Development of automatic control system of hot-strip mill process parameters

Бесплатный доступ

It is observed that the contemporary trend of rolling development is widening of hot-strip mills assortment because of ultrathin hot-rolled strips production instead of cold-rolled ones. The advisability of the automatic control system of process parameters (such as tension, gauge, and roll speed) update is demonstrated on the examples of wide-strip mills 2000 and 2500 at Magnitogorsk Iron & Steel Works. Control algorithms for electric drives speed rates are examined, which provide proportional position control of finishing rolling speed under control and perturbation actions with corrective action transmission against rolling direction. Corrected digital algorithms of tension dynamic control enabling longitudinal grow-back decreasing due to accuracy increase of looper electric drive torque and loop size in interstand space computation are presented. The streamlined structure of automatic control system of strip gage (ACSG). The system realizes control method on base of indirect control with sensor values averaging over a specified period of time combined with direct control following exit gage signal and external correction providing perturbation actions compensation and draft redistribution in finishing trains. The developed system of automatic head end gage correction by moving rollers apart before strip enters mill with their subsequent return to specified position for main strip end rolling is demonstrated. The results of improved ACSG application investigations on operating rolling mill are presented. The method and the system of interactive tension and strip gage control are proved and examined whereby automatic correction of hydraulic roll screwdown position of the previous stand under perturbation and control actions caused by change of looper or roll screwdown of the next stand positions is implemented. The results of research and commercialization of the developed systems confirm technical-and-economic efficiency provided with reduction in input of materials, improvement in the quality of production and steadiness of the processing.

Еще

Hot-strip mill, continuous train, process parameters, automatic control system, development, technical decisions, application investigations, commercialization

Короткий адрес: https://sciup.org/147155087

IDR: 147155087   |   DOI: 10.14529/ctcr160111

Список литературы Development of automatic control system of hot-strip mill process parameters

