專利名稱：一種帶鋼卷取溫度控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼卷取溫度的控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱軋帶鋼的卷取溫度控制方法，以及應(yīng)用該方法進(jìn)行帶鋼卷取溫度控制的裝置。
背景技術(shù)：
在熱軋帶鋼生產(chǎn)過程中，熱軋帶鋼的卷取溫度對熱軋帶鋼的組織結(jié)構(gòu)和機械性能有著重要的影響。熱軋帶鋼在離開精軋機后，進(jìn)入卷取機之前，需要對熱軋帶鋼進(jìn)行快速冷卻和精確控制，以實現(xiàn)理想的帶鋼卷取溫度。
目前所采用的熱軋帶鋼冷卻系統(tǒng)均為上部層流集管和下部噴射集管組成的水冷卻裝置，該裝置冷卻的方法是利用多個測溫點測得帶鋼卷取中的不同溫度，通過對系統(tǒng)冷卻曲線的模擬，控制上部層流集管和下部噴射集管的噴淋速度和噴水量，完成整個冷卻過程。但現(xiàn)有的帶鋼卷取溫度控制方法及其裝置存在噴水冷卻區(qū)過長、測溫點過多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而成本較高的缺點。
如2005年7月20日公開的中國專利申請200410021048.7提供了一種帶鋼層流冷卻裝置及其控制冷卻方法，該裝置主要由上層流集管和下噴射集管組成的冷卻區(qū)所構(gòu)成，邊部設(shè)有側(cè)吹機構(gòu)，所述冷卻區(qū)包括一個主冷段Z和一個精冷段J，主冷段Z和精冷段J均由多個上部層流集管組和相應(yīng)數(shù)量的下部噴射集管組組成，主冷段Z上部集管組的每根集管上都設(shè)有一個控制閥門，下部集管組每兩根集管設(shè)有一個控制閥門，精冷段J的上、下部集管組都是一根集管一個控制閥門，其特征在于該冷卻裝置由個帶有各自的主冷段Z和精冷段J的冷卻區(qū)，即前冷卻區(qū)A和后冷卻區(qū)B串接而成，其結(jié)構(gòu)形式為主冷段Z+精冷段J+主冷段Z+精冷段J。該冷卻裝置的控制冷卻方法由計算機通過設(shè)定計算和反饋、前饋計算來完成?？刂品椒ㄖ饕^程是根據(jù)控制方式的要求進(jìn)行模型計算，通過二級層流模型計算再經(jīng)過一級模型計算后，控制冷卻設(shè)備的動作結(jié)束設(shè)定計算的過程；分置于冷卻區(qū)的四處測溫裝置將實際溫度值回饋給一級模型，反復(fù)修正冷卻方案，以保證設(shè)定值的實現(xiàn)。
該冷卻裝置雖然能夠?qū)崿F(xiàn)帶鋼卷取溫度的計算機控制，但是由于冷卻區(qū)過長，計算機冷卻控制系統(tǒng)復(fù)雜反而增加了冷卻因素的不確定性，另一方面測溫點過多，這不僅增加了運行和控制成本，也相應(yīng)的增加了控制難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有主冷段和精冷段的冷卻區(qū)和三個測溫點的帶鋼卷取溫度控制方法及其裝置，通過精短的冷卻區(qū)和精確的控制方法實現(xiàn)帶鋼卷取點溫度的精確控制，誤差小，精確度高。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種帶鋼卷取溫度控制方法，包括噴水集管組成的冷卻區(qū)和計算機控制系統(tǒng)，其特征在于冷卻區(qū)沿帶鋼的運行方向分布主冷段和精冷段兩個冷卻段，在噴水冷卻區(qū)分別設(shè)置三處測溫裝置，用以檢測帶鋼溫度，并作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，計算機控制系統(tǒng)將前饋參數(shù)與設(shè)定值進(jìn)行比較并補償，從而調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度控制帶鋼的卷取溫度。
