CN106825060B

CN106825060B - 热轧工作辊冷却喷淋量控制系统及喷淋量记录的编码方法

Info

Publication number: CN106825060B
Application number: CN201611236401.2A
Authority: CN
Inventors: 黄长清; 谷向磊
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-05-15
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: CN106825060A

Abstract

本发明公开了一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，包括至少两个喷嘴排、温度传感器、喷淋量控制器以及流量调节装置；每个喷嘴排包括4n个冷却喷嘴，喷嘴排设置在轧机入口侧和出口侧，温度传感器设置在喷嘴排上，喷淋量控制器与温度传感器连接；能实现各段的实时在线的分级喷淋冷却强度的调整，能适用不同状态的冷却控制要求。本发明还公开了一种喷淋量记录的编码方法，通过二进制、十六进制之间的有效转换可以实现工作辊辊身按等份分段条件下的分级冷却控制和精确定量控制，为改善热辊型、热轧铝板带凸度和后续冷轧板形的改善提供了条件，在16位存储器上有效地对冷却喷嘴的喷淋流量分段和分级控制和存储记录节省了在线存储空间。

Description

热轧工作辊冷却喷淋量控制系统及喷淋量记录的编码方法

技术领域

本发明涉及热轧铝板技术领域，特别地，涉及一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统及喷淋量记录的编码方法。

背景技术

现代热轧铝板带轧制厚度已经接近2mm，而且还在向更薄的方向发展。精度也要求越来越高，热精轧板厚控精度接近于±30微米，板凸度控制精度要求提高到0.5～1％。热轧铝板带在轧制的过程中会产生大量的热，这些热量使得轧辊在轧制时会产生不均匀的热膨胀，形成轧辊热凸度，从而影响板形。因而除改善弯辊与原始辊型的设定与控制外，热辊型也成为重要的板形控制手段，于是通过采用乳化液喷淋装置喷淋乳化液适当改善轧辊的辊缝形状从而改善轧制板带的横向厚度分布，所以工作辊的合理喷淋冷却流量大小对热辊型的作用也受到重视，同时，记录和分析相关喷淋信息也成为一项重要的工作。

中国专利CN200920289648.X公开了一种工作辊分段冷却装置，其包括喷射梁，喷射梁沿工作辊辊身方向分成多段，喷射梁的每段设置多个喷嘴，喷嘴通过输送乳化液的输送管路接至调节乳化液流量的流量调节阀，但是该工作辊分段冷却装置实现的功能比较单一且不能有效控制每个喷嘴喷射流量大小，即不能实现喷淋量的定量控制，也不能实现喷淋量的计量、记录和数据存储。因此设计一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统是非常必要的。

发明内容

本发明目的在于提供一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，实现喷淋量在线精确记录，以解决现有技术中因工作辊的温度上升产生的热膨胀而引起轧件的凸度和轧制板带的横向厚度分布不匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，包括：

两个以上的喷嘴排，且每个喷嘴排包括4n个冷却喷嘴，n≥1，所述喷嘴排设置在轧机入口侧和出口侧，用于喷淋乳化液对所述工作辊冷却和润滑；

温度传感器，设置在所述喷嘴排上，用于感应冷却喷嘴对应区域的工作辊的温度；

喷淋量控制器，所述喷淋量控制器与所述温度传感器连接，用于控制乳化液供给设备向所述冷却喷嘴供应乳化液进行冷却和润滑，接收所述温度传感器所对应的当前工作辊的温度，并结合当前温度对所述冷却喷嘴的喷淋流量实施分段和分级控制，其中同一喷嘴排中的每相邻四个冷却喷嘴为一段，对每一段冷却喷嘴中的每一个冷却喷嘴均可进行单独的喷淋流量大小的分级控制；所述喷淋量控制器用于存储多个所述冷却喷嘴的分段、分级喷淋信息以及预设的喷淋程序，所述喷淋程序包括依次执行的至少一个步骤，每个步骤对应有工作辊的温度和喷淋流量；所述喷淋量控制器还可用于从内部调取一个预设的喷淋程序并单独执行；

