热轧带钢双环控制层流冷却系统技术方案

技术编号:795737 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及热轧带钢双环控制层流冷却系统,它包括:沿输出辊道排列的喷水组、用于控制各喷水组的控制器、前端测温仪、后端测温仪、中间测温仪,测温仪的输出端与控制器连接;系统的控制回路以中间测温仪为界分为第1单闭环回路和第2单闭环回路;前端测温仪为第1单闭环回路的前馈测温仪,后端测温仪为第2单闭环回路的反馈测温仪,中间测温仪为第1单闭环回路的反馈测温仪和第2单闭环回路的前馈测温仪。本发明专利技术层流冷却系统采用两个闭环控制回路,这两个闭环回路的边界分别是前端测温仪、中间测温仪以及中间测温仪和后端测温仪,合理利用各测温仪的实测温度值和模型预报温度值,对冷却时间历程进行有效控制,对冷却速率进行有效控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热轧带钢输出辊道上的设备,特别是热轧带钢层流冷却系统。
技术介绍
很多新的高强度级别钢板需要同时具有高强度和良好冷成型性的特性,因此双相或复相 的塑性铁素体和贝氏体、马氏体与残余奥氏体的混合显微组织成为追求的目标。如何设计热 轧带钢层流冷却系统,即控制钢带在轧后输出辊道上的冷却速率,从而控制显微组织演变的 历程,是生产这类钢的重要环节。满足层流冷却系统中间目标温度是冷却速率控制的最直接体现,如何利用中间测温仪, 以满足巻取温度为基本目标、中间目标温度为加强目标的要求,更好地控制输出辊道上带钢 的冷却速率,成为人们关注的问题。现有的层流冷却系统结构框图如图4所示,层流冷却系统包括排列在钢带上方和下方 的冷却集管喷水组(沿钢带在输出辊道上行走方向依次为第1-15组喷水组)、用于控制各喷 水组水阀门的控制器、分别设置在喷水组前后端的、用于测试钢带温度的前端(精轧出口) 测温仪、后端(巻取机前)测温仪。前、后端测温仪的输出端与控制器连接。现有的层流冷却系统均为单环(单闭环回路)控制系统,它一般不设中间测温仪,即使 设有中间测温仪,也仅用于中间冷却温度的监测,所测得的温度并没有参与到在线控制中。 后端喷水组(第14-15组喷水组)为反馈段喷水组,其它喷水组(第1-13组喷水组)为前馈 段喷水组。控制器为根据前端测温仪测得数据控制前馈喷水组、根据后端测温仪测得数据控 制反馈喷水组。控制器的温度计算值和实测值的偏差,通过反馈段喷水组来实现补偿。上述热轧带钢单环控制层流冷却系统,无法对冷却时间历程进行有效控制,即无法对冷 却速率进行有效控制。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题是提供一种热轧带钢双环控制层流冷却系统,该系统可对 冷却时间历程进行有效控制,即可对冷却速率进行有效控制。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是热轧带钢双环控制层流冷却系统,它包括沿输出辊道排列的喷水组、用于控制各喷水 组的控制器、分别设置在喷水组前后端的前端测温仪、后端测温仪;测温仪为用于测试钢带 温度的测温仪,前端测温仪、后端测温仪的输出端与控制器连接;系统还包括设置在前、后端测温仪之间的中间测温仪,中间测温仪的输出端与控制器连接;系统的控制回路以中间测温仪为界分为第1单闭环回路和第2单闭环回路;前端测温仪 为第1单闭环回路的前馈测温仪,后端测温仪为第2单闭环回路的反馈测温仪,中间测温仪 为第1单闭环回路的反馈测温仪和第2单闭环回路的前馈测温仪;设置在后端测温仪前端的喷水组为第2单闭环回路的反馈段喷水组,设置在中间测温仪 与第2单闭环回路反馈段喷水组之间的喷水组为第2单闭环回路的前馈段喷水组;控制器为根据中间测温仪测得数据控制第2单闭环回路前馈段喷水组、根据后端测温仪测得数据控制第2单闭环回路反馈段喷水组的控制器。上述方案中,设置在中间测温仪前端的喷水组为第1单闭环回路的反馈段喷水组,设置 在前端测温仪与第1单闭环回路反馈段喷水组之间的喷水组为第1单闭环回路的前馈段喷水组;控制器为根据前端测温仪测得数据控制第1单闭环回路前馈段喷水组、根据中间测温仪测得数据控制第1单闭环回路反馈段喷水组的控制器。上述方案中,第1单闭环回路内的喷水组为第1单闭环回路前馈段喷水组; 控制器为根据前端测温仪测得数据控制第l单闭环回路前馈段喷水组的控制器。 本专利技术热轧带钢双环控制层流冷却系统,采用两个闭环控制回路,这两个闭环回路的边界分别是前端测温仪、中间测温仪以及中间测温仪和后端测温仪,合理利用各测温仪的实测温度值和模型预报温度值,对冷却时间历程进行有效控制,对冷却速率进行有效控制。