CN106077103B - 冷轧板带轧制润滑自动配液方法 - Google Patents

Abstract

一种冷轧板带轧制润滑自动配液方法，包括一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗累计量步骤和自动补油补水控制步骤；一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗油累计量步骤为：计算公式为J i＝板面总消耗油+磁过滤消耗油+撇油器消耗油。其优点是全面实现轧制润滑系统自动控制，减轻现场操作人员劳动强度；系统实现适时补充轧制中消耗的轧制油与脱盐水，自动实现少量多批次加油，满足冷轧乳化液维护使用要求；提高轧制润滑油浓度未定性，系统投入使用后乳化液浓度工序能力指数cp值保持在1.35‑1.76之间，标准差0.14‑0.2之间；减少轧制中人为操作造成的轧制油消耗高，轧制油吨钢消耗降低0.02kg/t。

Description

冷轧板带轧制润滑自动配液方法

技术领域

本发明涉及钢卷轧制生产领域，特别涉及一种冷轧板带轧制润滑自动配液方法。

背景技术

目前冷轧生产过程中使用乳化液作为轧制润滑，乳化液在冷轧板生产中起到轧制润滑、清洁板面、冷却作用。乳化液为轧制油与脱盐水按一定比例配置循环使用。乳化液系统日常维护设备有平床过滤器、搅拌器、磁过滤器、撇油器、排雾风机等。生产中乳化液消耗主要是冷轧板板面残油及相关日常维护设备投入使用带走部分轧制油。冷轧常温轧制轧辊与钢带直接接触会不断产生铁粉，板面带来的盐类物质进入乳化液造成电导率升高，轧机液压设备漏油、轧辊轴承座漏油等会造成乳化液皂化值偏低，降低乳化液润滑性能。因此对乳化液油浓度、铁含量、电导率、皂化值等需要进行控制，生产过程中为保证起到良好润滑及板面质量需要及时补充消耗的轧制油与脱盐水。冷轧板带轧制润滑系统无根据适时消耗自动加油加水功能，相关日常维护设备也无自动控制开停功能。因此需要人工根据取乳化液样品做化学分析后根据的浓度、铁含量、电导率、皂化值、当前液位等综合因素考虑后进行补油补脱盐水，由于人工操作不能完整考虑轧制生产规格、板面结构、生产节奏及系统日常维护设备开停时间长短对轧制油消耗的影响，造成乳化液浓度波动，润滑性能及产品表面质量不稳定。

发明内容

本发明的目的就是提供一种无需轧制润滑油浓度在线浓度仪器实现轧制润滑自动配液，无需人员操作自动实现轧制润滑系统适时配液功能，及时补充生产过程中消耗的轧制油与脱盐水。乳化液循环使用系统带入的离子会导致电导率升高影响板面清洁度，本系统采用了自动导B箱乳化液进入A箱，避免B系统电导率超标造成异常排放或影响板面清洁度，节约油耗提高板面清洁度。自动控制避免了因生产规格、板面结构、生产节奏变化及磁过滤、撇油器、排雾风机、平床过滤器等开停时间造成轧制油耗不稳定情况的冷轧板带轧制润滑自动配液方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种冷轧板带轧制润滑自动配液方法，能自动根据生产钢带长度计算单卷钢带板面消耗轧制油及T 时间段内消耗的轧制油，包括一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗累计量步骤和自动补油补水控制步骤；其中：

轧制油主要消耗为板面带走、磁过中铁粉带出、撇油器带走三部分；因此一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗油累计量利用公式Ji＝板面总消耗油+磁过滤消耗油+撇油器消耗油＝2×(L₁×d₁×C₁+......+L_n×d_n×C_n)+W1×h1％×T1×T+W2×h2％×T2×T，公式中Ji为一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗油累计量,n表示T小时内生产的钢卷卷数，W1，W2单位为kg；其中：

