SU1357100A1 - Automatic control system for accelerated cooling of rolled stock on exit side of section mill - Google Patents
Automatic control system for accelerated cooling of rolled stock on exit side of section mill Download PDFInfo
- Publication number
- SU1357100A1 SU1357100A1 SU864082154A SU4082154A SU1357100A1 SU 1357100 A1 SU1357100 A1 SU 1357100A1 SU 864082154 A SU864082154 A SU 864082154A SU 4082154 A SU4082154 A SU 4082154A SU 1357100 A1 SU1357100 A1 SU 1357100A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- unit
- output
- heat transfer
- transfer coefficient
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматизации процессов .термоупрочнени проката на выходной стороне прокатного стана. Цель изобретени - повышение качества проката. Это достига ,етс путем введени блока адаптивного l идентификатора параметров модели коэффициента теплоотдачи, блока вычислени требуемой скорости перемещени проката через установку ускоренного охлаждени , бпока сравнени и блока коррекции задани скорости перемещени проката через установку ускоренного охлаждени . Перед поступлением проката в установку охлаждени по заданным значени м параметров процесса, в том числе и скорости перемещени проката, рассчитываетс и устанавливаетс необходимый расход воды. При поступлении проката в установку охлаждени и получении фактических параметров процесса рассчитываетс и отрабатываетс необходима скорость перемещени проката в установке. Расчет необходимой скорости осуществл етс с использованием модели коэффициента теплоотдачи. Параметры модели непрерывнр уточн ютс в блоке адаптивного идентификатора, что позвол ет учитывать вли ние на коэффициент теплоотдачи изменени условий теплообмена между охлаждаемой жидкостью и разогретым металлом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. о 9 (Л со ел This invention relates to the automation of the process of thermal strengthening of rolled products on the output side of a rolling mill. The purpose of the invention is to improve the quality of rolled products. This is achieved by introducing an adaptive l parameter block for the model of the coefficient of heat transfer, a block for calculating the required rolling speed through an accelerated cooling unit, a comparison unit and a rolling motion speed correction unit through an accelerated cooling unit. Before the hire enters the cooling plant, the required water flow is calculated and determined according to the specified values of the process parameters, including the speed of the rolling stock. When a rental enters the cooling installation and the actual process parameters are obtained, the required speed of movement of the rental in the installation is fulfilled. The calculation of the required speed is carried out using the model of heat transfer coefficient. The parameters of the continuous model are refined in the adaptive identifier block, which makes it possible to take into account the effect on the heat transfer coefficient of a change in the heat exchange conditions between the cooled liquid and the heated metal. 1 hp f-ly, 1 ill. o 9 (L have eaten
Description
Изобретение относитс к технике автоматического управлени прокатными станами, в частности к автоматизации процесса термоупрочнени на выходной стороне прокатного стана.The invention relates to the technology of automatic control of rolling mills, in particular, to the automation of the process of thermal strengthening on the output side of a rolling mill.
Цель изобретени - повьппение качества проката.The purpose of the invention is to improve the quality of rolled products.
На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управлени ускоренным охлаждением проката на выходной стороне сортового стана.The drawing shows a block diagram of an automatic control system for accelerated cooling of the rolled products on the output side of the section mill.
на вход схемы управлени скоростью перемещени проката.to the input of the rolling stock speed control circuit.
Система работает следующим образом .The system works as follows.
