 1979-03-20 | 1981-02-07 | Челябинский Политехническийинститут Им.Ленинского Комсомола | Устройство дл автоматического регу-лиРОВАНи ТОлщиНы пОлОСы HA СТАНЕХОлОдНОй пРОКАТКи-ВОлОчЕНи бЕзОХВАТА ВАлКОВ пОлОСОй |
| SU1207541A1 (ru) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | Артемовский Завод По Обработке Цветных Металлов Им.Э.И.Квиринга | Устройство дл регулировани межвалкового зазора прокатной клети |
| SU1588449A1 (ru) * | 1988-06-26 | 1990-08-30 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Способ прокатки металлических полос |
| WO2010049280A2 (de) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur einstellung einer auslaufdicke eines eine mehrgerüstige walzstrasse durchlaufenden walzguts, steuer- und/oder regeleinrichtung und walzanlage |
| WO2012146226A1 (de) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | Saueressig Gmbh + Co. Kg | Walzenanordnung mit einer einrichtung zur regelung des walzenspaltes sowie verfahren zur regelung des walzenspaltes in einer walzenanordnung |
| RU2492946C1 (ru) * | 2012-07-31 | 2013-09-20 | Александр Иванович Трайно | Способ холодной прокатки стальных полос |
-
2019
- 2019-02-18 RU RU2019104436A patent/RU2732451C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU470322A1 (ru) * | 1973-11-23 | 1975-05-15 | Предприятие П/Я М-5774 | Электрогидравлическа след ща система автоматического регулировани толщины прокатываемой полосы |
| SU801922A1 (ru) * | 1979-03-20 | 1981-02-07 | Челябинский Политехническийинститут Им.Ленинского Комсомола | Устройство дл автоматического регу-лиРОВАНи ТОлщиНы пОлОСы HA СТАНЕХОлОдНОй пРОКАТКи-ВОлОчЕНи бЕзОХВАТА ВАлКОВ пОлОСОй |
| SU1207541A1 (ru) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | Артемовский Завод По Обработке Цветных Металлов Им.Э.И.Квиринга | Устройство дл регулировани межвалкового зазора прокатной клети |
| SU1588449A1 (ru) * | 1988-06-26 | 1990-08-30 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Способ прокатки металлических полос |
| WO2010049280A2 (de) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur einstellung einer auslaufdicke eines eine mehrgerüstige walzstrasse durchlaufenden walzguts, steuer- und/oder regeleinrichtung und walzanlage |
| WO2012146226A1 (de) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | Saueressig Gmbh + Co. Kg | Walzenanordnung mit einer einrichtung zur regelung des walzenspaltes sowie verfahren zur regelung des walzenspaltes in einer walzenanordnung |
| RU2492946C1 (ru) * | 2012-07-31 | 2013-09-20 | Александр Иванович Трайно | Способ холодной прокатки стальных полос |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019104436A (ru) | 2020-08-18 |
| RU2019104436A3 (ru) | 2020-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4452323B2 (ja) | 熱間での板圧延における圧延負荷予測の学習方法 | |
| JP5581964B2 (ja) | リバース圧延機における板厚制御方法 | |
| CN106984651A (zh) | 一种提高轧件厚度控制精度的在线控制系统 | |
| CN104066523B (zh) | 用于在热轧车间中加工轧件的方法 | |
| JP4948301B2 (ja) | 冷間圧延における形状制御方法 | |
| CN103240279B (zh) | 热连轧机的控制装置以及热连轧机的控制方法 | |
| RU2732451C2 (ru) | Способ компенсации отклонения толщины прокатываемой полосы на реверсивном стане холодной прокатки | |
| KR880002504B1 (ko) | 판두께의 자동제어장치 | |
| US3802236A (en) | Gauge control method and apparatus including workpiece gauge deviation correction for metal rolling mills | |
| JP4268582B2 (ja) | 板厚制御方法及び板厚・形状非干渉制御方法 | |
| JP4818890B2 (ja) | 冷間タンデム圧延における板厚制御方法 | |
| US11865598B2 (en) | Method for manufacturing flexible rolling of metal strips | |
| JPH048122B2 (ru) | ||
| US20190160502A1 (en) | Robust band tension control | |
| JP6091411B2 (ja) | 圧延機の板厚制御方法 | |
| JP6232193B2 (ja) | 冷間圧延における形状制御方法、及び形状制御方法 | |
| JP2007203303A (ja) | 冷間圧延における形状制御方法 | |
| JP7701607B2 (ja) | 被圧延材の蛇行制御方法 | |
| JP4330134B2 (ja) | 冷間圧延における形状制御方法 | |
| JP7723889B2 (ja) | 蛇行制御方法及び蛇行制御装置 | |
| KR20030029609A (ko) | 열간 압연에서의 판폭 제어 방법 | |
| RU117839U1 (ru) | Устройство автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки | |
| JP2005319492A (ja) | 冷間圧延における形状制御方法 | |
| JP2005161373A (ja) | 冷間タンデム圧延機の形状制御方法 | |
| JPH08187504A (ja) | テーパー鋼板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210219 |