一種在線自動保養熱軋層流冷卻集管的方法與流程

本發明屬于自動化控制技術領域，提供了一種在線自動保養熱軋層流冷卻集管的方法。此方法綜合考慮熱軋軋線生產特點和層流冷卻集管操作，巧妙應用自動化控制系統的邏輯信號來實現延長層流冷卻集管壽命的功能。

背景技術：

熱軋層流冷卻功能主要是通過大量層流冷卻集管的噴水來使精軋軋制后的高溫帶鋼快速降溫，達到產品的工藝要求。這些層流冷卻集管分為上噴水集管和下噴水集管，上下噴水集管都分組控制，不同的鋼種對溫度的要求不同，因此軋制過程中層流冷卻集管的開啟數量也不同，有些層流冷卻集管甚至長時間不能開啟。由于長時間受到高溫烘烤和水蒸汽的侵蝕，層流冷卻集管的故障率高、壽命短，對產品的質量造成了一定影響，并且間接地增加了生產成本。

如何在不影響正常生產的前提下，來降低層流冷卻集管的故障率、延長其使用壽命？降低環境溫度、減少水汽這些方法都不符合現場實際，那么只能從邏輯控制上下功夫，通過開發新功能來延長層流冷卻集管使用壽命。熱軋層流冷卻控制系統原設計把層流冷卻集管的控制模式分為自動和手動、正常軋鋼時通過自動控制層流冷卻集管噴水、操作工可以干預每根集管的噴水功能，但沒有考慮層流冷卻集管保護功能，此方法在尊重原設計的基礎上，增加新功能，實現了延長層流冷卻集管使用壽命的功能。

技術實現要素：

本發明結合熱軋生產線的生產特點，提出一種新的層流冷卻集管的控制方法，充分利用軋鋼間隙的時間來對層流冷卻集管進行保養，以延長其使用壽命。

熱軋層流冷卻集管自動控制原理：層流冷卻集管分為上下集管和側噴集管，上下集管用于帶鋼的溫度控制，側噴集管主要作用是使用高壓水封鎖冷卻水的噴濺和去除帶鋼表面殘留的冷卻水。上集管安裝在機械懸臂上，機械懸臂通過液壓控制提升和下降動作；層流冷卻集管的運行模式分為手動和自動，自動模式下由二級CTC(Coil Temperature Control)服務器根據帶鋼的軋制情況和目標溫度來控制每組集管的開關，一級PLC(Programmable Logic Controller)執行二級指令；在手動模式下，操作工在畫面上直接控制層流冷卻集管的開關；自動運行時，軋線發生故障產生快停后，層流冷卻集管的機械懸臂自動抬起。

具體的工藝步驟

步驟一、判斷控制層流冷卻集管噴水的電磁閥供電是否正常，每組層流冷卻集管的懸臂 是否在下位，當電磁閥供電正常同時懸臂在下位時允許開啟層流集管保養功能。

步驟二、判斷精軋區域和層流區域的設備帶載情況，如果精軋機F1-F7帶載或者層流輥道中有帶載的輥道，則不能啟動層流冷卻集管保養功能。

步驟三、層流輥道的速度如果為零，則不開啟層流冷卻集管保養功能。

步驟四、判斷層流冷卻集管的控制模式，當層流冷卻集管的控制模式為自動模式時允許開啟層流冷卻集管保養功能。

步驟五、自動模式下，無論層流冷卻集管接收到開啟命令還是關閉命令，都不允許開啟層流冷卻集管保養功能。

步驟六、當操作工選擇投入層流冷卻集管保養功能時才允許開啟保養功能。

步驟七、設定層流冷卻集管的保養時間，設定保養時間到則關閉層流冷卻集管保養功能。

步驟八、手動模式下，層流冷卻集管的保養完全由操作工手動控制。

步驟九、層流區域設備有模式轉換時，層流冷卻集管的保養功能自動關閉。

所述的保養時間根據現場批量目標溫度高低來確定保養時間的長短。

所述的保養時間，以每根鵝頸管水壓大約為0.057bar的壓力噴水保養為10s-30s。

有益效果

層流冷卻集管保養功能對熱軋層流自動化控制功能進行了完善，充分考慮現場實際情況的同時適當延長了層流冷卻集管的使用壽命，在增收節支方面做出了卓越貢獻。

層流冷卻集管保養功能在層流區域無帶鋼通過期間開啟，有效地降低了區域的環境溫度，對層流輥道進行及時的冷卻，延長了輥道的使用壽命。

層流冷卻集管保養功能的投入使控制層流冷卻集管噴水的氣動電磁閥能夠周期性地開啟關閉，保障了閥的靈敏度，降低了電磁閥故障率。

附圖說明

圖1為層流冷卻集管保養功能的工藝設計結構圖。

圖2為層流冷卻集管保養功能的原理圖。

圖中A為二級CTC模型功能塊向PLC發送的閥動作命令，B為PLC反饋給二級CTC模型的閥的動作條件狀態，C為PLC發送給遠程站的動作指令信號。

圖3為層流冷卻集管保養功能的流程圖。

具體實施方式

圖3即為在線自動保養熱軋層流冷卻集管的具體實施方式，首先做好準備工作，充分理解當前層流冷卻集管噴水的設備構成、自動控制系統和工藝，為保養功能的開發拓展思路，掌握控制要點；在保證層流冷卻集管能夠滿足軋鋼時工藝控制要求的前提下，增加層流冷卻 集管保養功能，保障層流區域所有設備運行穩定。

步驟一、判斷控制層流冷卻集管噴水的電磁閥供電是否正常，每組層流冷卻集管的懸臂是否在下位，當電磁閥供電正常同時懸臂在下位時允許開啟層流集管保養功能。

步驟二、判斷精軋區域和層流區域的設備帶載情況，如果精軋機F1-F7帶載或者層流輥道中有帶載的輥道，則不能啟動層流集管保養功能。

步驟三、層流輥道的速度如果為零，則不開啟層流冷卻集管保養功能。

步驟四、判斷層流冷卻集管的控制模式，當層流集管的控制模式為自動模式時允許開啟層流冷卻集管保養功能。

步驟五、自動模式下，無論層流冷卻集管接收到開啟命令還是關閉命令，都不允許開啟層流冷卻集管保養功能。

步驟六、在人機界面中增加層流冷卻集管保養功能的控制畫面，當操作工選擇投入層流冷卻集管保養功能時才允許開啟保養功能。

步驟七、設定層流冷卻集管的保養功能保養時間，設定保養時間到則關閉層流冷卻集管保養功能。保養時長根據現場情況可以進行調節，比如在批量目標溫度高的鋼種需要保養時間長一些、目標溫度低的批量鋼種需要保養時間短一些。保養功能開啟后集管水壓恢復需要的時間影響保養功能的開啟時長。根據現場調試經驗，以每根鵝頸管水壓大約為0.057bar的壓力噴水10s-30s為宜。

步驟八、手動模式下，層流冷卻集管的保養完全由操作工手動控制。

步驟九、軋線停止運行或準備啟動時，層流區域設備有模式轉換，層流冷卻集管的保養功能自動關閉。

以上結合附圖對本發明技術的實施方式作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發明的范圍，本發明的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本發明權利要求基礎上的改動都是本發明的保護范圍。