熱軋線層流冷卻控制原理

楊震

摘 要：帶鋼層流冷卻系統(tǒng)安裝在精軋機(jī)輸出輥道區(qū)域，目的是把帶鋼的溫度從終軋溫度冷卻到卷取溫度。分為調(diào)節(jié)區(qū)溫度控制、旋轉(zhuǎn)梁翻轉(zhuǎn)控制和邊部遮擋控制。調(diào)節(jié)區(qū)溫度控制包括微調(diào)區(qū)控制、精調(diào)區(qū)控制和側(cè)噴控制，是層流冷卻系統(tǒng)的核心設(shè)備，目的是冷卻帶鋼溫度。旋轉(zhuǎn)梁翻轉(zhuǎn)控制是為了方便處理事故和維護(hù)層流冷卻設(shè)備。邊部遮擋是為了精確控制帶鋼的邊部溫度。

關(guān)鍵詞：層流冷卻；調(diào)節(jié)區(qū)；旋轉(zhuǎn)梁；邊部遮擋

中圖分類(lèi)號(hào)：TG334.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）08-0052-01

層流冷卻是熱軋車(chē)間不可或缺的重要設(shè)備之一，在軋鋼過(guò)程中它能把帶鋼的溫度從終軋溫度冷卻到卷取溫度。如果對(duì)層流冷卻的控制失敗，會(huì)造成財(cái)產(chǎn)安全等重大事故。所以說(shuō)對(duì)層流冷卻的自動(dòng)化控制必須做到精確、及時(shí)、安全可靠。

1 調(diào)節(jié)區(qū)溫度控制

調(diào)節(jié)區(qū)溫度控制分為微調(diào)區(qū)控制、精調(diào)區(qū)控制和側(cè)噴控制，冷卻水通過(guò)氣動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)打開(kāi)和關(guān)閉。這些閥門(mén)的動(dòng)作是電磁閥驅(qū)動(dòng)的。開(kāi)關(guān)時(shí)序都是根據(jù)帶鋼跟蹤系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉的。每個(gè)微調(diào)區(qū)和精調(diào)區(qū)上下噴頭的水量由流量傳感器監(jiān)控。如圖1所示。

1.1 微調(diào)區(qū)控制

1-20號(hào)冷卻段為微調(diào)區(qū)控制，每組由四排上噴嘴和四個(gè)下噴嘴組成，每組下微調(diào)區(qū)噴水量為每小時(shí)108立方米，每組上微調(diào)區(qū)噴水量為每小時(shí)89立方米。微調(diào)區(qū)根據(jù)帶鋼跟蹤系統(tǒng)通過(guò)二級(jí)溫度控制模型來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉冷卻水噴嘴，基本將帶鋼溫度控制在理想范圍內(nèi)。

1.2 精調(diào)區(qū)控制

21-22號(hào)冷卻段為精調(diào)區(qū)控制，每組由八排上噴嘴和把牌下噴組區(qū)組成。

每組下精調(diào)區(qū)噴水量為每小時(shí)54立方米，每組上精調(diào)區(qū)噴水量為每小時(shí)46立方米。微調(diào)區(qū)根據(jù)帶鋼跟蹤系統(tǒng)通過(guò)二級(jí)溫度控制模型來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉冷卻水噴嘴將帶鋼溫度精確控制在設(shè)定范圍內(nèi)。

1.3 側(cè)噴控制

在層流冷卻每個(gè)冷卻段的后邊都有側(cè)噴單元，它由兩個(gè)噴嘴組成。最后一個(gè)冷卻段的后面有四個(gè)側(cè)噴噴嘴組成，側(cè)噴在與軋制線相交的方向上沖走殘留在帶鋼上部的冷卻水。其打開(kāi)關(guān)閉時(shí)序也是根據(jù)帶鋼跟蹤系統(tǒng)來(lái)設(shè)定的。

2 旋轉(zhuǎn)梁翻轉(zhuǎn)控制

上冷卻梁旋轉(zhuǎn)是為了熱軋線出現(xiàn)堆鋼時(shí)方便把廢鋼從輥道上移走或者需要檢修時(shí)方便更換維護(hù)層流冷卻上的設(shè)備。上冷卻梁旋轉(zhuǎn)共有22個(gè)旋轉(zhuǎn)梁，每個(gè)冷卻段的上梁能夠單獨(dú)旋轉(zhuǎn)。上噴射梁可以通過(guò)液壓缸向上旋轉(zhuǎn)。如果在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生堆鋼，PLC會(huì)觸發(fā)急停信號(hào)，旋轉(zhuǎn)梁會(huì)自動(dòng)上翻并保持知道操作工手動(dòng)放下。操作工也可以點(diǎn)動(dòng)操作旋轉(zhuǎn)梁實(shí)現(xiàn)上翻和下翻。檢修時(shí)維護(hù)人員可以插入安全銷(xiāo)防止事故發(fā)生。

3 邊部遮擋

精軋后帶鋼寬度方向上溫度分布不均，并且在冷卻段會(huì)更加分布不均，這導(dǎo)致帶鋼表面不平整，會(huì)起邊浪。由于邊部遮擋系統(tǒng)的輔助，在冷卻段帶鋼橫截面的溫度均衡，降低了不平直度。邊部遮擋裝置覆蓋在1-20號(hào)上噴射梁段。邊部遮擋的運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)傳動(dòng)。每個(gè)電機(jī)裝配一個(gè)伺服控制系統(tǒng)，用于定位和反饋信號(hào)。一級(jí)PLC按照設(shè)定點(diǎn)自動(dòng)設(shè)定層流冷卻邊部遮擋的位置，設(shè)定點(diǎn)是由二級(jí)冷卻溫度控制模型下發(fā)的。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)層流冷卻調(diào)節(jié)區(qū)控制，翻轉(zhuǎn)梁控制，邊部遮擋控制有效的結(jié)合，很好的提高了帶鋼溫度控制的精度，保持帶鋼溫度均勻，表面平整。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)在2250mm熱軋生產(chǎn)線測(cè)試、生產(chǎn)過(guò)程中取得了良好的效果，極大地減少了不合格鋼卷的出現(xiàn)，同時(shí)此項(xiàng)技術(shù)在新鋼種的軋制測(cè)試中發(fā)揮了重要的作用，并為以后工藝改進(jìn)提供了依據(jù)。