CN103909103A - 一种板坯除鳞泵系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种板坯除鳞泵系统，其包括一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组与一节能控制器，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组生产高压冷水并将高压冷水通入一总管路；所述总管路连接多个喷射阀，所述各喷射阀分别对着不同的工位;所述节能控制器在保证两除鳞泵组的总供水量始终满足所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使两除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；在任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。本发明通过控制变频除鳞泵组的工作频率使两除鳞泵组总供水量与全部喷射阀的总喷水量相当，减少了不必要的能源浪费。

Description

一种板坯除鳞泵系统及方法

技术领域

    本发明涉及高压水除鳞领域，特别是一种可变频工作的板坯除鳞泵系统及方法。

背景技术

    现有技术采用的高压水除鳞是利用高压泵产生的高压水，通过除鳞箱中的喷射阀喷射出来，打击在高温的板坯上，先靠高压水在板坯上急剧冷却，使氧化铁皮与板坯体产生温差，使表面的氧化铁皮龟裂的机械脱鳞，再靠高压水产生的打击力铲除板坯表面的铁皮。

    整个除鳞系统由多台高压除鳞泵组成，每台除鳞泵都含一个出口阀，最小流量阀、润滑泵及一些传感器。当除鳞泵开启时对应的出口阀也会打开，出口阀都接在总管道上把高压水送到喷射阀。当板坯到达除鳞箱，热轧主线PLC控制喷射阀打开。若蓄能器的液位到达最低设定值时，高压液位计（或高压差压计）传出信号给控制系统，控制系统自动关闭最低液面阀，以防止高压气体窜入管路系统，此时最低液面阀有单向阀的功能，即高压水只能进入蓄能器；当蓄能器水位恢复正常状态时，最低液面阀恢复正常状态；若蓄能器的液位到达最高设定值且压力值到规定范围下限时，控制系统自动启动空压机向蓄能器补气。

    现有技术为了满足除鳞时的压力要求会开启多台工频除鳞泵，除鳞喷射阀主要分布在加热炉后、粗轧机前、粗轧机后、精轧机前、精轧机后，当板坯经过除鳞箱，此时喷射阀才会打开。在喷射阀都关闭后，除鳞系统就不需要用水，但泵还在运行无法把流量输出，泵体就会剧烈震动和发热。在这种情况下，泵出口的最小流量阀会自动开启排放一部份水，通过打开最小流量阀可以泄掉压力不发生震动还能带走一部份热量。由于除鳞喷射周期很短，为保证工频运行下除鳞泵在小流量输出时，功率会有所降低。一般泵厂家会通过机械方式进行节能控制，通过调节流孔板来调节最小流量阀输出的大小，在保持系统稳定运行的前提下，把最小流量阀输出调小。

    以一台10KV、额定电流191A、额定流量350m3/h的高压泵电机为例，除鳞时打开喷射阀数量不同工频泵电流在160A~190A之间变化，在不除鳞时打开最小流量阀泄压，泵电流下降到110A。系统稳定最小流量阀大部分时间都是打开的，造成了能量浪费。

发明内容

    本发明提供了一种板坯除鳞方法，其包括以下步骤：

1）提供一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组，将所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组通过一总管路连接，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组生产高压冷水并将所述高压冷水通入所述总管路；所述总管路连接多个喷射阀，所述喷射阀分别对着不同的工位；

2）分别向所述不同的的工位传送板坯，提前获取各个板坯到达相应工位的时间；

3）根据所述各个板坯到达相应工位的时间，获取所述各板坯到达相应工位时所述全部喷射阀需要的总喷水量，在全部工位上没有板坯时所述全部喷射阀需要的总喷水量为零；

4）在保证所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量始终大于或等于所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；

5）在任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。

    较佳地，所述步骤4）的具体过程包括：

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量小于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，提高所述变频除鳞泵组的工作频率使所述喷射阀在喷水量增加时所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量大于或等于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，控制所述变频除鳞泵组的工作频率不变；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量减少时，减低所述变频除鳞泵组的工作频率直至所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量或所述变频除鳞泵组的工作频率降低至最低。

较佳地，在所述变频除鳞泵组在提高工作频率前，根据所述变频除鳞泵组需要提高的工作频率值及其工作频率改变速率得到所述变频除鳞泵组提升工作频率需要的时间值，在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前至少所述时间值开始提升所述变频除鳞泵组的工作频率。

