用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统

摘要

本发明公开了一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法，其通过将带钢设为五段进行冷却，其中第一段是冷却长度为HL1的头部，第一段的冷却温度为头部冷却温度T1，第二段是冷却长度为HL2的头部缓冲区，第二段的冷却温度为头部缓冲区域冷却温度T2，第三段是冷却长度为ML的中部，第三段的冷却温度为卷取温度CT，第四段是冷却长度为TT1的尾部缓冲区，第四段的冷却温度为尾部缓冲区域冷却温度T3，第五段是冷却长度为TT2的尾部，第五段的冷却温度为尾部冷却温度T4。本发明还公开了一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统。上述控制方法及系统可以有效的消除带钢头尾与中部的性能差异。

权利要求

1.一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统，其特征在于：所述控制系统包括：

参数模块，用于存储中部的冷却长度ML、卷取温度CT、头部HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4；所述参数模块包括基础模型参数模块及U型冷却模型参数模块，所述基础模型参数模块内存储有中部冷却长度ML及卷取温度CT，所述U型冷却模型参数模块内存储有头部HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4；

模型参数读取模块，用于读取参数模块内存储的参数；

精轧机组F1判断模块，所述精轧机组F1判断模块用于判断精轧机组F1是否接通，若判断精轧机组F1接通，则所述模型参数读取模块开始读取参数模块内存储的参数；

精轧机组F7判断模块，用于判断精轧机组F7是否接通；

距离感测模块，用于持续感测带钢头部及尾部与精轧机组F7之间的距离；以及冷却执行模块，用于根据由距离感测模块所感测到的带钢头部及尾部与精轧机组F7之间的距离以及由模型参数读取模块所读取到的参数模块内存储的参数对带钢进行冷却；当所述距离感测模块感测到带钢头部与精轧机组F7之间的距离为第一设定值D1时，所述冷却执行模块开始头部冷却工艺，冷却长度为头部HT的冷却长度HL1，对应的冷却温度为头部冷却温度T1；当所述距离感测模块感测到带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第二设定值D2时，开始头部缓冲区冷却工艺，冷却长度为头部缓冲区域 的冷却长度HL2，冷却温度为头部缓冲区域冷却温度T2；当所述距离感测模块感测到带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第三设定值D3时，开始中部冷却工艺，冷却长度为中部的冷却长度ML，冷却温度为卷取温度CT；当所述距离感测模块感测到带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第四设定值D4时，开始尾部缓冲区冷却工艺，冷却长度为尾部缓冲区的冷却长度TL1，冷却温度为尾部缓冲区的冷却温度T3；当所述距离感测模块感测到带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第五设定值D5时，开始尾部冷却工艺，冷却长度为尾部TT的冷却长度TL2，冷却温度为尾部TT的冷却温度T4。

说明书

用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及带钢冷却技术，具体涉及一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法及系统。

背景技术

[0002] 在热轧带钢生产过程中，为了进一步提高产品质量和增加经济效益，获得优质的热轧带钢的机械性能，热轧带钢在离开末架精轧机后，进入卷取机之前，需要热带钢进行快速冷却，以控制带钢的卷取温度，该卷取温度为设定温度也叫目标卷取温度。通常认为卷取温度控制以设定温度为轴波动范围越小控制精度越高，控制水平就越好，而且还要求在带钢的整个长度上冷却均匀，以保证带钢的机械性能均匀一致。

[0003] 但由于热轧带钢最终以钢卷的形式存放，带钢头尾能够与空气更加充分地接触，造成带钢头尾与中部性能出现显著差异。

发明内容

[0004] 本发明实施例所要解决的技术问题在于提供了一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法及系统，可以有效的消除带钢头尾与中部的性能差异。

