CN113319130A - 连轧板材温度控制方法及装置 - Google Patents

连轧板材温度控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113319130A
CN113319130A CN202110729694.2A CN202110729694A CN113319130A CN 113319130 A CN113319130 A CN 113319130A CN 202110729694 A CN202110729694 A CN 202110729694A CN 113319130 A CN113319130 A CN 113319130A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
plate
cooling
gas
temperature control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110729694.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113319130B (zh
Inventor
王青亮
熊浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liangshan Yatai Metal Co.,Ltd.
Original Assignee
Yanshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanshan University filed Critical Yanshan University
Priority to CN202110729694.2A priority Critical patent/CN113319130B/zh
Publication of CN113319130A publication Critical patent/CN113319130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113319130B publication Critical patent/CN113319130B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/006Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种连轧板材温度控制方法及装置,方法包括以下步骤:S1:利用金属液制备板材:S2:对板材进行第一次温度均匀化处理;S3:对板材进行第二次温度均匀化处理;S4:板材轧制。该温控方法通过感应线圈对板材边缘进行感应加热,通并过两组降温喷头对板材中部高温区进行定量降温,能够准确的将板材整体温度控制在设定的区间内,提升了板材连轧质量,节省了板材温控时间。本发明的温控装置设置有涡流管,其冷端气体对感应线圈进行冷却,热端气体对板材进行冷却降温,同时对板材进行边缘升温和中部小温差气体降温处理,有效利用了两种温度的气体,且采用低温风冷的方式冷却感应线圈,大大提升了加工过程的安全性。

Description

连轧板材温度控制方法及装置
技术领域
本发明涉及连轧板材技术领域,尤其涉及一种连轧板材温度控制方法及装置。
背景技术
在板材连轧工艺过程中,为减少生产时间和成本,往往在板材连续铸造成形后就开始连轧工艺,但在实际生产中连铸成形后的板材的边缘处往往要比中间处温度降温快,板材边缘与中心具有较大的温差,而连轧需要板材整体处于一个较小的温度区间内,因此在连轧工艺之前需要对板材进行温度均匀化处理,现有的解决办法是,先将板材放置冷却,而后采用感应加热装置进行整体加热,将板材整体加热至较高温度后再进行连轧,这种方式在实际生产中造成了极大的浪费,例如在钢板连轧时,连铸形成并经矫直辊矫直后的钢板板材温度一般在600℃左右,将其冷却至常温,而后再整体加热至300℃左右,该过程十分漫长而且造成了能量上的浪费,是板材连轧生产中急需解决的问题。
在将板材加热时常常采用感应加热的方式进行,现有的感应加热装置中,大多采用的是水冷的方式对感应线圈进行冷却,然而采用水冷的方式冷却感应线圈有许多缺点。首先,在线圈的大弯曲处往往需要较大的压力才能使水流通过,而感应线圈的壁厚大多只有2到3毫米厚,因此过大的压力往往使得感应线圈管壁破裂,造成冷却水外泄引发事故,而较小的压力则不能使水流顺利通过线圈,影响线圈冷却,容易使线圈温度过高而烧毁;其次,采用水冷会在感应线圈内部产生水垢,即使水垢在感应线圈上仅有薄薄的一层但依旧也会大幅影响热交换效率,在一些水质较差的地区,冷却水在感应线圈管壁产生的水垢往往会堆积堵塞线圈,使得线圈内部水流减小,冷却效率骤减,造成线圈的损毁,因此在感应加热的过程中,对感应线圈的冷却应采取一种安全有效的新型冷却方法。因此提出一种新的连轧板材温度控制方法及装置从而能够更好的进行温度控制是急待解决的问题。
发明内容
