SU1704872A1 - Method of control of rolled stock cooling process - Google Patents
Method of control of rolled stock cooling process Download PDFInfo
- Publication number
- SU1704872A1 SU1704872A1 SU904813896A SU4813896A SU1704872A1 SU 1704872 A1 SU1704872 A1 SU 1704872A1 SU 904813896 A SU904813896 A SU 904813896A SU 4813896 A SU4813896 A SU 4813896A SU 1704872 A1 SU1704872 A1 SU 1704872A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cooling
- temperature
- profile
- stream
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к прокатному производству и может быть использовано в автоматических системах управлени процессом охлаждени фасонного проката. Цель - увеличение выхода годного металла. Способ включает измерение температуры и скорости проката на входе установки, температуры охладител , задание требуемой температуры конца охлаждени проката и измерение фактического ее значени расчет расхода охладител и корректировку его в зависимости от разницу между измеренной и заданной температурами конца охлаждени проката, причем при охлаждении проката со сложной геометрией дл целенаправленного отбора тепла по сечению подаваемый поток дел т на поток со сплошным охлаждением всего профил и поток с избирательным охлаждением отдельных элементов профил стру ми, измер ют температуру потока со сплошным охлаждением профил после охлаждени проката, рассчитывают и дополнительно управл ют расходом потока со сплошным охлаждением профил . ел сThe invention relates to rolling production and can be used in automatic systems for controlling the process of cooling shaped steel. The goal is to increase the yield of metal. The method includes measuring the temperature and speed of the car at the installation inlet, the temperature of the chiller, setting the desired temperature of the end of the car’s cooling and measuring its actual value, calculating the flow rate of the chiller and adjusting it depending on the difference between the measured and the set temperature of the car’s cooling end. geometry for purposeful heat extraction over the cross-section, the feed stream is divided into a stream with continuous cooling of the entire profile and a stream with selective cooling HAND separate profile elements jets, the flow temperature was measured with a continuous cooling profile rolled after cooling, is calculated, and further controlling the flow rate of cooling with a continuous profile. ate with
Description
Изобретение относитс к прокатному производству и может быть использовано в автоматических системах управлени процессом охлаждени сортового и фасонного проката.The invention relates to rolling production and can be used in automatic systems for controlling the cooling process of section and structural shapes.
Известен способ управлени процессом охлаждени проката, заключающийс в том, что измер ют температуру конца охладител , задают требуемую дл данной марки стали и сортамента температуру конца охлаждени , рассчитывают поданным параметрам расход охладигсл и управл ют им в зависимости от значений этих параметров , зн .см дл партии полос дополнительно ,кгг средние скороеiи прокатки иA known method for controlling the cooling process of rolling, which measures the temperature of the end of the cooler, sets the temperature of the end of cooling required for a given steel grade and grade, calculates the flow rate of the cooling unit and controls it depending on the values of these parameters, batches of lanes, kgg average rolling speeds and
перемещени концевой части полосы через установку после ее выхода из последней клети стана и при отклонении средней скорости прокатки на величину больше заданной , включают дополнительную секцию установки охлаждени .,moving the end part of the strip through the unit after it leaves the last stand of the mill and when the average rolling speed deviates by a value greater than the set, include an additional section of the cooling unit.,
Однако данный способ не обеспечивает получение стабильных механических свойств проката, так как не учитывает фактической температуры конца охлаждени металла. Кроме того, при термическом упрочнении изделий со сложной геометрией различные элементы профил охлаждаютс неравномерно, что приводит к короблению профил .However, this method does not provide stable mechanical properties of the car, because it does not take into account the actual temperature of the end of the metal cooling. In addition, during thermal hardening of products with a complex geometry, the various elements of the profile are cooled unevenly, which leads to distortion of the profile.
