[发明专利]轧辊分段冷却装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧冶金设备技术领域，具体涉及一种轧辊分段冷却装置及控制方法。

背景技术

在冷轧过程中，由于带钢发生弹塑性变形会产生大量的热量，同时在轧制过程中由于带钢和工作辊的摩擦，以及工作辊与中间辊的传动摩擦都会产生热量，这些热量就会使工作辊发生不规则的膨胀，即工作辊热凸度，从而导致轧制过程中辊缝的变化，最终带来轧机出口带钢的不良板形。常规板形控制手段比如倾辊，弯辊和窜辊等都难以解决由于工作辊热凸度引起的不规则高次板形问题。在现代板形控制手段中，分段冷却作为针对高次不对称板形的最佳解决办法已经被广泛应用，它通过喷嘴对工作辊表面喷射冷却乳化液，带走大部分热量，以消除工作辊产生的热应力，减少热凸度对成品带钢平直度的影响，使板形易于控制。

分段冷却实际上是通过控制分段冷却梁上乳化液喷嘴开关，来控制冷却乳化液量的分布，从而带走辊身不同区域的热量，达到控制轧辊热凸度向有利于改善板形的方向发展的目的。一般采用轧辊辊身分段与板形辊分段一一对应的控制方式进行布置。目前，分段冷却主要依靠轧机出口板形辊反馈回来的板形信号来判断辊身需要喷射乳化液的区域，而分段冷却梁到板形辊之间有很长一段距离，这导致分段冷却改善板形的效果总是有时间滞后，不能达到即时效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效解决上述问题的轧辊分段冷却装置及控制方法，它可以消除分段冷却改善板形时的时间滞后性，实现对工作辊热凸度的实时调节，并且可以根据板形辊反馈的信号对内部参数进行修正，达到精确调节板形的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供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，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。

按上述技术方案，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。

按上述技术方案，所述液压缸上安装有位移传感器。

按上述技术方案，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。

本发明相应的提供一种轧辊分段冷却控制方法，它包括以下步骤：

S1、在上工作辊和下工作辊的入口侧安装上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，