[发明专利]轧辊分段冷却装置及控制方法

权利要求书

1.一种轧辊分段冷却装置，安装在上工作辊和下工作辊的入口侧，其特征在于，该装置包括：分段冷却梁和分段冷却控制器；

所述分段冷却梁上安装一排对着工作辊辊面的喷嘴，每个所述喷嘴处设有流量调节阀，所述分段冷却梁上设有与所述喷嘴相对应的一排温度传感器，所述温度传感器与分段冷却控制器连接；

所述温度传感器定期将检测到的工作辊辊面温度数据发送给分段冷却控制器，所述分段冷却控制器根据接收的数据控制流量调节阀；

所述分段冷却控制器还与板形辊连接，接收其发送的关于板形是否符合要求的反馈信息，若板形不符合要求，则修正内部参数以根据下次接收的传感器的温度数据控制流量调节阀。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括液压缸，所述液压缸的缸体安装在机架牌坊上，所述液压缸的活塞与分段冷却梁连接，所述分段冷却梁与机架牌坊滑动连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述液压缸上安装有位移传感器。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分段冷却梁的两端安装有滑动衬板，所述机架牌坊上安装有与所述滑动衬板相配合的滑动轨道。

5.一种轧辊分段冷却控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、在上工作辊和下工作辊的入口侧安装如权利要求1所述的轧辊分段冷却装置；

S2、将上下工作辊辊身分为n段，相应的，上工作辊喷嘴和对应的下工作辊喷嘴的编号依次为1号到n号；

S3、在轧制带钢前，打开上下工作辊的喷嘴，喷射乳化液对上下工作辊进行加热，当上下工作辊辊面温度接近乳化液温度时，每个温度传感器测量与其相对应的工作辊辊面的初始温度T_0i，i＝1、2、3、...、n；

S4、开始轧制带钢，定期测量工作辊辊面温度，第j次测量第i段工作辊的辊面温度为T_ji，j＝1、2、3、…；

S5、分段冷却控制器根据温度传感器发送的相邻两次的测量差值ΔT_ji，ΔT_ji＝T_ji-T_(j-1)i；计算第i段工作辊第j次测温时的热凸度C_ji、吸收的热量Q_wji、与乳化液之间的热量交换Q_sji，

Qsji=lb×htji×(Tji-Tr)1+htji×tc×π2×b,---(1)]]>

公式(1)中，htji=Wc1×Tjic2×ec3+c4·C,---(2)]]>

公式(2)中，w＝k_j×q_ji/S，(3)

其中，l_b-工作辊与乳化液喷射区域接触弧长，T_r-乳化液温度，t_c-乳化液与工作辊接触时间，b-轧辊的热渗透系数，h_tji-工作辊与乳化液之间的热传导系数，C-乳化液的浓度，c₁、c₂、c₃和c₄为回归系数，w-乳化液流量密度，k_j-学习系数，设定k₁＝1.00，q_ji-第i段工作辊第j次测量时所需流量，S-喷嘴喷出乳化液在工作辊表面喷射的面积；

S6、因为乳化液使工作辊温度降低消耗的热量等于工作辊由于带钢塑性变形和摩擦热等产生的热量，即Q_wji＝Q_sji，从而得出消除第i段工作辊第j次测温时的热凸度需要的乳化液喷射量q_ji；

S7、分段冷却控制器控制流量调节阀，使喷嘴喷射到相应的工作辊辊面的乳化液喷射量为q_ji；

S8、板形辊定期对带钢进行检测，并将板形是否符合要求的反馈信息发送给分段冷却控制器，若板形不符合要求，分段冷却控制器将所述反馈信息换算成实际轧制时工作辊的热凸度C_ji′，反推出工作辊相邻两次的实际温度差值ΔT_ji′，再根据步骤S5中的公式(1)、公式(2)和公式(3)，计算出每个喷嘴实际需要喷射的乳化液喷射量q_ji′；

S9、修正学习系数k_(j+1)，k_(j+1)＝q_ji′/q_ji，第j+1次测量工作辊辊身温度时，分段冷却控制器根据学习系数k_(j+1)，再根据下次接收的传感器的温度数据控制流量调节阀。