Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ СМОТАННОЙ В РУЛОН ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСЫ

Изобретение относится к способам определения геометрических параметров различных объектов и может быть использовано для определения длины смотанной в рулон холоднокатаной полосы.

Для измерения геометрических параметров проката используют различные измерители толщины и ширины полос (листов). Технология таких измерений описана, например, в книге Ю.В.Коновалова и др. «Справочник прокатчика», М., «Металлургия», 1977, с.152-155. Фактическая толщина и ширина полосового проката всегда отличается от его номинальных (заказных) размеров. Зная размеры поперечного сечения (площадь) полосы, несложно по фактическому весу ее рулона определить длину проката.

Известен способ измерения длины движущихся изделий, при котором на базовом расстоянии измеряют время прохождения изделием (его передним и задним концами) сверхбазового расстояния, вычисляя полную длину изделия по определенной зависимости (см. а.с. СССР №970085, кл. G01B 7/04, опубл. в БИ №40, 1982 г.). Однако этот способ требует специальных приборов для определения скорости и времени движения полосы, увеличивает вероятность ошибки при замерах непосредственно на прокатном стане.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ определения длины длинномерных изделий, описанный в а.с. СССР №838395, кл. G01G 19/42, G01B 7/04, опубл. 15.06.81 г.

Этот способ включает замеры геометрических параметров проката и его взвешивание и характеризуется тем, что взвешивают контрольный образец проката с определением его длины по математической зависимости. Известный способ непригоден для определения длины полосового проката непосредственно на стане, т.к. приведет к значительным ошибкам.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение точности определения длины смотанной в рулон холоднокатаной полосы.

Для решения этой задачи заявляемый способ включает замеры толщины и ширины полосы и взвешивание рулона, при этом предварительно замеряют толщину h кромки полосы и ее ширину В в одном сечении не менее чем в трех местах полосы: на ее переднем конце после намотки 3…5 витков на барабан моталки стана, в середине длины и на заднем конце полосы при наличии на разматывателе того же количества витков, а после взвешивания рулона определяют длину полосы из соотношения: l=Р/h'·B'·7,85, м, где Р - вес рулона, кг, h' - средняя толщина полосы, мм, В' - средняя ее ширина, м, 7,85 - плотность стали.

Приведенная зависимость для определения величины h' получена при обработке опытных данных и является эмпирической.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации технологии замеров геометрических параметров полосовой стали и нахождении зависимости для определения фактической средней толщины металла, что сводит к минимуму ошибки при определении длины рулонной полосы. Действительно, как известно, поперечное сечение холоднокатаной полосы не является прямоугольным: оно чечевицеобразное (см., например, книгу С.П.Ефименко и В.П.Следнева «Вальцовщик листопрокатных станов», М., «Металлургия», 1980, с.49-52). Поэтому фактическая средняя толщина полосы отличается от толщины ее кромок, где установлены толщиномеры стана холодной прокатки.

Так как передний и задний концы полосы имеют на некоторой длине большую, чем на середине, толщину, замеры концевых участков осуществляются (по данному способу) на расстоянии, где толщина (и ширина) проката стабилизирована. Именно поэтому замеры начинают только после намотки на моталку (и остатка на разматывателе) конкретного количества витков, определенного опытным путем.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» на 2-клетевом реверсивном стане холодной прокатки.

С этой целью при замере параметров холоднокатаных рулонных полос толщиной 0,4…0,8 мм и шириной 1,0…1,6 м варьировали места замеров проката и их количество, оценивая результаты по величине ошибки при определении полной длины полос. Эту длину определяли также путем суммирования длин отдельных листов, полученных при поперечной порезке полос.

Наилучшие результаты (величина ошибки не более 0,2% ) получены при реализации предлагаемого способа. Отклонения от рекомендуемой совокупности его признаков ухудшали достигнутые показатели, т.е. увеличивали ошибку в определении длины полос. Так, например, производство только двух замеров, а также замеры после намотки менее трех витков на барабан моталки (и при наличии менее трех витков полосы на разматывателе) увеличивали ошибку в определении длины до 0,3…0,7%. В то же время при 4…6 замерах полосы практически не увеличили точность определения длины, но повысили трудозатраты. Было также установлено, что разность толщин полосы на кромках и в середине ее ширины (выпуклость) лежат в пределах 0,06±0,02 мм, а фактическая ширина проката более номинальной в пределах 10 мм.

Способ определения длины, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялся ввиду его непригодности для замера длины полос непосредственно на стане холодной прокатки. Таким образом, опытная проверка показала приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения для определения длины холоднокатаных полос в два-три раза уменьшает величину ошибки. Это позволяет свести до минимума возможные претензии потребителей холоднокатаной листовой стали и сократить производственные затраты.

Пример конкретного выполнения

На широкополосном стане холодной прокатки 2500 осуществляется определение длины рулонных полос 0,6×1300 мм (h_н=0,6 мм, В_н=1,3 м).

Производится по три замера параметров каждой полосы: на переднем и заднем ее участках (при наличии на моталке и разматывателе по 4 витка) и на средних по длине участках. Вес рулонов Р=15000 кг.

Результаты замеров: h'=0,615 мм; В'=1006 мм

Длина полосы в рулоне:

l=P/h'·B'·7,85=15000/0,615·1,306·7,85≅2380 м

«Теоретическая» длина полосы (по номинальным ее размерам):

l_т=Р/h_н·В_н·7,85=15000/0,6·1,3·7,85≅2450 м,

т.е. больше фактического почти на 3%.