一種中厚板中間坯快速水冷卻控溫的方法
【專利摘要】本發(fā)明一種中厚板中間坯快速水冷卻控溫的方法，該方法涉及的裝置包括有軋機(jī)的控軋控冷系統(tǒng)，其特征在于在控軋控冷工藝中，第一次軋制結(jié)束后，中間坯進(jìn)入層流冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻控制；水冷結(jié)束后，將中間坯從層流冷卻區(qū)傳送到待溫區(qū)等待；當(dāng)中間坯表面溫度與心部溫度恢復(fù)均勻進(jìn)入第二階段軋制。水冷控溫工藝與空冷控溫相比可大幅地降低待溫時(shí)間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知，采用水冷控溫時(shí)間只有2-3分鐘，而空冷則長(zhǎng)達(dá)7-8分鐘，厚一點(diǎn)的冷卻時(shí)間可達(dá)10多分鐘。這一技術(shù)極大地提高生產(chǎn)效率，具有極高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種中厚板中間坯快速水冷卻控溫的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到數(shù)學(xué)模型在熱軋板帶軋機(jī)過程控制計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用，尤其是涉及一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，開發(fā)新品，提高產(chǎn)品質(zhì)量是眾多中厚板生產(chǎn)企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)能力的必要途徑，其控制生產(chǎn)工藝中的控軋控冷工藝是其關(guān)鍵的工藝，它直接影響著生產(chǎn)成本、效率和質(zhì)量?？剀埧乩涔に囍械募夹g(shù)難點(diǎn)是控冷技術(shù)。現(xiàn)有的中厚板控軋工藝在控冷階段主要采用空冷的方式進(jìn)行冷卻，當(dāng)中間坯較厚時(shí)空冷時(shí)間太長(zhǎng)，一般冷卻時(shí)間在7-8分鐘，厚一點(diǎn)的冷卻時(shí)間可達(dá)10多分鐘，而如此長(zhǎng)的控溫時(shí)間嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)量?，F(xiàn)有的控冷階段均采用有限元方法模型進(jìn)行控制，其主要用于控制扎后冷卻的，冷卻模式是層流冷卻，但是這一模型不能用于中間坯的控制。而市場(chǎng)需求的鋼板80%以上需要進(jìn)行控制軋制，因此必須采取不同的冷卻方式和控冷方法降低控溫時(shí)間，如何對(duì)中間坯快速控溫，與控軋工藝結(jié)合，盡量減少軋后鋼板的溫差是眾多鋼廠一直在尋求解決的難題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種冷卻效率快、效率高的使中間坯快速水冷控溫的方法。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，該方法涉及的裝置包括有軋機(jī)的控軋控冷系統(tǒng)，其特征在于在控軋控冷工藝中，第一次軋制結(jié)束后，中間坯進(jìn)入層流冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻控制；水冷結(jié)束后，將中間坯從層流冷卻區(qū)傳送到待溫區(qū)等待；當(dāng)中間坯表面溫度與心部溫度恢復(fù)均勻進(jìn)入第二階段軋制。
[0005]本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案為:
進(jìn)一步的，所述軋機(jī)的控軋控冷系統(tǒng)包括有軋機(jī)一級(jí)控制系統(tǒng)、軋機(jī)二級(jí)控制系統(tǒng)，所述軋機(jī)二級(jí)控制系統(tǒng)模型包括中間坯數(shù)據(jù)模型，層流冷卻模型；所述中間坯數(shù)據(jù)模型是對(duì)中間坯實(shí)現(xiàn)分段檢測(cè)，在控軋板第一階段最后一道咬鋼時(shí)將中間坯各分段控制點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度、厚度、速度及中間坯終冷目標(biāo)控制溫度發(fā)送到層流冷卻模型；同時(shí)所述層流冷卻模型接收中間坯數(shù)據(jù)模型發(fā)送來的中間坯相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)中間坯進(jìn)行分段跟蹤，對(duì)每一段分別計(jì)算設(shè)定數(shù)據(jù)，觸發(fā)層流冷卻模型計(jì)算出層流集管設(shè)定數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步的，所述中間坯厚度數(shù)據(jù)為在厚度方向上分七層進(jìn)行有限差分計(jì)算設(shè)定。