Сигналы с задатчика 8 номинальных значений параметров проката и процесса охлаждени (размера R, температуры проката на входе установки уско- 1Q ренного охлаждени Т, температуры проката на выходе установки ускоренного охлаждени скорости перемещени проката Vj) поступают на вхоСистема содержит датчик 1 темпера- Р вычислительного устройства 7 рас2 15 чета требуемого расхода охладител . Кроме того, на входы вычислительного, устройства 7 поступают и сигналы да г20Signals from setpoint 8 of nominal values of rental parameters and cooling process (size R, rental temperature at the input of the installation of accelerated cooling T, rental temperature at the output of the installation of accelerated cooling of the movement speed of rolling Vj) go to the input system contains a sensor 1 of the computing device temperature 7 The calculation of the 15th required cooling flow rate. In addition, the inputs of the computing device 7 and the signals are received yes G20
туры проката на входе в установку ускоренного охлаждени , устройство 3 контрол размеров поперечного размера проката, датчик 4 скорости перемеще;- ни проката, датчик 5 температуры проката н выходе установки ускоренного охлаждени , датчик 6 температуры охладител на выходе установки ускоренного охлаждени .rental tours at the entrance to the accelerated cooling unit, device 3 controlling the cross-sectional dimensions of the car, displacing speed sensor 4; neither hire, rolling temperature sensor 5 and the output of the accelerated cooling unit, sensor 6 of the cooler temperature at the accelerated cooling unit output.
В контур системы управлени .входит вычислительное устройство 7 расчета требуемого расхода охладител , за- датчик 8 номинальных значений параметров проката и процесса охлаждени , узел 9 адаптивного идентификатора параметров модели коэффициента теплоот- 30 |чде (- дачи, блок 10 вычислени требуемой скорости перемещени проката через установку ускоренного охлаждени , блок 11 сравнени , блок 12 коррекции заданного значени скорости перемещени проката через установку ускоренного охлаждени , схему 13 управлени скоростью перемещени и регул тор 14 расхода охладител . При этом выходы датчиков 1 и 5 температуры проката на входе и выходе установки ускоренного охлаждени соответственно, датчика 4 скорости перемещени проката, устройства 3 контрол размеров поперечного сечени проката подсоединены на входы адаптивного идентификатора. Выход адаптивного идентификатора подсоединен на вход блока вычислени требуемой скорости перемещени прокачика 6 температуры охладител и с выхода блока 10 вычислени требуемой скорости перемещени проката через установку ускоренного охлаждени .A computing device 7 for calculating the required flow rate of the cooler, a sensor 8 of the nominal values of the rental parameters and a cooling process, an adaptive identifier of the parameters of the heat transfer coefficient model identifier 30 are entered into the control system circuit (- measurements, block 10 for calculating the required rolling speed through the accelerated cooling unit, the comparison unit 11, the setpoint correction unit 12 for the movement speed of the rolled stock through the accelerated cooling unit, the movement speed control circuit 13 and Coolant flow rate p 14. At the same time, the outputs of the rental temperature sensors 1 and 5 at the inlet and outlet of the accelerated cooling unit, respectively, of the rental speed sensor 4, the cross-sectional dimensions control device 3 are connected to the adaptive identifier inputs. The adaptive identifier output is connected to the input of the calculator the required moving speed of the procachik 6 of the cooler temperature; and from the output of the unit 10 for calculating the required moving speed of the rolling through the accelerated cooling unit.
В вычислительном устройстве 7 требуемый рас ход воды, необходимый дл охлаждени проката при заданных пара- 25 метрах t, t, V, R рассчитываетс по известной из теории теплотехники формуле, котора дл цилиндра имеет видIn the computing device 7, the required flow rate of water required to cool the car for a given parameter of 25 meters t, t, V, R is calculated using the formula known from the theory of heat engineering, which for the cylinder is
Q rnVRMnQ rnVRMn
t, - tt, - t
Ч ,дH, d
Ч H
(1)(one)
3535
4040
температура проката перед охлаждением, С, t - температура проката послеthe temperature of the car before cooling, C, t is the temperature of the car after
охлаждени , С, t - температура охлаждающей во- ды. С,cooling, C, t is the temperature of the cooling water. WITH,
R - наружный радиус проката (цилиндра ) , м,R is the outer radius of the rolled product (cylinder), m,
V - скорость прохож,дени метал-, ла через установку охлаждени , м/с, .V is the speed of the passage through the cooling unit, m / s,.
m - константа.m is a constant.
