[发明专利]基于棒材轧制过程轧辊磨损的水箱在线调整系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及领域为高强钢中型棒材生产领域，尤其涉及一种基于棒材轧制过程轧辊磨损的水箱在线调整系统及方法。

背景技术

目前生产棒材的主要工序依次为：冶炼，连铸，均热，粗轧，中轧，预精轧，水冷降温+空冷，精轧，水冷降温+空冷，减定径轧制，水冷降温+空冷，倍(定)尺剪切，打捆入库。通常自均热工艺起后的加工制造过程都集中布置在一个工厂中构成轧制生产线。一般通过加热炉的均热工序，会将连铸冷坯由室温加热到均温950℃～1150℃，钢坯也在此时达到Ar3以上，处于较软的高温奥氏体相区。工件进入轧制阶段后，在每一道轧辊的孔型、辊缝间距，及轧辊转速宏观条件下，赋予了轧件给定的宽展限制，压下量，及形变速率，进而影响到轧件内部微观组织结构的塑性变形条件：应变，应变速率，及形变温度。通常粗轧道次的主要作用，是通过大压下使得连铸坯内的缺陷，如疏松，微孔得以在“压合”，而后续的中轧，预精轧满足轧件几何尺寸形貌上的逐渐变化缩小，通过椭圆-圆的组合孔型，使轧件横截面尺寸逐渐缩小，以到指定直径值。

然而轧件在轧辊作用下所发生的高温塑性变形具有温度高，应力较大的特点，且随着轧制道次的进行，轧件因压下量导致的塑性变形功会致使坯料温升持续增加，以粗轧机组为例，有限元仿真分析计算结果表明通常粗轧、中轧、预精轧第一道开轧温度在900℃～1200℃，应力值达到275MPa～100MPa，轧辊与轧件间在高温和应力作用下的密切接触会构成了摩擦磨损条件，另一方面连铸坯经过均热后的高温除磷工序，并不能完全去除轧件表面的氧化铁皮，当其附着在轧件表面时，对轧辊存在显著的磨损作用，这些因素共同造成轧辊在使用中会逐渐被磨损，致使直径减小，而实际辊缝增大，压下量降低，转速变大，未对轧件达到预期的压力加工工艺，轧辊在使用一定时间后必须予以重新车定辊经，并据此制定新的轧制工艺表，然而在未更替前实际生产出的轧件成品就已出现尺寸和性能不稳定现象。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能提高成品质量的基于棒材轧制过程轧辊磨损的水箱在线调整系统及方法。

为达到上述目的，本发明一种基于棒材轧制过程轧辊磨损的水箱在线调整系统，包括轧件横截面尺寸检测模块，温度检测模块以及信息处理模块，轧制工艺控制模块以及水冷控制模块；

所述温度检测模块设置在精轧机组前，检测轧件通条温度，并将轧件通条温度信息输出给信息处理模块；

所述轧件横截面尺寸检测模块设置在精轧机入口侧，检测轧件的横截面尺寸及形状，并将检测到的轧件的横截面尺寸及形状信息输出给信息处理模块；

所述信息处理模块用于接收轧件通条温度信息，根据轧件通条温度选择相应的水箱参数，将水箱参数输出给水冷控制模块；所述信息处理模块还用于接收轧件的横截面尺寸及形状信息，根据轧件的横截面尺寸及形状选择相应的轧制工艺参数输出给轧制工艺控制模块；

所述水冷控制模块用于接收信息处理模块输出的水箱参数，对水箱的水量及水压进行调整；

所述轧制工艺控制模块用于接收信息处理模块输出的轧制工艺参数，对轧辊的转速及压下量进行调整。

进一步地，所述信息处理模块还包括第一比较子模块，所述第一比较子模块用于接收温度检测模块检测到轧件通条温度信息，将检测到的轧件通条温度信息与预设的温度信息进行比较，根据比较结果得到轧件沿长度方向不同温度的水箱参数。

进一步地，所述信息处理模块包括第二比较子模块，所述第二比较子模块用于将检测到的横截面尺寸信息与预设的轧制工艺表进行比对，根据比对结果输出相应的轧制工艺参数。

进一步地，所述轧件横截面尺寸检测模块为轮廓仪，所述温度检测模块为红外线测温仪；所述轮廓仪以及所述红外线测温仪均与所述信息处理模块通讯连接。

进一步地，所述系统还包括设置在水箱内用于对水冷喷嘴水量和水压进行调整的调节阀，所述调节阀与所述水冷控制模块受控连接。