CN104928463B - 一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，包括，a)读取辊底式热处理炉内钢板位置信息，并实时发送给远方的水处理泵站控制系统；b)在炉1小时以上时间无钢板进入或炉内有钢板但预计出炉时间在1小时以上时，关闭变频水泵；c)在炉0＜t＜1小时时间内没有钢板时，启动变频水泵；d)炉内有钢板但离出炉还有4～60分钟时，变频水泵工作频率15～17Hz，水流量400～485立方米/小时；e)钢板离出炉还有3分钟≤t＜4分钟时，提升变频水泵工作频率至47～50Hz，在钢板进入淬火机前保持水流量在640～1200立方米/小时，水压0.38～0.42MPa；f)在钢板尾部离开淬火机时，变频水泵工作频率降到15～17Hz，工作电流降到70～75A。本发明在满足生产工艺要求的条件下，节约电能消耗，降低生产过程成本。

Description

一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法

技术领域

本发明涉及钢板热处理技术，具体涉及一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法。

背景技术

热处理产线在国内已经投用很多条，这些在线热处理产线一般有下面几个部分组成：受料辊道、辊底式热处理炉、淬火机、输出辊道。

装料辊道、炉内辊道、出料辊道一般采用单独传动交流变频控制，淬火机辊道采用集中链传动交流变频控制，以满足不同钢种、不同规格以及不同热处理制度情况下的各种速度要求。淬火机设备配置在辊底式热处理炉的出口位置，淬火机供水源在水处理泵站，水处理系统有多个水泵供水，有些热处理产线用变频水泵，也有使用工频泵，工频泵只有开和关两个状态，而变频水泵可以通过设置频率来调节流量，一般情况下泵工作时设定的频率是50HZ，人工在画面上可以设定频率。变频水泵是变频电机带动的泵；工频电机就是我们日常用的频率50Hz，不可调速。变频水泵可以调节流量，工频泵流量恒定不可调。有些技术水平高的钢板热处理产线会和各级计算机系统进行通讯，完成计划下达、生产实绩接收、模型触发，过程跟踪等功能。

热处理产线主要工序步奏有：钢板在辊底式热处理炉内以设定速度前进，经加热、均热达到出炉端，炉内出口段辊道与淬火机辊道同步将钢板送出炉外，进行淬火或快速通过淬火机(非固溶热处理)。钢板入炉时，上料辊道与炉内辊道同步；出炉时，炉子出料区辊道与淬火机辊道同步，防止钢板表面划伤。辊底式热处理炉采用天燃气加热。淬火机供水系统一般分为中压段和低压段，一般情况下钢板连续运行。中压段是以大流量紊流水冷却钢板表面以便在高压区获得均匀的淬火效果。中压段之后是低压段，低压段操作数量决定于钢板的厚度和产量。低压段的作用是进一步带走从钢板中心传导到表面的热量以防止余热回火。

现有技术存在问题如下：

因为一般的辊底式热处理炉长达66米以上，炉内可以同时有多块钢板，对于淬火机供水系统，正常情况下只能常开或直接关闭，对于间歇式出辊底式热处理炉的钢板，没有更好办法去控制水流量，间接地控制工作电流，在没有钢板时也要保持水处理供水泵工作状态。常用的模式是：热处理现场在停止生产1小时以上时，热处理现场操作工电话通知水处理泵站操作室关闭水泵，停止供水。因此在1小时内辊底热处理炉里没有钢板时，淬火机的供水还是一直循环，这些水不仅要加药净化，而且也造成大量的电能浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，在满足生产工艺要求的条件下，节约电能消耗，降低生产过程成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，其包括：

a)读取辊底式热处理炉内钢板位置信息，并实时发送给远方的水处理供水泵站控制系统；

b)在辊底热处理炉1小时以上时间没有钢板进入时或则炉内有钢板但预计出炉时间在1小时以上时，停止运行热处理淬火机供水系统，关闭变频水泵；

c)在辊底热处理炉内0＜t＜1小时时间内没有钢板时，则需开通热处理淬火机供水系统，启动变频水泵工作；

d)炉内有钢板但离出辊底热处理炉还有4～60分钟时，变频水泵的工作频率处在低频15～17Hz之间，水流量为400～485立方米/小时；

e)钢板离出辊底炉还有3分钟≤t＜4分钟，也就是钢板接近淬火机入口5～7米处时提升变频水泵工作频率，工作频率升频至47～50Hz，在钢板进入淬火机前保持水流量在640～1200立方米/小时，水压稳定在0.38～0.42MPa；