[0007]進(jìn)一步的，所述觸發(fā)層流冷卻模型計(jì)算出層流集管設(shè)定數(shù)據(jù)為層流冷卻模型計(jì)算出水冷到目標(biāo)溫度需要開啟的集管組數(shù)、開啟集管的方式以及水冷后表面溫度恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)由層流冷卻模型自動(dòng)計(jì)算預(yù)留1-2分鐘，使中間坯表面溫度恢復(fù)到與心部溫度相近，溫度差不超過20°C。
[0008]進(jìn)一步的，所述當(dāng)中間坯表面溫度與心部溫度恢復(fù)均勻?yàn)閷?shí)測(cè)的中間坯表面溫度不再升高。
[0009]進(jìn)一步的，所述中間坯分段控制點(diǎn)間的間距為I至2米。
[0010]進(jìn)一步的，所述中間坯分段控制點(diǎn)間的間距為1.5米。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:水冷控溫工藝與空冷控溫相比可大幅地降低待溫時(shí)間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知，采用水冷控溫時(shí)間只有2-3分鐘，而空冷則長(zhǎng)達(dá)7-8分鐘，厚一點(diǎn)的冷卻時(shí)間可達(dá)10多分鐘。這一技術(shù)極大地提高生產(chǎn)效率，具有極高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為中間坯在機(jī)前輥道示意圖；
圖2為中間坯進(jìn)入層流區(qū)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)施例一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法:該方法涉及的裝置包括有軋機(jī)的控軋控冷系統(tǒng)，控軋控冷系統(tǒng)包括有軋機(jī)一級(jí)控制系統(tǒng)、軋機(jī)二級(jí)控制系統(tǒng)，軋機(jī)二級(jí)控制系統(tǒng)模型包括中間坯數(shù)據(jù)模型，層流冷卻模型；中間坯數(shù)據(jù)模型是對(duì)中間坯實(shí)現(xiàn)分段檢測(cè)，在控軋板第一階段最后一道咬鋼時(shí)將中間坯各分段控制點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度、厚度、速度及中間坯終冷目標(biāo)控制溫度發(fā)送到層流冷卻模型；中間坯厚度數(shù)據(jù)為在厚度方向上分七層進(jìn)行有限差分計(jì)算設(shè)定。同時(shí)層流冷卻模型接收中間坯數(shù)據(jù)模型發(fā)送來的中間坯相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)中間坯進(jìn)行分段跟蹤，中間坯分段控制點(diǎn)間的間距為1.5米。對(duì)每一段分別計(jì)算設(shè)定數(shù)據(jù)，觸發(fā)層流冷卻模型計(jì)算出層流集管設(shè)定數(shù)據(jù)。層流集管設(shè)定數(shù)據(jù)為層流冷卻模型計(jì)算出水冷到目標(biāo)溫度需要開啟的集管組數(shù)、開啟集管的方式以及水冷后表面溫度恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)由層流冷卻模型自動(dòng)計(jì)算預(yù)留1-2分鐘，使中間坯表面溫度恢復(fù)到與心部溫度相近，溫度差不超過20°C。
[0014]修改一級(jí)控制軟件，使中間坯在第一次軋制結(jié)束后，進(jìn)入層流冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻控制；水冷結(jié)束后，將中間坯從層流冷卻區(qū)傳送到待溫區(qū)等待；當(dāng)中間坯表面溫度與心部溫度恢復(fù)均勻進(jìn)入第二階段軋制。
[0015]下面以生產(chǎn)15mm的X65管線鋼為例，如圖1至2所示:將經(jīng)過加熱爐1、除磷機(jī)2后的鋼坯，溫度為1200°C，由輥道送入軋機(jī)3，軋制到目標(biāo)厚度的4倍，即60mm厚結(jié)束粗軋。在粗軋即第一軋最后一道咬鋼時(shí)，軋機(jī)二級(jí)將中間坯的溫度、厚度、速度、鋼種、軋制方式、中間坯目標(biāo)終冷溫度等參數(shù)發(fā)送到層流冷卻模型，層流冷卻模型將根據(jù)鋼種、軋制方式、厚度等不同參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出中間坯水冷目標(biāo)溫度，一般為比中間坯目標(biāo)終冷溫度高30-80度。
