Спосіб беззалишкового розкрою слябних розкатів у потоці обжимного цеху та система для його реалізації

1 Спосіб беззалишкового розкрою слябних розкатів у потоці обжимного цеху, при якому розкат вводять у робочу зону системи беззалишкового розкрою, відрізають від нього головну частину з неякісним металом, у момент розрізу визначають його довжину, розкроюють розкат на сляби з урахуванням нормативної довжини донної обрізі, далі вводять розкат у робочу зону чутливих елементів вимірювача довжини слябів, вимірюють поточну довжину сляба, у разі співпадання виміряної довжини сляба з розкроєною здійснюють його розріз, уводять у пам'ять пристрою обчислювального виміряні довжини відрізаних слябів та придатної частини розкату, висвічують на табло оператора ножиць виміряні довжини слябів, розкатів та розкроєні довжини слябів, який відрізняється тим, що при пересуванні розкату від робочої КЛІТІ обжимного стану до ножиць перетинають ним стрічку візування вимірювача ширини розкатів, після чого з чутливих елементів котрого у пристрій обчислювальний видають сигнал, пропорційний ширині розкату, де запам'ятовують його та висвічують на табло оператора КЛІТІ, а розкрій розкату на сляби виконують з урахуванням виміряної ширини розкату 2 Система для реалізцм способу беззалишкового розкрою слябних розкатів у потоці обжимного цеху, яка складається з чутливих елементів вимірювача довжини розкату, чутливих елементів вимірювача довжини сляба, датчика моменту часу розрізу підключених до входів пристрою обчислювального, вихід якого, в свою чергу, підключений до входу табло оператора ножиць, яка відрізняється тим, що у систему додані послідовно з'єднані через пристрій обчислювальний чутливі елементи вимірювача ширини розкатів та табло оператора робочої КЛІТІ прокатного стану О ^ со Передбачуваний винахід стосується способів та засобів розкрою прокату на підприємствах чорної металургії Відомими Є різні способи автоматичного розкрою прокату та його мірного різу, а також пристрої та системи, які реалізують ці способи Наприклад, патент Німеччини "Пристрій розмічування для поперечного розпилювання на мірні відрізки нескінченно довгих заготовок" (див РЖ ИСМ 8213-94, стор 1), патент Канади "Пристрій для розмічування при різанні металу" вив РЖ ИСМ 8213-93, стор 84), патент Японії "Пристрій для визначення довжини нарізаємого матеріалу" (див РЖ ИСМ 82-07-92, стор 93), "Спосіб вимірювання довжини виробів, що пересуваються у подовжньому напрямку" (див РЖ ИСМ 82-21-91, стор 23), "Спо ВШ сіб попереднього обчислювання довжини у ЛІНІЯХ безперервного вальцювання" (див РЖ ИСМ 8204-91, стор 2), "Спосіб визначення параметрів розкатів при гарячому вальцюванні" (див РЖ ИСМ 82-21-91, стор 31) З відомих найбільш близьким за технічною суттю є спосіб для беззалишкового розкрою слябних розкатів та система для його реалізації за Патентом UA 20428A При реалізації способу беззалишкового розкрою слябних розкатів у потоці обжимного цеху та відповідної системи за прототипом, розкат вводять у робочу зону системи, вимірюють його довжину, розкроюють на сляби, причому чутливі елементи (ЧЕ) вимірювача довжини розкатів (ВДР) та ви 43490 мірювача довжини слябів (ВДС) розташовують поза зоною впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища, крім того, робочу зону ЧЕ ВДР розташовують до лінії різу ножиць, при цьому після уводу розкату у робочу зону (РЗ) системи здійснюють різ головної обрізі та у момент різу формують та видають у пристрій обчислювальний (ПО) сигнал, по якому видають з ЧЕ ВДР у ПО сигнал, пропорційний довжині розкату без головної обрізі, визначають довжину розкату та здійснюють його розкрій на сляби, запам'ятовують та видають на табло оператора (ТО) сигнали, пропорційні довжині розкату та заданій довжині першого сляба, а у моменти різу першого, а потім й другого сляба формують сигнали, за якими запам'ятовують та видають на ТО сигнали, пропорційні довжині першого і ВІДПОВІДНО другого сляба, причому при вводі виміряного розкату у робочу зону ЧЕ ВДС, з неї одночасно виводять попередній сляб, а у робочу зону ЧЕ ВДР вводять черговий розкат Система беззалишкового розкрою слябних розкатів у