f)在钢板尾部离开淬火机时，变频水泵工作频率降频到15～17Hz，应的变频水泵的工作电流从300～320A降到70～75A。

进一步，关于变频水泵启动升频的时刻：也就是一旦在钢板预计还有3分钟≤t＜4分钟出辊底式热处理炉，这个时间是根据钢板在炉内匀速移动速度和在炉内时间相乘后得出的移动距离计算出的，炉子长度是固定的，炉长减去钢板在炉内走的距离就是钢板离炉门口的距离，这个距离除以速度就是钢板要到炉门口的时间，一旦这个时间是3分钟(系统可以设置范围是3-4分钟)，变频水泵工作频率立即升到最大的50Hz，这时变频阀开口最大，水流量最大，在2～3分钟内能达到要求的水压和流量后，再用1～2分钟时间稳水压和留给热处理现场操作工调整参数和水压参数。设置变频水泵启动升频的时刻是根据实际现场情况进行设置的，钢板离炉门口太远时就启动变频水泵，则会浪费能源，离太近则会导致水压和流量没有达到工艺要求，因此启动变频水泵启动升频的时刻要根据具体的热处理生产线工艺要求来定。本发明设计的是在3-4分钟以内完成升频、稳水压工作。

另外，本发明变频水泵工作模式为纯变频、自动工作模式，每10～15秒刷新一次频率和检测水压值，每次调整1～2Hz。

本发明对整个供水过程进行动作分解，充分考虑在辊底炉内的位置信息，建立热处理控制系统和水处理供水系统的通讯联系，让远方的水处理供水系统实时掌握辊底炉内的钢板信息。热处理控制系统实时发送炉内的钢板位置和预计出炉时间给水处理控制系统。

根据辊底式热处理炉内的钢板位置或钢板数量，决定水处理变频水泵的工作频率，并设置最佳的升频或降频时刻，并保证给淬火机的水压力稳定、水流量保持工艺要求范围。通过变频水泵的工作频率变化，直接影响其工作电流大小，最终反映其能耗的降低，避免了通常的水处理供水系统的常开或常闭现象。避免了以前变频水泵始终是工作状态的情况，达到了节电的目的。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

参见图1，本发明的一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，其包括，

a)读取辊底式热处理炉内钢板位置信息，并实时发送给远方的水处理供水泵站控制系统；

b)在辊底热处理炉内0＜t＜1小时时间内没有钢板时，则需开通热处理淬火机供水系统，启动变频泵工作；

d)炉内有钢板但离出辊底热处理炉还有4～60分钟时，变频水泵的工作频率处在低频15～17Hz之间，水流量为400～485立方米/小时；

e)钢板离出辊底式热处理炉还有3～4分钟(小于4分钟)时，也就是钢板接近淬火机入口5～7米处时提升变频水泵工作频率，工作频率升频至47～50Hz，在钢板进入淬火机前保持水流量在640～1200立方米/小时，水压稳定在0.38～0.42MPa；

f)在钢板尾部离开淬火机时，变频水泵工作频率降频到15～17Hz，对应的变频水泵的工作电流从300～320A降到70～75A。

实施例

本发明用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，

a)通过读取辊底式热处理炉内钢板位置信息，实时发送给远方的水处理泵站PLC，根据钢板位置变频泵自动升频或降频；

b)在辊底式热处理炉炉内，有若干块钢板匀速向前移动，钢板间有一定间距，热处理操作室操作画面上实时显示钢板在炉内位置，同时显示还有多长时间出辊底式热处理炉。这些数据是通过热处理跟踪系统实时监控炉内钢板即时采集的数据，经过处理计算后在操作画面上显示出来的。这些数据存储在数据库中，并定时刷新；

c)在水处理操作室操作画面上选择“自动”工作模式，人工不必干预系统运行。如果操作工选“人工”工作模式，则控制系统只能按人工设定频率工作，控制系统无法自动调整工作频率和工作电流；

d)在水处理操作室操作画面上显示辊底式热处理炉炉内的钢板数量，排在最前面的钢板还有多长时间出炉。在钢板还有4分钟以上时间出辊底热处理炉时，控制系统的工作电流是75A，工作频率17Hz，水流量是484立方米/小时，水压0.08MPa；

