CN109013713A - 一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统及其控制方法，通过热轧钢板轧后快速冷却过程控制系统完成各级控制系统间的有效衔接，实现了一种用于BTW热轧钢板轧后快速冷却工序，产品质量达到标准要求。本发明实现对BTW热轧钢板进行在线轧后快速冷却工序，在满足生产工艺要求的条件下，节约电能消耗，降低生产成本，提高生产效率；通过过程控制系统将快冷设备与轧线其他设备衔接起来，实现自动化控制与信息通讯。
Description
技术领域
本发明涉及冶金加工过程控制技术领域，特别是涉及一种用于 BTW热轧钢板轧后冷却控制系统及其控制方法。
背景技术
BTW钢是宝钢特钢开发的一种煤矿工程用耐磨钢，宝钢拥有自主知识产权的新一代耐磨钢BTW钢板产品，BTW系列新型锰系耐磨钢在冲击疲劳磨损工况下，在球磨机、颚式破碎机、管道使用中，服役可靠、耐磨性良好，耐磨性和使用寿命比原ZGMn13系列产品可以提高1倍以上。
热轧钢板生产过程流程图如图1，目前普遍的工序是：加热炉板坯加热→除磷→轧制→热矫→冷床→双边剪→定尺剪→翻板下料检查→库存堆放。对于特钢热轧板产线，和中厚板普通钢板产线有较大区别，特钢热轧板产线的钢板长度4‐30米，厚度4‐60mm，宽度在1100‐2600mm,板坯重3‐5吨，而中厚板普通钢板产线，原料坯在20 吨左右，宽度在5.5米，厚度在10‐100mm，但是用于小规格尺寸厚度10‐60、宽度1100‐2600、长度5‐16的特种钢板的快冷系统很少，不能够通过过程控制系统将快冷设备与轧线其他设备衔接起来。一般情况下耐磨钢的热处理工序均使用离线热处理模式，即离线退火加淬火的方式，这种模式天然气消耗量大，成本高。
专利《一种用于钢板在线固溶的轧后快速冷却系统》，申请号 CN201410712582.6,公开号CN105618492A，属于一种热处理装置，该专利描述了一种用于钢板在线固溶的轧后快速冷却系统，其利用钢板在轧制后的轧制余热，通过在热矫直机和冷床之间安装紧凑型上、下全斜喷式快速冷却装置，在线对钢板进行固溶处理，实现了钢板的均匀冷却和冷却过程的全自动精确控制。
专利《一种用于钢板在线固溶的钢板生产方法、装置及控制系统》，申请号CN201410709470.5,公开号CN105618491A，属于一种钢板固溶装置，该专利描述了一种用于钢板在线固溶的钢板生产方法、装置及控制系统，其利用钢板在轧制后的轧制余热，在线对钢板进行固溶处理，以获得符合产品要求的特定的钢板金相组织和各项性能，节省离线热处理二次加热的碳排放和大量能耗。该生产装置及控制系统投资少，冷却装置紧凑节能，冷却速率高，可进行控制冷却的钢板的厚度规格范围大，自动控制精度高，冷却后板形良好，不仅可用于钢板的在线固溶处理，而且对于需要轧后快速冷却的工艺、甚至离线淬火工艺都可以应用。
发明内容
本发明为了实现BTW热轧钢板轧后快速冷却，提供了一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统及其控制方法，实现对BTW热轧钢板进行在线轧后快速冷却工序，在满足生产工艺要求的条件下，节约电能消耗，降低生产成本，提高生产效率。
本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，包括快冷过程控制系统、 mes系统、加热炉过程控制系统、快冷基础自动化系统、轧线过程控制系统、热矫直机模型系统，所述mes系统、加热炉过程控制系统、快冷基础自动化系统、轧线过程控制系统、热矫直机模型系统分别与快冷过程控制系统相连；所述mes系统接收并存储快冷计划给快冷过程控制系统下达的快冷计划；所述加热炉过程控制系统发出板坯出炉信息给快冷过程控制系统；所述快冷基础自动化系统下达设定值和轧制实绩给快冷过程控制系统；所述轧线过程控制系统发布轧制实绩给快冷过程控制系统；所述热矫直机模型系统发布钢板温度、尺寸给快冷过程控制系统。
进一步地，所述快冷基础自动化系统完成水量、辊缝调整、辊速设定及摆动计时。
进一步地，所述快冷基础自动化系统与热矫直机模型系统相连。
