[發明專利]軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法

有效

• 申請號: 201310273482.3
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103382522A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 崔聰聰;劉增輝;王師;吳春京;周虎;楊靜
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: C21D11/00
• 分類號: C21D11/00;C21D1/18;C21D9/38
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

1.軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，其特征在于：所使用的淬火溫度控制裝置包括存儲有全局控制程序以及多種軋輥的理想降溫曲線及各種溫度、時間參數的上位機（2），上位機的輸入端通過信號線連接至少三組沿軋輥表面軸向均勻布置的測溫裝置（11），上位機的輸出端通過信號線與PLC（3）的輸入端相連接；PLC（3）的輸出端與噴霧控制裝置相連；所述噴霧控制裝置包括與測溫裝置的位置和數量相對應的噴霧裝置（400），每個噴霧裝置（400）均通過支路水壓控制閥（411）和支路氣壓控制閥（421）與總輸水管道以及總輸氣管道相連；總輸水管道上設置總水壓控制閥（410），總輸氣管道上設置總氣壓控制閥（420）；

所述全局控制程序的控制方法按如下步驟順序進行：

a）淬火開始前，根據待處理軋輥的尺寸和材質，調取與待處理軋輥相匹配的理想降溫曲線；

b）淬火開始時，首先啟動噴霧控制裝置并開始計時；

c）根據理想降溫曲線，查詢當前淬火時間的理想溫度Ta；

d）測溫裝置檢測軋輥表面實時溫度并將檢測結果傳輸到上位機；

e）上位機記錄各個測溫點的實時溫度，并計算出實時溫度的平均值Tb；

f）判斷實時溫度的平均值Tb是否小于開始風冷溫度，若Tb不小于開始風冷溫度，則執行步驟i）；若Tb小于開始風冷溫度，則執行步驟g）；

g）關閉總水壓控制閥；

h）比較實時溫度的平均值Tb與當前淬火時間的理想溫度Ta的大小，如果Tb大于Ta，則增大總氣壓；如果Tb小于Ta，則減小總氣壓；如果Tb等于Ta，則維持總氣壓不變，然后執行步驟j）；

i）比較實時溫度的平均值Tb與當前淬火時間的理想溫度Ta的大小，若Tb大于Ta，則調節噴霧控制裝置增大總水壓和總氣壓，若Tb小于Ta，則減少總水壓和總氣壓；如果Tb等于Ta，則保持總水壓、總氣壓不變；

j）判斷當前淬火時間是否達到理想降溫曲線的結束時間，若當前時間未達到淬火曲線的結束時間，則返回步驟c）；若當前時間已經達到淬火曲線的結束時間，則關閉噴霧控制裝置，淬火結束。

2.根據權利要求1所述的軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，其特征在于：所述步驟e）中記錄各測溫點的實時溫度后，分別將各測溫點的實時溫度與理想溫度Ta相比較，根據比較結果調整支路水壓控制閥（411）和支路氣壓控制閥（421）對各支路噴霧裝置（400）的水壓、氣壓進行調節。

3.根據權利要求1或2所述的軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，其特征在于：所述步驟i）中若Tb與Ta相差在預設的噴霧誤差溫度值以上時，則調節噴霧控制裝置的總水壓控制閥（410）和總氣壓控制閥（420）以增大或減小水壓和氣壓。

4.根據權利要求1或2所述的軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，其特征在于：所述步驟h）中若Tb與Ta相差在預設的風冷誤差溫度值以上時，則調節噴霧控制裝置的總氣壓控制閥（420）以增大或減小氣壓。

5.根據權利要求1所述的軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，其特征在于：所述上位機（2）上設有使全局控制程序進入分段控制模式的分段控制開關，在分段控制模式下的控制方法為：依據生產經驗將淬火過程分為若干階段；在上位機的全局控制程序中依次輸入各個階段的目標氣壓值、目標水壓值以及該階段的持續時間；上位機（2）根據目標氣壓值以及目標水壓值對PLC發出控制指令，PLC依據上位機的控制指令發出電信號對噴霧控制裝置中的各個控制閥開度進行調節，其調節方式是在每個階段開始的前20秒內采用隨動比例調節，隨動比例調節時各個控制閥的目標閥位值的算法為：

F=F1-J-MJ×F1]]>

其中，F1是當前水壓（或氣壓）閥位值，F是目標水壓（或氣壓）閥位值，J是當前水壓（或氣壓）值，M是目標水壓（或氣壓）值；

隨動比例調節結束后，對各氣壓控制閥和水壓控制閥的調節采用PID調節。