CZ351397A3

CZ351397A3 - Způsob spojitého lití mezi válce

Info

Publication number: CZ351397A3
Application number: CZ973513A
Authority: CZ
Inventors: Jean Michel Damasse; Olivier Salvado
Original assignee: Usinor; Thyssen Stahl Aktiengesellschaft
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1998-07-15
Also published as: RO119773B1; TR199701327A2; EP0841112A1; TR199701327A3; JPH10146652A; TW358045B; ZA979752B; US5927375A; SK148697A3; DE69702104T2; CA2220887A1; JP3907023B2; GR3033604T3; KR100540617B1; AU4361197A; CN1069240C; BR9705436A; CA2220887C; ATE193233T1; FR2755385B1

Description

Způsob spojitého lití mezí válce

Oblast techniky

Vynález se týká spojitého lití tenkých kovových výrobků, zvláště z oceli, mezi dva válce.

Dosavadní stav techniky

Výrobek, například tenký pás oceli o tloušťce několika milimetrů, se podle známého způsobu získává naléváním roztaveného kovu do licího prostoru, který je vymezen dvěma v opačných směrech rotujícími chlazenými válci s rovnoběžnými osami. Kov, který přijde do styku s chladnými stěnami válce, plášti, ztuhne a obě válci poháněné vrstvy ztuhlého kovu se spojí v nejužším místě mezi válci do řečeného pásu, který se dále odtahuje směrem dolů.

Způsob lití mezi válce podléhá různým omezením, která se týkají jak odlévaného výrobku tak použití licího zařízení.

Například tvar a rozměry průřezu litého pásu musí odpovídat průřezu požadovanému, skutečný průřez pásu přímo závisí na prostoru, mezeře, v nejužším místě mezi válci.

___________Pro výšeLpopsané. spojité. litLmezi. válce.je-znám- způsob-regulace,- který je-——----popsán v patentové přihlášce FR-A-2728817, založený na snímání síly oddalování válců (RSF - rolls separating force) a její regulaci změnou vzdálenosti válců. Tento způsob umožňuje měnit vzdálenost válců; válce se vzdálí, je-li síla příliš vysoká, a přiblíží, pokud síla poklesne. Je to výhodné zvláště proto, že nemůže dojít k přerušení toku kapalného kovu nebo dokonce k přetržení odlévaného pásu, navíc tento způsob zabrání i poškození válců, pokud by odlévaný kov ztuhl více, než se předpokládá.

Dálé je známo, že nelze zcela vyloučit ne zcela kulaté (nekulaté) válce, na jedné straně z mechanických důvodů, na straně druhé díky tepelným deformacím, .·· -tototo-to *FR*-*47:

«· · kterým je plášť válce vystaven, když se při zahájení lití poprvé setká s roztaveným kovem a rovněž později při otáčení válců. Způsob kompenzace této nekulatosti, kterou budeme nadáte nazývat normální nekulatost {nebo také mechanická nekulatost, ačkoliv je částečně tepelného původu), je již znám; způsob zahrnuje zařízení, které automaticky přizpůsobuje polohu ložisek nejméně jednoho z válců v závislosti na úhlové poloze válců tak, aby mezera mezi válci zůstávala pokud možno konstantní. Protože je prakticky nemožné měřit přímo velikost mezery, bylo navrženo použít jako parametru, který zastupuje nekulatost, signálu vysílaného prostředkem snímání síly oddalování válců. Systém kompenzace nekulatosti je tak io zkombinován s regulačním systémem, jaký je popsán ve výše zmíněném vynálezu

FR-A-2728817.

Použití výše popsaných způsobů však neumožňuje v reálném čase zjišťovat, určité poruchy, které mohou být odpovědné za narušení licího způsobu, mohou;

vést k jeho odstavení nebo trvalému poškození válců.

Jsou známy způsoby zjišťování poruch, vizuální i jiné, umožňující zjistit, poruchy vztahující se k licímu způsobu, k tepelně - dynamickým vlastnostem.', roztaveného kovu nebo k těm, které jsou známy jako lesklé pásy (shiny strips).

