[发明专利]一种热轧带钢层流冷却水温测量方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢检测工艺领域，尤其涉及一种用于热轧带钢层流冷却水温的测量方法。

背景技术

热轧带钢卷取温度是影响热轧带钢产品性能指标的关键因素，其控制精度直接影响带钢的组织和力学性能。当实际卷取温度超出要求的范围，钢卷的性能会变差，所以保证热轧带钢卷取温度达到规定的目标温度范围，提高卷取温度控制精度一直是热连轧领域关注的重要问题。

热轧带钢层流冷却控制系统是目前热轧行业最常用的带钢卷取温度控制系统，该系统结构十分复杂，它涉及层流水温、带钢温度、速度、厚度、轧件内部的组织结构以及相变等多方面的问题。从控制角度看，具有典型的多变量、非线性、强耦合特征，因热轧带钢卷取温度控制的发展经过了一个比较长的时间。从上个世纪60年代开始，层流模型研发人员开始解析层流水温、带钢温度、速度等影响卷取温度控制的因素，并将其应用到层流冷却控制模型后，其控制效果发生了质的飞跃。

经检索，CN102284511A提供了“一种带钢层流冷却温度自适应方法”，CN102397887A公开了一种“抑制带钢在层流冷却中尾部温度波动的方法”，而CN101456038则提供一种“热轧带钢层流冷却过程板带温度监测方法”，但上述方法的共同缺陷是均忽略了层流水温对带钢卷取温度控制的影响，从而当水温发生变化时，将不可避免地致使温度控制精度降低。少部分控制系统采用理论计算水温的方法参与层流模型计算，虽然卷取温度控制精度会有一定程度提高，但当轧线停轧或环境温度变化明显时，理论计算亦会出现较大偏差，卷取温度控制精度同样降低，并进而造成产品性能均匀性差。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种可以为层流冷却自动控制系统提供准确的实际水温数据，从而提高带钢卷取温度控制精度和产品性能合格率的热轧带钢层流冷却水温测量方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种热轧带钢层流冷却水温测量方法，其特征在于：

在第二个和最后一个层流冷却水箱内分别设置一热电阻，热电阻设置于距层流冷却水箱底面190-210mm处；

在PLC控制柜配置A/D转换模块；同时安装2台直流电源和温度变送器；

热电阻通过控制电缆连接温度变送器，温度变送器输出端与A/D转换模块连接；

在轧制生产过程中，实际水温输出时序取第二架精轧机咬钢信号与层流自动控制系统计算时序同步，即当第二架精轧机穿带咬钢时，温度变送器将从热电阻接收的实测温度信号转换成电流模拟信号并输送给A/D转换模块，A/D转换模块将电流模拟信号转换成数字信号，通过PLC的CPU读取数字信号，并输出现场层流冷却的冷却水实际温度。

本发明的有益效果为：

由于本发明实际水温输出时序与层流自动控制系统计算时序同步，因此可以为层流冷却自动控制系统提供准确的实际水温数据，从而提高带钢卷取温度控制精度命中率0.5%以上，使带钢的产品性能均匀性改善，产品性能合格率提高。

具体实施方式

以F1-72七架精轧机、1#-5#五个层流冷却水箱为例，其热轧带钢层流冷却水温测量方法的具体内容和控制过程为：

在2#和5#层流冷却水箱内分别安装一个分度号为Pt100的工业用热电阻，热电阻设置的具体位置为距2#和5#层流冷却水箱底面200mm处，并用角钢固定。热电阻设置的具体位置直接关系到水温测量的准确性及稳定性。

在PLC控制柜中安装2台输入为Pt100、输出0-10V、24V直流电源、量程为0-60℃的温度变送器；同时，配置一块将电流转换成数字信号的A/D转换模块。

其连接方式为：通过控制电缆将热电阻连接到温度变送器上，温度变送器输出端则与A/D转换模块连接。

在轧制生产过程中，实际水温输出时序取第二架精轧机F2的咬钢信号与层流自动控制系统计算时序同步，当F2穿带咬钢时，温度变送器将从热电阻接收的实测温度信号转换成电流模拟信号并输送给A/D转换模块，A/D转换模块将电流模拟信号转换成数字信号，通过PLC的CPU读取数字信号，并输出现场层流冷却的冷却水实际温度，实现对热轧带钢层流冷却实际水温的准确测量，从而为层流冷却自动控制系统提供准确的实际水温数据。