较佳地，所述工频除鳞泵组包括至少一个工频除鳞泵，所述变频除鳞泵组包括至少一个变频除鳞泵，所述各工频除鳞泵与变频除鳞泵分别并联在所述总管路上。

较佳地，改变所述变频除鳞泵组的工作频率的过程为：

以同样的幅度改变所述变频除鳞泵组中的全部变频除鳞泵的工作频率。

本发明还提供了一种板坯除鳞泵系统，其包括一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组与一节能控制器，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组通过一总管路连接，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组生产高压冷水并将高压冷水通入所述总管路；所述总管路连接多个喷射阀，所述喷射阀分别对着不同的工位；

其通过一传送装置分别向所述不同的的工位传送板坯，所述节能控制器提前获取各个板坯到达相应工位的时间；

所述节能控制器根据所述各个板坯到达相应工位的时间，获取所述各板坯到达相应工位时所述全部喷射阀需要的总喷水量，在全部工位上没有板坯时所述全部喷射阀需要的总喷水量为零；

所述节能控制器在保证所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量始终满足所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。

较佳地，在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量小于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时；所述节能控制器提高所述变频除鳞泵组的工作频率使所述喷射阀在喷水量增加时所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量大于或等于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，所述节能控制器控制所述变频除鳞泵组的工作频率不变；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量减少时，所述节能控制器减低所述变频除鳞泵组的工作频率直至所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量或所述变频除鳞泵组的工作频率降低至最低。

较佳地，所述变频除鳞泵组以一定的速率改变工作频率，在所述变频除鳞泵组在提高工作频率前，所述节能控制器根据所述变频除鳞泵组需要提高的工作频率值与的工作频率改变速率得到提高所述变频除鳞泵组工作频率需要的时间值，并在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前至少所述时间值开始提升所述变频除鳞泵组的工作频率。

较佳地，所述工频除鳞泵组包括至少一个工频除鳞泵，所述变频除鳞泵组包括至少一个变频除鳞泵，所述各工频除鳞泵与变频除鳞泵分别并联在所述总管路上。

较佳地，所述节能控制器改变所述变频除鳞泵组的工作频率的过程为：

以同样的幅度改变所述变频除鳞泵组中的全部变频除鳞泵的工作频率。

本发明通过控制变频除鳞泵变频，在全部喷射阀所需总喷水量较高时，变频除鳞泵组提高工作频率以使总工频除鳞泵组与变频除鳞泵组达到全部喷射阀所需的总喷水流量；在全部喷射阀不需要喷水或所需总喷水量较低时，降低变频除鳞泵组的工作频率，并且在不除鳞时变频除鳞泵组可以运行在更低的频率，电流值大幅下降。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的板坯除鳞系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的板坯除鳞方法过程图。

具体实施方式

    实施例一

    如图1所示，本发明实施例提供了一种板坯除鳞泵系统，其包括一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组1与一节能控制器2，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组1通过一总管路连接，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组1生产高压冷水并将高压冷水通入所述总管路；所述总管路连接多个喷射阀4，喷射阀4分别对着不同的工位；

其通过一传送装置分别向所述不同的的工位传送板坯，节能控制器2提前获取各个板坯到达相应工位的时间；

节能控制器2根据所述各个板坯到达相应工位的时间，获取所述各板坯到达相应工位时喷射阀4需要的总喷水量，在全部工位上没有板坯时所述全部喷射阀需要的总喷水量为零；

所述节能控制器在保证所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量始终满足所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述时间内任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。

本实施例中，各个板坯通过辊道传送到相应的工位上，所述节能控制器通过一主轧线PLC1获取各个板坯的精确位置，并通过辊道的传送速度得到各个板坯到达相应工位上的具体时间，在各个板坯到达相应的工位时，主轧线PLC控制相应的喷射阀打开并喷水执行除鳞。本发明也可以采用其他定位方法获取各个板坯精确位置，比如GPS定位、热成像定位等，本发明并不对获取板坯位置及其到达相应工位的具体时间的方法做限定，本实施例仅为本发明的一常用实例。

其中，所述工频除鳞泵组包括至少一个工频除鳞泵，所述变频除鳞泵组包括至少一个变频除鳞泵，所述各工频除鳞泵与变频除鳞泵分别并联在所述总管路上。本实施例提供的变频除鳞泵是通过变频器实现工作频率变化的。