XIXi
ОABOUT
,03, 03
мm
N)N)
(Ь:-:Солее близкг.м г.о технической сущности к предлагаемому вл етс изобретение , включающее п ерет-етемпературы и скорее 1,; проката на входе установки, температуры охладител на ходе и выходе установки охлаждени , г доние требуемой дл ДЕ.ЧНОЙ мзрки с гол;: и сортаменгэ температуры конца охлаждени , измерение температуры охлажденного металла, расчет расхода рхлздителд н корректировку подаваемого расхода в зависимости от разницы между измеренной и заданной температуры конца охлаждени проката.(B: -: Most closely related to the technical essence of the present invention is an invention that includes temperatures and, rather, 1, rolled products at the installation inlet, cooler temperatures at the course and outlet of the cooling unit, which is required for DE. TONNO mzrki with a goal;: and a sort of temperature modenge of the end of cooling, measuring the temperature of the cooled metal, calculating the flow rate of the output and adjusting the flow rate depending on the difference between the measured and the set temperature of the end of the cooling of the car.
Данное техническое решение примен етс при охлажден;)/ проката простых форм профилей типа круга в сплошном потоке охладител . Фасонные профили, такие как уголок, швеллер, бзлкз, характеризуетс неравномерным распределением металла по сечению профил . Поэтому при реализации этого решени невозможно обеспечить дифференцированный отбор тепла по элементам профил . Возникающие трудности привод т к короблению профил , бурежкам, не обеспечению требуемой температуры конца охлаждени проката. Следствием этого вл етс низкий выход годного металла по заказам.This technical solution is applied when cooled;) / rolled simple shapes of circle-type profiles in a continuous coolant flow. Shaped profiles, such as a corner, a channel, bzlkz, characterized by an uneven distribution of metal over the cross section of the profile. Therefore, when implementing this solution, it is impossible to provide differentiated heat removal by profile elements. Difficulties that arise lead to distortion of the profile, small snowflakes, and not to ensure the required temperature of the end of the cooling of the car. The consequence of this is a low yield of metal on orders.
Цель изобретени - повышение выхода годного металла.The purpose of the invention is to increase the yield of a suitable metal.
Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе, включающем измерение температуры и скорости проката на входе установки охлаждени , температуры охладител на входе и выходе установки, задание требуемой дл данной марки и сортамента температуры конца охлаждени проката, измерение температуры охлажденного металла, расчет расхода охладител и корректировку подаваемого расхода в зависимости от разницы между измеренной и заданной температурами конца охлаждени проката, согласно предлагаемому изобретению , подаваемой поток охладител дел т на поток со сплошным охлаждением всего профил и потоке избирательным охлаждением отдельных элементов профил стру ми, измер ют температуру потока со сплошным охлаждением профил после охлаждени проката и дополнительно управл ют расходом этого потока, значение которого определ ют по выражениюThe goal is achieved by the fact that in the known method, including temperature measurement and rolling speed at the cooling installation inlet, cooling temperature at the inlet and outlet of the installation, setting the required cooling end for the brand and grade of the cooled metal, measuring the temperature of the cooled metal Adjustment of the flow rate depending on the difference between the measured and predetermined temperatures of the end of the cooling of the rolled product, according to the invention, the supplied flow hladitel divided by the flow with a continuous profile and total cooling flow selective cooling of individual elements of the profile jets, the flow temperature was measured with a continuous profile of the cooling after rolling and cooling, further control the flow rate of this stream, the value determined by the expression
Gtn KlKilV iGtn KlKilV i
0)0)
где Gen, Ki - расход потока со сплошным охлаждением профил и коэффициент теплосьемэ этого потока;where Gen, Ki is the flow rate with continuous cooling of the profile and the heat flow coefficient of this flow;
К - коэффициент теплофизических свойств охладител и металла;K - coefficient of thermophysical properties of the cooler and the metal;
S - площадь поперечного сечени профил ; V - скорость прокатки;S is the cross-sectional area of the profile; V is the rolling speed;
Ti - температура металла перед установкой;Ti is the metal temperature before installation;
Т5-заданна температура конца охлаждени проката;T5 is the set temperature for the cooling end of the car;
ti - температура потока со сплошным охлаждением профил после охлаждени проката;ti is the temperature of the stream with continuous cooling of the profile after cooling the car;
t - температура охладител на входе установки. t is the temperature of the inlet cooler.