Poslední porucha odpovídá místnímu snížení drsnosti povrchu válců, které vede ke kolísání v ochlazování pásu, dá se to zjistit měřením teploty odlitého pásu. Avšak pozorování těchto poruch lze provádět až.po_události,_na..hoto.vém. pásu,..a.. tedy poměrně dlouho poté, co došlo k poruše. Tyto poruchy mohou poškodit úpravu povrchu válců, zvláště pokud je jejich přítomnost zjištěna až v pozdějších stadiích. V takovém případě jsou obvykle způsobená poškození neopravitelná.

Určité poruchy jsou a priori zřejmé z přímého pozorování signálu snímání síly oddalování válců. Průběhu tohoto signálu však odpovídá jak kolísání síly způsobené normální nekulatosti, tak kolísání způsobené jinými parametry nebo událostmi, ke kterým může v průběhu lití docházet. Přímé pozorování signálu síly tak neumožňuje rozlišit vlivy, které uvedené jednotlivé příčiny mají na průběh signálu.

·»· «· •fí^V

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je vyřešit výše uvedené problémy pomocí zjišťování poruch v reálném čase ještě předtím, než rozvoj takové poruchy způsobí neopravitelné poškození, zejména válců, prostřednictvím měření síly oddalování válců {RSF). Účelem vynálezu je také umožnit další předvídání změn, kterými taková porucha prochází, tak, aby bylo možné operátorovi navrhnout nápravné opatření, popřípadě odstavení lití, v závislosti na vážnosti řečených poruch.

Tohoto cíle se dosahuje způsobem spojitého lití mezí válce k získání tenkého kovového výrobku, zvláště z oceli, kde se během lití spojitě měří síla oddalování válců a signál odpovídající kolísání síly oddalování válců (RSF) se snímá jako funkce času, a kde se mění nastavení válců, zvláště ve vztahu k řečenému signálu tak, aby se kompenzovala nekulatost válců, podle vynálezu,.

jehož podstata spočívá v tom, že pro zjišťování jiných poruch, než je nekulatost válců, se řečený signál rozkládá na jednotlivé harmonické složky, harmonické složky se porovnávají s referenčními harmonickými odpovídajícího řádu, výsledky' řečeného porovnání představují poruchový stav licího procesu, a v závislosti na výsledku porovnávání jsou definována pravidla řízení licího procesu.

Po mnoha testech provedených v průmyslovém měřítku se podařilo prokážatT zě“éxištujě“určítý“vžtah^_mězT~kmity v signálu, který odpovídá síle oddalování válců, a výskytem poruch v průběhu lití. Například výskyt poruchy nazývané lesklý pás na válci se projeví přítomností rušivé složky v měřeném signálu oddalovací síly. Tato rušivá složka je periodická a objeví se při každé otáčce válce. Tato rušivá složka odráží přílišné ztuhnutí výrobku při průchodu nejužším místem mezi válci, které vede ke takovému kolísání síly, které je jednoduše rychlejší než kolísání způsobené například odchylkami v tloušťce tuhnoucího výrobku.

φ φ φ * φ φφ φ . FM Ί •· ··«·

Bylo tedy navrženo rozložit tyto signály na jednotlivé harmonické složky, aby bylo možné odlišit část signálů příslušnou normální nekulatosti od části způsobené jinými příčinami. Ačkoliv signály odpovídající oddalovací síle se mění podle okamžitého průběhu nekulatosti a ačkoliv je tato nekulatost kompenzována kompenzačním systémem, porovnáním harmonických složek zaznamenaných v průběhů jednotlivých lití se potvrdilo, že kmity v určitých harmonických složkách odpovídají výskytu poruch v průběhu lití. Odtud již zřejmě vyplývá myšlenka, že v průběhu lití spojitě prováděná analýza těchto harmonických složek a jejich porovnávání s experimentálně získanými, při lití považovaném za bezporuchové, referenčními hodnotami, umožní zjistit téměř v reálném čase kmity, kterými se licí poruchy projevují, mnohem rychleji než dosud známé metody.

