Search

It is known that a modern trend in development of wide-strip hot-rolling mill technologies is gauge diversification owing to production of thin strip. Engineers are mastering methods of rolling 0.8−1.5 mm strip that was earlier manufactured at cold rolling mills only. Tension in inter-stand gaps of the continuous train is found to influence thin strip gauge greatly. Based on the example of the 2,500 mm mill at OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works, it has been proven that existing tension and loop size indirect control systems (TLSCSs) does not meet increasingly stringent requirements for accuracy of tension control. Here, improvement of control algorithms does not result in a significant quality rise. Thus, capabilities of the high-speed system for automated gauge control based on the Hydraulic Gap Control (HGC) may be useful. The improved TLSCS has been developed that enables control of the roll speed and HGC location of the previous stand. The system provides improvement of dynamic data due to compensation of the impact of the loop gear location of tension. Mathematical modeling has proven that the system developed ensures control of specific tension to a tolerance of ±10%. A dynamic component of the strip gauge deviation is within 3%. The TLSCS developed is recommended for implementation at 2,500 mm mill of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works within the framework of the current reconstruction.

Thyristor electric drives of the rolling mills are known to be the most power-intensive consumers at the iron and steel works. Obviously, significant losses of electric power are connected with consumption of reactive power that depends on the value of the reserve of rectified EDV of the thyristor converter. The paper mentions characteristic dynamic modes providing a maximum reserve of the rectified EDV. It estimates the influence of the rectified EDV on the value of reserve for overcorrection in the impact-loading mode. Experiments have proven the impact of the network voltage deviation in amount of 10–12% decreasingly. The reserve of the rectified EDV has been divided into components. The paper provides a defined concept for generation of the power-saving systems of two-region speed control based on the principles of rearranging the reserve of the rectified EDV in the steady state and dynamic modes. It considers the method and system of two-region dependent speed control as a function of the rectified EDV of the thyristor converter. The system is proved to provide a constant reserve of the rectified EDV of the thyristor converter within the load range of the electric drive that is lower than the rated one. It is reasonable to develop the system of two-region speed control providing power saving due to reduction of the rectified EDV reserve in all dynamic modes during rolling cycle.

Храмшин Вадим Рифхатович, д-р техн. наук, доцент, главный научный сотрудник кафедры «Электротехника и электротехнические системы», Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; hvrmgn@gmail.com. Радионов Андрей Александрович, д-р техн. наук, профессор, проректор по учебной работе, профессор кафедры «Мехатроника», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; radionovaa@susu.ac.ru. Карандаев Александр Сергеевич, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник кафедры «Мехатроника», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; askaran@mail.ru. Евдокимов Сергей Алексеевич, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Электроника и микроэлектроника», Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; evdmgtu@yandex.ru. Шубин Андрей Григорьевич, начальник Центральной электротехнической лаборатории, ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», г. Магнитогорск; shubin_ag@mmk.ru. Логинов Борис Михайлович, ведущий инженер Центральной электротехнической лаборатории, ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», г. Магнитогорск; loginov_bm@mmk.ru. V.R. Khramshin1, hvrmgn@gmail.com, А.А. Radionov2, radionovaa@susu.ac.ru, A.S. Karandaev2, karandaevas@susu.ac.ru, S.A. Evdokimov1, evdmgtu@yandex.ru, A.G. Shubin3, shubin_ag@mmk.ru, B.M. Loginov3, loginov_bm@mmk.ru 1 Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation, 2 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, 3 Magnitogorsk Iron and Steel Works, Magnitogorsk, Russian Federation Дана характеристика взаимосвязанных электромеханических систем непрерывной подгруппы клетей широкополосного стана горячей прокатки (ШСГП). Отмечены особенности взаимодействия вертикальных и горизонтальных валков универсальной клети, приводящие к возникновению повторного переходного процесса в электромеханических системах вертикальных валков при захвате полосы горизонтальными валками. Обоснована необходимость разработки способов управления электроприводами универсальной клети, обеспечивающих ограничение их динамических токов в данном переходном режиме. Предложен концептуальный подход, согласно которому осуществляется ограничение динамических нагрузок за счет последовательного согласования скорости выхода полосы из валков предыдущей клети и линейной скорости валков последующей клети с передачей регулирующего воздействия по ходу прокатки. Рассмотрен способ управления скоростными режимами электроприводов непрерывной под- группы ШСГП, обеспечивающий реализацию данного подхода. Предложен способ компенсации статической ошибки регулирования скорости и динамического момента электродвигателя последующей клети, возникающего при захвате полосы, путем быстродействующего астатического регулирования скорости электропривода предыдущей клети. Представлены результаты исследования названных способов методом математического моделирования с использованием разработанной математической модели взаимосвязанных клетей непрерывной подгруппы черновой группы ШСГП. Подтверждено, что предложенный способ управления скоростными режимами обеспечивает установку наиболее точного соотношения скоростей валков перед захватом полосы. В результате сопоставления переходных процессов в существующей системе управления электроприводами и в системе, реализующей разработанные способы, подтверждены снижение динамического тока двигателя вертикальных валков до уровня плюс/ минус10 % и практически полное отсутствие подпора со стороны горизонтальных валков при совместной прокатке. Даны рекомендации по промышленному внедрению разработанных технических решений. The paper describes interrelated electromechanical systems of the continuous sub-train of the wide-strip hot-rolling mill (WSHRM). It notes peculiarities of interrelation of edging and horizontal rolls of the universal train that result in the repeated transient process within the electromechanical systems of edging rolls at stri gripping by horizontal rolls. It justifies the need for developing means to control electric drives of the universal stand providing limitation of their dynamic currents in this transient mode. The paper proposes a conceptual approach at which dynamic loads are limited due to consistent coordination of speed of the strip leaving rolls of the previous stand and linear one of the next stand with transfer of the control action in the rolling direction. It considers the methods for control of speed modes of electric drives installed at the continuous WSHRM sub-train than ensures implementation of this approach. A static error of speed control and dynamic torque of the electric motor of the next stand formed at strip gripping may be compensated by means of high-speed non-corresponding control of electric drive of the previous stand. The study provides outcome of study of the above methods by means the developed mathematical model of the interrelated stands of the rouging continuous WSHRM train. It is proven that the proposed method of speed mode control helps to establish the best possible roll speed relation before strip grip. Based on the comparison of transient processes within the existing system of the electric drive control and those in the system implementing the methods developed, the study confirms that dynamic current of the edging roll motor may reduced by plus/minus10 %. At this, there is practically no looping at the side of horizontal rolls at simultaneous rolling. It provides recommendations for commercialization of these technical solutions. Работа выполняется в рамках госзадания (№ 2014/80) Министерства образования и науки РФ.