进一步地，所述快冷基础自动化系统与热矫直机模型系统辊速设定值同步，快冷辊速与热矫辊道速度匹配。
进一步地，所述快冷过程控制系统包括一台服务器、1台工程师站及1台现场操作终端。
进一步地，所述服务器为HP 580，用于数据收集，计划下达，快冷模型计算，设定值下达。
进一步地，所述工程师站及1台现场操作终端采用HP Compaq 8300Elite立卧可转换台式电脑。
一种用于BTW热轧钢板轧后冷却控制方法，包括以下步骤：
S1、轧制控制系统发出板坯出炉指令；
S2、加热炉基础自动化发板坯已出炉电文给加热炉过程控制系统，同时板坯出炉信号发给快冷过程控制系统；
S3、轧线过程控制系统监控板坯出炉画面，同时快冷过程控制系统触发快冷模型，计算喷水装置水量、辊道转速、摆动时间、热矫直机匹配速度；
S4、板坯到达轧机，控制系统完成轧制；
S5、钢板移动到热矫直机，热矫模型计算矫直参数，矫直机过程控制系统下达参数给基础控制系统，完成钢板矫直，同时匹配和快冷辊道速度；
S6、钢板进入快冷装置，完成摆动和步进，并累计计算快冷时间；
S7、判断是否到快冷预设值时间，如果到达预设定时间，则进行下一步；如果没有到达预设定时间，则继续执行步骤S6；
S8、基础自动化控制系统完成将钢板移动到冷床，快冷过程控制系统发送快冷实绩信息给mes系统，同时存储快冷参数数据，完成剪切。
本发明的有益效果：一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统及其控制方法，快速冷却过程控制系统是在线快冷工序的最重要环节，通过热轧钢板轧后快速冷却过程控制系统完成各级控制系统间的有效衔接，实现对BTW热轧钢板进行在线轧后快速冷却工序，在满足生产工艺要求的条件下，产品质量达到标准要求，节约电能消耗，降低生产成本，提高生产效率；通过过程控制系统将快冷设备与轧线其他设备衔接起来，实现自动化控制与信息通讯。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：
图1是热轧钢板生产过程流程图；
图2是本发明控制系统原理框图；
图3是本发明控制方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明技术方案的内容和优势更加清楚明了，下面结合附图对本发明进一步描述。
结合图2，一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，包括快冷过程控制系统、mes系统、加热炉过程控制系统、快冷基础自动化系统、轧线过程控制系统、热矫直机模型系统。mes系统、加热炉过程控制系统、快冷基础自动化系统、轧线过程控制系统、热矫直机模型系统分别与快冷过程控制系统相连。mes系统接收并存储快冷计划给快冷过程控制系统下达的快冷计划；加热炉过程控制系统发出板坯出炉信息给快冷过程控制系统；快冷基础自动化系统下达设定值和轧制实绩给快冷过程控制系统；轧线过程控制系统发布轧制实绩给快冷过程控制系统；热矫直机模型系统发布钢板温度、尺寸给快冷过程控制系统。
快冷基础自动化系统完成水量、辊缝调整、辊速设定及摆动计时。快冷基础自动化系统与热矫直机模型系统相连。快冷基础自动化系统与热矫直机模型系统辊速设定值同步，快冷辊速与热矫辊道速度匹配。快冷过程控制系统包括一台服务器、1台工程师站及1台现场操作终端。服务器可以为HP 580，用于数据收集，计划下达，快冷模型计算，设定值下达。工程师站及1台现场操作终端采用HP Compaq 8300Elite立卧可转换台式电脑。
结合图3，一种用于热轧钢板轧后冷却控制方法，包括以下步骤：
S1、轧制控制系统发出板坯出炉指令；
S2、加热炉基础自动化发板坯已出炉电文给加热炉过程控制系统，同时板坯出炉信号发给快冷过程控制系统；
S3、轧线过程控制系统监控板坯出炉画面，同时快冷过程控制系统触发快冷模型，计算喷水装置水量、辊道转速、摆动时间、热矫直机匹配速度；
S4、板坯到达轧机，控制系统完成轧制；
S5、钢板移动到热矫直机，热矫模型计算矫直参数，矫直机过程控制系统下达参数给基础控制系统，完成钢板矫直，同时匹配和快冷辊道速度；