流量调节装置，设置在乳化液供给设备和冷却喷嘴之间的管路上，用于调节所述冷却喷嘴喷淋乳化液的流量。

优选的，每个所述喷嘴排包括32个冷却喷嘴，所述冷却喷嘴之间均匀布置。

优选的，所述相邻冷却喷嘴之间相距40～80mm。

优选的，所述喷淋量控制器控制所述喷嘴除关停以外，还包括有10～15种喷淋流量状态。

优选的，所述冷却喷嘴的10种喷淋流量状态在喷淋量控制器内采用十六进制中的字符1～A表示，其中字符1代表最小喷淋流量，字符A代表最大喷淋流量，相应的11种喷淋流量状态时使用字符1～B表示，12种喷淋流量状态时使用字符1～C表示，13种喷淋流量状态时使用字符1～D表示，14种喷淋流量状态时使用字符1～E表示，15种喷淋流量状态时使用字符1～F表示。

优选的，所述喷嘴排共四个，且包括工作辊入口侧的上喷嘴排、工作辊入口侧的下喷嘴排、轧机出口侧的上喷嘴排和轧机出口侧的下喷嘴排。

另外本发明还提供一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的喷淋量记录的编码方法，包括：

1)自左至右按顺序选择四个相邻冷却喷嘴为一组，用d(hex)-c(hex)-b(hex)-a(hex)分别代表相应每个冷却喷嘴的十种至十五种喷淋流量分级状态1～A、1～B、1～C、1～D、1～E和1～F；

2)按照十六进制字符与二进制字符的映射关系，分别使用对应的二进制字符替换待存储的十六进制字符中的每一个十六进制字符，即d(hex)、c(hex)、b(hex)、a(hex)可分别转化为四位2进制数d(bin)、c(bin)、b(bin)、a(bin)，四个相邻所述冷却喷嘴的信息合并构成16位2进制数d(bin)c(bin)b(bin)a(bin)。

优选的，所述控制系统采用十进制数进行存储和显示。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统及喷淋量记录的编码方法。

1、本发明的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统能实现各段的实时在线的分级喷淋冷却强度的调整，能将冷却水准确无误的喷淋在板带材表面及辊缝位置，从而有效的减低了板带材热量向热轧工作辊的传递，降低了工作辊表面温度上升的幅度，进而减少了工作辊膨胀的幅度，可减少辊缝变化对板带材的影响；

2、本发明的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的分段和分级控制，能够满足不同规格的品种需求，能适用不同状态的冷却控制要求，节省了生产成本，便于控制；

3、本发明的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统能实时将各段和分级的喷淋信息记录保存下来，有利于后续分析喷淋冷却条件对板形质量的影响规律及轧机中生成热分配的实验及分析；

4、本发明的喷淋量记录的编码方法，通过二进制、十六进制之间的有效转换可以实现工作辊辊身按等份分段条件下的分级冷却控制和精确定量控制，为改善热辊型、热轧铝板带凸度和后续冷轧板形的改善提供了条件，在16位存储器上有效地对冷却喷嘴的喷淋流量分段和分级控制和存储记录节省了在线存储空间。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的框架示意图；

图2是本发明工作辊冷却系统冷却喷嘴的布置结构示意图；

图3是本发明工作辊冷却各喷嘴排的分布结构示意图；

图4是本发明一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的结构示意图；

其中，1——喷嘴排，2——工作辊，3——温度传感器，4——喷淋量控制器，5——流量调节装置，6——工作辊入口侧的上喷嘴排，7——工作辊入口侧的下喷嘴排，8——轧机出口侧的上喷嘴排，9——轧机出口侧的下喷嘴排。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本发明的一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，包括：