Základní tezí, která vysvětluje závislost existující mezi kmity v harmonických složkách a přítomností licích poruch, je předpoklad, že normální nekulatost způsobuje takové kmity v signálu představujícím sílu oddalování válců (RSF), které jsou převážně pomalé a plynulé. Jinak řečeno, signál způsobený normální nekulatosti se skládá převážně z harmonických nízkého řádu s frekvencí rovné frekvenci otáčení válce. Skutečné poruchy, jako je například výše zmíněný lesklý pás, způsobují převážně náhlé změny v signálu a projeví se tedy v harmonických vyšších řádů. Spektrum signálu, který odpovídá síle oddalování válců a který je výsledkem pouze normální nekulatosti, se vyznačuje vysokým podílem harmonické složkyjádu 0 (například Z0.%_celkové..amplitudy-signálu)-a-----------rychle klesajícím podílem harmonických vyššího řádu (20% pro harmonickou 1. řádu a 10% pro harmonickou 2. řádu). Zřídka se pozorují harmonické řádů vyšších. Vyskytnou-li se lesklé pásy, je rozdělení signálu do harmonických odlišné od výše uvedeného,, přítomnost přílišně ztuhlé vrstvy na úrovni lesklých pásů způsobuje posun k vyšším harmonickým.

Složku signálu s frekvencí Fj - 2' F_o, kde F_o je základní frekvence odpovídající rychlosti otáčení válců, budeme nadále označovat harmonickou itého řádu. Podobně, amplituda harmonické složky i-tého řádu bude nadále • φ φ

*. φφφφ

FŘ^-Í

Φ Φ φ označována fy a hodnota odpovídající harmonické i-tého řádu za předem určený počet otáček válce bude označována Hj.

V určitém uspořádání vynálezu, kde je použito systému regulace mezery, ’ například takového, jaký byl popsán výše, lze jako signálu odpovídajícího kolísání síly oddalování válců (RSF) získaného měřením této síly, použít sdruženého signálu, který odpovídá posunutí ložisek nejméně jednoho z válců. Jinak řečeno, signál, který se posléze rozloží do různých harmonických složek, se vztahuje přímo k odpovídajícímu posunutí, které generuje modul kompenzace nekuiatosti, a tak odráží kolísání oddalující síly.

Pro rozklad signálu do jednotlivých harmonických složek se s výhodou může použít rychlá Fourierova transformace, která se aplikuje na signál odpovídající síle oddalování, válců, buď přímo na signál měření oddalovací síly nebo na odpovídající signál generovaný modulem kompenzace nekuiatosti.

V přednostním uspořádání vynálezu se hodnota H,, která představuje harmonickou i-tého řádu, vypočte jako střední hodnota amplitudy fy harmonické h tého řádu za daný počet otáček. Protože se hodnota H,, která představuje harmonickou i-tého řádu, počítá jako střední hodnota amplitud měřených za daný počet otáček, potlačí se tím vliv náhodných poruch umístěných v čase a prostoru, které se v průběhu několika otáček_neo^a_kujL_..-Tedy,__po_kuďJe_porucha________________ generována přetrvávajícím problémem na válci, systém zintegruje tyto údaje po patřičném počtu otáček, zatímco účinek poruch, které se vyskytly jen pří nízkém počtu otáček, zvláště nižším, než je počet otáček předem stanovený, bude významně zeslaben.

Porovnání změřeného signálu se signálem z lití považovaného za bezporuchové lze provést několika způsoby. Hodnoty Hj, které představují

30' harmonické i-tého řádu, mohou být jednoduše jedna po druhé porovnány s referenčními hodnotami H_ir, které byly získány z měření lití považovaného za bezporuchové; součet rozdílů mezi hodnotami Hj, které představují harmonické i···* »* « · » ·

FS.-47 tého řádu, s referenčními hodnotami H_ir se poté zkontroluje na to, zda není příliš vysoký. Alternativně se mohou porovnávat podíly jednotlivých harmonických s referenčním rozdělením. S výhodou se však porovnání provádí na základě výpočtu těžiště (barycentrum) harmonických, které se vypočte pomocí vynásobení každé harmonické předem určeným váhovým koeficientem. Tím se každé harmonické přiřadí relativní důležitost, kterou má daná harmonická na výslednou hodnotu těžiště. Tuto výpočetní metodu ospravedlňuje experimentální pozorování; při lití považovaném za bezporuchové je nejdůležitější první harmonická, vliv dalších harmonických klesá se zvyšujícím se řádem uvažovaných harmonických,

Přiřazením vhodného koeficientu harmonickým vyššího řádu se kmity takových harmonických vyšších řádů zdánlivě zesílí a jejich vliv na výpočet těžiště se stane zřejmější.