If См Рм 14 - 7 «1If See RM 14 - 7 “1
Со РОCo RO
где См, Со- средние теплоемкости металлаwhere Cm, C is the average heat capacity of the metal
и охладител ;and cooler;
р м, р о - плотности металла и охладите-. л соответственно.p m, p about - metal density and cool-. l accordingly.
Сопоставительный анализ предлагаемого решени с известным позволил установитьComparative analysis of the proposed solution with the known allowed to establish
соответствие предлагаемого технического решени критерию изобретени новизна.compliance of the proposed technical solution with the invention criteria of novelty.
Новый положительный эффект от реализации предлагаемого способа заключаетс в увеличении выхода годного проката по механическим свойствам и уменьшени отсортировки металла из-за короблени профил путем обеспечени дифференцированное™ охлаждени по сечению профил и согласованной подачи охладител по участкам установки.A new positive effect from the implementation of the proposed method is to increase the yield of rolled metal in terms of mechanical properties and reduce metal sorting due to warping of the profile by providing differentiated cooling across the profile section and coordinated supply of cooler to the installation sites.
Дифференцированность охлаждени по сечению проката достигаетс посредством делени подаваемого потока охладител на поток со сплошным охлаждением всего профил и поток с избирательным охлаждениемDifferentiation of cooling over the cross-section of the rolling stock is achieved by dividing the coolant feed stream into a stream with continuous cooling of the entire profile and a stream with selective cooling.
отдельных массивных элементов профил стру ми.separate massive elements of profile jets.
Это обусловлено тем, что дл предотвращени короблени проката необходимо осуществить дополнительный отбор тепла отThis is due to the fact that, in order to prevent rolling up, it is necessary to carry out additional heat removal from
массивных элементов разнотолщинного профил (например, дл уголка - вершина). Вы- боп же рационального режима подачи охладител с целью одновременного решени двух задач - обеспечени заданной температуры охлажденного проката и достижени приемлемой геометрии профил - затруднителен без учета теплосьемов с участком установки. Дл знани последних достаточно определить теплосъем с одного изmassive elements of different thickness profiles (for example, for a corner - the top). However, choosing a rational mode of supplying a cooler to simultaneously solve two tasks — ensuring the desired temperature of the cooled steel and achieving an acceptable profile geometry — is difficult without taking into account the installation area. To know the latter, it is sufficient to determine the heat removal from one of
участков охлаждени . Теплссьем потоком с. участка охлаждени определ етс по известному выражениюcooling plots. Heat flow stream with. cooling area is determined by the well-known expression
Qy - Ко Gy(ty -1),Qy - Ko Gy (ty -1),
(2)(2)
где Qy-теплосьем потоком с участка охлаждени ;where Qy is the heat flow from the cooling section;
Gy - расход подаваемого охладител на участок;Gy - flow rate of the coolant to the area;
ty - температура охладител на выходе участка охлаждени ;ty is the temperature of the cooler at the outlet of the cooling section;
Ко Со ро - теплофизический коэффициент охладител .Co Sopro is the thermophysical coefficient of the cooler.
