Отчёт по практике в ОАО "ММК" ЛПЦ 10

где - степень черноты реального тела. После сокращения подобных членов и логарифмирования последнее выражение принимает вид . Для реальных тел , поэтому для них характерно неравенство , т.е. яркостная температура всегда меньше действительной. У металлов с увеличением длины волны величины и Тя уменьшается. Следовательно, для металлов перспективно измерение яркостной температуры в ультрафиолетовой области спектра, где меньше разность Т-Тя и весьма высок коэффициент степени черноты . Если →1, то Тя→ Т, т.е. яркостная температура металлов в этой зоне теплового излучения близка к действительной.

2. Радиационной температурой тела Тр называется такая температура абсолютно черного тела, при которой интегральные энергетические яркости абсолютно черного и реального тел при температуре равны. Согласно этому определению, используя закон Стефана – Больцмана, получим ,где - интегральный коэффициент теплового излучения; Вт/м2К. Эта формула позволяет определить действительную температуру тела Т, зная коэффициент излучения ξТ и радиационную температуру Тр, измеренную пирометром. Так как для всех реальных тел 0<ξТ<1, то радиационная температура тела всегда будет меньше действительной. Кроме того разброс значений ξТ в зависимости от состояния поверхности для одного и того же материала очень велик. Поэтому и ошибки при определении действительной температуры тела по радиационной температуре будут значительными.
3. Цветовой температурой реального тела Тц называется такая температура черного тела, при которой отношение энергетических яркостей его при двух эффективных длинах волн λ1 и λ2 равно отношению энергетических яркостей реального тела, обладающего температурой Т, при тех же длинах волн. Согласно этому определению имеем В ограниченном интервале температур и при малых значениях длин волн зависимость спектральной энергетической яркости черного тела от длины волны и температуры может быть выражена уравнением Вина: После сокращения подобных членов и логарифмирования выражение принимает вид  Эта формула позволяет вычислить действительную температуру реального тела Т, зная значение отношения его спектральных коэффициентов излучения и и цветовую температуру Тц, измеренную пирометром.

 

На стане 200 горячей прокатки используют пирометры спектрального отношения Land CF series

Термометры инфракрасного излучения Land CF series – компактные, оперативные приборы для бесконтактного измерения температуры. Они пригодны для применения в процессах вторичной обработки металлов (закал, ковка, паяние и спекание) и в многих других задачах.

Существуют две модели со спектральными диапазонами от 0.8 до 1.1 мкм (CF100 Series) ли от 1.45 до 1мкм (CF200 Series), обеспечивая бесконтактное измерение температуры, которое является относительно нечувствительным к вариациям в эмиссии поверхности цели.

Термометры Land CF series могут быть сконфигурированы с ПК через последовательный интерфейс с помощью своего специального программного обеспечения для настройки.

 

Настройка температуры конца прокатки

 

Функция определяет скорость заправки полосы, чтобы получить заданную температуру конца прокатки, основываясь на выбранном оператором режиме гидросбива, данных о межклетевом охлаждении, ограничениях, накладываемых оборудованием стана.

Температура переднего конца заготовки измеряется после гидросбива. На основе этого измерения температура полосы вычисляется моделью.

Если для достижения температуры конца прокатки требуется скорость заправки, выходящая за пределы ограничений, оператор будет об этом предупрежден. Прокатка будет производиться с предельной скоростью (или оператором будет произведен выбор альтернативной толщины)

Модель температуры конца прокатки содержит раздельные модели для расчета температуры конца прокатки переднего конца полосы и для коррекции температуры тела полосы по мере ее прохождения.

Модель расчета температуры конца прокатки переднего конца полосы учитывает скорость заправки и значение температуры конца прокатки для конкретной марки стали и толщины. После измерения температуры конца прокатки переднего конца полосы модель температуры адаптируется по принципу «от полосы к полосе».

Модель коррекции температуры тела полосы использует ускорение стана для управления температурой конца прокатки для конкретной марки стали и толщины.

 

Управление температурой конца прокатки

 

Функция управления температурой конца прокатки вычисляет ускорение полосы, чтобы обеспечить поддержание температуры конца прокатки на всей длине полосы. Функция управляет ускорением всех клетей чистовой группы, привязанным к длине полосы, учитывая при этом ограничения на работу оборудования стана.

Учитываются следующие ограничения:

• клин скоростей;
• скорость заправки в чистовой группе;
• скорости моталок;
• скорость выхода хвоста полосы из чистовой группы;
• скорость хвоста полосы на моталке.

Ускорение используется для увеличения температуры конца прокатки.

Функция также управляет замедлением стана, чтобы получить заданную скорость при выходе хвоста рулона из чистовой группы.

Выполняются следующие шаги управления:

• вычисление ускорения прокатки и параметров регулирования скорости полосы;
• происходит замкнутое регулирование температуры конца прокатки ускорением полосы;
• используется адаптация моделей.

 

Значения ускорений (замедлений) посылаются на Уровень 1.

Адаптивная обратная связь автоматически подстраивает модель управления температурой конца прокатки к изменению условий процесса.

На рисунке 5 изображена структурная схема управления температурой поверхности металла при выходе из чистовой группы клетей

 

 

 

 

 

 

Рис. 3

 

 

 

 

Рисунок 5 – Структурная схема управления температурой поверхности металла при выходе из чистовой группы клетей

 

 

 

 

 

Температура за 13 клетью – температура конца прокатки

 

Температура металла при выходе из чистовой группы клетей измеряется с помощью пирометров.

Измерительные головки ( 2 шт ) установлены за 13 клетью.