两个以上的喷嘴排1，每个喷嘴排包括4n个冷却喷嘴，n≥1，喷嘴排设置在轧机入口侧和出口侧，用于喷淋乳化液对工作辊2润滑和冷却；

温度传感器3，设置在喷嘴排上，用于感应冷却喷嘴对应区域的工作辊的温度；

喷淋量控制器4，该喷淋量控制器与温度传感器3连接，用于控制乳化液供给设备向喷嘴供应乳化液进行冷却和润滑，接收温度传感器所对应的当前工作辊的温度，并结合当前温度对冷却喷嘴的喷淋流量实施分段和分级控制，其中同一喷嘴排中的每相邻四个冷却喷嘴为一段，对每一段冷却喷嘴中的每一个冷却喷嘴均可进行单独的喷淋流量大小的分级控制；喷淋量控制器用于存储多个冷却喷嘴的分段、分级喷淋信息以及预设的喷淋程序，喷淋程序包括依次执行的至少一个步骤，每个步骤对应有工作辊的温度和喷淋流量；喷淋量控制器还可用于从内部调取一个预设的喷淋程序并单独执行；

流量调节装置5，设置在乳化液供给设备和冷却喷嘴之间的管路上，流量调节阀与处理器连接用于调节冷却喷嘴喷淋乳化液的流量。

参见图2、图3，为本发明工作辊冷却系统冷却喷嘴的布置图及各喷嘴排的分布图，优选的，该控制系统包括共设置四个喷嘴排1，具体包括设置于工作辊入口侧的上喷嘴排6、工作辊入口侧的下喷嘴排7、轧机出口侧的上喷嘴排8和轧机出口侧的下喷嘴9。进一步的，每个喷嘴排均包括32个冷却喷嘴，且相邻冷却喷嘴之间均匀布置，相邻冷却喷嘴之间相距60mm。能将冷却水准确无误的喷淋在板带材表面及辊缝位置，从而有效的降低了板带材热量向热轧工作辊的传递。

在本发明中，喷淋量控制器控制冷却喷嘴除关停以外，冷却喷嘴还包括有10～15种喷淋流量状态，喷淋量控制器根据温度传感器检测到的其所对应的工作辊表面的温度，并通过流量调节装置实时控制冷却喷嘴流量状态。优选的，10种喷淋流量状态采用十六进制中的字符1～A表示，其中字符1代表最小喷淋流量，字符A代表最大喷淋流量。相应的冷却喷嘴采用11种喷淋流量状态时使用字符1～B表示，12种喷淋流量状态时使用字符1～C表示，13种喷淋流量状态时使用字符1～D表示，14种喷淋流量状态时使用字符1～E表示，15种喷淋流量状态时使用字符1～F表示。能实现实时在线调整各段的分级喷淋冷却强度，有效降低了工作辊表面温度上升的幅度，进而减少了工作辊膨胀的幅度，可减少辊缝变化对板带材的影响。

本发明的一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的喷淋量记录的编码方法，包括：

2)按照十六进制字符与二进制字符的映射关系，分别使用对应的二进制字符替换待存储的十六进制字符中的每一个十六进制字符，即d(hex)、c(hex)、b(hex)、a(hex)可分别转化为四位2进制数d(bin)、c(bin)、b(bin)、a(bin)，四个相邻喷嘴的信息合并构成16位2进制数d(bin)c(bin)b(bin)a(bin)。

参见图3，本实施例中每个喷嘴排包括32个冷却喷嘴，自左至右按顺序选择四个相邻冷却喷嘴为一组，分为八组，即32-31-30-29，…，8-7-6-5，4-3-2-1。用d(hex)-c(hex)-b(hex)-a(hex)分别代表相应冷却喷嘴的喷淋流量分级状态1～A，喷淋量控制器将d、c、b、a可分别转化为四位2进制数d(bin)、c(bin)、b(bin)、a(bin)，因而四个相邻冷却喷嘴的信息合并刚好构成一个16位的2进制数d(bin)c(bin)b(bin)a(bin)，然后再将该16位的2进制数转化为十进制数进行显示保存记录。