Například může být těžiště frekvencí vypočteno přiřazením koeficientu, který je roven amplitudě uvažované harmonické, každé harmonické frekvenci;

B, (Hz) = Σ Η» * Fi / Σ Η,.

Takto získané těžiště může být normalizováno vydělením základní frekvencí F_o. Podíl R_f = B_f / F_o může být dále porovnán s předem určenou referenční hodnotou R_o. Normalizace zajišťuje, že rozdíly v základní frekvenci a tedy jakékoliv rozdíly ve skutečné rychlosti otáčení válců mezi litím uvažovaným a ____litími referenčním se_.neproÍeví...D.ále. se.-může-počítat~také-první-der-ivaee-dR/dt- a výsledek se může porovnávat s druhou předem stanovenou prahovou hodnotou. Umožní se tím sledování změn čísla R na čase, neboť rychlá změna R může znamenat rychlé zhoršování poruchy.

Z hodnot různých parametrů:

A, které představuje celkovou amplitudu kmitů: A = Σ H,, R, které představuje podíl nebo vliv poruchy v signálu, a E = dR/dt, ·· »·«· ···· • · · ·· · «· . FSr-*4Í lze, jak bude ukázáno dále, sestavit rozhodovací tabulku, podle které lze operátorovi v reálném čase navrhnout zásahy do jistých parametrů lití s cílem napravit důsledek poruchy tak rychle po jejím objevení se, jak je to jen možné.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody vynálezu budou zřejmé z následného podrobného popisu příkladů provedení vynálezu, které jsou však jen informativní a v žádném případě se na ně vynález neomezuje. V popisu jsou uváděny odkazy na připojené výkresy, na kterých jednotlivé obrázky představují:

Na obr. 1 je schématický pohled na zařízení pro lití mezi válce se známým regulačním systémem, ale s harmonickým rozkladem signálu kompenzace nekulatosti.

Na obr. 2 je rozhodovací tabulka, která vymezuje postup rozhodování v procesu lití jako funkce různých parametrů, které poskytuje způsob podle vynálezu.

Na obr. 3a, 3b, 3c a 3d jsou grafy, které představují průběhy jednotlivých měřených nebo vypočtených parametrů při lití s kompenzací nekulatosti, které je považováno za bezporuchové.

Na obr. 4a, 4b, 4c a 4d jsou grafy odpovídající grafům předešlým při lití považovaném za špatné.

²⁵

Příklady provedení vynálezu

Licí zařízení, které je na obr. 1 zobrazeno jen z části, obvykle zahrnuje dva válce 1 a 2 s rovnoběžnými osami, které jsou vzdáleny tak, aby mezi nimi vznikla mezera. Ta odpovídá, až na rozměrové změny způsobené deformacemi vyplývajícími z oddalovací síly (RSF), požadované tloušťce odlévaného pásu. Oba válce 1_ a 2 se otáčí stejnou rychlostí v opačných směrech. Válce jsou neseny

4 « *· ·

* ·	4 • ·	44
• 4	*
4 9 4	•
4 4 4	«
4 4 44	«« 4	44

• ·

4 4

444 4 schématicky znázorněnými ložisky 3 a 4 uloženými na dvou podporách 5 a 6, které jsou spojeny s rámem 7. Podpora 5, a tedy i osa odpovídajícího válce 1, je vzhledem k rámu 7 pevná. Druhá podpora 6 se může ve vedení na rámu 7> pohybovat. Její poloha je nastavitelná hydraulickými válci 9, které mohou podporou 6 pohybovat buď směrem k podpoře 5 nebo od ní. Prostředek měření síly oddalování válců (RSF - rolls separating force), jako je například snímač 8 síly, se nachází mezi pevnou podporou 5 a rámem 7. Snímač 10 snímá polohu pohyblivé podpory 6 a tedy také změny její polohy vzhledem k předem určené referenční poloze odpovídající požadované tloušťky pásu.

Při lití sé roztavený kov nalévá mezi válce, začíná tuhnout ve styku s jejich chlazenými stěnami a vytváří ztuhlé vrstvy, které se hnány válci spojují více či méně na úrovni nejužšího místa 11 mezi válci do ztuhlého pásu, který se odtahuje směrem dolů. Kov tak působí na válce oddalující silou (RSF), která se měří snímačem 8 síly. Tato síla se mění zvláště v závislosti na stupni ztuhnutí kovu.

