[发明专利]一种实现热轧带钢起始端特殊冷却的控制方法

说明书

本发明提供一种实现热轧带钢起始端特殊冷却的控制方法，包括内容：(1)变频泵供水的流量开环控制：(2)旁通调节阀门的压力闭环控制；(3)变频泵工作频率阶梯式升频控制；(4)超快冷冷却阀门响应时间标定及带钢起始端位置跟踪控制。应用本发明所述控制方法，解决了超快冷冷却阀门短时间内大量开闭所造成的管路流量与压力波动的问题，保证了高压供水的流量与压力的控制精度，实现了超快冷高压控制模式下带钢起始端特殊冷却控制功能，减少了设备修理及维护的费用、提高了产品的成材率，创造了良好的经济效益。

技术领域

本发明属于热轧带钢轧制技术领域，特别涉及一种实现热轧超快冷高压生产带钢起始端特殊冷却功能的控制方法。

背景技术

基于以超快速冷却为核心的高速连轧技术和控制冷却技术，即新一代TMCP工艺技术，可以在保持或提高材料塑韧性和使用性能的前提下，节省钢材主要合金元素用量，降低企业的生产成本。超快冷冷却控制系统作为带钢轧后冷却设备，其技术特点为采用高压喷射方式，打破带钢与冷却水之间的汽膜，实现高效射流冲击换热和核态沸腾换热，进而提高带钢的冷却速度。因此，超快冷冷却系统中供水压力与流量的稳定是实现高精度过程温度控制的前提。

到目前为止，为了保证超快冷供水管路的压力及流量稳定，普遍采用的控制方式为供水设备负责管路压力的闭环控制，即由供水泵站的液力耦合器、或变频泵与工频泵组合、或单独变频泵所构成的供水设备，通过调整液力耦合器开口度、或变频泵工作频率进行PID压力闭环控制。

但是，由于泵站供水设备距离超快冷现场冷却阀门较远，管路内供水压力传导过程使得压力闭环控制存在滞后问题，并且与供水管路内的压力与流量的耦合作用叠加，造成超快冷高压控制模式下超快冷冷却阀门的短时间内集中开启后供水管路压力与流量的长时间剧烈波动，影响带钢冷却过程均匀性，无法实现带钢长度方向上的目标卷取温度的高精度控制。

在实际生产厚规格、或高强级别带钢时，为防止卷取区域内发生堆钢事故，又需要实现带钢起始端特殊冷却功能，即带钢起始端设定长度内不进行喷水冷却、后续带身需要喷水冷却至目标卷取温度的控制要求。由于当前超快冷高压模式下流量与压力控制方案中存在上述问题，因此也就无法实现超快冷高压冷却模式下高精度的带钢起始端特殊冷却功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现超快冷高压控制模式下带钢起始端特殊冷却功能的控制方法。

本发明为实现上述发明目的，所采用的技术方案是：

一种实现热轧带钢起始端特殊冷却的控制方法，该方法应用于热轧超快冷冷却控制系统中，采用不同设备对超快冷供水流量与压力进行单独控制，以及变频泵工作频率采用阶梯式升频控制，具体包括：

(1)变频泵进行供水流量开环控制，对变频泵工作频率与供水流量测量，通过数据拟合方式得到变频泵工作频率与供水流量关系曲线；

(2)旁通调节阀门进行压力PID闭环控制；

(3)变频泵工作频率由基准工作频率F_base升频至目标值F_target采用阶梯式升频控制方式；

(4)对超快冷冷却阀门响应时间进行标定，并对带钢起始端位置跟踪控制。

进一步，所述的一种实现热轧带钢起始端特殊冷却的控制方法，所述内容(1)中变频泵供水的流量开环控制操作步骤包括：

S1：将旁通调节阀开口度设置为70％，通过调整超快冷冷却阀门的开闭及变频泵工作频率，将管路压力调整为目标范围即0.85±0.02MPa、且满足变频泵出水口供水流量为500m³/h，记录此时刻变频泵工作频率；