板面总消耗油计算步骤包括如下步骤：

1)、测量光、麻面轧板板面残留油量平均值步骤：测量各厚度的光面冷轧板不同轧制速度下板面残油量，计算出各规格冷轧板板面残油量平均值C光；测量各厚度的麻面冷轧板不同轧制速度下板面残油量，计算出各规格冷轧板板面残油量平均值C麻；

2)、板面总消耗油计算步骤：根据生产钢带长度计算单卷钢带板面消耗轧制油的计算公式为：V＝2× L×d×C，公式中：L为单卷带钢长度；d为单卷带钢宽度；C为板面残油量值可以通过HMI画面预先设定或修改，即为上述测量计算出的C光和C麻，系统根据生产计划要求的板面结构自动取C值参与计算；在T时间段内每个单卷钢带板面消耗轧制油的累加值为板面总消耗油，板面总消耗油的计算公式为： V₁＝2×(L₁×d₁×C₁+……+L_n×d_n×C_n)，n表示T小时内生产的钢卷卷数；

磁过滤消耗油计算步骤为：按操作人员设定总运行时间T磁总、T磁总均分在一个班8小时内运行，每小时运行时间T1＝T磁总/8,通过试验测量磁过滤器平均1小时可以得到W1的油泥，测量得出油泥中轧制油含量为h1％；1小时磁过滤器带出油＝W1×h1％×T1，则磁过滤单位时间T小时消耗轧制油＝W1×h1％×T，W1单位为kg；

撇油器消耗油计算步骤为：按操作人员设定总运行时间T撇总、T撇总均分在一个班8小时内运行，每小时运行时间T2＝T撇总/8，在加油一小内能自动延时一小时运行撇油器，避免轧制油未混合前被带走造成油耗偏高；通过试验测定撇油器平均运行1小时带出的轧制油为W2，轧制油含量为h2％，正常生产时每小时运行T2时间磁过滤器带出油为＝W2×h2％×T2，W2单位为kg；

(2)自动补油补水控制步骤为：

1)、程序设定轧制油每次加油阀值Ys，当轧制油T时刻内消耗Ji＝Ys时启动加油Ji升；Ji可由操作人员设定，范围在50-100L；

2)、正常生产时净油侧液位按Ym控制，补水量为T小时内液位下降量；系统自动补油完成后再启动自动补水程序；

3)、对于A系统补水程序控制优先倒B系统乳化液到A系统，统计机组一年内每班手动倒箱量与B 系统乳化液电导率值关系，在系统中设置每次倒箱量为D立方，倒箱D满足维持B系统电导率符合工艺要求；根据B系统电导率E值调整每次倒箱量，当E≤120ms/cm时D＝3立方，当120ms/cm＜E＜150ms/cm 时D＝4立方；如果倒B系统不够补到Ym液位则再启动补新脱盐水；主操可设定每次倒箱量，同时系统设置连锁条件当B系统液位低于Y1m或温度≤T1℃时不自动倒箱，A系统直接加新水；

4)、由于存在板面带油进入B系统及乳化液窜流；B系统不补瞬时油耗，所有轧制油消耗补在A系统，每次A系统完成一次自动补油补水循环后启动自动将B系统补液位到Ym；

5)、当出现系统异常排放时或泄漏情况时，程序可以按照设定的系统工艺浓度自动加油补液位到Ym，即加油＝工艺设定浓度×箱体体积。

本发明的优点是：

全面实现轧制润滑系统自动控制，减轻现场操作人员劳动强度；

系统实现适时补充轧制中消耗的轧制油与脱盐水，自动实现少量多批次加油，满足冷轧乳化液维护使用要求；

提高轧制润滑油浓度未定性，系统投入使用后乳化液浓度工序能力指数cp值保持在1.35—1.76之间，标准差0.14—0.2之间；

减少轧制中人为操作造成的轧制油消耗高，轧制油吨钢消耗降低0.02kg/t；

通过本企业内部一年的统计分析生产规格与轧制油各月消耗量出轧制油消耗主要是带钢板面带走与磁过滤器,占比列为W1％、W2％，将撇油器、平床过滤器和排雾消耗作为系统其它消耗，占比列为W3％。同时验证了上述计算方法的准确性。