为解决上述存在的技术问题,本发明提供一种连轧板材温度控制方法及装置,本发明直接将连铸成形后的板材进行两次温度均匀化处理,并且采用低温风冷的方式对感应线圈进行冷却,减少了加工过程中能量的损耗,增加了感应加热的安全性。通过两次温度均匀化处理,减少了板材冷却的时间,直接将连铸成形后的高温板材降至连轧所需的温度区间,有效利用了高温板材本身的能量,避免了板材再次加热的能量损耗。
具体地,本发明提供如下技术方案:本发明提供一种连轧板材温度控制方法,其包括以下步骤:
S1:利用金属液制备板材:
将回转塔中金属液倒入中间罐,金属液经中间罐流入结晶器,经结晶器结晶后的金属液凝固,并通过矫直辊的牵拉作用,从结晶器下方拉出形成高温板材,在矫直辊的带动下板以均匀速度V行进;
S2:对板材进行第一次温度均匀化处理:
涡流管A端通入常温压缩空气,涡流管B端流出-20℃至-40℃的低温气体,将低温气体通入感应线圈用以感应线圈的冷却,涡流管C端流出120℃至140℃的高温气体,将高温气体通入保温缓冲箱用以高温板材冷却;
第一红外热感相机获取板材第一温度图像以二维数组T1[X][Y]表示,其中Y为感应线圈加热长度,X为板材宽度,图像获取频率为
Figure BDA0003139618160000021
取T1[X][Y]的第一列和最后一列求平均值即为板材边缘温度,根据获取的板材边缘温度以及连轧时板材所需的均匀化温度区间[t0,t1],相应调整感应加热电源频率以及电流,使感应线圈对板材边缘进行加热至1-1.2t0;以第一降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第一温度图像T1[X][Y]进行均匀划分,分别计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降值,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温;
压力监测阀监测保温缓冲箱内部压力,当内部压力低于压力监测阀设定压力区间最低值时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,当内部压力高于压力监测阀设定压力区间最高值时,对压力监测阀进行泄压,将多余气体排入排放箱,直至内部压力降至设定的压力区间;测温热电偶测量感应线圈温度,当测量温度超过设定的安全温度时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,直至测量温度低于安全温度;
S3:对板材进行第二次温度均匀化处理:
第二红外热感相机获取板材第二温度图像并以二维数组T2[X][Y]表示,取T2[X][Y]的第一列和最后一列求均值即为板材边缘温度,当板材边缘温度低于t0时,调整步骤S2中感应加热电源相关参数,使感应线圈对板材边缘加热温度为步骤S2中的1-1.1倍;以第二降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第二温度图像T2[X][Y]进行均匀划分,计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降值,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温,对于一些温降为负值的区域,即板材均匀温度低于t1的区域,其对应喷头无气体喷出;
S4:板材轧制:
对板材进行两次温度均匀化处理后,此时板材温度位于区间[t0,t1]内,之后,板材进入轧辊进行连续轧制处理。
优选地,板材均匀化温度区间[t0,t1]的大小以及板材被矫直辊拉拽行进的均匀速度V根据板材材料以及连轧工艺要求确定。
优选地,压力监测阀设定的压力区间最低值由第一降温喷头组和第二降温喷头组的压力需求进行确定;压力监测阀设定的压力区间最高值由涡流管的B端和C端的气体流出量进行确定。
优选地,喷头喷出气体流量大小依据喷头对应区域的温降确定,温降越大喷头喷出的气体流量越大。
本发明还提供一种连轧板材温度控制装置,其包括,支撑架、回转塔、中间罐、结晶器、矫直辊、感应加热电源、温度控制装置以及轧辊,所述回转塔和中间罐设置在支撑架上,所述中间罐下方设置有结晶器,所述结晶器下方设置有矫直辊,矫直辊的一侧设置有温度控制装置,温度控制装置前方和后方分别设置有感应加热电源,温度控制装置的一侧设置有轧辊,板材从结晶器下方拉拽成形后依次穿过矫直辊、温度控制装置以及轧辊。
优选地,所述温度控制装置包括控温支架、涡流管、感应线圈、排放箱、保温缓冲箱、压力监测阀、第一降温喷头组、第一红外热感相机、第二降温喷头组、第二红外热感相机和测温热电偶,所述控温支架的前方和后方分别设置有涡流管,所述涡流管的第一侧设置有感应线圈,所述涡流管的第二侧设置有保温缓冲箱,所述保温缓冲箱下方设置有排放箱,所述控温支架的第一侧设置有第一降温喷头组,所述第一降温喷头组上方和下方分别设置有第一红外热感相机,控温支架的第二侧设置有第二降温喷头组,第二降温喷头组上方和下方分别设置有第二红外热感相机。
优选地,第一降温喷头组和第二降温喷头组的降温喷头交错放置,以便于第二次板材温度均匀化处理时能够较好的对位需要降温的板材区域;第一降温喷头组和第二降温喷头组中每个喷头上方均设置有气泵,所述气泵能够根据相应温度图像实时控制气体流量。