附图说明图1是本专利技术热轧带钢双环控制层流冷却系统实施例1的结构示意框图 图2是本专利技术实施例1控制器的软件流程3是本专利技术热轧带钢双环控制层流冷却系统实施例2的结构示意框图 图4是现有热轧带钢单环控制层流冷却系统的结构示意框图具体实施方式如图1所示的本专利技术实施例1:热轧带钢双环控制层流冷却系统包括沿输出辊道排列在钢带1上方和下方的喷水组(沿 钢带在输出辊道上行走方向依次为第1-15喷水组)、用于控制各喷水组的控制器、分别设置 在喷水组前后端的前端测温仪、后端测温仪、系统还包括设置在前、后端测温仪之间的中间 测温仪;测温仪为用于测试钢带温度的测温仪,测温仪的输出端与控制器连接;中间测温仪 设置在第9喷水组与第10喷水组中间。系统的控制回路以中间测温仪为界分为第1单闭环回路和第2单闭环回路;前端测温仪 为第1单闭环回路的前馈测温仪,后端测温仪为第2单闭环回路的反馈测温仪,中间测温仪 为第1单闭环回路的反馈测温仪和第2单闭环回路的前馈测温仪;设置在后端测温仪前端的喷水组(第14-15喷水组)为第2单闭环回路的反馈段喷水组,设置在中间测温仪与第2单闭环回路反馈段喷水组之间的喷水组(第10-13喷水组)为第2 单闭环回路的前馈段喷水组;设置在中间测温仪前端的喷水组(第9喷水组)为第1单闭环 回路的反馈段喷水组,设置在前端测温仪与第1单闭环回路反馈段喷水组之间的喷水组(第 1-8喷水组)为第1单闭环回路的前馈段喷水组。控制器为根据中间测温仪测得数据控制第2单闭环回路前馈段喷水组、根据后端测温仪 测得数据控制第2单闭环回路反馈段喷水组的控制器,同时,控制器也为根据前端测温仪测 得数据控制第1单闭环回路前馈段喷水组、根据中间测温仪测得数据控制第1单闭环回路反 馈段喷水组的控制器。控制器的软件流程如图2所示。如图3所示的本专利技术实施例2:该系统与本专利技术实施例1基本相同,只是第1单闭环回路内的喷水组均为第1单闭环回 路前馈段喷水组;控制器为根据前端测温仪测得数据控制第1单闭环回路前馈段喷水组的控 制器,同时,控制器也为根据中间测温仪测得数据控制第2单闭环回路前馈段喷水组、根据 后端测温仪测得数据控制第2单闭环回路反馈段喷水组的控制器。本专利技术实施例1、 2,系统冷却控制要实现两个目标温度(中间目标温度和巻取目标温度), 中间测温仪之前的冷却以中间目标温度作为控制目标,控制器计算实现中间目标温度的喷水 组开启组态及到达中间测温仪处的温度值;之后的冷却再以中间测温仪处的温度作为初始温 度,控制器计算实现巻取目标温度的集管喷水组开启组态。这时对应中间测温仪处有三个温 度值中间温度目标值、中间温度计算值和实测值,问题的关键是选取哪个值作为后部分冷 却的开冷温度。预设定计算时,预设定进程启动时刻是精轧第一有效机架咬钢时刻,由于是前馈控制, 对当前样本来说没有实测值,只有中间温度目标值和计算值,为了温度计算结果的连续性, 模型应选择中间温度计算值作为后段冷却的开冷温度。修正设定进程启动时刻是精轧出口测温仪检得信号,修正计算时中间测温仪处已有实测 值,这时有两种情况需要考虑。第一,如果反馈段的长度比较短,这时如果用实测中间温度作第2单闭环回路喷水组组 态的前馈控制,有可能时间上不允许阀门开启,钢带样本段就己经运动离开了反馈段,同时 为了温度计算结果的连续性,所以仍应该将中间温度计算值作为第2单闭环回路冷却的开始 冷却温度。而中间温度的计算值和实测值的偏差,仍通过在第2单闭环回路反馈段的集管喷 水组开关集管来实现补偿。第二,如果反馈段比较长,对第2单闭环回路的修正计算完毕后,钢带样本段处于第2 单闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
热轧带钢双环控制层流冷却系统,它包括:沿输出辊道排列的喷水组、用于控制各喷水组的控制器、分别设置在喷水组前后端的前端测温仪、后端测温仪;测温仪为用于测试钢带温度的测温仪,前端测温仪、后端测温仪的输出端与控制器连接;    系统还包括设置在前、后端测温仪之间的中间测温仪,中间测温仪的输出端与控制器连接;    其特征在于:    系统的控制回路以中间测温仪为界分为第1单闭环回路和第2单闭环回路;前端测温仪为第1单闭环回路的前馈测温仪,后端测温仪为第2单闭环回路的反馈测温仪,中间测温仪为第1单闭环回路的反馈测温仪和第2单闭环回路的前馈测温仪;    设置在后端测温仪前端的喷水组为第2单闭环回路的反馈段喷水组,设置在中间测温仪与第2单闭环回路反馈段喷水组之间的喷水组为第2单闭环回路的前馈段喷水组;    控制器为根据中间测温仪测得数据控制第2单闭环回路前馈段喷水组、根据后端测温仪测得数据控制第2单闭环回路反馈段喷水组的控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩斌苏毅孟传胜王越平程立宋平许瑞璋
申请(专利权)人:武汉钢铁集团公司
类型:发明
国别省市:83[]

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