m m
3600 JTf С3600 JTf C
(2)(2)
4545
где С - теплоемкость стали, ккалДкгхwhere C is the heat capacity of steel, kkDcgh
X °С),X ° C),
Р - плотность стали, кг/м, р - коэффициент пропорциональности между коэффициентом теплоотдачи и расходом воды на единицу охлаждаемой поверхноР - плотность стали, кг/м, р - коэффициент пропорциональнос ти между коэффициентом тепло отдачи и расходом воды на единицу охлаждаемой поверхноР - steel density, kg / m, р - proportionality coefficient between heat transfer coefficient and water consumption per unit of surface cooled - steel density, kg / m, p - proportionality factor between heat return coefficient and water consumption per surface unit
ккал м С Сигнал с выхода вычислительногоkcal m C Signal from the output of the computational
нен к первому входу блока сравнени . К второму входу блока сравнени подсоединен выход датчика скорости перемещени . Выход блока сравнени подсоединен на второй вход блока коррек- gg устройства 7, пропорциональный рас- ции, на первый вход которого подсое- считанному значению расхода Q охла- динен выход канала скорости задатчи- дител , поступает на вход регул тора ка номинальных значений параметров. 14, где и отрабатываетс заданное Выход блока коррекции подсоединен (базовое) значение расхода.not to the first input of the comparison block. The output of the velocity sensor is connected to the second input of the comparator unit. The output of the comparator unit is connected to the second input of the correction unit gg of the device 7, proportional to the distribution, to the first input of which the output of the setpoint speed channel is cooled to the counted value of the flow rate Q, is fed to the input of the regulator of the nominal values of the parameters. 14, where the specified output of the correction unit is processed (basic) flow rate is connected.
|чде (- | where (-
чика 6 температуры охладител и с выхода блока 10 вычислени требуемой скорости перемещени проката через установку ускоренного охлаждени .chick 6 of the cooler temperature and from the output of the block 10 for calculating the required speed of moving the rolled stock through the accelerated cooling unit.
В вычислительном устройстве 7 требуемый рас ход воды, необходимый дл охлаждени проката при заданных пара- метрах t, t, V, R рассчитываетс по известной из теории теплотехники формуле, котора дл цилиндра имеет видIn the computing device 7, the required flow rate of water required for cooling the rolled products with the given parameters t, t, V, R is calculated using the formula known from the theory of heat engineering, which for the cylinder is
Q rnVRMnQ rnVRMn
t, - tt, - t
Ч ,дH, d
Ч H
(1)(one)
чде (- where (-
температура проката перед охлаждением, С, t - температура проката послеthe temperature of the car before cooling, C, t is the temperature of the car after
охлаждени , С, t - температура охлаждающей во- ды. С,cooling, C, t is the temperature of the cooling water. WITH,
R - наружный радиус проката (цилиндра ) , м,R is the outer radius of the rolled product (cylinder), m,
V - скорость прохож,дени метал-, ла через установку охлаждени , м/с, .V is the speed of the passage through the cooling unit, m / s,.
m - константа.m is a constant.
(- (-
m m
3600 JTf С3600 JTf C
(2)(2)
30 |чде (- 30 | where (-
4545
где С - теплоемкость стали, ккалДкгхwhere C is the heat capacity of steel, kkDcgh
5050
X °С),X ° C),
Р - плотность стали, кг/м, р - коэффициент пропорциональности между коэффициентом теплоотдачи и расходом воды на единицу охлаждаемой поверхноgg устройства 7, пропорциональный рас- считанному значению расхода Q охла- дител , поступает на вход регул тора 14, где и отрабатываетс заданное (базовое) значение расхода.P - steel density, kg / m, p - proportionality coefficient between heat transfer coefficient and water consumption per unit of cooled surface unit 7, proportional to the calculated value of the flow rate Q of the cooler, goes to the input of the regulator 14, where the specified (basic ) value of consumption.
ккал м С Сигнал с выхода вычислительногоkcal m C Signal from the output of the computational
ройства 7, пропорциональный рас- танному значению расхода Q охла- ел , поступает на вход регул тор где и отрабатываетс заданное зовое) значение расхода.Proceedings 7, proportional to the diluted value of the flow rate Q cooled, the regulator goes to the input where the specified local reserve value of the flow is processed.