优选地,所述保温缓冲箱的容量大于
Figure BDA0003139618160000031
时间内第一降温喷头组和第二降温喷头组的总气体流量。
优选地,感应线圈冷却后的气体以及压力监测阀泄压的气体分别通入排气箱,之后由排气箱配套的气泵排至安全区域。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明能够大幅减少板材连轧前处理的时间以及生产过程中的能量损耗,其通过两次温度均匀化处理,减少了板材冷却的时间,直接将连铸成形后的高温板材降至连轧所需的温度区间,有效利用了高温板材本身的能量,避免了板材再次加热的能量损耗。
2、本发明的装置能够较为精准的将板材整体温度控制在设定区间内,且有助于提升板材的连轧质量,通过降温喷头定量喷出降温气体并配合红外热感相机实时监测板材温度,实现了对板材温度较为精准的控制,降温气体为120℃至140℃的高温气体,其与板材的温差较小,减少了板材表面因温差过大产生的炸裂现象,对于连轧前板材质量做出了较大提升。
3、与现有技术相比,本发明提升了感应加热过程的安全性,涡流管B端产生的低温气体通入感应线圈,能够对感应线圈起到较好的冷却效果,同时采用气体冷却使得冷却气体在较低压力下就能流通感应线圈,即使感应线圈破裂也不会对其他装置造成损伤,安全性得到了巨大提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程示意框图;
图2是本发明的全部流程示意图;
图3是本发明的整体示意图;
图4是本发明的整体结构中温度控制装置的示意图;
图5是本发明的温度控制装置中感应线圈的示意图;
图6是本发明的温度控制装置中降温喷头的示意图。
部分附图标号如下:1-支撑架,2-回转塔,3-中间罐,4-结晶器,5-矫直辊,6-板材,7-感应加热电源,8-温度控制装置,801-控温支架,802-涡流管,803-感应线圈,804-排放箱,805-保温缓冲箱,806-压力监测阀,807-第一降温喷头组,808-第一红外热感相机,809-第二降温喷头组,810-第二红外热感相机,811-测温热电偶,9-轧辊。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所述,本发明提供一种连轧板材温度控制方法,其包括以下步骤:
S1:利用金属液制备板材:
将回转塔中金属液倒入中间罐,金属液经中间罐流入结晶器,经结晶器结晶后的金属液凝固,并通过矫直辊的牵拉作用,从结晶器下方拉出形成高温板材,在矫直辊的带动下板以均匀速度V行进。
S2:对板材进行第一次温度均匀化处理:
涡流管A端通入常温压缩空气,涡流管B端流出-20℃至-40℃的低温气体,将低温气体通入感应线圈用以感应线圈的冷却,涡流管C端流出120℃至140℃的高温气体,将高温气体通入保温缓冲箱用以高温板材冷却。
第一红外热感相机获取板材第一温度图像以二维数组T1[X][Y]表示,其中Y为感应线圈加热长度,X为板材宽度,图像获取频率为
Figure BDA0003139618160000051
取T1[X][Y]的第一列和最后一列求平均值即为板材边缘温度,根据获取的板材边缘温度以及连轧时板材所需的均匀化温度区间[t0,t1],相应调整感应加热电源频率以及电流,使感应线圈对板材边缘进行加热至1-1.2t0;以第一降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第一温度图像T1[X][Y]进行均匀划分,分别计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降值,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温。
压力监测阀监测保温缓冲箱内部压力,当内部压力低于压力监测阀设定压力区间最低值时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,当内部压力高于压力监测阀设定压力区间最高值时,对压力监测阀进行泄压,将多余气体排入排放箱,直至内部压力降至设定的压力区间;测温热电偶测量感应线圈温度,当测量温度超过设定的安全温度时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,直至测量温度低于安全温度。
S3:对板材进行第二次温度均匀化处理:
第二红外热感相机获取板材第二温度图像并以二维数组T2[X][Y]表示,取T2[X][Y]的第一列和最后一列求均值即为板材边缘温度,当板材边缘温度低于t0时,调整步骤S2中感应加热电源相关参数,使感应线圈对板材边缘加热温度为步骤S2中的1-1.1倍;以第二降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第二温度图像T2[X][Y]进行均匀划分,计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降值,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温,对于一些温降为负值的区域,即板材均匀温度低于t1的区域,其对应喷头无气体喷出。