本实施例提供的工位包括加热炉后、粗轧机前、粗轧机后、精轧机前、精轧机后，加热炉后、粗轧机前、粗轧机后、精轧机前、精轧机后分别设有用于除鳞的喷射阀。图2给出了变频除鳞泵组的各变频器的频率变化与全部喷射阀的总喷水量关系，其中精轧除鳞阀指的是精轧机前设置的喷射阀或精轧机后设置的喷射阀，粗轧除鳞阀指的是粗轧机前设置的喷射阀或粗轧机后设置的喷射阀，加热炉后除鳞阀指的是加热炉后设置的喷射阀；从图中可以看出，随着喷射阀打开的数量改变，变频器的频率也随之改变，在所有喷射阀喷水量增加时，变频器的频率增加；在所有喷射阀喷水量减少时，变频器的频率降低。

本实施例提供的工频除鳞泵组工作时的频率不变，变频除鳞泵组工作时频率可以变换，可以在一最大工作频率值与最小工作频率值之间变换，变频除鳞泵组的每个工作频率都对应一个供水量。

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量小于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时；所述节能控制器提高所述变频除鳞泵组的工作频率使所述喷射阀在喷水量增加时所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量大于或等于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，所述节能控制器控制所述变频除鳞泵组的工作频率不变；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量减少时，所述节能控制器减低所述变频除鳞泵组的工作频率直至所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量或所述变频除鳞泵组的工作频率降低至最低。

本实施例中，以同样的幅度改变所述变频除鳞泵组中的全部变频除鳞泵的工作频率，也可以分别改变全部变频除鳞泵的工作频率来达到对变频除鳞泵组的工作频率改变；本发明不对变频除鳞泵组的工作频率改变方式进行限定，本实施例给出的两种方式仅为变频除鳞泵组改变工作频率常用的两种方法。

所述变频除鳞泵组以一定的速率改变工作频率，在所述变频除鳞泵组在提高工作频率前，所述节能控制器根据所述变频除鳞泵组需要提高的工作频率值与的工作频率改变速率得到提高所述变频除鳞泵组工作频率需要的时间值，并在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前至少所述时间值开始提升所述变频除鳞泵组的工作频率。

实施例二

本实施例提供了一种板坯除鳞方法，其包括以下步骤：

1）提供一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组，将所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组通过一总管路连接，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组生产高压冷水并将所述高压冷水通入所述总管路；所述总管路连接多个喷射阀，所述喷射阀分别对着不同的工位；

2）分别向所述不同的的工位传送板坯，提前获取各个板坯到达相应工位的时间；

3）根据所述各个板坯到达相应工位的时间，获取所述各板坯到达相应工位时所述全部喷射阀需要的总喷水量，在全部工位上没有板坯时所述全部喷射阀需要的总喷水量为零；

4）在保证所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量始终大于或等于所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；

5）在任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。

所述步骤4）的具体过程包括：

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量小于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，提高所述变频除鳞泵组的工作频率使所述喷射阀在喷水量增加时所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量大于或等于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，控制所述变频除鳞泵组的工作频率不变；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量减少时，减低所述变频除鳞泵组的工作频率直至所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量或所述变频除鳞泵组的工作频率降低至最低。

在所述变频除鳞泵组在提高工作频率前，根据所述变频除鳞泵组需要提高的工作频率值及其工作频率改变速率得到所述变频除鳞泵组提升工作频率需要的时间值，在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前至少所述时间值开始提升所述变频除鳞泵组的工作频率。

本实施例提供的所述工频除鳞泵组包括至少一个工频除鳞泵，所述变频除鳞泵组包括至少一个变频除鳞泵，所述各工频除鳞泵与变频除鳞泵分别并联在所述总管路上。本实施例中通过以同样的幅度改变所述变频除鳞泵组中的全部变频除鳞泵的工作频率。

本发明通过控制变频除鳞泵变频，在全部喷射阀所需总喷水量较高时，变频除鳞泵组提高工作频率以使总工频除鳞泵组与变频除鳞泵组达到全部喷射阀所需的总喷水流量；在全部喷射阀不需要喷水或所需总喷水量较低时，降低变频除鳞泵组的工作频率，在不除鳞时变频除鳞泵组可以运行在更低的频率，电流值大幅下降。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种板坯除鳞方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组，将所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组通过一总管路连接，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组生产高压冷水并将所述高压冷水通入所述总管路；所述总管路连接多个喷射阀，所述各喷射阀分别对着不同的工位；

