[发明专利]一种型钢穿水冷却高压变频水泵的状态监控方法有效

专利信息
申请号: 201410765933.X 申请日: 2014-12-11
公开(公告)号: CN104668296A 公开(公告)日: 2015-06-03
发明(设计)人: 叶光平;张昱;黄震;李怀迁;包自力;徐洪;刘长青;高凌云;吴卫华;高斌 申请(专利权)人: 马钢(集团)控股有限公司;马鞍山钢铁股份有限公司
主分类号: B21B37/76 分类号: B21B37/76;B21B37/00;B21B45/02
代理公司: 芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107 代理人: 张小虹
地址: 243003 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 型钢 水冷 高压 变频 水泵 状态 监控 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于高炉炼铁的主要炉料的生产工艺,具体涉及一种型钢穿水冷却高压变频水泵的状态监控方法。

背景技术

马钢三钢轧总厂大H型钢精轧机(UF)后穿水冷却系统于2010年投入运行,该系统主要由三台高压水泵(560KW/台)、反冲洗过滤器、穿水旁通阀、Ⅰ段和Ⅱ段轧件穿水冷却装置(包括冷却水喷嘴、喷水控制阀、手动闸阀、冷却水嘴移动框架以及冷却水收集盘等)、轧件冷却水回水槽、回水池、提升泵、高速过滤器以及吸水井等所组成。考虑到单位时间内该系统高压水泵给水量远大于轧件冷却水回水槽的回水量,为了防止型钢冷却水从冷却水收集盘中外溢以及避免高压水泵长期处于憋压和过载状态,该型钢穿水冷却系统必须仅在穿水冷却装置过钢时喷水,而无钢时停止喷水并打开穿水旁通阀,使高压水泵输出的冷却水直接回到系统回水池。基于此,该系统的冷却水控制方式为:当穿水冷却装置过钢时,穿水旁通阀关闭,喷水控制阀打开,型钢穿水冷却;当型钢尾部脱离穿水冷却装置后,系统打开穿水旁通阀,并在2秒钟(即穿水旁通阀的响应时间)后关闭喷水控制阀,穿水冷却装置停止喷水;当型钢头部接近穿水冷却装置时,系统打开喷水控制阀,并在2秒钟(即喷水控制阀的响应时间)后关闭穿水旁通阀,穿水冷却装置处于喷水状态。鉴于该穿水系统的上述冷却水控制方式使其存在多方面的缺陷,如喷水控制阀和穿水旁通阀的频繁切换导致穿水系统高压供水管线出现严重的水锤现象、高压水泵因出口压力受限于喷水阀打开的数目而时常处于憋压运行状态等等。

马钢大H型钢生产线采用由1架二辊可逆式开坯机(BD)、3架U1-E-U2布置的可逆式万能粗轧机组和1架万能精轧机(UF)构成的串列式轧机布置方式,H型钢从进入可逆式万能粗轧机组最后一道次轧制状态到咬入精轧机(UF)所需的时间大约为45秒,穿水冷却系统高压变频水泵的启动时间约为35秒,这样,穿水冷却控制系统将型钢进入万能粗轧机组最后一道次轧制的状态信息作为穿水高压变频水泵的自动启动信号。由此可知,穿水高压变频水泵的自动启动信号在型钢穿水的前45秒发出,在高压变频水泵启动信号发出后,若所选择的高压变频水泵启动条件均满足,则所选择的高压变频水泵将立即启动;若某台选择的高压变频水泵启动条件未满足,则该台高压变频水泵将不能被启动。针对上述的第二种情况,若穿水控制系统能够及时诊断出高压变频水泵未及时启动的状态并给出报警,则轧钢操作人员仍然有一定的时间启动备用的高压变频水泵,以确保型钢的穿水冷却。另外,通过对马钢大H型钢精轧后需要穿水冷却的各种品种规格型钢的统计可知,大H型钢精轧后穿水冷却装置的工作节奏通常在4~6分钟之间,其中型钢通过穿水冷却装置的平均时间为28秒,穿水冷却装置待钢停喷时间为3.5~5.5分钟左右。由此可知,当某台选择的高压变频水泵运行时间过长时,若穿水控制系统能及时诊断出并给出报警,轧钢操作人员可及时进行高压变频水泵的切换。

为了克服该穿水冷却系统所存在的缺陷,我们在2013年9月对该穿水冷却系统高压水泵的供电方式进行了改造,将高压水泵由高压直接供电的不间断运行方式改成高压变频器供电的间断运行方式,改造后的穿水冷却系统结构示意图如下图1所示。改造后的穿水冷却系统具有以下几个特点:高压变频水泵仅在穿水冷却系统过钢时运行无钢时停车;高压变频水泵的运行速度可根据喷水需求量进行调整;冷却系统需要打开的喷水控制阀在选定后将始终处于打开状态,系统无需设置穿水旁通阀。这种型钢精轧后穿水冷却高压变频水泵的启停控制方法至今在国内外还无先例,故此,这种型钢精轧后穿水冷却高压变频水泵的状态监控方法至今在国内外也无先例。对于改造后的穿水冷却系统,为了在系统冷却水不发生外溢的情况下使型钢获得正常冷却,其高压变频水泵必须仅在型钢穿水冷却前完成启动,而在型钢穿水冷却后停车。

发明内容

针对马钢大H型钢生产线轧制节奏较快,穿水冷却高压变频水泵需要频繁启停操作,若穿水冷却控制系统没有高压变频水泵的状态监控功能,一旦发生高压变频水泵启停不及时,必然导致型钢性能不达标以及穿水系统冷却水大量外溢的疑问,为了在连续生产过程中及时发现和处理穿水高压变频水泵的异常状态,本发明提出了一种型钢穿水冷却高压变频水泵的状态监控方法。

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