e)钢板离出辊底式热处理炉还有3分59秒时，也就是钢板接近淬火机入口5米处时提升变频水泵工作频率，工作频率先升到50Hz，在钢板进入淬火机前保持水流量在640～1200立方米/小时，水压稳定在0.38～0.42MPa，这时需要微调变频泵工作频率，其工作频率在47～50Hz；

f)在钢板尾部离开淬火机时，变频水泵工作频率降频到15～17Hz，对应的变频水泵的工作电流从300～320A降到70～75A。

以一块钢板实际热处理生产过程为例：

一钢板排在辊底式热处理炉炉内最前面，水处理操作室操作画面可以看出这时电流75A，工作频率17Hz水流量是484立方米/小时，水压力0.08MPa，画面还显示炉内有3块板，预计出炉时间还有13分钟在钢板还有3分59秒出炉时开始升频，电流开始逐步升高，已达107A，频率43Hz；热处理现场室操作工微调水流量上下水嘴流量比的画面，一般情况下钢板下面的水流量比钢板上表面的水流量要大些。在还有1分钟出炉时变频泵工作电流已达302A和频率48Hz，水流量达到1044立方米/小时，水压0.41MPa，满足生产工艺要求；在该板离开淬火机后，控制系统迅速降频，恢复到低频率和低电流状态，从而完整地体现一块钢板从预计13分钟出炉到最后出淬火机的过程。

本发明用于某热轧厂热处理线淬火机供水控制系统上，通过读取热处理炉内钢板位置信息，实时发送给远方的水处理泵站PLC，根据钢板位置变频水泵自动升频或降频，避免了以前变频水泵始终是工作状态的情况，达到了节电的目的，实际应用当月仅生产12天的情况下就节省电耗达9000元，目前已经常态化运行。

综上所述，本发明把热处理产线控制系统和供水泵站控制系统很好的结合在一起，通过信息实时传输，把辊底式热处理炉内的钢板位置实时发给远方的供水泵站控制系统，同时根据工艺要求，设置最佳的变频水泵升降频时刻，还要保证水压稳定，水流量在工艺要求范围内，满足热处理生产要求，避免变频水泵长期工作在高频状态，在生产出合格的热处理钢板同时，还大大节省电耗，这在国内还没发现。

Claims (3)

1.一种用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，其特征是，

包括如下步骤：

a)读取辊底式热处理炉内钢板位置信息，并实时发送给远方的水处理供水泵站控制系统；辊底热处理炉出口处设置一台淬火机；

b)在辊底热处理炉1小时以上时间没有钢板进入时或炉内有钢板但预计出炉时间在1小时以上时，停止运行热处理淬火机供水系统，关闭变频水泵；

c)在辊底热处理炉内0＜t＜1小时时间内没有钢板时，则需开通热处理淬火机供水系统，启动变频水泵工作；

d)辊底热处理炉内有钢板但离出炉还有4～60分钟时，变频水泵的工作频率处在低频15～17Hz之间，水流量为400～485立方米/小时；

e)钢板离出辊底炉还有3分钟≤t＜4分钟，也就是钢板接近淬火机入口5～7米处时提升变频水泵工作频率，工作频率升频至47～50Hz，在钢板进入淬火机前保持水流量在640～1200立方米/小时，水压稳定在0.38～0.42MPa；

f)在钢板尾部离开淬火机时，变频水泵工作频率降频到15～17Hz，对应的变频水泵的工作电流从300～320A降到70～75A。

2.如权利要求1所述的用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，其特征是，辊底热处理炉出口处设置一台淬火机，用于对加热升温到工艺要求的钢板进行喷水淬火，在钢板预计还有3分钟≤t＜4分钟出辊底式热处理炉启动变频水泵升频，淬火机供水系统在2～3分钟内能达到要求的水压和流量，淬火机供水系统达到设置的水压，水压稳定在0.38～0.42MPa，水流量保持在640～1200立方米/小时；变频水泵的工作频率根据水压的波动进行实时调节，调节范围在47～50Hz之间。

3.如权利要求1所述的用于控制热轧钢板热处理线淬火机供水系统的方法，其特征是，变频水泵工作模式为纯变频、自动工作模式，每10～15秒刷新一次频率和检测水压值，每次调整1～2Hz。