[发明专利]热轧带钢生产线的终轧温度控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及热轧带钢的温度自动控制技术领域，更具体地，涉及一种热轧带钢生产线上的终轧温度控制方法和系统。

背景技术

在热轧钢材时，合理的终轧温度可以使带钢获得良好的组织和性能。为了提高轧制品的质量，将带钢生产线的出口侧的轧材的温度控制在合适的温度是相当重要的。而在带钢生产中，终轧温度受到许多因素的影响。例如，带钢在辊道上由于辐射所产生的温降、各道次金属变形产生的温升、金属和轧辊接触摩擦产生的温升、带钢和轧机间的热传导导致的温降、带钢在机架间运行辐射散热导致的温降、除鳞水以及机架间冷却导致的温降等，所以对于终轧温度的控制的难度很大。

目前通用的数学模型控制策略，包括带钢与轧辊接触传热数学模型、摩擦热数学模型、塑性变形热数学模型、带钢水冷传热数学模型、带钢空冷传热数学模型等多种模型。如果考虑所有模型中的各种因素的影响，则温度控制的响应速度慢，温度波动大，所以在生产现场通常会对上述模型简化后使用。然而，简化的模型会降低温度控制的精度。此外，数学模型的控制方法对现场使用的电动调节阀和环境要求都特别高，电动调节阀流量特性的改变和环境的改变都会严重影响数学模型控制精度。针对目前存在的问题，本发明提出了一种热轧带钢的终轧温度控制方法和系统，用于精确控制带钢的终轧温度。

发明内容

本发明针对目前热轧带钢的终轧温度控制精度低的现状，提供了一种可以有效提高带钢温度控制精度的控制方法。在带钢生产线上，终轧温度的控制主要是通过精轧机架间冷却水控制系统来实现，而冷却水的流量大小由安装在各机架间的电动调节阀进行控制。带钢轧制对终轧温度控制有较高要求，控制速度要快，控制精度要高。

为实现此目的，根据本发明的一方面，提供了一种用于热轧带钢生产线的终轧温度控制系统，包括：多个冷却水喷射装置，每个位于热轧带钢生产线上的两个精轧机架之间，用于向带钢喷射冷却水；多个电动调节阀，每个电动调节阀分别与一个冷却水喷射装置连接且具有多个档位，所述多个档位与不同的开口度对应；温度控制模块，控制电动调节阀的档位以调节冷却水喷射装置的流量。

根据本发明一方面的终轧温度控制系统，其中，当带钢的头部到达带钢生产线的出口时，当带钢的头部到达带钢生产线的出口时，温度控制模块控制在延时X秒之后以逆轧线方向对所述多个电动调节阀中的至少一个进行自动减档，如果各个电动调节阀的开口度不都为0且带钢尾部没有到达带钢生产线的出口，则温度控制模块按照逆轧线方向每隔Y秒对所述多个电动调节阀中开口度不为0的电动调节阀进行自动减档，直到每个电动调节阀的开口度为0或者带钢尾部到达带钢生产线的出口为止，其中，在每次自动减档操作中，温度控制模块在将前一电动调节阀的开口度减为0之后再减小下一电动调节阀的档位，减少的电动调节阀的档位个数之和为Z个，X、Y和Z为整数，X的数值与带钢头部不冷长度成正比，与带钢速度成反比，Y的数值与带钢速度成反比，Z的数值与带钢生产线的入口的带钢温度成正比。

根据本发明一方面的终轧温度控制系统，其中，X、Y和Z的值由操作者现场设置或被预先存储在温度控制模块中，与每个电动调节阀的档位相应的开口度的值由操作员根据生产现场条件设置。

根据本发明一方面的终轧温度控制系统，还包括：测温仪，用于检测带钢的温度并将检测的温度反馈给温度控制模块，其中，温度控制模块计算由测温仪测出的带钢的实际温度和目标温度之间的温度差值，根据温度差值计算温差等级，并根据温差等级的大小对各个电动调节阀的档位进行调节。

根据本发明一方面的终轧温度控制系统，其中，温差等级是温度差值除以10并四舍五入取整的整数n，温度控制模块根据温差等级的数值按照逆轧线的方向将电动调节阀的开口度依次增加或减少n档。