S4:板材轧制:
对板材进行两次温度均匀化处理后,此时板材温度位于区间[t0,t1]内,之后,板材进入轧辊进行连续轧制处理。
如图2所示,本发明提供一种连轧板材温度控制方法包括以下步骤:
为清晰的表述本发明的实施方法,下述实施例中以钢板为具体实施参考,即板材材质为钢材,实际应用中不局限于钢板连轧,也可以用于其他金属材料的轧制。
步骤1:制取钢板:
将回转塔中钢铁金属液倒入中间罐,金属液经中间罐流入结晶器,经结晶器结晶后的金属液凝固,并通过矫直辊的牵拉作用,金属液从结晶器下方拉出形成高温钢板,经矫直辊矫直后钢板温度在450℃附近,在矫直辊的带动下钢板以均匀速度V行进。
步骤2:对板材进行第一次温度均匀化处理:
涡流管A端通入20℃干燥后的压缩空气,根据涡流管效应,即通入涡流管的压缩气体,借助涡流的作用使高速气流产生漩涡并分离出冷、热两股气流,结合实际使用情况调整涡流管自身的结构,例如现在实际常用的涡流管在热气端即C端带有阀门,调节阀门可控制B、C两端流出的温度及流量等,调节阀门开合大小使其B端流出-20℃至-40℃的低温气体,将低温气体通入感应线圈用于感应线圈的冷却,涡流管C端流出120℃至140℃的高温气体,将高温气体通入保温缓冲箱用于高温板材的冷却。
第一红外热感相机获取板材第一温度图像以二维数组T1[X][Y]表示,其中Y为感应线圈加热长度,X为板材宽度,图像获取频率为
Figure BDA0003139618160000061
取T1[X][Y]的第一列和最后一列求均值即为板材两边缘温度,根据获取的边缘温度以及连轧时板材所需的均匀化温度区间[t0,t1]在钢板连轧时一般选用的温度区间为[250℃,330℃],相应调整感应加热电源频率、电流等相关参数,使感应线圈对板材边缘进行加热至1.2t0即300℃;以第一降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第一温度图像T1[X][Y]进行均匀划分,分别计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减即330℃,获得该区域温降,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温。
压力监测阀监测保温缓冲箱内部压力,当内部压力低于压力监测阀设定压力区间最低值,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,当内部压力高于压力监测阀设定压力区间最高值,压力监测阀泄压,将多余气体排入排放箱,直至内部压力降至设定的压力区间;测温热电偶测量感应线圈温度,当测量温度超过设定的安全温度时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,直至测量温度低于安全温度。
步骤3:对板材进行第二次温度均匀化处理:
第二红外热感相机获取板材第二温度图像以二维数组T2[X][Y]表示,取T2[X][Y]的第一列和最后一列求均值即为板材两边缘温度,由于板材温度均匀化处理装置与连轧装置有一定间距,因此在钢板行进到连轧装置时钢板边缘温度仍会降低,但降低量较少,因此在第二次板材温度均匀化处理时对板材边缘进行监测调整,当板材边缘温度低于1.1t0时(275℃),调整步骤2中感应加热电源相关参数,使感应线圈对板材边缘加热温度为步骤2中的110%,即当测得边缘温度低于250℃时,步骤2中感应线圈加热钢板的温度上升至原来的1.1倍(330℃),直至在步骤3中测得的钢板边缘温度达到1.1t0(275℃);以第二降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第二温度图像T2[X][Y]进行均匀划分,分别计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温,对于一些温降为负值的区域,即板材均匀温度低于t1的区域,其对应喷头无气体喷出;
步骤4:板材轧制:
对板材进行温度均匀化处理后,板材温度位于区间[t0,t1]内,板材进入轧辊进行连续轧制处理。
板材均匀化温度区间[t0,t1]的大小以及板材被矫直辊拉拽行进的均匀速度V根据板材材料以及连轧工艺要求确定。
压力监测阀设定的压力区间最低值由第一降温喷头组和第二降温喷头组确定,其大小满足第一降温喷头组、第二降温喷头组喷气压力需求即可;压力监测阀设定的压力区间最高值由涡流管确定,其大小满足涡流管B、C两端气体流出需求即可。
喷头喷出气体流量大小依据喷头对应区域的温降确定,温降越大喷头喷出的气体流量越大。
如图3-5所示,连轧板材温度控制装置,其包括,支撑架1、回转塔2、中间罐3、结晶器4、矫直辊5、板材6、感应加热电源7、温度控制装置8、轧辊,支撑架1上方设置有回转塔2,回转塔2下方设置有中间罐3,中间罐3下方设置有结晶器4,结晶器4下方设置有矫直辊5,矫直辊5一侧设置有温度控制装置8,温度控制装置8前方和后方分别设置有感应加热电源7,温度控制装置8一侧设置有轧辊,板材6从结晶器4下方拉拽成形依次穿过矫直辊5、温度控制装置8以及轧辊。