S6、钢板进入快冷装置，完成摆动和步进，并累计计算快冷时间；
S7、判断是否到快冷预设值时间，如果到达预设定时间，则进行下一步；如果没有到达预设定时间，则继续执行步骤S6；
S8、基础自动化控制系统完成将钢板移动到冷床，快冷过程控制系统发送快冷实绩信息给mes系统，同时存储快冷参数数据，完成剪切。
本发明实施例用于宝钢特钢热轧厂轧后快速冷却装置上，该过程控制系统将轧线控制系统、热矫直机模型系统及快冷设备基础控制系统有效的衔接起来，最终实现BTW热轧钢板轧后快速冷却工序，并达到了节能的目的，目前已经常态化运行。
本发明用于BTW热轧钢板轧后冷却控制系统及其控制方法，快速冷却过程控制系统是在线快冷工序的最重要环节，通过热轧钢板轧后快速冷却过程控制系统完成各级控制系统间的有效衔接，实现对BTW 热轧钢板进行在线轧后快速冷却工序，在满足生产工艺要求的条件下，产品质量达到标准要求，节约电能消耗，降低生产成本，提高生产效率；通过过程控制系统将快冷设备与轧线其他设备衔接起来，实现自动化控制与信息通讯。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：包括快冷过程控制系统、mes系统、加热炉过程控制系统、快冷基础自动化系统、轧线过程控制系统、热矫直机模型系统，所述mes系统、加热炉过程控制系统、快冷基础自动化系统、轧线过程控制系统、热矫直机模型系统分别与快冷过程控制系统相连；所述mes系统接收并存储快冷计划给快冷过程控制系统下达的快冷计划；所述加热炉过程控制系统发出板坯出炉信息给快冷过程控制系统；所述快冷基础自动化系统下达设定值和轧制实绩给快冷过程控制系统；所述轧线过程控制系统发布轧制实绩给快冷过程控制系统；所述热矫直机模型系统发布钢板温度、尺寸给快冷过程控制系统。
2.按照权利要求1所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：所述快冷基础自动化系统完成水量、辊缝调整、辊速设定及摆动计时。
3.按照权利要求1所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：所述快冷基础自动化系统与热矫直机模型系统相连。
4.按照权利要求3所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：所述快冷基础自动化系统与热矫直机模型系统辊速设定值同步，快冷辊速与热矫辊道速度匹配。
5.按照权利要求1所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：所述快冷过程控制系统包括一台服务器、1台工程师站及1台现场操作终端。
6.按照权利要求5所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：所述服务器为HP 580，用于数据收集，计划下达，快冷模型计算，设定值下达。
7.按照权利要求5所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制系统，其特征在于：所述工程师站及1台现场操作终端采用HP Compaq 8300Elite立卧可转换台式电脑。
8.按照权利要求1所述的一种用于热轧钢板轧后冷却控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、轧制控制系统发出板坯出炉指令；
S2、加热炉基础自动化发板坯已出炉电文给加热炉过程控制系统，同时板坯出炉信号发给快冷过程控制系统；
S3、轧线过程控制系统监控板坯出炉画面，同时快冷过程控制系统触发快冷模型，计算喷水装置水量、辊道转速、摆动时间、热矫直机匹配速度；
S4、板坯到达轧机，控制系统完成轧制；
S5、钢板移动到热矫直机，热矫模型计算矫直参数，矫直机过程控制系统下达参数给基础控制系统，完成钢板矫直，同时匹配和快冷辊道速度；
S6、钢板进入快冷装置，完成摆动和步进，并累计计算快冷时间；
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181218 |