[发明专利]一种常化酸洗机组智能化精细冷却控制方法

说明书

本发明公开了一种常化酸洗机组智能化精细冷却控制方法，其根据带钢在炉子常化冷却过程中的目标冷却温度，通过基于冷却段设备基础数据、带钢信息数据及带钢冷却目标温度建立的冷却模型首先给出控制冷却速度的电磁阀预设定数据，随后通过带钢在横向及纵向的温度检测实绩，反馈修正电磁阀的设定值，从而实现带钢在横向及纵向的均匀冷却，最终达到带钢不论在纵向还是横向板形良好和性能稳定。此外，本发明中的带钢冷却自适应模型及不同钢卷间模型修正方法，不仅可满足同材质带钢的冷速均匀性控制也可实现不同材质带钢的精确控制。

技术领域

本发明属于常化酸洗冷却技术、具体涉及一种常化酸洗机组智能化精细冷却控制方法。

背景技术

常化是将钢卷加热至完全奥氏体化温度以上30～50℃，保温一段时间后，从炉子出来后在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却处理的工艺过程。很多功能材料，如硅钢片为了使晶粒细化和碳化物分布均匀化，钢卷在常化退火机组出炉温度往往达到700℃以上，然后通过快速冷却将带钢温度降到100℃以下，以保证后工段设备生产的稳定性和安全性。水冷由于冷却速度快，生产效率高，介质环保、可重复利用而被广泛利用。但同时因水冷过程冷却速度较快，一方面，带钢表层和内部以及带钢中部与边部冷却状态不同，从而产生热应力；另一方面，因急剧降温过程中伴有组织转变也会产生残余应力，最终导致经冷却段冷却后带钢产生浪形，不仅给后工序的轧制带来较大的困难，同时也加剧了本工序辊系的磨损。更重要的是，由于带钢头部、尾部以及中部与边部冷却状态不同导致各部位温度不均，从而使得带钢在横向方向性能存在较大的差异，对成品质量稳定性的保证也有较大的影响。

现有技术存在问题

1、目前水冷段工艺控制没有解决带钢各部位冷却速度不一致，因温度差出现应力导致板形不良和横向性能不均的问题，影响后工序的稳定轧制和成品质量稳定性；

2、目前水冷段工艺控制无法建立冷却速度与带钢运行速度、冷却水温度、流量以及材料冷却模式的自适应模型，无法实现相关控制参数的动态调节，从而在带钢横向及纵向出现较大的差异。

CN200510046490.X公开了一种冷轧带钢冷却液流量控制方法，其主要是由过程计算机根据冷轧轧制中的摩擦和传导发热量计算出额定速度下的冷却液流量；PLC根据过程计算机下发的额定速度下的冷却液流量按轧制速度进行匹配，匹配后的应用流量作为控制阀的控制给定值；其中控制阀的控制度是由数学模型来计算的。该方法通过数学模型补偿了因管道、喷嘴等因素造成的影响，使流量实际值基本上与应用流量相等，减小了因流量偏差造成的带钢厚度波动，提高了带钢厚度控制精度。其核心内容在于通过数学模型补偿管道、喷嘴造成的冷却流量的损失，进而实现控制冷却流量的稳定控制以达到质量的稳定控制。但是，该方法偏重于结合生产过程数据弥补设备自身影响，而对于加工过程中材料在冷却过程中的变化因素所产生的质量影响及解决办法未予以兼顾及考虑。

CN200610170746.2公开了一种带钢卷取温度控制方法及其装置，其主要包括喷水集管组成的冷却区和计算机控制系统，冷却区沿带钢的运行方向分布主冷段和精冷段两个冷却段并分别设置三处测温装置，用以检测带钢温度，并作为计算机控制系统的前馈参数，计算机控制系统将前馈参数与设定值进行比较并补偿，从而调整喷水集管的喷水量以及带钢的卷取速度控制带钢的卷取温度。其核心内容在于通过冷却段各段温度测量，并以该测量结果作为前馈控制手段实现带钢在固定位置的温度均匀性。但是，该方法偏重于控制带钢纵向固定点温度的稳定性，而对于带钢横向的冷却均匀性缺乏控制方法；此外该方法亦缺乏不同钢种间均匀冷却的控制方法。

综上所述，对于带钢在纵向及横向各部位冷却速度不一致，从而出现板形不良和性能不均的问题以及如何减少甚至消除在带钢横向及纵向出现差异的问题，目前仍然有待于解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种常化酸洗机组智能化精细冷却控制方法，能够在常化冷却过程中均匀控制带钢横向及纵向温度，从而保证带钢不论在纵向和横向的板形良好和性能稳定。