Проведенные исследопани показывают , что достижение приемлемых результатов при управлении процессом охлаждени возможно, если осуществл етс поддержание определенного теплосьема на одном из участков охлаждени установки при неизменных остальных параметров процесса охлаждени . Тогда, задава значение Qy Оз из соотношени (2), определ ем текущее значение расхода охладител Research carried out shows that it is possible to achieve acceptable results in controlling the cooling process if a certain heat supply is maintained at one of the cooling sections of the installation with the other cooling process parameters remaining unchanged. Then, setting the value of Qy Oz from relation (2), we determine the current value of the flow rate of the cooler
Gv Gv
ОзOz
Ко (ty - t)Ko (ty - t)
(3)(3)
Поскольку существующие методы расчетов процессов теплообмена при охлаждении проката, характеризующиес передачей тепла с поверхности тела в окружающую среду и изнутри тела на его поверхность сложны дл использовани их в практической работе, значение Оз определ ют следующим образом. Общее количество тепла, которое необходимо сн ть с охлаждаемого проката, определ етс по соотношениюSince the existing methods for calculating the heat transfer processes during cooling of the rolling stock, which are characterized by the transfer of heat from the surface of the body to the environment and from inside the body to its surface, are difficult to use in practical work, the value of O is determined as follows. The total amount of heat that must be removed from the cold rolled product is determined by the ratio
Q KM-V-S(Ti-T3)Q KM-V-S (Ti-T3)
где Км См /9м - коэффициент теплофизи- ческих свойств металла. Так как величина Оз есть дол общего теплосъема, тоwhere Km Cm / 9m is the coefficient of thermophysical properties of the metal. Since the value of Oz is a fraction of the total heat removal,
Q3 KrQ KiKM-V-SnVT3), (5)Q3 KrQ KiKM-V-SnVT3), (5)
где Ki определ етс на основании опытных данных. Тогда количество охладител , необходимое дл подачи на участок охлаждени , рассчитываетс по соотношениюwhere Ki is determined based on experience. Then the amount of refrigerant required to feed the cooling section is calculated by the ratio
, к, Jtlv tEiJiTi к, к .,, to, Jtlv tEiJiTi to, to.,
Ко Л -ОKo l -o
I - UI - U
гдеWhere
V-V-
Выбор участка со сплошным охлаждением всею профил дл дополнительного управлени подаваемого н;ч него расхода охладител обусловлен сссможнсстью измерени температуры потока на его выходе после охлаждени проката. Осуществить же измерение температуры на участке избирз- |епыюго о- :гг.т:;,, при стг.уйнсй подачеThe choice of a section with continuous cooling of the entire profile for additional control of the coolant flow rate supplied to it is due to the impossibility of measuring the temperature of the outlet stream after cooling the car. At the same time, to measure the temperature at the polling station |
охладител на отдельные элементы профил значительно сложнее. В этом случае при рассредоточенной подаче охладител по длине и сечению профил трудность св зана с неопределенностью места дл осуществлени измерени температуры охладител после охлаждени .cooler for individual profile elements is much more complicated. In this case, with the dispersed supply of the cooler over the length and cross-section of the profile, the difficulty is due to the uncertainty of the place to take a measurement of the temperature of the cooler after cooling.
Таким образом, при управлении общим потоком охладителе и дополнительной регулировке расхода потока со сплошным охлаждением всего профил , достигаетс заданна температура охлаждаемого проката и геометри профил в пределах возможности его правки на правильныхThus, by controlling the total flow of the cooler and additional adjustment of the flow rate with continuous cooling of the entire profile, the set temperature of the cooled steel and the geometry of the profile are achieved within the limits of the possibility of editing it on the correct
машинах. При этом расход со сплошным охлаждением всего профил определ етс по соотношению (6), гдеmachines. In this case, the flow rate with continuous cooling of the entire profile is determined by the relation (6), where
2020
Gy Gcn и ty tt.Gy Gcn and ty tt.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от известного, не вы влены в других технических решени х, иSigns that distinguish the proposed technical solution from the known, not identified in other technical solutions, and
следовательно, обеспечивают предлагаемо25 му соответствие критерию существенные отличи . therefore, the proposed criterion ensures that the criteria are significantly different.