31353135
Однако многочисленные данные свидетельствуют о том, что управление расходом воды по формуле (1) при учете отклонений параметров t , t, R,V от заданных значений не позвол ет поддерживать заданную температуру с требуемой точностью. В, первую очередьHowever, numerous data indicate that controlling the flow of water according to formula (1), taking into account the deviations of the parameters t, t, R, V from the given values, does not allow the desired temperature to be maintained with the required accuracy. Firstly
это св зано с тем, что коэффициентThis is due to the fact that
теплоотдачи вл етс функцией не толь- д Ь, с необходима их адаптаци в проheat transfer is a function of not only b, since it is necessary to adapt them to
ко расхода воды на единицу поверхности охлаждаемого металла, а также температуры металла перед и после охлаждени .the consumption of water per unit surface of the metal being cooled, as well as the temperature of the metal before and after cooling.
Кроме того, управление расходом воды инерционно вследствие трудности реализации быстродействующих исполнительных механизмов регулировани расхода .In addition, water flow control is inertial due to the difficulty of implementing high-speed flow control actuators.
В св зи с этим дл компенсации отклонений температуры проката после охлаждени t при заданном Q используетс управление скоростью перемещени протсата через установку ускоренного охлаждени , котора рассчиты- ваетс в блоке 10 вычислени требуе- мой скорости перемещени проката по формуле регул рно теплового режимаTherefore, to compensate for deviations of the rolling temperature after cooling t at a given Q, control of the speed of movement of the prostate is used through an accelerated cooling installation, which is calculated in block 10 for calculating the required speed of rolling of rolling using the formula of a regular thermal regime
V,V,
гдеWhere
длина установки охлаждени (константа),cooling unit length (constant)
измеренное значение наружного радиуса проката, значение коэффициента теплопередачи .the measured value of the outer radius of hire, the value of the heat transfer coefficient.
При этом коэффициент теплоотдачи представлен моделью:In this case, the heat transfer coefficient is represented by the model:
(4)(four)
R dL аR dL
- bt, ct- bt, ct
22
где а, Ь, с - коэффициенты.where a, b, c are coefficients.
Охлаждение металла, нагретого значительно выше температуры охлаждающей жидкости, обычно происходит при пленочном , переходном и пузырьковом режимах кипени . Смена режимов кипени происходит с понижением температуры поверхности металла. При этом коэффициент теплопередачи существенно повышаетс . Коэффициент теплоотдачи пузырькового кипени -на пор док и более вьше, чем пленочного. Таким образом, чем ниже температура-металла перед охлаждением и ниже в конце охлаждени , тем Bbmje среднее значение коэффициента теплоотдачи.The cooling of the metal, which is heated significantly above the temperature of the coolant, usually occurs under film, transitional and bubble boiling regimes. Changes in boiling regimes occur with a decrease in the temperature of the metal surface. In this case, the heat transfer coefficient increases significantly. The heat transfer coefficient of bubble boiling is on the order of dock and more than film. Thus, the lower the temperature-metal before cooling and the lower at the end of cooling, the Bbmje average heat transfer coefficient.
Формула (4) в линейном приближении выражает описанное физическое вление . Коэффициенты а, Ь, с этой формулы завис т от теплофизических свойств охлаждающей жидкости ее температуры и интенсивности истечени ,Formula (4) in the linear approximation expresses the described physical phenomenon. The coefficients a, b, c of this formula depend on the thermophysical properties of the coolant, its temperature and the flow rate,
В св зи с этим кроме первоначального определени коэффициентов а,In this connection, besides the initial determination of the coefficients a,
1515
25 о 25 o
2020
30thirty
цессе работы системы, так как возможны сезонные колебани температуры охлаждающей жидкости и изйенение ин- тенси вности истечени жидкости вследствие старени труб подачи жидкости. Первоначальные значени коэффициентов могут быть получены с помощью аппарата регрессивного анализа. Адаптаци коэффициентов а, Ь, с с целью повышени точности управлени процессом охлаждени осуществл етс в узле 9 адаптивного идентификатора. Адаптаци коэффициентов выполн етс по извест ному алгоритму Качмажа.During the operation of the system, seasonal fluctuations in coolant temperature and changes in the intensity of fluid outflow due to aging of the supply pipes are possible. The initial values of the coefficients can be obtained using a regression analysis apparatus. The adaptation of the coefficients a, b, c to improve the accuracy of control of the cooling process is carried out in node 9 of the adaptive identifier. The adaptation of the coefficients is performed according to the well-known Kacmage algorithm.