附图说明

附图1是本发明的程序控制流程示意图。

具体实施方式

一种冷轧钢带板面轧制油消耗计算方法，能自动根据生产钢带长度计算单卷钢带板面消耗轧制油及T 时间段内消耗的轧制油，具体计算方法如下：

1)测量各厚度的光面冷轧板不同轧制速度下板面残油量，计算出各规格冷轧板板面残油量平均值C 光；

2)测量各厚度的麻面冷轧板不同轧制速度下板面残油量，计算出各规格冷轧板板面残油量平均值C 麻；

3)板面轧制油消耗计算方法：根据生产钢带长度计算单卷钢带板面消耗轧制油的计算公式为：V＝2 ×L×d×C，公式中：L为单卷带钢长度；d为单卷带钢宽度；C为板面残油量值可以通过HMI画面预先设定或修改，即为上述测量计算出的和C光和C麻，系统根据生产计划要求的板面结构自动取C值参与计算；在T时间段内每个单卷钢带板面消耗轧制油的累加值为板面总消耗油，板面总消耗油的计算公式为： V₁＝2×(L₁×d₁×C₁+……+L_n×d_n×C_n)，n表示T小时内生产的钢卷卷数；

程序中在每次飞剪剪切完毕之后自动计算并记录上一卷带钢的耗油量，根据末机架出口速度准确计算出带钢长度，在工业计算机中读取所测得的宽度。在控制程序中累加每卷钢带表面的残油量从而得出单位时间(T)内钢带轧制油的消耗V₁＝2×(L₁×d₁×C₁+……+L_n×d_n×C_n)；

磁过滤、撇油器运行消耗的轧制油通过以下方法实现：

1)磁过滤、撇油器按操作人员设定总运行时间T磁总、T撇总均分在一个班8小时内运行，每小时运行时间T1＝T磁总/8,T2＝T撇总/8。在加油一小内能自动延时一小时运行撇油器，避免轧制油未混合前被带走造成油耗偏高；

2)通过试验测量磁过滤器平均1小时可以得到W1的油泥，测量得出油泥中轧制油含量为h1％。1小时磁过滤器带出油为＝W1×h1％×T1，W1单位为kg；

3)则磁过滤单位时间T小时消耗轧制油＝W1×h1％×T；

4)通过试验测定撇油器平均运行1小时带出的废油为W2，轧制油含量为h2％，正常生产时一小内运行T2时间磁过滤器带出油为＝W2×h2％×T2,单位时间T(一次加油间隔时间)小时消耗轧制油＝W2×h2％×T2×T，W2单位为kg。

通过一年的统计分析生产规格与轧制油各月消耗量出轧制油消耗主要是带钢板面带走与磁过滤器, 占比列为W1％、W2％，将撇油器、平床过滤器和排雾消耗作为系统其它消耗，占比列为W3％。同时验证了上述计算方法的准确性。

一次加油间隔时间轧制油T小时消耗油累计Ji＝板面总消耗油+磁过滤消耗油+撇油器消耗油＝2×(L₁×d₁×C₁+......+L_n ×d_n ×C_n )+W1×h1％×T1×T+W2×h2％×T2×T,n表示T小时内生产的钢卷卷数，W1，W2单位为kg