[0016]同時(shí)觸發(fā)模型計(jì)算出層流冷卻區(qū)4集管開啟組數(shù)和開啟方式。當(dāng)層流入口高溫計(jì)探測(cè)到鋼板頭部時(shí)，冷卻模型將啟動(dòng)分段跟蹤功能，每段段長(zhǎng)為1.5米，對(duì)進(jìn)入層流冷卻區(qū)4的每一段鋼板采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分別計(jì)算集管開啟方式和組數(shù)。并對(duì)層流冷卻區(qū)的各段鋼板進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。水冷結(jié)束后，鋼板有輥道送到機(jī)前輥道擺動(dòng)冷卻，當(dāng)表面溫度回升到略高于930度，溫度開始停止升高，然后開始下降，當(dāng)表面溫度下降到930度后，輥道將中間坯送到軋機(jī)開始精軋階段的軋制，直至軋制到目標(biāo)厚度15mm。
[0017]通過對(duì)軟件、模型的更改實(shí)現(xiàn)了模型的前饋、反饋閉環(huán)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板中間坯的分段跟蹤，沿長(zhǎng)度方向每1.5米為一段，對(duì)每一段分別計(jì)算設(shè)定數(shù)據(jù)。對(duì)鋼板溫度在厚度方向上分七層進(jìn)行有限差分計(jì)算，從而保證溫度計(jì)算的精度。
[0018]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種中厚板中間坯快速水冷卻控溫的方法，該方法涉及的裝置包括有軋機(jī)的控軋控冷系統(tǒng)，其特征在于在控軋控冷工藝中，第一次軋制結(jié)束后，中間坯進(jìn)入層流冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻控制；水冷結(jié)束后，將中間坯從層流冷卻區(qū)傳送到待溫區(qū)等待；當(dāng)中間坯表面溫度與心部溫度恢復(fù)均勻進(jìn)入第二階段軋制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，其特征在于:所述軋機(jī)的控軋控冷系統(tǒng)包括有軋機(jī)一級(jí)控制系統(tǒng)、軋機(jī)二級(jí)控制系統(tǒng)，所述軋機(jī)二級(jí)控制系統(tǒng)模型包括中間坯數(shù)據(jù)模型，層流冷卻模型；所述中間坯數(shù)據(jù)模型是對(duì)中間坯實(shí)現(xiàn)分段檢測(cè)，在控軋板第一階段最后一道咬鋼時(shí)將中間坯各分段控制點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度、厚度、速度及中間坯終冷目標(biāo)控制溫度發(fā)送到層流冷卻模型；同時(shí)所述層流冷卻模型接收中間坯數(shù)據(jù)模型發(fā)送來的中間坯相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)中間坯進(jìn)行分段跟蹤，對(duì)每一段分別計(jì)算設(shè)定數(shù)據(jù)，觸發(fā)層流冷卻模型計(jì)算出層流集管設(shè)定數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，其特征在于:所述中間坯厚度數(shù)據(jù)為在厚度方向上分七層進(jìn)行有限差分計(jì)算設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，其特征在于:所述觸發(fā)層流冷卻模型計(jì)算出層流集管設(shè)定數(shù)據(jù)為層流冷卻模型計(jì)算出水冷到目標(biāo)溫度需要開啟的集管組數(shù)、開啟集管的方式以及水冷后表面溫度恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)由層流冷卻模型自動(dòng)計(jì)算預(yù)留1-2分鐘，使中間坯表面溫度恢復(fù)到與心部溫度相近，溫度差不超過20°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，其特征在于:所述當(dāng)中間坯表面溫度與心部溫度恢復(fù)均勻?yàn)閷?shí)測(cè)的中間坯表面溫度不再升高。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，其特征在于:所述中間坯分段控制點(diǎn)間的間距為I至2米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中厚板中間坯快速水冷控溫的方法，其特征在于:所述中間坯分段控制點(diǎn)間的間距為1.5米。
【文檔編號(hào)】B21B37/74GK104138911SQ201410229619
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】朱鵬舉 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司