Таким образом, решаетс поставленна цель увеличени точности управлени процессом ускоренного охлаждени проката.Thus, the goal is set to increase the accuracy of control of the process of accelerated cooling of rolled products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864082154A SU1357100A1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Automatic control system for accelerated cooling of rolled stock on exit side of section mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864082154A SU1357100A1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Automatic control system for accelerated cooling of rolled stock on exit side of section mill |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1357100A1 true SU1357100A1 (en) | 1987-12-07 |
Family
ID=21243136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864082154A SU1357100A1 (en) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Automatic control system for accelerated cooling of rolled stock on exit side of section mill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1357100A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4144453A1 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-08 | Primetals Technologies Limited | Cooling system for a rolling mill |
-
1986
- 1986-07-04 SU SU864082154A patent/SU1357100A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 441057, кл. В 21 В 37/00, 1974. Авторское свидетельство СССР № 770586, кл. В 21 В 37/00, 1980. Авторское свидетельство СССР № 735352,.кл. В 21 В 37/00, 1980. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4144453A1 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-08 | Primetals Technologies Limited | Cooling system for a rolling mill |
WO2023036696A1 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-16 | Primetals Technologies, Limited | Cooling system for a rolling mill |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4463795A (en) | Method of cooling a continuous casting | |
US6185970B1 (en) | Method of and system for controlling a cooling line of a mill train | |
CN100404154C (en) | Controllable cooling method for thick steel plate, thick steel plate manufactured by the controllable cooling method, and cooling device for the thick steel plate | |
KR870002051B1 (en) | Method of monitoring and controlling operating parameters of apparatus for the continuous casting of a strip between rolls | |
JP2952625B2 (en) | Water cooling control method for steel bars and wires | |
CN111872131B (en) | Method for dynamically adjusting emulsion flow of cold continuous rolling mill | |
SU1357100A1 (en) | Automatic control system for accelerated cooling of rolled stock on exit side of section mill | |
JPH0732024A (en) | Method for controlling temperature of hot rolled steel products | |
US4030531A (en) | Method and apparatus for monitoring and obviating deformations of continuous castings | |
WO2012051646A1 (en) | Twin roll continuous caster | |
CA1272431A (en) | Method and apparatus of cooling steel strip | |
JPH09506296A (en) | Casting and rolling equipment for steel strip and its adjusting system | |
KR900006694B1 (en) | Method and apparatus for cooling steel strips | |
JPS61253112A (en) | Control method for cooling steel plate | |
RU2185927C2 (en) | Method for dynamic regulation of ingot cooling process in continuous metal casting apparatus | |
Ono et al. | The computer control system of hot strip coiling temperature | |
JPH0390206A (en) | Control method for cooling of hot rolled steel plate | |
JPS58221235A (en) | Cooling method of steel plate | |
JPS6112830A (en) | Method for cooling steel material | |
CN114130980B (en) | Dynamic secondary cooling control method for continuous casting | |
SU869947A1 (en) | Apparatus for automatic control of heat condition of secondary cooling zone in work continuous casting machine | |
US8505611B2 (en) | Twin roll continuous caster | |
SU1197771A1 (en) | Method and apparatus for automatic regulation of cooling continuously cast ingot | |
JPS59169612A (en) | Shape controlling method in rolling mill | |
SU1284653A1 (en) | Method and apparatus for automatic control of operation of open mould of continuous billet-casting machine |