[0005] 一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法，通过将带钢设为五段依次进行冷却，其中第一段是冷却长度为HL1的头部，第一段的冷却温度为头部冷却温度T1，第二段是冷却长度为HL2的头部缓冲区，第二段的冷却温度为头部缓冲区域冷却温度T2，第三段是冷却长度为ML的中部，第三段的冷却温度为卷取温度CT，第四段是冷却长度为TT1的尾部缓冲区，第四段的冷却温度为尾部缓冲区域冷却温度T3，第五段是冷却长度为TT2的尾部，第五段的冷却温度为尾部冷却温度T4。

[0006] 本发明还提供了一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法，包括：

[0007] 判断精轧机组F7是否接通；以及

[0008] 若精轧机组F7接通，则持续感测带钢头部与精轧机组F7之间的距离；

[0009] 当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第一设定值D1时开始头部冷却工艺，冷却长度为头部HT的冷却长度HL1，对应的冷却温度为头部冷却温度T1；

[0010] 当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第二设定值D2时开始头部缓冲区冷却工艺，冷却长度为头部缓冲区的冷却长度HL2，冷却温度为头部缓冲区冷却温度T2；

[0011] 当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第三设定值D3时开始中部冷却工艺，冷却长度为中部的冷却长度ML，冷却温度为卷取温度CT；

[0012] 当带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第四设定值D4时开始尾部缓冲区冷却工艺，冷却长度为尾部缓冲区的冷却长度TL1，冷却温度为尾部缓冲区的冷却温度T3；

[0013] 当带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第五设定值D5时开始尾部冷却工艺，冷却长度为尾部TT的冷却长度TL2，冷却温度为尾部TT的冷却温度T4。

[0014] 进一步的，在步骤“判断精轧机组F7是否接通”之前还包括：

[0015] 判断精轧机组F1是否接通；以及

[0016] 若判断精轧机组F1接通，则读取模型参数，所述模型参数包括头部HT 的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4、中部的冷却长度ML及卷取温度CT。

[0017] 其中，步骤“读取模型参数”包括同时读取基础模型参数及U型冷却模型参数，基础模型参数包括中部的冷却长度ML及卷取温度CT，U型冷却模型参数包括头部HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4。

[0018] 本发明还提供了一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统，包括：

[0019] 参数模块，用于存储中部的冷却长度ML、卷取温度CT、头部HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4；

[0020] 模型参数读取模块，用于读取参数模块内存储的参数；

[0021] 精轧机组F7判断模块，用于判断精轧机组F7是否接通；

[0022] 距离感测模块，用于持续感测带钢头部与精轧机组F7之间的距离；以及[0023] 冷却执行模块，用于根据由距离感测模块所感测到的带钢头部与精轧机组 F7之间的距离以及由模型参数读取模块所读取到的参数模块内存储的参数对带钢进行冷却。

[0024] 其中，当所述距离感测模块感测到带钢头部与精轧机组F7之间的距离为第一设定值D1时，所述冷却执行模块开始头部冷却工艺，冷却长度为头部HT的冷却长度HL1，对应的冷却温度为头部冷却温度T1；当所述距离感测模块感测到带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第二设定值D2时，开始头部缓冲区冷却工艺，冷却长度为头部缓冲区与的冷却长度HL2，冷却温度为头部缓冲区域冷却温度T2；当所述距离感测模块感测到带钢头部与精轧机组F7 之间的距离等于第三设定值D3时，开始中部冷却工艺，冷却长度为中部的冷却长度ML，冷却温度为卷取温度CT；当所述距离感测模块感测到带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第四设定值D4时，开始尾部缓冲区冷却工艺，冷却长度为尾部缓冲区的冷却长度TL1，冷却温度为尾部缓冲区的冷却温度 T3；当所述距离感测模块感测到带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第五设定值D5时，开始尾部冷却工艺，冷却长度为尾部TT的冷却长度TL2，冷却温度为尾部TT的冷却温度T4。

[0025] 进一步的，所述参数模块包括基础模型参数模块及U型冷却模型参数模块，所述基础模型参数模块内存储有中部冷却长度ML及卷取温度CT，所述 U型冷却模型参数模块内存储有头部HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度 T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4。