Преобразователи с индикацией температуры установлены на посту № 9.

Сигнал температуры с обоих головок передаются на посту № 9 в аналоговом виде в систему АСУ цеха.

На посту № 9 установлен переключатель позволяющий выбирать сигнал для вывода на бумажный регистратор.

Диаграмный регистратор установлен на посту № 9.

Регистратор для контрольных замеров установлен на посту № 9.

 

Структура системы сбора, хранения и визуализации данных по температуре

 

1. Сигналы с измерительных головок в аналоговом виде собираются на B-9.
2. На посту № 9 установлены измерительные процессоры пирометров. Измерительные процессоры типа «LM Techniс» настраиваются по последовательному интерфейсу RS-232.
3. Данные по температуре с измерительных процессоров заводятся на B-9 в систему АСУ цеха (Уровень 1) и выводятся на панель индикации.
4. Аналоговые сигналы с контрольного пирометра, со всех точек измерений, приходя на B-9 и заводятся в систему АСУ цеха (Уровень 1). Объединение данных сигналов на один вход не допустим, т.к. это приведет к увеличению погрешности измерения и к снижению помехоустойчивости системы, выход из строя одной сигнальной линии приведет к невозможности замера по остальным точкам. Также при объединении всех линий на один вход станет невозможно определять по какой точке ведется замер.
5. Настройка параметров пирометров осуществляется с АРМ КИП.
6. Данные по температуре выводятся на АРМы операторов постов и на панель индикации на 9 посту.

 

 

Подсистема измерения температуры металла должна выполнять следующие функции:

1. Диагностика, настройка пирометров и температурных диапазонов.
2. Сбор и хранения данных по измерениям температуры – не менее 1-го месяца. Информация по каждой полосе должна содержать не менее 50 точек по каждому пирометру.
3. Сбор и хранение информации по контрольным замерам и отклонениям в течение 3-х месяцев. Информация по каждой полосе должна содержать не менее 50 точек по каждому пирометру.
4. Формирование данных по контрольным замерам и по температурным замерам.
5. Доступ к базе измерений температуры с функцией выбора по дате, точке измерения, партии и возможностью вывода на печать измерений.
6. Доступ к базе контрольных замеров с функцией выбора по дате, точке измерения и печатью измерений

 

Описание функций подсистемы измерения температуры

 

Описание функций системы:

1. Позволяет настраивать пирометры и выходные сигналы, активизировать и отключать сигналы с пирометров. Подсистема определяет доступные в настоящий момент пирометры. Т.е. необходимо предусмотреть возможность запрета (отключения) измерительного канала при проведении ремонта пирометров.
2. Подсистема получает данные по измеренным температурам вдоль линии стана. Выбор измерительного канала (1 или 2 пирометр) осуществляется автоматически по достоверному уровню (нижний предел 4 мА, верхний предел 20 мА, границы температур по данной точке измерения), либо в ручном режиме оператором поста при помощи переключателя (См. Рисунок 6) или с АРМ КИП (в случае профилактических работ по замене и настройке приборов).

 

Рисунок 6 – Настройка пирометров

Рисунок 7 - Индикаторы

 

3. Определение начала контрольного замера должно предусматривать ручной и автоматический режим. В ручном режиме оператор КИП выбирает точку по которой проводится замер и включает начало замера, после этого формируется карточка замера. Окончание замера производится вручную. (См. Рисунок 8)

 

Рисунок 8 – Контрольные замеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики механизмов и систем чистовой группы

Таблица 4

Ламинарное охлаждение

Механизм или параметр системы	Кол-во	Технические данные
Группы ламинарного охлаждения	2	первая и вторая
Общее количество сопел первой группы	56	28 низов и 28 верхов
Общее количество сопел второй группы	64	32 низа и 32 верха
Основные сопла 1 группы	28	все четные
Дополнительные сопла 1 группы	28	все нечетные
Основные сопла 2 группы	32	все четные
Дополнительные сопла 2 группы	32	все нечетные
Расстояние от оси 13 клети до первого сопла		14,62 м
Протяженность групп		1 - 37м и 2 - 86м
Расстояние между группами		57м
Длина неохлажденной части головы		от нуля до 40 метров
Длина неохлажденной части хвоста		от нуля до 40 метров
Задержка включения сопла		1,85 сек
Темп прокатки		до трех полос на отводящем рольганге
Запрещенные комбинации вывода клетей		11,12,13;   10,12,13;   10,11
Электропневмоклапан	120	CAMMOZI A7D или MEGERVENTIL

 

 

 

 

 

Таблица 5

Энкопанели

 

Механизм или параметр системы	Кол-во	Технические данные
Общее количество энкопанелей	24
Ширина панели
Тип приводы		гидравлический
Кол-во насосов	2
Время подъема		не более 30 сек
Время опускания		не более 30 сек
Управление панелями		электроклапан
Датчик горячего металла	24	DAVY SPECTRE 4

 

Таблица 6

Межклетевое охлаждение

Механизм или параметр системы	Кол-во	Технические данные
Количество охлаждаемых промежутков	6
Количество плит в промежутке	2
Количество рядов сопел на плите	3
Количество сопел в ряду	12
Общее количество рядов	36	Управление соплами порядно
Расход  на одно сопло		9 м*3/час
Расход  на один ряд сопел		108 м*3/час
Расход на один межклетевой промежуток		650 м*3/час
Расход общий		3900 м*3/час
Соленоид электропневмоклапана	36	CAMOZZI A7D
Задержка на подачу воды		1,85 сек
Длина неохлаждаемой части головы		от 0 до 6 м с дискретой 100мм