потоці обжимного цеху, яка реалізує спосіб, аналогічний прототипу, була запроваджена у дослідно-промислову експлуатацію у цеху Слябінг-1150 на Маріупольському металурпчному комбінаті їм Ілліча у грудні 1995 р (див Додаток № 1) Суттєвим недоліком прототипу є те, що перед розкроєм розкату на сляби довжину придатної (що розкроюється) частини розкату визначають шляхом віднімання від виміряної довжини розкату нормативної довжини його донної частини, яка при різі останнього сляба відрізається та відправляється у металобрухт на переплавку Але у зв'язку з тим, що фактичний обсяг неякісного металу у донній частині розкатуваного зливка, який необхідно видалити, є величиною практично постійною, то у ході вальцювання зі зливків розкатів різної ширини довжина донної (що відрізається) частини розкату буде змінюватися в залежності від конкретної ширини конкретного розкату 3 метою виключити потрапляння неякісного металу у придатну частину розкату, а згодом й у відрізаємий від нього сляб, нормативну величину донної частини розкату задають максимальною по довжині донної частини розкатів, що мають мінімальну ширину Тому при розкрої розкатів за прототипом, від тих з них, які мають ширину, більшу за мінімальну, буде відрі зана (та відправлена у металобрухт) донна частина, до складу якої увійде як неякісний метал, так і метал, цілком придатний для подальшого переділу Іншим недоліком прототипу є те, що оператор КЛІТІ, не маючи достовірної інформації про фактичну ширину розкату, щоб не прокатати розкат з шириною, меншою за допустиму, прокатує його з шириною, близькою до максимально допустимої Як наслідок, з розкату отримується лист з шириною, більшою за задану Користувач повинен обрізати лист на задану ширину, внаслідок чого виходить підвищене витрачання металу на заготівки, що викликає його законні претензії до заводувиробника листа У основі передбачуваного винаходу "Спосіб беззалишкового розкрою слябних розкатів у потоці обжимного цеху та система для його здійснення" поставлена задача підвищення виходу придатного металу з участка порізки розкатів обжимного цеху шляхом більш точного визначення довжини придатної частини розкату, яка розкроюється на сляби, за допомогою вибору в залежності від ширини розкату ВІДПОВІДНИХ, апріорно розрахованих, нормативних довжин донної обрізі Поставлена задача досягається за рахунок того, що розкат вводять у робочу зону системи беззалишкового розкрою, відрізають від нього головну частину з неякісним металом, у момент різу визначають його довжину, розкроюють розкат на сляби з урахуванням нормативної довжини донної обрізі, далі вводять розкат у робочу зону чутливих елементів вимірювача довжини слябів, вимірюють поточну довжину слябів, що виставляються на порізку, у разі співпадання виміряної довжини слябів з розкроєною здійснюють їх різ, уводять у пам'ять пристрою обчислювального виміряні довжини відрізаних слябів та придатної частини розкату для подальшого обліку, висвічують на табло оператора ножиць виміряні довжини слябів, розкатів та розкроєні довжини слябів, причому при пересуванні розкату від робочої КЛІТІ обжимного стану до ножиць на ділянку порізки перетинають ним стрічку визирування вимірювача ширини розкатів (ВШР), після чого з чутливих елементів ВШР у пристрій обчислювальний видають сигнал, пропорційний ширині розкату, де запам'ятовують його та висвічують на табло № п/п Суттєві ознаки Наявність даної ознаки у прототипі 1 2 3 1 Розкат вводять у робочу зону Є 2 Здійснюють різ головної частини Є 3 Вимірюють його довжину Є 4 Розкроюють розкат на сляби 5 Вводять розкат у робочу зону ЧЕ ВДС 6 Вимірюють довжину слябів 7 Здійснюють різ є є є є 8 При пересуванні розкату від робочої КЛІТІ ДО НОЖИЦЬ 8а 9 перетинають ним стрічку визирування ВШР Передають з ВШР у ПО сигнал, пропорційний ширині розкату Нема Нема Нема 43490 Продовження таблиці 1 2 3 10 Запам'ятовують у ПО сигнал, пропорційний ширині розкату 11 Розкрій розкату на сляби виконують з урахуванням нормативної Нема Є довжини донної обрізі 12 Розкрій розкату на сляби виконують з урахуванням виміряної ширини Нема розкатів 13 Видають на ТОН сигнал, пропорційний довжині розкату, 14 