[0026] 进一步的，所述控制系统还包括精轧机组F1判断模块，所述精轧机组F1 判断模块用于判断精轧机组F1是否接通，若判断精轧机组F1接通，则所述模型参数读取模块开始读取参数模块内存储的参数。

[0027] 上述用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法及系统通过将头部的冷却温度、头部缓冲区的冷却温度、中部的冷却温度、尾部缓冲区的冷却温度、尾部的冷却温度设置为不同的温度值，并对应采用上述不同的温度值对不同的区域进行冷却，可达到抵消后期出现的性能差异的效果。同时，由于头部和中部之间设置有头部缓冲区以及中部和尾部之间设置有尾部缓冲区，因此可以防止控制目标切换时温度剧烈波动，进一步的避免后期可能出现的性能差异。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

[0029] 图1是本发明用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法的较佳实施方式的示意图。

[0030] 图2是本发明用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法的较佳实施方式的流程图。

[0031] 图3是本发明用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统的较佳实施方式的方框图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 首先，在对实施例进行描述之前，有必要对本文中出现的一些术语进行解释。例如：

[0034] 本文中若出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。

[0035] 另外，应当理解的是，当提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。

[0036] 在本文中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定。除非上下文另外清楚地指出，则单数形式意图也包括复数形式。

[0037] 当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。

[0038] 关于实施例：

[0039] 请参考图1所示，为本发明一种用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法的示意图。带钢分为头部HT、头部缓冲区、中部、尾部缓冲区和尾部TT，其中头部HT的冷却长度记为HL1，头部缓冲区的冷却长度记为HL2，尾部缓冲区的冷却长度记为TL1，尾部TT的冷却长度记为TL2，中部的冷却长度记为 ML。

[0040] 为了有效的消除带钢头尾与中部的性能差异，本发明将带钢设为五段依次进行冷却，其中头部HT的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却温度T2、中部的冷却温度(即卷取温度CT)、尾部缓冲区的冷却温度T3、尾部TT的冷却温度T4设置为不同的温度值，如此既可达到抵消后期出现的性能差异的效果。同时，由于头部和中部之间设置有头部缓冲区以及中部和尾部之间设置有尾部缓冲区，因此可以防止控制目标切换时温度剧烈波动，进一步的避免后期可能出现的性能差异。

[0041] 具体的，请继续参考图2所示，本发明用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法的较佳实施方式包括以下步骤：

[0042] 步骤S1：判断精轧机组F1是否接通。若精轧机组F1接通，则表示带钢即将进入精轧工艺流程，并执行步骤S2。若精轧机组F1尚未接通，则表示带钢尚未进入精轧工艺流程，并继续执行步骤S1。

[0043] 步骤S2：读取模型参数。为了便于设备改造及升级，本实施方式中将基础模型及U型冷却模型采用分开设计的方式。当需要采用本发明的层流冷却U 型控制方法时，同时读取基础模型参数及U型冷却模型参数；当不需要采用本发明的层流冷却U型控制方法时，只读取基础模型参数即可。其中，基础模型参数包括中部冷却长度ML及卷取温度CT，U型冷却模型参数包括头部 HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部 TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4。

[0044] 步骤S3：判断精轧机组F7是否接通。若精轧机组F7接通，则表示带钢即将进入层流冷却工艺流程，并执行步骤S4。若精轧机组F7尚未接通，则表示带钢尚未进入层流冷却工艺流程，并继续执行步骤S3。