自动补油补水控制本发明通过以下技术方案实现：

1)程序设定轧制油每次加油阀值Ys，当轧制油T时刻内消耗Ji＝Ys时启动加油Ji升。Ji可由操作人员设定，范围在50-100L。

2)正常生产时净油侧液位按Ym控制，补水量为T小时内液位下降量。系统自动补油完成后再启动自动补水程序。

3)对于A系统补水程序控制优先倒B系统乳化液到A系统，统计机组一年内每班手动倒箱量与B系统乳化液电导率值关系，在系统中设置每次倒箱量为D立方，倒箱D满足维持B系统电导率符合工艺要求。根据B系统电导率E值调整每次倒箱量，当E≤120ms/cm时D＝3立方，当120ms/cm＜E＜150ms/cm时D＝4 立方。如果倒B系统不够补到Ym液位则再启动补新脱盐水。主操可设定每次倒箱量，同时系统设置连锁条件当B系统液位低于Y1m或温度≤T1℃时不自动倒箱，A系统直接加新水。

4)由于存在板面带油进入B系统及乳化液窜流。B系统不补瞬时油耗，所有轧制油消耗补在A系统，每次A系统完成一次自动补油补水循环后启动自动将B系统补液位到Ym。

5)当出现系统异常排放时或泄漏情况时，程序可以按照设定的系统工艺浓度自动加油补液位到Ym，即加油＝工艺设定浓度×箱体体积。

一个具体的实施例如下：

以柳钢1250冷轧机组为列

假设时段内T(一次加油间隔时间)小时轧制了150吨钢，共轧制7卷，其中3卷0.6mm，工业计算机得出每卷0.6mm钢带长度均为4000米。4卷0.7mm，工业计算机得出每卷0.7mm钢带长度每卷均为3500 米，采用毛化辊轧制(麻面)，通过计算过钢面积可得出板面带消耗的轧制油(取残油量值为500mg/m计算)：

由公式：单位时间(T)内钢带板面总消耗油V₁＝2×(L₁×d₁×C₁+……+L_n×d_n×C_n)计算得出板面T(一次加油间隔时间)小时板面总消耗油V1＝3×4000米×1.25米×500(mg/m2)÷1000000×2(面) +4×3500米×1.25米×500(mg/m2)÷1000000×2(面)＝32.5kg

通过试验测量磁过滤器平均运行180分钟可以得到一桶200kg的油泥，其中油含量为40％,T磁总设定为200分钟，1小时2#箱磁过滤器带出油为：由公式T1＝T磁总/8及1小时磁过滤器带出油为＝W1×h1％×T1,计算得出磁过滤器带出油＝200min/8小时÷180(min)×200(kg)×40％＝11.11kg/小时。则磁过滤 T(一次加油间隔时间)小时磁过滤消耗油＝11.11kg/小时*T小时＝11.11Tkg；

采用测定磁过滤含油量同样的方法测撇油器撇油量得出A箱撇油器每运行1小时带出废油为 42.16kg，轧制油含量为60％，T撇总每班设定运行60分钟，由公式T2＝T撇总/8撇油器T(一次加油间隔时间)小时撇油器消耗油＝42.16x60％x(T撇总÷8)xT＝3.15Tkg

一次加油间隔时间轧制油T时消耗油累计Ji＝板面消耗油+磁过滤消耗油+撇油器消耗油＝2×(L₁×d₁×C₁+......+L_n×d_n×C_n)+W1×h1％×T1×T+W2×h2％×T2×T ＝32.5kg+11.11Tkg+3.15Tkg＝32.5kg+14.26Tkg

当Ji＝Ys，加油量阀值(Ys设为80L)，B系统电导率＝120ms/cm，启动系统向A系统补油，补油完成后先从B系统倒乳化液3立方，如倒箱不够则启动补脱盐水将A系统液位补到1.9m。

B系统倒箱完成后补B系统液位到1.9m。

当出现系统异常排放时或泄漏情况时，假设排放B系统30m³，可以按照设定的B系统工艺浓度自动加油补液位到1.9m，即加油＝0.6％*30000L。

Claims (1)

1.一种冷轧板带轧制润滑自动配液方法，其特征在于：包括一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗累计量步骤和自动补油补水控制步骤；其中：