参见图4，本发明的每个冷却喷嘴采用10种喷淋流量状态的工作辊喷嘴排的编码计算过程：

a、预设定或实时调整工作辊32个冷却喷嘴的喷淋流量分级1～A(hex)；

b、将每个冷却喷嘴的喷淋流量转化为二进制四位bin；

c、从右起四个冷却喷嘴为一段，再将四个二进制四位bin合并为一个二进制16位bin；

d、判断最高位是否为1，高位为0时，转为十进制正整数；高位为1时，取反码bin，转化为十进制负整数；

e、冷却喷嘴的分段喷淋数据再以十进制储存和输出。

在本发明中，相应的当每个冷却喷嘴的十一种至十五种喷淋流量分级状态1～B、1～C、1～D、1～E和1～F时，均采用上述编码方法进行计算。

本发明的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统及喷淋量记录的编码方法，通过二进制、十六进制和十进制转换关系在16位存储器上有效地对32个冷却喷嘴的喷淋流量分段和分级控制和存储记录，实现了工作轧辊的分段分级冷却控制，并可有效地降低制冷运行的电费支出，有利于热辊型和板形改善，节省了在线存储空间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，其特征在于，包括：

两个以上的喷嘴排(1)，且每个喷嘴排包括4n个冷却喷嘴，n≥1，所述喷嘴排设置在轧机入口侧和出口侧，用于喷淋乳化液对所述工作辊(2)冷却和润滑；

温度传感器(3)，设置在所述喷嘴排上，用于感应冷却喷嘴对应区域的工作辊的温度；

喷淋量控制器(4)，所述喷淋量控制器与所述温度传感器连接，用于控制乳化液供给设备向所述冷却喷嘴供应乳化液进行冷却和润滑，接收所述温度传感器所对应的当前工作辊的温度，并结合当前温度对所述冷却喷嘴的喷淋流量实施分段和分级控制，其中同一喷嘴排中的每相邻四个冷却喷嘴为一段，对每一段冷却喷嘴中的每一个冷却喷嘴均可进行单独的喷淋流量大小的分级控制；所述喷淋量控制器用于存储多个所述冷却喷嘴的分段、分级喷淋信息以及预设的喷淋程序，所述喷淋程序包括依次执行的至少一个步骤，每个步骤对应有工作辊的温度和喷淋流量；所述喷淋量控制器还可用于从内部调取一个预设的喷淋程序并单独执行；

流量调节装置(5)，设置在乳化液供给设备和冷却喷嘴之间的管路上，用于调节所述冷却喷嘴喷淋乳化液的流量。

2.根据权利要求1所述的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，其特征在于，每个所述喷嘴排包括32个冷却喷嘴，所述冷却喷嘴之间均匀布置。

3.根据权利要求2所述的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，其特征在于，所述相邻冷却喷嘴之间相距40～80mm。

4.根据权利要求1所述的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，其特征在于，所述喷淋量控制器控制所述冷却喷嘴除关停以外，还包括有10～15种喷淋流量状态。

5.根据权利要求4所述的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，其特征在于，所述冷却喷嘴的10种喷淋流量状态在喷淋量控制器内采用十六进制中的字符1～A表示，其中字符1代表最小喷淋流量，字符A代表最大喷淋流量，相应的11种喷淋流量状态时使用字符1～B表示，12种喷淋流量状态时使用字符1～C表示，13种喷淋流量状态时使用字符1～D表示，14种喷淋流量状态时使用字符1～E表示，15种喷淋流量状态时使用字符1～F表示。

6.根据权利要求1所述的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统，其特征在于，所述喷嘴排(1)共四个，且包括工作辊入口侧的上喷嘴排(6)、工作辊入口侧的下喷嘴排(7)、轧机出口侧的上喷嘴排(8)和轧机出口侧的下喷嘴排(9)。

7.一种如权利要求1-6任一项热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的喷淋量记录的编码方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的热轧工作辊冷却喷淋量控制系统的喷淋量记录的编码方法，其特征在于，所述控制系统采用十进制数进行存储和显示。