Pro regulaci této síly a také zaručení spojitosti lití zahrnuje licí zařízení regulační systém. Regulační systém zahrnuje první komparátor 12, který počítá odchylku mezi referenčním signálem síly a měřeným signálem síly ze snímače 8 síly. Signál odpovídající této odchylce se vede do regulátoru 13 síly, který vypočte žádanou polohu a vyšle signál žádané polohy ke druhému komparátoru 14. Signál ________sílý.ze. snímače.8-síly- se-vede-rovněž-do-kompenzačního-systému Ťfřnekulaťosti?

který signál síly rozloží na jednotlivé harmonické a generuje kompenzační signály H1, H2 a H3 pro každou z řečených harmonických. Tyto signály H1. H2 a H3 se sečtou v součtovém členu 16, který generuje signál žádané opravy polohy a vyšle jej do druhého komparátoru 14. Výstupní signál ze druhého komparátoru 14 se spolu se signálem polohy ze snímače 10 polohy vede do třetího komparátoru 17. Výstupní signál ze třetího komparátoru 17 se vede do regulátoru 18 polohy, který ovládá hydraulické válce 9.

Otáčení válců 1 a 2 zajišťují motory 19 a 20, které řídí regulátor 21 rychlosti. Regulátor 21 rychlosti přijímá signál z regulátoru 22 tloušťky, do kterého • 0 vstupují signál požadované tloušťky, signál síly vysílaný snímačem 8 síly a signál polohy vysílaný snímačem 10 polohy.

Činnost hydraulických válců 9 je v tomto regulačním systému automatická, hydraulické válce 9 například pracují ve směru oddalování válců, pokud je třeba oddalovací sílu (RSF) zmenšit, nebo naopak ve směru přibližování válců, pokud má být síla zvětšena. Podobným způsobem systém umožňuje kompenzaci, alespoň částečnou, normální nekulatosti; to znamená kompenzaci možného rozdílu mezi osou pláště válce a jeho osou otáčení a nepravidelností ve tvaru válce, ať již mají mechanický nebo tepelný původ. Regulační šystém uvažuje tyto odchylky v tvaru a souososti a počítá požadované posunutí, které předává hydraulickým válcům 9, kterými se mezera mezi válci řídí tak, aby v průběhu otáčení válců zůstávala tak stálá, jak je to jen možné.

Nyní bude popsán přednostní způsob určování jednotlivých parametrů A, R a E, které informují operátora o výskytu poruchy a její závažnosti.

Podle tohoto způsobu se signál odpovídající síle oddalování válců rozloží. Tento rozklad provede modul 16 kompenzace nekulatosti prostřednictvím

Fourierovy transformace. Namísto Fourierovy transformace se může použít například transformace Laplaceova nebo libovolná jiná matematická operace, _případně_-operace_zprácování;signál.u iakp_je..napřjklad..průchod_filtry₁-kterou-se signál rozloží na jednotlivé harmonické složky.

Poté se vypočtou výše popsané H, hodnoty zprůměrováním amplitud hi za předem určený počet otáček, například za posledních 10 otáček. Upozorňujeme, že předchozí způsob výpočtu koeficientů H, je jen příkladný a v žádném případě omezující. Hodnoty Hj příslušné každé harmonické i-tého řádu lze vypočítat také jako odmocninu průměru druhých mocnin amplitudy hi harmonické, nebo jí může být libovolná jiná hodnota, která charakterizuje harmonickou složku, vypočtená jako aritmetický průměr, metodou nejmenších čtverců nebo jinou metodou.

• · • ♦ ··· ·

FR**4?

♦ *

« v

Nezávisle na výpočetní metodě představují hodnoty H, amplitudy příslušné každé harmonické i-tého řádu a frekvence Fj.

Kritérium B_f se poté vypočte jako frekvenční těžiště (barycentrum) 5 jednotlivých harmonických. Každé hodnotě F,· se přiřadí váha, která je rovna odpovídající hodnotě H, a vypočte se těžiště uvažovaných harmonických:

B,(Hz) -ΣΗ/Fí/EHí.