Пример. Предлагаемый способ осуществл ют на стане 450 Западно-Сибирского металлургического комбината рриExample. The proposed method is carried out on the mill 450 of the West Siberian Metallurgical Combine
30 прокатке равнополочного уголка № 100-Х 10 из стали марки СтЗ сп. В начале прокатки при настройке стана измер ют температуру проката на входе в установку охладител . Она измен етс в пределах 1045-1075° С30 rolling equal angle number 100-X 10 of steel grade StZ sp. At the beginning of rolling, when setting up the mill, the rolling temperature at the entrance to the cooler installation is measured. It varies in the range of 1045-1075 ° C
35 при среднем значении 1060° С, прин тым в дальнейшем за расчетное. Скорость прокатки составл ет 8,6 м/с. Заданный диапазон температуры конца охлаждени проката дл режима ускоренного охлаждени соответст40 вует 800-820° С. Температура охладител на входе установки измерени в подвод щей магистрали -23° С. Первоначальный расход охладител на установку оценивают, исход из накопленных опытных данных дл 35 with an average value of 1060 ° С, subsequently taken as the calculated value. The rolling speed is 8.6 m / s. The specified temperature range for the cooling end of the rolling stock for the accelerated cooling mode corresponds to 800-820 ° C. The temperature of the cooler at the inlet of the measurement unit in the supply line is -23 ° C. The initial flow rate of the cooler per unit is estimated based on the accumulated experimental data for
45 заданного режима охлаждени : общий расход охладител составл ет 1170 м3/ч, расход на участок сплошного охлаждени всего профил - 480 м3/ч. Установление начальных расходов можно осуществить и другими45 of the specified cooling mode: the total flow rate of the cooler is 1,170 m3 / h, the flow rate for the continuous cooling section of the entire profile is 480 m3 / h. The establishment of initial costs can be done in other
50 способами, например на основе регрессионных уравнений или соотношений теплового баланса с использованием усредненных значений параметров процесса охлаждени дл заданного режима. После подачи охла55 дитсл на установку и прокатки металла измер ют температуру конца охлаждени проката. Она измен лась в пределах 825- 850° С. Температуры о лздител нд выходе установки и выходе участка сплошного охладител профил -составл ют 38 и 39° С50 ways, for example, based on regression equations or heat balance ratios using averaged values of cooling process parameters for a given mode. After cooling is applied to the plant and the metal is rolled, the temperature of the end of the cooling of the car is measured. It varied within 825-850 ° C. Temperatures about the output of the unit and the output of the section of the continuous profile cooler are 38 and 39 ° C.
соответственно, чтобы достигнуть заданного значени температуры конца охлаждени проката (810-10° С) рассчитывают, с учетом справочных данных о теплофизических свойствах ю.т.чллз и охладител , новые значени общего расхода охладител и расхода на участок сплошного охлаждени tcero профил . При этом коэффициент теплосъе- ма потока с участка прин т равным 0,45.accordingly, in order to reach the specified value of the temperature of the end of the cooling of the car (810-10 ° C), taking into account reference data on the thermophysical properties of u.chlc and cooler, the new values of the total flow rate of the cooler and the flow rate on the continuous cooling section tcero profile are calculated. In this case, the coefficient of heat removal from the section is assumed to be 0.45.
- - J.27 19.24 1б: 8,5 - WOO - I.60 м3/ч О,, 0.45 1.27 19.14 К 8.6 - jjpr/j- 3№0 -- ОиЭ/ч. - - J.27 19.24 1b: 8.5 - WOO - I.60 m3 / h О ,, 0.45 1.27 19.14 К 8.6 - jjpr / j- 3№0 - ОиЭ / ч.
