[发明专利]加速层流冷却设备冷却工艺集成方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢板层流冷却技术领域，特别是提供了一种加速层流冷却设备(以下称ACC)冷却工艺集成方法，尤其是有模型基础的自动化层流冷却设备。

背景技术

ACC层流冷却设备无需人工操作，全部由现场传感器进行物料跟踪和温度检测来进行对钢板的冷却，由于轧制节奏过快，导致ACC物料跟踪系统无法精准定位钢板，同时厚板冷却由于同板温差过大，经常会导致水冷后钢板终冷温度偏差过大以及板形飘曲。严重影响钢板的质量。

目前，厚板轧制由于轧制过程中同板温差的存在导致钢板水冷后飘曲问题；ACC板形问题是中厚板生产中ACC工艺控制难点，尤其对于宽板(＞3300mm)或终冷温度低冷却强度大时，钢板板形更易发生瓢曲。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ACC冷却工艺集成方法，解决了厚板轧制由于轧制过程中同板温差的存在导致钢板水冷后飘曲问题，尤其对于宽板(＞3300mm)或终冷温度低冷却强度大时，钢板板形更易发生瓢曲。

本发明的工艺为

1、建立了随流量、厚度规格变化的上下集管水比函数；即F_ratio＝f_{(thickness，Top-flow)}，(F_ratio是下集管水流量与下集管水流量的比值，f_{(thickness-flow)}是钢板厚度与钢板上集管水之间的对应关系)内容见表1。在管层流上下集管换热特性研究基础上，根据钢板上下表面冷却强度不均与板形瓢曲关系，建立了随流量、厚度规格变化的上下集管水比函数。厚度规格8～150mm，流量范围200～500L/m².min。规格越薄、流量越小，对应的集管水比值越小。对于薄规格钢板，水比值随流量增加而小幅增加，随着厚度规格加大(尤其＞40mm)，水比值随流量增加而显著增加，也就是说厚度规格对水比值影响大于流量。

2.为了不影响原高温区终冷温度控制，考虑其他钢种水冷工艺操作要点要求，我们将ACC二级自动化模型程序中的adaption(自适应)程序段中的第7位KTS2值(1～9)重新设计：当钢板终冷温度大于501℃时，KTS2＝1。当钢板终冷温度大于531℃时，KTS2＝2。依次递增直到终冷温度上限为700℃时，KTS2＝9为止，将PDI(原始数据)中的CST(终冷温度)值所对应的自适应温度范围扩大至501～711℃，设计的温度下限在现场模拟计算中可以实现。

3.针对不同厚度规格钢板建立温度补偿值，表2所示，统计不同厚度规格轧机发出的终轧温度与ACC入口检测温度误差规律，通过接口文件，对终轧计算温度进行补偿，减小辊道速度在线调整量，保证钢板的冷却均匀性。

4.根据辊道速度和钢板在辊道上运行的时间来计算出钢板头部离轧机中心线的距离，同时把计算出的钢板头位置与该传感器距离轧机中心线的固定数值进行比较来判断，从而模拟这些跟踪传感器的位置。当生产时传感器出现意外故障，可以用最短的时间使用头尾位置检测物料到位情况。

5.通过修改ACC自动化控制系统中预计算触发的条件，轧机只在最后一个道次发送给ACC钢板的PDI数据，屏蔽了中间道次发送的不稳定的PDI数据.同时ACC不在进行同块钢板2个PDI数据的比较，只接受最后一个道次的钢板PDI数据并进行预计算.同时减少ACC自动化冷却的启动条件来解决钢板因为少条件不能冷却的问题。

下面对本发明的原理进行说明：

一、ACC层流冷却设备属于自动化控制，其水流量大小，辊道速度，集管数量，温度控制等一系列功能都是在ACC二级自动化模型的控制下进行的，此次冷却工艺集成方法是建立在二级自动化模型的基础上进行的，部分方法是对二级自动化模型程序中的参数进行修改。

二、在同样流量情况下，ACC上集管冲击区冷却能力远强于下集管，因此，为保证钢板上下表面冷却强度均匀，保证钢板在快速冷却过程中保持良好的板形平直度，下集管流量就要大于相对应的上集管流量。因此合适的下/上集管流量比值(水比)就成为决定板形平直关键参数之一。

当ACC设备参数一定条件下，水比值就主要与厚度规格、流量有关，即F_ratio＝f_{(thickness，Top-flow)}，在管层流上下集管换热特性研究基础上，根据钢板上下表面冷却强度不均与板形瓢曲关系，我们建立了随流量、厚度规格变化的上下集管水比函数。

三.为了提高ACC设备的冷却能力，对ACC控冷模型中的终冷温度自适应的温度范围进行了重新调整，扩大了钢板终冷温度的范围和准确性。