[發明專利]改善厚壁無縫鋼管在線冷卻工藝組織均勻性的控制方法

在審

• 申請號: 202010355291.1
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111589879A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 康健;袁國;李振壘;陳冬;王國棟
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B37/76
• 分類號: B21B37/76;B21B37/78;B21B45/02
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

1.一種改善厚壁無縫鋼管在線冷卻工藝組織均勻性的控制方法，其特征在于，所述方法通過傳送輥道、冷卻裝置、翻管機構和控制系統實現，所述傳送輥道包括設置于定徑機后的直輥道和可變角度的斜輥道，所述直輥道和斜輥道上分別設置有多個高溫計和熱金屬檢測器；所述冷卻裝置設置于所述斜輥道上，且其包括多個平行設置的冷卻噴水環；所述翻管機構位于所述直輥道和斜輥道之間；所述控制系統分別與所述傳送輥道、翻管機構和冷卻裝置電連接；所述方法包括：

S1、鋼管通過定徑機后，經直輥道運行至第一熱金屬檢測器時，控制系統根據軋線下發的鋼管規格和冷卻工藝信息，計算鋼管冷卻規程，包括冷卻道次數、道次溫降、道次冷卻速度、輥道速度、道次噴環開啟組態、流量和供水壓力；

S2、當所述鋼管運行至第一熱金屬檢測器時，所述控制系統控制第一翻管機構將所述鋼管傳送至斜輥道，并根據首道次冷卻規程設定冷卻裝置中冷卻噴水環的開啟組態、流量和水壓；

S3、當所述鋼管運行至第一高溫計時，所述控制系統根據所述鋼管的實時溫度重新計算并設定當前道次冷卻規程，所述鋼管以設定速度正向通過所述冷卻裝置完成一道次冷卻，第二高溫計檢測所述鋼管的冷后溫度，所述控制系統根據計算溫度和測得的冷后溫度的偏差進行自學習計算；

S4、當所述鋼管運行至第三熱金屬檢測器時停止，所述控制系統控制第二翻管機構將所述鋼管傳送至所述直輥道，并以設定速度反向運行，直至所述鋼管運行至所述第二熱金屬檢測器，所述直輥道停止，所述鋼管經所述第一翻管機構再次傳送至所述斜輥道并正向運行；

S5、當所述鋼管運行至所述第一高溫計時，控制系統根據所述鋼管的實時溫度以及上一道次自學習結果，重新計算并設定當前道次冷卻規程，控制系統重新調整冷卻裝置的水壓，所述鋼管按照設定速度正向通過所述冷卻裝置進行冷卻；

S6、重復步驟S3、S4和S5，直至完成所述控制系統確定的冷卻道次數，冷后終冷溫度、返紅溫度達到目標工藝要求，所述鋼管被傳送至冷床空冷。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述控制方法能同時控制先后通過所述定徑機的兩只所述鋼管在冷卻過程中組織均勻性的改善；

其中，后通過所述定徑機的鋼管運行至所述第二熱金屬檢測器時，先通過所述定徑機的鋼管運行至所述第二高溫計和第四熱金屬檢測器之間。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述鋼管反向運行時的設定速度在1.2-2m/s之間；

當所述鋼管的壁厚大于或等于45mm，終冷溫度為550-680℃時，所述鋼管的冷卻速度為5-20℃/s，并且每道次冷卻過程中的溫降逐次減小，最后一道次溫降小于或等于35℃。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步驟S6中所述控制系統確定冷卻道次數包括：

所述控制系統根據所述鋼管的壁厚和冷卻工藝，確定所述鋼管的冷卻道次數，所述鋼管的冷卻道次數為2-5。

5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述冷卻裝置的冷卻噴水環通過水配管和調節閥組與分流集水管連通；

所述分流集水管與冷卻裝置平行布置，且所述分流集水管的長度大于所述冷卻裝置的長度至少1.5m。

6.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，

所述分流集水管連通有多個旁通管路，所述旁通管路上設置有調節閥，所述調節閥用于調節所述旁通管路的開口度大小。