  • Тонкослябовые литейно-прокатные агрегаты для производства стальных полос/В.М. Салганик, И.Г. Гун, А.С. Карандаев, А.А. Радионов. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. -506 с.
  • Роде, В. Новые концепции экономического и гибкого производства высококачественных горячих штрипсов/В. Роде//Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке: сб. тр. междунар. конф. -М.: Металлургия, 1994. -Т. 3. -С. 268-273.
  • Технические решения в системе автоматического регулирования толщины стана 2000 горячей прокатки/В.Р. Храмшин, И.Ю. Андрюшин, П.В. Шиляев, Петряков С.А., Гостев А.Н.//Известия вузов. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 41-45.
  • Алгоритмы цифровой системы автоматического регулирования натяжения и петли широкополосного стана горячей прокатки/Шиляев П.В., Андрюшин И.Ю., Головин В.В., Радионов А.А., Карандаев А.С., Храмшин В.Р.//Электротехника. -2013. -№ 10. -С. 3-11.
  • Algorithms of a digital automatic system for tension and loop control in a wide-strip hot-rolling mill/Shilyaev P.V., Andryushin I.Yu., Golovin V.V., Radionov A.A., Karandaev A.S., Khramshin V.R.//Russian Electrical Engineering. -2013. -No. 84 (10). -P. 533-541.
  • System for Speed Mode Control of the Electric Drives of the Continuous Train of the Hot-Rolling Mill/Khramshin V.R., Evdokimov A.S., Kornilov G.P., Radionov A.A., Karandaev A.S.//Proceedings of the 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). Omsk: May 21-23, 2015. -Omsk: Omsk State Technical University, 2015. DOI: DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147264
  • Храмшин, В.Р. Система автоматической коррекции скоростей электроприводов клетей широкополосного стана горячей прокатки/В.Р. Храмшин//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2012. -Вып. 18. -№ 37 (296). -С. 60-67.
  • Improvement of Algorithms for Automatic Gauge Control System of the Hot-Rolling Mill/A.S. Karandaev, V.R. Khramshin, I.Y. Andryushinet al.//Applied Mechanics and Materials. -2015. -Vol. 756. -P. 592-597. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.756.592.
  • Патент РФ на полезную модель 117839, МПК7 B 21 B 37/00. Устройство автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки/В.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, С.А. Петряков, Р.Р. Храмшин//БИПМ. -2012. -№ 19. -С. 36.
  • Патент РФ на полезную модель 117329, МПК7 B 21 B 37/16. Устройство для коррекции толщины головного участка полосы в чистовой клети широкополосного стана горячей прокатки/В.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, С.А. Петряков, В.В. Галкин, Р.Р. Храмшин//БИПМ. -2012. -№ 18. -С. 38.
  • Способ коррекции разнотолщинности головного участка полосы в системе автоматического регулирования толщины широкополосного стана горячей прокатки/А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, И.Ю. Андрюшин и др.//Электротехника. -2013. -№ 8. -С. 34-38.
  • Method for correction of gauge interference of the head-strip section in a system for automated controlling of the thickness of a broad-strip hot-rolling mill/A.S. Karandaev, V.R. Khramshin, I.Yu. Andryushin et al.//Russian Electrical Engineering. -2013. -84 (8). -P. 441-445.
  • Автоматическая коррекция толщины головного участка полосы в гидро-САРТ широкополосного стана горячей прокатки/В.В. Галкин, С.А. Петряков, А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин//Известия вузов. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 46-50.
  • Automatic Gauge Control System with Combined Control of the Screw-Down Arrangement Position/А.S. Karandaev, A.A. Radionov, V.R. Khramshin et al.//Proceedings of the 12th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (АPEIE-2014). -Novosibirsk, 2014. -Vol. 1. -P. 88-94 DOI: 10.1109/APEIE.2014.7040794
  • Карандаев, А.С. Исследование системы автоматической коррекции толщины полосы на широкополосном стане горячей прокатки/А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин//Известия вузов. Электромеханика. -2013. -№ 2. -С. 39-46.
  • Study of Thickness Control of Strip Head Section Using Mathematical Simulation Methods/V.R. Khramshin, A.S. Karandaev, A.A. Radionov, R.R. Khramshin//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2013. -Вып. 13. -№ 1. -С. 144-153.
  • Система автоматического регулирования натяжения и петли с перекрестными связями для широкополосного стана горячей прокатки/А.С. Карандаев, С.А. Евдокимов, А.А. Чертоусов, В.Р. Храмшин//Известия вузов. Электромеханика. -2004. -№ 2. -С. 21-27.
  • Храмшин, В.Р. Разработка электротехнических систем непрерывной группы стана горячей прокатки при расширении сортамента полос: дис.... д-ра техн. наук/В.Р. Храмшин.  Магнитогорск: МГТУ, 2013. -360 с.
  • Совершенствование автоматизированных электроприводов и диагностика силового электрооборудования/Селиванов И.А., Карандаев А.С., Евдокимов С.А., Храмшин В.Р., Шеметова А.А., Евдокимов А.С., Лукин А.А., Андрюшин А.Ю., Шиляев П.В., Головин В.В., Титов А.А., Мостовой С.Е., Петряков С.А.//Известия вузов. Электромеханика. -2009. -№ 1. -С. 5-11.
  • Патент РФ на изобретение 2446026, МПК7 B 21 B 37/48. Способ автоматического регулирования натяжения полосы в межклетевом промежутке широкополосного стана горячей прокатки/А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, П.В. Шиляев, И.Ю. Андрюшин, В.В. Головин, П.Л. Пономарев//БИПМ. -2012. -№ 9. -С. 117.
  • Храмшин, В.Р. Разработка и внедрение автоматизированных электроприводов и систем регулирования технологических параметров широкополосного стана горячей прокатки/В.Р. Храмшин//Вестник Ивановского государственного энергетического университета. -2012. -№ 6. -С. 100-104.
  • Новые технические решения в электроприводах и системах регулирования технологических параметров станов горячей прокатки/А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, И.Ю. Андрюшин и др.//Известия ТулГУ. Технические науки. 2010. -Вып. 3. Ч. 2. -С. 34-40.
  • Патент РФ на изобретение 2477187, МПК7 В 21 В 37/52. Способ автоматического управления процессом прокатки в непрерывной группе клетей/И.Ю. Андрюшин, В.В. Галкин, В.В. Головин, П.В. Шиляев, А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, Р.Р. Храмшин//БИПМ. -2013. -№ 7. -С. 75.
  • Храмшин, В.Р. Способы компенсации статических отклонений скорости электроприводов клетей широкополосного стана горячей прокатки/В.Р. Храмшин//Электротехника. -2013. -№ 4. -С. 49-55.
  • Карандаев, А.С. Совершенствование автоматизированных электроприводов агрегатов прокатного производства/А.С. Карандаев//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2014. -№1. -С. 3-15.
  • Автоматическая коррекция скоростей электроприводов клетей стана 2000 при прокатке трубной заготовки/Андрюшин И.Ю., Галкин В.В., Головин В.В., Карандаев А.С., Радионов А.А., Храмшин В.Р.//Известия вузов. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 31-35.
  • Совершенствование алгоритма согласования скоростей электроприводов клетей черновой группы стана горячей прокатки/А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, В.В. Галкин, А.Н. Гостев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2011. -Вып. 16. -№ 34 (251). -С. 35-41.
  • Согласование скоростных режимов электроприводов клетей непрерывной группы прокатного стана/А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, А.А. Радионов и др.//Вестник Иванов. гос. энергет. ун-та. -2013. -№ 1. -С. 98-103.
  • Патент РФ на изобретение №2494828, МПК B21B37/52. Способ автоматического регулирования натяжения полосы в черновой группе клетей непрерывного прокатного стана/И.Ю. Андрюшин, В.В. Галкин, А.Н. Гостев, И.В. Казаков, С.А. Евдокимов, А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, Р.Р. Храмшин//БИПМ  2013. №28. -С. 31.
  • Снижение динамических нагрузок в универсальных клетях прокатного стана/В.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, С.А. Евдокимов и др.//Металлург. -2015.-№ 4. -С. 41-47.
  • Reduction of the Dynamic Loads in the Universal Stands of a Rolling Mill/V.R. Khramshin, A.S. Karandaev, S.A. Evdokimov et al.//Metallurgist. -2015. -Vol. 59. № 3-4, July. -P. 315-323. DOI: 10.1007/s11015-015-0103-8.
  • Снижение динамических нагрузок механического и электрического оборудования черновой подгруппы клетей стана горячей прокатки/Храмшин В.Р., Андрюшин И.Ю., Гостев А.Н., Карандаев А.С., Радионов А.А.//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2013. -№2. -С. 69-77.
  • Басков, С.Н. Энергосиловые параметры приводов и система профилированной прокатки слябов стана 2800/С.Н. Басков, А.С. Карандаев, О.И. Осипов//Приводная техника. -1999. -№ 1-2. -С. 21-24.
  • Шиляев, П.В. Автоматизация процесса прокатки толстого листа на стане 5000/П.В. Шиляев, Д.Ю. Усатый, А.А. Радионов//Известия вузов. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 15-18.
Еще
Статья научная