所述計算機控制系統(tǒng)的控制過程是計算機控制系統(tǒng)中根據(jù)所需要冷卻帶鋼進(jìn)行冷卻區(qū)初始參數(shù)的計算模型設(shè)定，該初始參數(shù)包括冷卻區(qū)中主冷段和精冷段每個冷卻區(qū)的噴水集管的噴水量大小以及熱軋帶鋼的卷取速度；在進(jìn)行冷卻時，帶鋼依次通過主冷段和精冷段并通過分別設(shè)置在主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端的測溫裝置依次測量冷卻前的溫度、中間溫度和精調(diào)冷卻后的溫度，該溫度值作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，然后與設(shè)定模型進(jìn)行比較并補償，同時調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度。
所述冷卻區(qū)由上部層流集管和下部噴射集管組成，主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端分別設(shè)置測溫裝置。
所述的冷卻區(qū)由十七組上部層流集管和同等數(shù)量的下部噴射集管組成，所述主冷段包含八組上部層流集管和下部噴射集管，精冷段由另九組上部層流集管和下部噴射集管組成，上部層流集管和下部噴射集管的噴水量沿帶鋼運行方向依次減小。
采用該帶鋼卷取溫度控制方法的帶鋼卷取溫度控制裝置，包括冷卻區(qū)和計算機控制系統(tǒng)，所述冷卻區(qū)由上部層流集管和下部噴射集管組成，其特征在于，冷卻區(qū)分為主冷段和精冷段，主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端設(shè)置分別設(shè)置測溫裝置。
更進(jìn)一步的講，所述的冷卻區(qū)由十七組上部層流集管和同等數(shù)量的下部噴射集管組成，所述主冷段包含八組上部層流集管和下部噴射集管，精冷段由另九組上部層流集管和下部噴射集管組成。
所述的主冷段沿帶鋼運行方向分為強冷區(qū)、次強冷卻區(qū)和低強冷卻區(qū)三個冷卻區(qū)，第一、二組上部層流集管和下部噴射集管組成強冷區(qū)，第三和第四組組成次強冷卻區(qū)，第五至第八組上部層流集管和下部噴射集管組成低強冷卻區(qū)。
所述的測溫裝置與計算機控制系統(tǒng)的前饋系統(tǒng)相聯(lián)接，計算機控制系統(tǒng)還與上部層流集管和下部噴射集管的噴水控制裝置和帶鋼卷取驅(qū)動裝置相聯(lián)接。
該帶鋼卷取溫度控制方法中僅采用兩個冷卻段和三個測溫點，可以有效減少計算機控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，同時也能有效縮短冷卻區(qū)的總長度，這也有效的將必然存在的外界因素的冷卻效果的影響力大大減小，提高了溫度控制的精確度。該帶鋼卷取溫度控制裝置通過少量的噴水集管對帶鋼進(jìn)行降溫，同時將帶鋼的卷取速度也作為有效的補償參數(shù)，改善了補償參數(shù)少造成了帶鋼降溫控制精確度差的缺陷。
該帶鋼卷取溫度控制裝置設(shè)置在精軋機后端，帶鋼呈水平進(jìn)入該卷取溫度控制裝置的冷卻區(qū)，主冷段的前端，即帶鋼入口處設(shè)置有一測溫裝置，對帶鋼的初始溫度進(jìn)行測定，沿帶鋼的運行方向，依次分布有主冷段的強冷區(qū)、次強冷區(qū)和低強冷區(qū)，強冷區(qū)第一、二組上部層流集管和下部噴射集管的噴水量和噴水速度最大，即管徑最大，次強冷區(qū)和低強冷區(qū)的上部層流集管和下部噴射集管的噴水量和噴水速度依次減小。精冷段的上部層流集管和下部噴射集管的噴水量和噴水速度最小，其主要用于精細(xì)調(diào)整，用于對主冷段的結(jié)果進(jìn)行微調(diào)。
本發(fā)明的有益效果在于，該帶鋼卷取溫度控制裝置的冷卻區(qū)長度縮短，測溫點減少，溫度控制方法簡單精確，有效減少了其它因素對帶鋼冷卻的影響，提高了帶鋼卷取溫度的控制精度，經(jīng)過該帶鋼卷取溫度控制裝置冷卻的帶鋼實際卷取溫度與目標(biāo)溫度的偏差控制在20℃以內(nèi)，命中率在99.5％以上，有效的提高了帶鋼產(chǎn)品的機械性能，同時也大大減少了帶鋼在線的抽樣數(shù)量。