Obecně se použijí pouze harmonické řádu 0, 1 a 2, Je však samozřejmě 10 možné uvažovat i další harmonické.

Aby bylo možné provádět platná porovnávání při různých rychlostech otáčení válců, vypočte se podíl R_f = B_f / F_o, kde F_o odpovídá frekvenci otáčení válců.

V příkladném případě, ve kterém uvažujeme pouze první tři harmonické, získáme tři následující kritéria:

- celkovou amplitudu kmitů signálu: A = H₀+Hi+H₂,

- normované těžiště:

0 R_f = (F_o*H_o+F₁*H₁+F₂*H₂) / ((H₀+H₁+H₂)*F_o)

- změnu R_f v čase: E = dR_f/dt.

Porovnávání uvedených jednotlivých kritérií vypočtených v průběhu lití s předem určenými prahovými hodnotami umožňuje zjistit poruchu, která se při daném lití může objevit.

Například v případě, kdy je signálem odpovídajícím síle oddalování válců signál získaný z modulu kompenzace nekulatosti, který obsahuje hodnotu posunutí pohyblivého válce, v bezporuchovém stavu, pouze za přítomnosti normální nekulatosti, byly naměřeny a vypočteny následující hodnoty:

H_o = 700 gm, Hi = 200 μιη, H₂ = 100 gm při

F_o = 0.2 Hz, Ff = 0.4 Hz, F₂ = 0.8 Hz, • *·* •

• · ·· ♦ ♦· ·

F8f-*4:

odtud Bf = 0.3 Hz a R_f = 1.5.

Pokud se objeví lesklý pás, změní se hodnoty na Ho = 350 pm, Hf = 350 pm, H₂ = 300 pm a R_f = 2.25.

Je tedy zřejmé, že lze jednoduše stanovit vhodnou prahovou hodnotu R_f, například R_fp_rahOvó = 1.6, Jejíž překročení může spustit poruchu' naznačující výstrahu.

Lepšího vyhodnocení závažnosti poruchy lze dosáhnout současným uvažováním všech tří výše uvedených kritérií.

Rozhodovací tabulka, například taková, jaká je ukázána na obr. 2, může být použita přímo k vyhodnocení poruchového stavu lití, to znamená, že poskytuje operátorovi informaci o přítomnosti, rozsahu a vývoji poruchy, naznačuje potřebu přijetí nápravných opatření, například změny jistých parametrů lití tak, aby se operátor pokusil napravit objevivší se poruchy, případně, při nejhorším, potřebu odstavení zařízení, aby se předešlo jeho nenapravitelnému poškození.

S tabulkou a příslušnými hodnotami A, R₍ a E se pracuje podle následujícího postupu:

- A malé je známkou malého kolísání síly oddalování válců, lití probíhá za příhodných podmínek,

-A střední a

- pokud R a E jsou malé, znamená to malé nebo žádné poruchy, lití stále probíhá za příhodných podmínek,

- pokud je R malé a E velké, může to znamenat, že ačkoliv se skutečná porucha neobjevila, je provozní režim zařízení z důvodů souvisejících v podstatě s normální nekulatostí nestabilní. Spustí se výstraha licího způsobu, která

9·9 9

FR.-*47 « · · 999 99 operátora informuje o nutnosti upravit, například, tepelné poměry pláště válce (změnou teploty nebo průtoku chladicí vody),

- pokud je R velké a E malé, znamená to přítomnost poruchy, která se ovšem nijak znatelně nerozvíjí, spustí se výstraha licího způsobu,

- pokud je R velké a E velké, poruchy jsou přítomny a rychle se rozvíjí, je vyžádán o odstavení způsobu,

-A velké a

- pokud R a E jsou malé; není přítomna žádná skrytá chyba, normální 10 nekulatost se správně kompenzuje, ale amplituda kompenzačního pohybu pohyblivého válce je vysoká, což nevadí samotnému lití, ale může ukazovat na problém geometrie válců,

- pokud je E velké, bez ohledu na hodnotu R, znamená to rychlý rozvoj poruchy a je vyžádáno okamžité odstavení licího způsobu.

Povšimněte si, že výrazy malé, střední, velké se přiřazují jednotlivým kritériím na základě porovnání s experimentálními údaji získanými v předchozích litích.