2）分别向所述不同的工位传送板坯，提前获取各个板坯到达相应工位的时间；

3）根据所述各个板坯到达相应工位的时间，获取所述各板坯到达相应工位时所述全部喷射阀需要的总喷水量，且在全部工位上没有板坯时所述全部喷射阀需要的总喷水量为零；

4）在保证所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量始终大于或等于所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；

5）在任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。

2.如权利要求1所述的板坯除鳞方法，其特征在于，所述步骤4）的具体过程包括：

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量小于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，提高所述变频除鳞泵组的工作频率使所述全部喷射阀在总喷水量增加时所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量大于或等于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，控制所述变频除鳞泵组的工作频率不变；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量减少时，减低所述变频除鳞泵组的工作频率直至所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量或所述变频除鳞泵组的工作频率降低至最低。

3.如权利要求2所述的板坯除鳞方法，其特征在于，在所述变频除鳞泵组在提高工作频率前，根据所述变频除鳞泵组需要提高的工作频率值及其工作频率改变速率得到所述变频除鳞泵组提升工作频率需要的时间值，在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前至少所述时间值开始提升所述变频除鳞泵组的工作频率。

4.如权利要求1所述的板坯除鳞方法，其特征在于，所述工频除鳞泵组包括至少一个工频除鳞泵，所述变频除鳞泵组包括至少一个变频除鳞泵，所述各工频除鳞泵与变频除鳞泵分别并联在所述总管路上。

5.如权利要求4所述的板坯除鳞方法，其特征在于，改变所述变频除鳞泵组的工作频率的过程为：

以同样的幅度改变所述变频除鳞泵组中的全部变频除鳞泵的工作频率。

6.一种板坯除鳞泵系统，其特征在于，包括一工频除鳞泵组、变频除鳞泵组与一节能控制器，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组通过一总管路连接，所述工频除鳞泵组与变频除鳞泵组生产高压冷水并将高压冷水通入所述总管路；所述总管路连接多个喷射阀，所述各喷射阀分别对着不同的工位；

其通过一传送装置分别向所述不同的的工位传送板坯，所述节能控制器提前获取各个板坯到达相应工位的时间；

所述节能控制器根据所述各个板坯到达相应工位的时间，获取所述各板坯到达相应工位时所述全部喷射阀需要的总喷水量，在全部工位上没有板坯时所述全部喷射阀需要的总喷水量为零；

所述节能控制器在保证所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量始终满足所述全部喷射阀需要的总喷水量的条件下，控制所述变频除鳞泵组的工作频率使所述变频除鳞泵组与工频除鳞泵组的总供水量最大限度的接近所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在任一板坯到达相应工位时，相应工位的喷射阀喷水对所述板坯除鳞。

7.如权利要求6所述的板坯除鳞泵系统，其特征在于，在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量小于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时；所述节能控制器提高所述变频除鳞泵组的工作频率使所述喷射阀在喷水量增加时所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前，所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量大于或等于增加后的所述全部喷射阀需要的总喷水量时，所述节能控制器控制所述变频除鳞泵组的工作频率不变；

在所述全部喷射阀需要的总喷水量减少时，所述节能控制器减低所述变频除鳞泵组的工作频率直至所述变频除鳞泵组的与所述变频除鳞泵组的总供水量等于所述全部喷射阀需要的总喷水量或所述变频除鳞泵组的工作频率降低至最低。

8.如权利要求7所述的板坯除鳞泵系统，其特征在于，所述变频除鳞泵组以一定的速率改变工作频率，在所述变频除鳞泵组在提高工作频率前，所述节能控制器根据所述变频除鳞泵组需要提高的工作频率值与的工作频率改变速率得到提高所述变频除鳞泵组工作频率需要的时间值，并在所述全部喷射阀需要的总喷水量增加前至少所述时间值开始提升所述变频除鳞泵组的工作频率。

9.如权利要求6所述的板坯除鳞泵系统，其特征在于，所述工频除鳞泵组包括至少一个工频除鳞泵，所述变频除鳞泵组包括至少一个变频除鳞泵，所述各工频除鳞泵与变频除鳞泵分别并联在所述总管路上。

10.如权利要求9所述的板坯除鳞泵系统，其特征在于，所述节能控制器改变所述变频除鳞泵组的工作频率的过程为：

以同样的幅度改变所述变频除鳞泵组中的全部变频除鳞泵的工作频率。