下面參考附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1為本發(fā)明實施例中溫度控制裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中溫度控制過程和溫控裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式
該帶鋼卷取溫度控制方法是沿帶鋼的運行方向設(shè)置冷卻區(qū)，依次分布主冷段和精冷段兩個冷卻段，在噴水冷卻區(qū)分別設(shè)置三處測溫裝置，用以檢測帶鋼溫度，并作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，計算機控制系統(tǒng)將前饋參數(shù)與設(shè)定值進(jìn)行比較并補償，從而調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度控制帶鋼的卷取溫度。
如圖，采用該溫度控制方法的帶鋼卷取溫度控制裝置的冷卻區(qū)主要由十七組上部層流集管和相應(yīng)數(shù)量的下部噴射集管組成，所述冷卻區(qū)由主冷段和精冷段兩個冷卻區(qū)串接而成。主冷卻區(qū)包含有八組噴水集管，噴水集管組a為強冷區(qū)，噴水集管組b成為次強冷卻區(qū)，噴水集管組c成低強冷卻區(qū)。精冷段由九組噴水集管組成，主要對帶鋼的卷取冷卻溫度進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，在主冷段前端分別設(shè)置測溫裝置1、主冷段和精冷段連接處設(shè)置測溫裝置2、精冷段末端設(shè)置測溫裝置3，用以檢測溫度的實際值，該測得的溫度值作為前饋參數(shù)。該裝置還包括一個計算機控制系統(tǒng)，所述的測溫裝置與該計算機控制系統(tǒng)的前饋系統(tǒng)相聯(lián)接，計算機控制系統(tǒng)還與上部層流集管和下部噴射集管的噴水控制裝置和帶鋼卷取驅(qū)動裝置相聯(lián)接。
所采用的帶鋼卷取溫度控制方法中所采用的溫度控制前饋系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括一內(nèi)置計算模型的計算機，通過計算機中的內(nèi)部模型設(shè)定計算和前饋計算來完成整個溫度控制過程。該控制的實現(xiàn)過程是計算機控制系統(tǒng)中根據(jù)所需要冷卻帶鋼進(jìn)行冷卻區(qū)初始參數(shù)的計算模型設(shè)定，該初始參數(shù)包括冷卻區(qū)中主冷段和精冷段每個冷卻區(qū)的噴水集管的噴水量大小以及熱軋鋼的卷取速度；在進(jìn)行冷卻時，帶鋼依次通過主冷段和精冷段并通過分別設(shè)置在主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端的測溫裝置依次測量冷卻前的溫度、中間溫度和精調(diào)冷卻后的溫度，該溫度值作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，然后與設(shè)定模型進(jìn)行比較并補償，同時調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度。
權(quán)利要求
1.一種帶鋼卷取溫度控制方法，包括噴水集管組成的冷卻區(qū)和計算機控制系統(tǒng)，其特征在于冷卻區(qū)沿帶鋼的運行方向分布主冷段和精冷段兩個冷卻段，在噴水冷卻區(qū)分別設(shè)置三處測溫裝置，用以檢測帶鋼溫度，并作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，計算機控制系統(tǒng)將前饋參數(shù)與設(shè)定值進(jìn)行比較并補償，從而調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度控制帶鋼的卷取溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶鋼卷取溫度控制方法，其特征在于計算機控制系統(tǒng)的控制過程是計算機控制系統(tǒng)