заданій та виміряній довжині сляба Висвічують на ТОК сигнал, пропорційний виміряній ширині розкату З перелічених у таблиці суттєвих ознак озна ки, наведені у п п 8, 9, 10, 12, 14, є ВІДМІТНИМИ, а їх наявність при реалізації способу достатня в усіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони Для реалізації суттєвої відмітної ознаки по п 8 необхідно у системі, яка його реалізує, застосувати ЧЕ ВШР, у ролі якого можна використати датчик інфрачервоної або видимої частини спектру, виконаний, наприклад, на базі ЛІНІЙОК З зарядовим зв'язком, (див наприклад, "Системи технічного зору", під ред Писаревського А Н Л Машиностроение, 1988, crop 69-78, 105-119, 151-154) і розташувати ЛІНІЮ визирування ЧЕ ВШР перпендикулярно рольгангу до лінії різу ножиць У цьому випадку з'являється можливість здійснювати формування сигналу, пропорційного ширині розкату, який знаходиться у полі зору ЧЕ ВШР при перетинанні ним лінії визирування ВШР, а потім видати цей сигнал у ПО Наявність у числі ВІДМІТНИХ суттєвих ознак по п п 8-10, 12 дозволяє здійснити розкрій розкату на сляби, враховуючи його ширину Як витікає з матеріалів патенту України № 20428, структурну схему системи - прототипу можна показати у формі, зображеній на фіг 1, де 1 - чутливі елементи вимірювача довжини розкату (ЧЕ ВДР) , 2 - чутливі елементи вимірювача довжини сляба (ЧЕ ВДС) , 3 - пристрій обчислювальний (ПО) , 4 -табло оператора ножиць (ТОН) , 5 - датчик часу моменту різу (ДЧМР) Суттєвими недоліками прототипу є те, що у його складі відсутні вимірювач ширини розкату та індикатор виміряної ширини -табло оператора КЛІТІ з ВІДПОВІДНИМИ зв'язками Це не дозволяє здійснювати розкрій розкату з урахуванням впливу фактичної ширини розкату на нормативну величину донної обрізі, яка ураховується при його розкрої Структурна схема системи, яка реалізує спосіб, що пропонується, показана на фіг 2 На ній позначені 1 - чутливі елементи вимірювача довжини розкату (ЧЕ ВДР), 2 - чутливі елементи вимірювача довжини сляба (ЧЕ ВДС), Є Нема 3 - пристрій обчислюваний (ПО), 4 -табло оператора ножиць (ТОН) , 5 - датчик часу моменту різу (ДЧМР) , 6 - чутливі елементи вимірювача ширини розкатів (ЧЕ ВШР) , 7 - табло оператора КЛІТІ (ТОК) У цій схемі виходи чутливих елементів усіх вимірюючів та датчика часу моменту різу підключені до ВІДПОВІДНИХ входів пристрою обчислювальнного, два виходи якого підключені ВІДПОВІДНО до входів табло операторів ножиць та КЛІТІ ЯК слідує з порівняння схем системи-прототипу та передбачуваної системи до останньої додано чутливі елементи вимірювача ширини розкатів (яки підключені до четвертого входу пристрою обчислювального) та табло оператора клггі (яке підключено до додаткового виходу пристрою обчислювального) Таким чином у передбачуваної системи з'явилися додаткові суттєві ознаки - пристрої та ВІДПОВІДНІ зв'язки, яких немає у системі-прототипі Система, яка реалізує спосіб, що пропонується, може бути реалізованою цілком аналогічно прототипу, а ЧЕ ВШР можуть бути підключені до додаткового четвертого входу ПО ТОК підключають до додаткового другого виходу ПО Прикладом реалізації ВШР можна навести вимірювач ширини прокату, який реалізован на Макіївському металургійному комбінаті (див Мерзляков В С , Родионов В А Измеритель ширины горячей полосы для стана 300 Макеевского меткомбината в сб «Создание и исследование систем автоматизации и контроля для повышения производительности и качества проката и труб» Под ред Дружинина НН -М ВНИИМЕТМАШ, 1985, с 72-73) Уданому ВШР в якості ЧЕ застосовані ВІДОМІ конструкції оптикоелектронного перетворювача, у яких за первинні фотоприймачі використовують указані вище ЛІНІЙКИ приладів з зарядовим зв'язком (ПЗЗ) Під час руху розката по рольгангу до ножиць та перетинанні ним лінії візирування ВШР на його ЧЕ з'явиться сигнал, пропорційний ширині розката Цей сигнал буде зчитаний ПО та після ВІДПОВІДНОГО у ньому перетворення, наприклад, масштабного, буде виданий на ток для індикації ширини прокатаного розката 43490 1 ЧЭВДР 2 чэвдс г 5 ДМЧР 3 по 4 ТОН w ФІГ. 1 1 ЧЭВДР 2 ЧЭВДС 3 5 ДМЧР по 4 4 ТОН к 6 ЧЭВШР 7 ТОК Фіг. 2 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3