Электротехническая система автоматического регулирования толщины полосы широкополосного стана горячей прокатки

• Автор: Петряков, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Глава 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ШИРОКОПОЛОСНЫХ СТАНАХ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

1.1. Основные причины возникновения продольной разнотолщинности прокатанных полос

1.2. Факторы, влияющие на разнотолщинность полосы

1.3. Принципы построения систем автоматического регулирования толщины полосы широкополосных станов горячей прокатки

1.4. Косвенное регулировании толщины полосы по принципу

Г оловина-Симса

1.5. Примеры построения известных САРТ

1.5.1. САРТ Киевского института автоматики

1.5.2. САРТ разработки ВНИИметмаш

1.5.3. Режим коррекции по отклонению толщины полосы на выходе

стана
1.6. Структура САРТ фирмы Davy McKee (на примере САРТ стана
2500 ОАО «ММК»)
1.7. Режимы регулирования толщины в САРТ Davy McKee
1.7.1. Режим позиционирования
1.7.2. СистемаГейджметр
1.8. Характеристика САРТ стана 2000 горячей прокатки ОАО «ММК»
1.8.1. Характеристика нажимных устройств чистовых клетей стана
1.8.2. Технические характеристики САРТ
1.8.3. Оценка отклонений толщины полосы
1.9. Анализ причин возникновения разнотолщинности на головном участке полосы
1.10. Выводы и постановка задачи исследований

Глава 2. РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ СТАНА 2000
2.1. Требования к аппаратному составу и функциям САРТ
2.2. Функциональная схема САРТ стана 2000 после модернизации
2.3. Режимы работы САРТ
2.4. Новые технические решения в САРТ стана 2000
2.4.1. Структура замкнутой системы регулирования толщины
2.4.2. Динамическая коррекция толщины полосы
2.4.3. Измерение толщины полосы
2.4.4. Компенсация возмущающих воздействий
2.5. Результаты анализа точности регулирования геометрических размеров и устойчивости полосы при прокатке
2.6. САРТ с перераспределением обжатий по клетям чистовой группы
2.7. Способ прокатки с автоматическим изменением межвалкового
зазора
2.7.1. Коррекции задания на толщину при прокатке “головы” полосы
2.7.2. Функциональные схемы разработанных систем
2.7.3. Система управления прокаткой в функции длины полосы
ВЫВОДЫ
Глава 3. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ “ЭЛЕКТРОПРИВОД КЛЕТИ - ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД НАЖИМНОГО УСТРОЙСТВА”
3.1. Экспериментальные исследования. Постановка задачи
3.2. Математическая модель главного электропривода прокатной
клети
3.3. Математическая модель гидравлического нажимного устройства
3.4. Моделирование замкнутой системы косвенного регулирования толщины полосы
3.5. Математическая модель полосы в очаге деформации

3.6. Оценка адекватности математической модели
3.7. Математическое моделирование электромеханической системы “электропривод клети - гидравлический привод нажимных устройств”
при регулируемом изменении межвалкового зазора
ВЫВОДЫ
Глава 4. ВНЕДРЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ САРТ СТАНА 2000
4.1. Характеристика внедренных систем
4.2. Характеристика АСУТП чистовой группы стана 2000 после реконструкции
4.3. Режимы работы внедренной САРТ
4.4. Система регулирования межвалкового зазора
4.5. Экспериментальная характеристика прокатной клети как упругого звена
4.6. Структура контура косвенного регулирования толщины полосы
4.7. Коррекция по выходному толщиномеру
4.8. Экспериментальные исследования усовершенствованной САРТ на стане 2000 ОАО «ММК»
4.8.1. Исследование системы косвенного регулирования толщины
полосы по принципу Головина-Симса
4.8.2. Исследование регулирования от выходного толщиномера
4.8.3. Прокатка с коррекцией толщины головного участка полосы
4.9. Результаты осциллографирования режимов работы САРТ
4.10. Расчет экономического эффекта от внедрения результатов исследований на стане 2000 ОАО «ММК»
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Патенты РФ на полезные модели полученные автором
медленное, нарастающее отклонение толщины при заданной калибровке. Их влияние проявляется по истечении ряда циклов прокатки как результат накопления малых отклонении на каждой последующей полосе. Ко второй группе факторов относятся изменения температуры и химического состава металла, влияние которых на отклонения толщины проявляется косвенно через изменения давления металла на валки и связанные с этим изменения упругой деформации отдельных элементов клети.
3. В результате литературного обзора показано, что в известных С APT применяется два основных вида регулирования: по отклонению толщины полосы в клетях по сигналам от косвенных датчиков, реализующих принцип Головина-Симса, и по отклонению толщины полосы на выходе стана по сигналам от выходного рентгеновского толщиномера. При этом точность регулирования толщины в значительной степени зависит от характера распределения управляющих сигналов по клетям чистовой группы.
4. Выполнен анализ структуры и функций системы автоматического регулирования толщины фирмы Davy McKee, установленной более чем на трехстах прокатных станах, в том числе на станах 2000 и 2500 ОАО «ММК».
5. Рассмотрен режим управления Гейджметр, обеспечивающий повышения жесткости клети выше ее собственного значения. В данном режиме прогнозируемая нагрузка корректируется согласно характеристике упругого растяжения клети, которая рассчитывается косвенно по измеренным значениям давления. При этом любые отклонения от прогнозируемого растяжения клети вводятся в качестве динамической компенсации во внутренние контуры управления положением гидравлического НУ.
6. Показано, что известные САРТ обеспечивают прокатку полосы с допусками: ±0,025 мм на 65-70% длины полосы, ±0,05 мм на 95-96% длины полосы и ±0,075 мм на 99,7% длины полосы, что не соответствует современным требованиям. При прокатке полос толщиной 0,8-1,5 мм допустимыми являются отклонения толщины ±0,025 мм на 90-98% длины полосы.
7. В результате экспериментальных исследований показано, что САРТ Davy McKee, установленная на стане 2000 до реконструкции, обеспечивала