中根據(jù)所需要冷卻帶鋼進(jìn)行冷卻區(qū)初始參數(shù)的計算模型設(shè)定，該初始參數(shù)包括冷卻區(qū)中主冷段和精冷段每個冷卻區(qū)的噴水集管的噴水量大小以及熱軋鋼的卷取速度；在進(jìn)行冷卻時，帶鋼依次通過主冷段和精冷段并通過分別設(shè)置在主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端的測溫裝置依次測量冷卻前的溫度、中間溫度和精調(diào)冷卻后的溫度，該溫度值作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，然后與設(shè)定模型進(jìn)行比較并補償，同時調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶鋼卷取溫度控制方法，其特征在于所述冷卻區(qū)由上部層流集管和下部噴射集管組成，主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端設(shè)置分別設(shè)置測溫裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶鋼卷取溫度控制方法，其特征在于所述的冷卻區(qū)由十七組上部層流集管和同等數(shù)量的下部噴射集管組成，所述主冷段包含八組上部層流集管和下部噴射集管，精冷段由另九組上部層流集管和下部噴射集管組成，上部層流集管和下部噴射集管的噴水量沿帶鋼運行方向依次減小。
5.采用權(quán)利要求1所述的控制方法的帶鋼卷取溫度控制裝置，包括冷卻區(qū)和計算機控制系統(tǒng)，所述冷卻區(qū)由上部層流集管和下部噴射集管組成，其特征在于，冷卻區(qū)分為主冷段和精冷段，主冷段前端、主冷段和精冷段連接處、精冷段末端設(shè)置分別設(shè)置測溫裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶鋼卷取溫度控制裝置，其特征在于，所述的冷卻區(qū)由十七組上部層流集管和同等數(shù)量的下部噴射集管組成，所述主冷段包含八組上部層流集管和下部噴射集管，精冷段由另九組上部層流集管和下部噴射集管組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶鋼卷取溫度控制裝置，其特征在于所述的主冷段沿帶鋼運行方向分為強冷區(qū)、次強冷卻區(qū)和低強冷卻區(qū)三個冷卻區(qū)，第一、二組上部層流集管和下部噴射集管組成強冷區(qū)，第三和第四組組成次強冷卻區(qū)，第五至第八組上部層流集管和下部噴射集管組成低強冷卻區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶鋼卷取溫度控制裝置，其特征在于所述的測溫裝置與計算機控制系統(tǒng)的前饋系統(tǒng)相聯(lián)接，計算機控制系統(tǒng)還與上部層流集管和下部噴射集管的噴水控制裝置和帶鋼卷取驅(qū)動裝置相聯(lián)接。
全文摘要
一種帶鋼卷取溫度控制方法及其裝置，屬于軋鋼卷取溫度的控制技術(shù)領(lǐng)域。包括噴水集管組成的冷卻區(qū)和計算機控制系統(tǒng)，特征在于冷卻區(qū)沿帶鋼的運行方向分布主冷段和精冷段兩個冷卻段并分別設(shè)置三處測溫裝置，用以檢測帶鋼溫度，并作為計算機控制系統(tǒng)的前饋參數(shù)，計算機控制系統(tǒng)將前饋參數(shù)與設(shè)定值進(jìn)行比較并補償，從而調(diào)整噴水集管的噴水量以及帶鋼的卷取速度控制帶鋼的卷取溫度。應(yīng)用該帶鋼卷取溫度控制方法的裝置其冷卻區(qū)長度縮短，測溫點減少，有效減少了其它因素對帶鋼冷卻的影響，提高了帶鋼卷取溫度的控制精度，有效的提高了帶鋼產(chǎn)品的機械性能，同時也大大減少了帶鋼在線的抽樣數(shù)量。
文檔編號G05D23/19GK1974041SQ20061017074
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者范禮松 申請人:江蘇沙鋼集團有限公司