Pro názornost možností detekce poruch způsobem podle vynálezu.viz,obr._ 3a, 3b, 3c a 3d, na kterých je ukázán průběh jednotlivých parametrů měřených a počítaných při lití s kompenzací nekulatosti, které je považováno za dobré, a obr.

4a, 4b, 4c a 4d, na kterých je pro srovnání průběh stejných parametrů při lití s poruchami lesklých pásů.

Na obr. 3a a 3b jsou kolísání síly oddalování válců, které je vyjádřené jako procento přípustné RSF, po dobu 40 minut od zahájení lití.

• ···* · ·
·· *	»·	« ·
• «	•
• ·	•
• · ·	•
1·· ·»	»· «

• · • · ♦ ·*· ·

FR*-*4?

Na obr. 3b a 4b jsou změny parametru A, to znamená střední amplitudy posunutí ložisek pohyblivého válce řízených modulem kompenzace nekulatosti za 10 otáček v μιη, v uvedeném čase.

Na obr. 3c a 4c jsou změny parametru R v uvedeném čase.

<1 na obr. 3d a 4d jsou změny hodnot H_o, Hi a H₂, které představují amplitudy jednotlivých harmonických řádů 0, 1 a 2, na čase; první amplituda (H_o) je v dolní části grafu, druhá (hk) ve střední a třetí (H₂) v horní části grafu.

Z grafů je zřejmé, že v lítí považovaném za dobré odpovídá vzrůst parametru A v prvních 20 minutách podobnému vzrůstu amplitudy H_o, který odráží pomalý vývoj kompenzace nekulatosti, až se nakonec ustálí na přibližně 50 μητ, což naznačuje téměř dokonalou kompenzaci. Povšimněte si rovněž stability parametru R, které dosáhne po přibližně 10 minutách, když předtím R se pohybovalo na poněkud vyšších hodnotách, které odpovídaly relativně velké amplitudě H₂ ve stejném období po zahájení lití.

Grafy, na obr. 4b, 4c a 4d, které byly získány z lití doprovázeného

0 poruchami, ukazují velké amplitudy H1 a H2 v průběhu celé doby měření, a výsledné vysoké hodnoty A a zejména R.

Z popsaných záznamů je snadné porozumět, proč v reálném čase prováděné porovnávání hodnot A a zvláště R s předem určenými prahovými hodnotami umožní rychlé zjištění poruchy, která odpovídá velkým amplitudám harmonických Η_Ί a H₂, a následnou okamžitou reakci změnou licích parametrů, která zabrání dalšímu zhoršování poruchy.

Vynález se neomezuje na výše uvedený příkladný způsob výpočtu jednotlivých parametrů.

»« *···

Například lze k výpočtu použít stejné hodnoty Hi, které reprezentují amplitudu každé harmonické. Jiné těžiště (barycentrum) B harmonického spektra, jehož hodnota odpovídá oddalovací síle, lze vypočíst například přiřazením takového pečlivě zvoleného váhového koeficientu každé hodnotě Hi, aby se zdůraznil vliv harmonické nejvyššího řádu, která obvykle s poruchou souvisí, v takto vypočítaném těžišti. Kvůli určování úrovně poruchy pomocí porovnávání s poruchovými stavy (bezporuchové lití, rušené lití, špatné lití vedoucí k odstavení nebo poškození válců, apod.) předchozích lití v reálném čase se nezávisle na typu výpočtu těžiště hodnoty, které představují jednotlivé harmonické, a váhové koeficienty příslušné každé harmonické použijí tak, aby bylo možné snadno . sledovat vývoj hodnoty těžiště a porovnávat jej s experimentálními hodnotami.