(1)轧制油主要消耗为板面带走、磁过中铁粉带出、撇油器带走三部分；因此一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗油累计量利用公式Ji＝板面总消耗油+磁过滤消耗油+撇油器消耗油＝2×(L₁×d₁×C₁+......+L_n×d_n×C_n)+W1×h1％×T1×T+W2×h2％×T2×T，公式中Ji为一次加油间隔时间内轧制油T小时消耗油累计量,n表示T小时内生产的钢卷卷数，W1，W2单位为kg；其中：

板面总消耗油计算步骤包括如下步骤：

1)、测量光、麻面轧板板面残留油量平均值步骤：测量各厚度的光面冷轧板不同轧制速度下板面残油量，计算出各规格冷轧板板面残油量平均值C_光；测量各厚度的麻面冷轧板不同轧制速度下板面残油量，计算出各规格冷轧板板面残油量平均值C_麻；

2)、板面总消耗油计算步骤：根据生产钢带长度计算单卷钢带板面消耗轧制油的计算公式为：V＝2×L×d×C，公式中：L为单卷带钢长度；d为单卷带钢宽度；C为板面残油量值可以通过HMI画面预先设定或修改，即为上述测量计算出的C_光和C_麻，系统根据生产计划要求的板面结构自动取C值参与计算；在T时间段内每个单卷钢带板面消耗轧制油的累加值为板面总消耗油，板面总消耗油的计算公式为：V₁＝2×(L₁×d₁×C₁+……+L_n×d_n×C_n)，n表示T小时内生产的钢卷卷数；

磁过滤消耗油计算步骤为：按操作人员设定总运行时间T_磁总、T_磁总均分在一个班8小时内运行，每小时运行时间T1＝T_磁总/8,通过试验测量磁过滤器平均1小时可以得到W1的油泥，测量得出油泥中轧制油含量为h1％；1小时磁过滤器带出油＝W1×h1％×T1，则磁过滤单位时间T小时消耗轧制油＝W1×h1％×T，W1单位为kg；

撇油器消耗油计算步骤为：按操作人员设定总运行时间T_撇总、T_撇总均分在一个班8小时内运行，每小时运行时间T2＝T_撇总/8，在加油一小内能自动延时一小时运行撇油器，避免轧制油未混合前被带走造成油耗偏高；通过试验测定撇油器平均运行1小时带出的轧制油为W2，轧制油含量为h2％，正常生产时每小时运行T2时间磁过滤器带出油为＝W2×h2％×T2，W2单位为kg；

(2)自动补油补水控制步骤为：

1)、程序设定轧制油每次加油阀值Ys，当轧制油T时刻内消耗Ji＝Ys时启动加油Ji升；Ji可由操作人员设定，范围在50-100L；

2)、正常生产时净油侧液位按Ym控制，补水量为T小时内液位下降量；系统自动补油完成后再启动自动补水程序；

3)、对于A系统补水程序控制优先倒B系统乳化液到A系统，统计机组一年内每班手动倒箱量与B系统乳化液电导率值关系，在系统中设置每次倒箱量为D立方，倒 箱D满足维持B系统电导率符合工艺要求；根据B系统电导率E值调整每次倒 箱量，当E≤120ms/cm时D＝3立方，当120ms/cm＜E＜150ms/cm时D＝4立方；如果倒B系统不够补到Ym液位则再启动补新脱盐水；主操可设定每次倒箱量，同时系统设置连锁条件当B系统液位低于Y1m或温度≤T1℃时不自动倒箱，A系统直接加新水；

4)、由于存在板面带油进入B系统及乳化液窜流；B系统不补瞬时油耗，所有轧制油消耗补在A系统，每次A系统完成一次自动补油补水循环后启动自动将B系统补液位到Ym；

5)、当出现系统异常排放时或泄漏情况时，程序可以按照设定的系统工艺浓度自动加油补液位到Ym，即加油＝工艺设定浓度×箱体体积。