[發明專利]用于改善鋼板平直度的中厚板軋制生產線速度控制方法

有效

• 申請號: 201410474848.8
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN105483343B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 苗雨川;王全勝
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C21D11/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙)31230
• 代理人: 劉立平

技術領域：

本發明涉及冶金中厚板軋制生產線的自動控制領域，特別是，本發明涉及一種中厚板軋制生產線的預矯直機及直接淬火裝置的鋼板輸送速度的控制方法，尤其涉及按照預矯直機、輥壓式直接淬火裝置接近式緊湊布置的中厚板軋制生產線上的鋼板從預矯直機到輥壓式直接淬火裝置的聯合協調的速度自動控制方法。

背景技術：

目前有些現代化的中厚板軋制生產線為了改善進入控制冷卻裝置的鋼板板形，保證冷卻后鋼板的溫度和性能的均勻性，在控制冷卻裝置的入口側，按接近式緊湊布置預矯直機。

如1976年建成的日本JFE水島厚板廠(更詳細描述，請見《中國中厚板軋制技術與裝備》，1.2.3節主生產線布置對平面布置的影響，和1.9.2.2節預矯直，王國棟主編，冶金工業出版社，2009)。其中厚板軋制生產線的預矯直機絕大多數采用多輥矯直機，如5輥、7輥、9輥等矯直模式。預矯直機與控制冷卻裝置之間的距離約3～8米。

控制冷卻通常包括在線加速冷卻(accelerated controlled cooling，縮寫ACC)和直接淬火冷卻(direct quenching，縮寫DQ)兩種冷卻工藝(更詳細描述，請見《中國中厚板軋制技術與裝備》，1.8.1節控制冷卻)。實現直接淬火工藝的裝置類型有多種(見《軋后直接淬火技術在高強度中厚板生產中的應用》，沈繼剛、李宏圖，寬厚板，2010年10月，第16卷第5期，和《鋼板的直接淬火回火法》，小松原望、渡邊征一，鄒有武譯，國外金屬熱處理，1985年06期)。作為本發明的控制對象之一，所涉及的直接淬火裝置為輥壓式直接淬火裝置(在文獻《軋后直接淬火技術在高強度中厚板生產中的應用》中被稱為約束型高強度冷卻裝置)。其主要特點為：沿產線長度方向，高壓冷卻水噴嘴或冷卻水狹縫的集管與輸送輥及上部約束輥間隔布置，如圖1所示。

約束輥可以讓鋼板在冷卻過程中保持張緊狀態，不易發生變形(設備設計的更詳細方案描述，請見1979年新日鐵的US4132393、1969年Drover公司的US3423254)，這是一種較傳統的直接淬火設備設計方案，目前為德國西馬克等主流冶金設備供應商所采用。

現有的現代化生產線通常由計算機控制系統實現生產的自動控制，又根據產線上的設備布置劃分為若干個控制單元，主要控制單元包括：加熱爐、軋機控制單元、控制冷卻裝置控制單元，輔助的控制單元包括：預矯直機控制單元、熱矯直機控制單元、若干個輥道控制單元等等。主要控制單元包括兩級控制系統，其中一級為基礎自動化系統，二級為過程控制系統。基礎自動化級主要完成設備的順序控制、位置控制、速度控制等相關參數的實時控制。過程控制級主要執行數學模型控制功能，進行過程模型的復雜計算，完成過程參數的設定任務，過程參數中包括了鋼板運行的速度圖(即，時間與速度關系的曲線)。(更詳細可見《中國中厚板軋制技術與裝備》，第13章計算機控制系統)。與預矯直機、控制冷卻裝置的速度控制相關的控制單元如圖2。

控制冷卻裝置可以由輥壓式直接淬火裝置和加速冷卻裝置兩部分組成。輥壓式直接淬火裝置的過程參數除了常規的冷卻水流量、鋼板速度圖等參數外，還包括各組上部約束輥約束力。

圖2中，M_p是預矯直機矯直輥傳動電機組，M_d是輥壓式直接淬火裝置的輸送輥傳動電機組，C1_p是預矯直機的一級控制系統，C1_d是輥壓式直接淬火裝置的一級控制系統，C2_p是預矯直機的二級控制系統，C2_d是輥壓式直接淬火裝置的二級控制系統。其中預矯直機的傳動電機組M_p接收兩路輸入信號，分別對應不同的鋼板生產過程，這兩個過程是單獨預矯直過程、啟動直接淬火后的聯合預矯直過程。