Pro porovnávání harmonických lze rovněž definovat referenční rozdělení (distribucí) amplitud harmonických jako procento celkového signálu příslušné každé harmonické. Například lze a priori předpokládat, že první harmonická představuje 66% signálu, druhá 17% a třetí rovněž 17%. Potom je možné sledovat, jak se toto rozdělení vyvíjí v průběhu každého lití, a posuzovat odchylky z porovnávání s referenčním rozdělením. Porovnávání se může například provádět pomocí výpočtu součtu R_d rozdílů mezi poměrem H/A každé harmonické složky v měřeném signálu, který odpovídá oddalovací síle, a referenčním podílem a/ __Rd_ _=______PPA(°íp-Ho/A) +_____pos(H.i/A-ai)_______+_____________+------pos(H-|/A-ai)— (to znamená, že každý sčítanec součtu se uvažuje jen tehdy, je-li kladný). Tedy, pokud je podíl harmonické 0. řádu větší než podíl referenční, nebo je-li podíl harmonické většího řádu menší než podíl referenční, rozdíl příslušný takové harmonické není do součtu zahrnut. Například, .pokud první harmonická představuje 98% A, druhá harmonická 2% a třetí 0%, odpovídá to téměř naprosté nepřítomnosti harmonických řádů vyšších než 0 a tedy nepřítomnosti poruch, je R_d= 0.

Pokud zařízení pro spojité lití mezi válce neobsahuje systém regulace , mezery jako funkce nekulatosti, může způsob podle výše popsaného vynálezu

• «Μ» « ·
4 ' 4	4 4	• 4
4 «	4
4 4 4	4
* · 4	4
• 4 4·	4 · V	«4

• 4 · • * ·

444 4

FRf-’4?

• 4' 44*4 použít jako signálu, který se podrobí harmonickému rozkladu, přímého měření kolísání síly oddalování válců (RSF). Pokud však kompenzační modul již je součástí licího zařízení a provádí, v rámci jeho normální činnosti, požadovaný rozklad do harmonických, je využití takto získaných hodnot H, zvláště výhodné.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob spojitého lití mezi válce k získání tenkého kovového výrobku, zvláště z oceli, kde se během lití spojitě měří síla oddalování válců (RSF - rolls

5 separating force) a signál odpovídající kolísání síly oddalování válců (RSF) se snímá jako funkce času, a kde se upravuje oddálení válců, zvláště jako funkce řečeného signálu tak, aby se kompenzovala nekulatost válců, vyznačující se tím, že pro zjišťování jiných poruch, než je nekulatost válců, se řečený signál rozloží na jednotlivé harmonické složky a harmonické složky se porovnají s referenčními

10 harmonickými odpovídajícího řádu, výsledky řečeného porovnání představují poruchový stav licího procesu, a v závislosti na výsledku porovnávání se definují pravidla řízení licího procesu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpovídající signál získaný

15 měřením kolísání síly oddalování válců (RSF) je sdruženým signálem, který se použije jako žádaná hodnota posunutí pro ložiska válce , v regulační smyčce oddalování mezi válci.
3. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že

20 pro rozklad signálu odpovídajícího kolísání síly oddalování válců (RSF) do jednotlivých harmonických složek se použije Fourierovy transformace.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro porovnávání se jako hodnoty, která představuje každou harmonickou i-tého

25 rádu, použije hodnoty Hj, která je průměrem amplitud h, harmonické tohoto řádu měřených po daný počet otáček.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro porovnávání se použije těžiště - barycentra - harmonických, které se vypočte

30 přiřazením předem určeného váhového koeficientu hodnotě, která představuje každou harmonickou.

·· ··«· ι*

« ··»· • · • · • · » ♦ · · • • · · ·« ·· • · · ·«

• * • · ·

Eg-4;7 .
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se vypočte frekvenční těžiště B_f - Σ (Hi * Fj) / Σ Η,, kde hodnotou, která představuje každou harmonickou, je její frekvence F, a váhový koeficient H, představuje amplituda uvažované

5 harmonické.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že porovnávání se provádí na základě podílu Rf = B_f / F_Ol kde F_o je frekvence, která odpovídá rychlosti otáčení válců.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako porovnávacího kritéria pro porovnávání se použije podílu Hj/A každé harmonické složky ve vztahu k signálu odpovídajícímu oddalovací síle, Η₍ představuje amplitudu harmonické litého řádu a A = Σ Η,.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že výsledek porovnávání je představován součtem

R_d = pos(a₀-H₀/A) + posíHi/A-aú + ... + pos^/A-a,).

20 10. Způsob podle jednoho z nároků 7 nebo 9, vyznačující se tím, že pro určování dalšího postupu lití se použije rozhodovací tabulky na základě hodnot

-Α = ΣΗ|,

- R (R_f nebo R_d)

25 -E = dR/dt.