После подачи этих количеств охладител на устанойку измер ют температуру конца охлаждени проката. Она соответствует заданному диапазону и профиль, получаемый после правильных машин, также соответствует требовани м стандарта. В ходе дальнейшей прокатки металла параметры процесса охлаждени измен лись. Однако, управление расходом охладител в соответствии с предложенным способом позвол ет поддерживать температуру охлажденного проката в требуемом диапазоне при сохранении геометрии профил . Если охлаждение проката осуществл ть в соответствии с известным способом одним потоком, без дифференцированного отбора тепла по элементам профил , то это приводит к неравномерному распределению температуры по сечению охлажденного проката и, как следствие , к смолковке или размолковке профил (отклонение от пр мого угла). В результате после правки такого металла на правильных машинах не обеспечиваетс стабильное достижение профил , отвечающего требовани м стандарта. Использование предлагаемого способа управлени процессом охлаждени проката позвол ет увеличить выход годного металла на 3,0%. Ожидаемый, экономический эффект составит 3,71 руб. на тонну проката.After supplying these quantities of coolant to the set-up, the temperature of the end of the cooling of the car is measured. It corresponds to the specified range and the profile obtained after the correct machines also meets the requirements of the standard. During the further rolling of the metal, the parameters of the cooling process changed. However, control of the flow rate of the cooler in accordance with the proposed method allows the temperature of the cooled steel to be maintained in the required range while maintaining the profile geometry. If the cooling of the rolled products is carried out in accordance with the known method in one stream, without differentiated heat extraction over the profile elements, this leads to an uneven temperature distribution over the cooled rolled section and, as a result, the profile is crushed or crushed (deviation from the right angle). As a result, after straightening such a metal on the correct machines, the profile that meets the requirements of the standard is not achieved consistently. Using the proposed method of controlling the process of cooling the rolled products allows an increase in the yield of the metal by 3.0%. The expected economic effect will be 3.71 rubles. per tonne rolled.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904813896A SU1704872A1 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Method of control of rolled stock cooling process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904813896A SU1704872A1 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Method of control of rolled stock cooling process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1704872A1 true SU1704872A1 (en) | 1992-01-15 |
Family
ID=21508095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904813896A SU1704872A1 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Method of control of rolled stock cooling process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1704872A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703009C2 (en) * | 2014-01-22 | 2019-10-15 | Смс Груп Гмбх | Method for optimized production of metal steel and iron alloys in hot rolling mills and plate rolling mill by means of simulator, monitor and/or structure model |
-
1990
- 1990-04-13 SU SU904813896A patent/SU1704872A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент JP № 50-5663, кл. В 21 В 37/00, 1975. Авторское свидетельство СССР №441057, кл. В 21 В 37/00, 1974. Авторское свидетельство СССР № 1219190, кл. В 21 В 37/00, 1984. Авторское свидетельство СССР .N: 770536, кл. В 21 В 37/00, 1978. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703009C2 (en) * | 2014-01-22 | 2019-10-15 | Смс Груп Гмбх | Method for optimized production of metal steel and iron alloys in hot rolling mills and plate rolling mill by means of simulator, monitor and/or structure model |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7963136B2 (en) | Process and apparatus for the continuous production of a thin metal strip | |
| US3779054A (en) | Coolant control for hot strip mill | |
| US3604234A (en) | Temperature control system for mill runout table | |
| US4243441A (en) | Method for metal strip temperature control | |
| US6185970B1 (en) | Method of and system for controlling a cooling line of a mill train | |
| JPS60174833A (en) | Cooling method of hot steel sheet | |
| US4644667A (en) | Cooling apparatus for strip metal | |
| JPS587366B2 (en) | Stritupuo Reiki Yakusuru Hohou | |
| JP2783124B2 (en) | Temperature control method for hot rolled steel | |
| CN100522406C (en) | Method for optimising the production technology of rolled products | |
| SU1704872A1 (en) | Method of control of rolled stock cooling process | |
| CA2054423C (en) | Adaptive control for reheat furnace | |
| DE69407298T2 (en) | ROLLS FOR METAL STRIP | |
| KR890003645B1 (en) | Method of controlling an edging opening in a rolling mill | |
| US5517842A (en) | Roll and strip cooling system for rolling mills | |
| US3695594A (en) | Method and apparatus for operating a pusher type furnace | |
| JPH0390206A (en) | Control method for cooling of hot rolled steel plate | |
| RU2184632C2 (en) | Method for controlling cooling conditions of rolled pieces | |
| RU2049568C1 (en) | Method for control of cooling process of structural rolled shapes | |
| RU2038881C1 (en) | Angle bar cooling control method | |
| JPS58221235A (en) | Cooling method of steel plate | |
| EP0170463B1 (en) | Method for rolling and heat treating small diameter stainless steel rod | |
| JPS626713A (en) | Temperature control method for rolling stock in outlet side of hot rolling mill | |
| SU1678479A1 (en) | Method of controlling the process of bar cooling | |
| JP2617667B2 (en) | Method of controlling winding temperature of hot-rolled steel strip |