[0045] 步骤S4：持续感测带钢头部及尾部与精轧机组F7之间的距离，并根据步骤S2中所读取的模型参数对带钢进行冷却。具体来说，当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第一设定值D1时即判断带钢进入头部冷却区域，此时即开始头部冷却工艺，冷却温度为步骤S2中所读取的头部HT的冷却长度HL1 及对应的冷却温度T1；当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第二设定值 D2时即判断带钢进入头部缓冲区冷却区域，此时即开始头部缓冲区冷却工艺，冷却温度为步骤S2中所读取的头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度 T2；当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第三设定值D3时即判断带钢进入中部冷却区域，此时即开始中部冷却工艺，冷却温度为步骤S2中所读取的中部的冷却长度ML及对应的卷取温度CT；当带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第四设定值D4时即判断带钢进入尾部缓冲区冷却区域，此时即开始尾部缓冲区冷却工艺，冷却温度为步骤S2中所读取的尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3；当带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第五设定值D5时即判断带钢进入尾部冷却区域，此时即开始尾部冷却工艺，冷却温度为步骤S2中所读取的尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4。

[0046] 上述用于热轧带钢的层流冷却U型控制方法将头部HT的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却温度T2、中部的冷却温度CT、尾部缓冲区的冷却温度T3、尾部TT的冷却温度T4设置为不同的温度值，如此既可达到抵消后期出现的性能差异的效果。同时，由于头部和中部之间设置有头部缓冲区以及中部和尾部之间设置有尾部缓冲区，该两缓冲区的冷却温度分别设置为T2和T3，因此可以防止控制目标切换时温度剧烈波动，进一步的避免后期可能出现的性能差异。

[0047] 请参考图3所示，本发明用于热轧带钢的层流冷却U型控制系统的较佳实施方式包括精轧机组F1判断模块10、基础模型参数模块11、U型冷却模型参数模块12、模型参数读取模块15、精轧机组F7判断模块16、距离感测模块17及冷却执行模块18。

[0048] 所述精轧机组F1判断模块10用于判断精轧机组F1是否接通，若精轧机组F1接通，则表示带钢即将进入精轧工艺流程；若精轧机组F1尚接通，则表示带钢尚未进入精轧工艺流程。

[0049] 所述基础模型参数模块11内存储有中部冷却长度ML及卷取温度CT。所述U型冷却模型参数模块12内存储有头部HT的冷却长度HL1及对应的冷却温度T1、头部缓冲区的冷却长度HL2及对应的冷却温度T2、尾部缓冲区的冷却长度TL1及对应的冷却温度T3、尾部TT的冷却长度TL2及对应的冷却温度T4。所述模型参数读取模块15用于读取基础模型参数模块11及U型冷却模型参数模块12。

[0050] 所述精轧机组F7判断模块16用于判断精轧机组F7是否接通，若精轧机组F7接通，则表示带钢即将进入层流冷却工艺流程；若精轧机组F7尚未接通，则表示带钢尚未进入层流冷却工艺流程。

[0051] 所述距离感测模块17用于持续感测带钢头部与精轧机组F7之间的距离。所述冷却执行模块18用于根据由距离感测模块17所感测到的带钢头部与精轧机组F7之间的距离以及由模型参数读取模块15所读取到的基础模型参数模块 11及U型冷却模型参数模块12内存储的参数对带钢进行冷却。具体来说，当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第一设定值D1时即开始头部冷却工艺，冷却长度为头部HT的冷却长度HL1，对应的冷却温度为头部冷却温度 T1；当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第二设定值D2时即开始头部缓冲区冷却工艺，冷却长度为头部缓冲区与的冷却长度HL2，冷却温度为头部缓冲区域冷却温度T2；当带钢头部与精轧机组F7之间的距离等于第三设定值 D3时即开始中部冷却工艺，冷却长度为中部的冷却长度ML，冷却温度为卷取温度CT；当带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第四设定值D4时即开始尾部缓冲区冷却工艺，冷却长度为尾部缓冲区的冷却长度TL1，冷却温度为尾部缓冲区的冷却温度T3；当带钢尾部与精轧机组F7之间的距离等于第五设定值D5时即开始尾部冷却工艺，冷却长度为尾部TT的冷却长度TL2，冷却温度为尾部TT的冷却温度T4。

[0052] 以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。