所述温度控制装置8包括控温支架801、涡流管802、感应线圈803、排放箱804、保温缓冲箱805、压力监测阀806、第一降温喷头组807、第一红外热感相机808、第二降温喷头组809、第二红外热感相机810以及测温热电偶811,控温支架801前方和后方分别设置有涡流管802,涡流管802一侧设置有感应线圈803,涡流管802的另一侧设置有保温缓冲箱,保温缓冲箱下方设置有排放箱,控温支架801一侧设置有第一降温喷头组,第一降温喷头组上方和下方分别设置有第一红外热感相机,控温支架801的另一侧设置有第二降温喷头组,第二降温喷头组上方和下方分别设置有第二红外热感相机。
第一降温喷头组和第二降温喷头组的降温喷头交错放置,以便于第二次板材温度均匀化处理时能够较好的对位需要降温的板材区域;第一降温喷头组、第二降温喷头组中每个喷头上方均设置有气泵,以便于能够根据相应温度图像实时控制气体流量。保温缓冲箱选用隔热保温材料,其容量大于
Figure BDA0003139618160000081
时间内第一、第二降温喷头组的总气体流量。感应线圈803冷却后的气体以及压力监测阀泄压的气体分别通入排气箱,再由排气箱配套的气泵排至安全区域。
本发明一种连轧板材温度控制方法及装置与现有技术中装置的不同之处在于:直接对成形后的板材进行温度均匀化处理,大幅减少板材连轧前处理的时间以及生产过程中的能量损耗,通过两次降温喷头定量降温并配合红外热感相机实时监测板材温度,实现了对板材温度较为精准的控制,提升了板材连轧质量。
本发明一种连轧板材温度控制方法及装置与现有技术中装置的不同之处在于:巧妙的借用了涡流管的特性,对于涡流管两端流出的低温和高温气体进行了充分利用,低温气体用于感应线圈803的冷却,极大的提升了感应加热的安全性,高温气体用于板材的冷却,其与板材之间温差较小,减少了板材表面因温差过大产生的炸裂现象,对于连轧前板材质量做出了较大提升。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种连轧板材温度控制方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1:利用金属液制备板材:
将回转塔中金属液倒入中间罐,金属液经中间罐流入结晶器,经结晶器结晶后的金属液凝固,并通过矫直辊的牵拉作用,从结晶器下方拉出形成高温板材,在矫直辊的带动下板材以均匀速度V行进;
S2:对板材进行第一次温度均匀化处理:
涡流管A端通入常温压缩空气,涡流管B端流出-20℃至-40℃的低温气体,将低温气体通入感应线圈用于对感应线圈进行冷却,涡流管C端流出120℃至140℃的高温气体,将高温气体通入保温缓冲箱用于对高温板材进行冷却;
第一红外热感相机获取板材第一温度图像并以二维数组T1[X][Y]表示,其中Y为感应线圈加热长度,X为板材宽度,图像获取频率为
Figure FDA0003139618150000011
取T1[X][Y]的第一列和最后一列求平均值即为板材边缘温度,根据获取的板材边缘温度以及连轧时板材所需的均匀化温度区间[t0,t1],调整感应加热电源频率以及电流,使感应线圈对板材边缘进行加热至1-1.2t0;以第一降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第一温度图像T1[X][Y]进行均匀划分,分别计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降值,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温;
压力监测阀监测保温缓冲箱内部压力,当保温缓冲箱内部压力低于压力监测阀设定压力区间最低值时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,当保温缓冲箱内部压力高于压力监测阀设定压力区间最高值时,对压力监测阀进行泄压,将多余气体排入排放箱,直至保温缓冲箱内部压力降至设定的压力区间;测温热电偶测量感应线圈温度,当测量温度超过设定的安全温度阈值时,增加涡流管A端通入的常温压缩气体流量,直至测量温度低于安全温度阈值;
S3:对板材进行第二次温度均匀化处理:
第二红外热感相机获取板材第二温度图像并以二维数组T2[X][Y]表示,取T2[X][Y]的第一列和最后一列求均值即为板材边缘温度,当板材边缘温度低于t0时,调整步骤S2中感应加热电源的相关参数,使感应线圈对板材边缘的加热温度为步骤S2中的1-1.1倍;以第二降温喷头组中每个喷头的位置为图片轴线将第二温度图像T2[X][Y]进行均匀划分,计算划分后图像的均匀温度,即对应板材区域的均匀温度,相应区域的均匀温度与t1相减,获得该区域温降值,相应喷头根据温降值调整喷出气体流量,对相应区域板材进行降温,对于温降为负值的区域,即板材均匀温度低于t1的区域,其对应喷头无气体喷出;
S4:板材轧制:
对板材进行两次温度均匀化处理后,此时板材温度位于区间[t0,t1]内,之后,板材进入轧辊进行连续轧制处理。
2.根据权利要求1所述连轧板材温度控制方法,其特征在于,板材均匀化温度区间[t0,t1]的大小以及板材被矫直辊拉拽行进的均匀速度V根据板材材料以及连轧工艺要求确定。
3.根据权利要求1所述连轧板材温度控制方法,其特征在于,压力监测阀设定的压力区间最低值由第一降温喷头组和第二降温喷头组的压力需求进行确定;压力监测阀设定的压力区间最高值由涡流管的B端和C端的气体流出量进行确定。
4.根据权利要求1所述连轧板材温度控制方法,其特征在于,喷头喷出气体流量大小依据喷头对应区域的温降确定,温降越大喷头喷出的气体流量越大。
5.一种用于权利要求1所述的连轧板材温度控制方法的连轧板材温度控制装置,其特征在于,其包括,支撑架、回转塔、中间罐、结晶器、矫直辊、感应加热电源、温度控制装置以及轧辊,所述回转塔和中间罐设置在支撑架上,所述中间罐下方设置有结晶器,所述结晶器下方设置有矫直辊,矫直辊的一侧设置有温度控制装置,温度控制装置前方和后方分别设置有感应加热电源,温度控制装置的一侧设置有轧辊,板材从结晶器下方拉拽成形后依次穿过矫直辊、温度控制装置以及轧辊。
6.根据权利要求5所述的连轧板材温度控制装置,其特征在于,所述温度控制装置包括控温支架、涡流管、感应线圈、排放箱、保温缓冲箱、压力监测阀、第一降温喷头组、第一红外热感相机、第二降温喷头组、第二红外热感相机和测温热电偶,所述控温支架的前方和后方分别设置有涡流管,所述涡流管的第一侧设置有感应线圈,所述涡流管的第二侧设置有保温缓冲箱,所述保温缓冲箱下方设置有排放箱,所述控温支架的第一侧设置有第一降温喷头组,所述第一降温喷头组上方和下方分别设置有第一红外热感相机,控温支架的第二侧设置有第二降温喷头组,第二降温喷头组上方和下方分别设置有第二红外热感相机。
7.根据权利要求5所述的连轧板材温度控制装置,其特征在于,第一降温喷头组和第二降温喷头组的降温喷头交错放置,以便于第二次板材温度均匀化处理时能够较好的对位需要降温的板材区域;第一降温喷头组和第二降温喷头组中每个喷头上方均设置有气泵,所述气泵能够根据相应温度图像实时控制气体流量。
8.根据权利要求5所述的连轧板材温度控制装置,其特征在于,所述保温缓冲箱的容量大于
Figure FDA0003139618150000021
时间内第一降温喷头组和第二降温喷头组的总气体流量。
9.根据权利要求5所述的连轧板材温度控制装置,其特征在于,感应线圈冷却后的气体以及压力监测阀泄压的气体分别通入排气箱,之后由排气箱设置的气泵排至安全区域。
CN202110729694.2A 2021-06-29 2021-06-29 连轧板材温度控制方法及装置 Active CN113319130B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110729694.2A CN113319130B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 连轧板材温度控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110729694.2A CN113319130B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 连轧板材温度控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113319130A true CN113319130A (zh) 2021-08-31
CN113319130B CN113319130B (zh) 2022-03-15

Family

ID=77425158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110729694.2A Active CN113319130B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 连轧板材温度控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113319130B (zh)

Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8310057D0 (en) * 1982-04-15 1983-05-18 British Aerospace Cooling apparatus
US4658882A (en) * 1981-01-22 1987-04-21 Nippon Steel Corporation Machine for direct rolling of steel casting and producing steel product therefrom
CN1244820A (zh) * 1996-12-19 2000-02-16 霍戈文斯·斯塔尔公司 生产薄钢板或带钢的方法及装置
JP2001137943A (ja) * 1999-11-18 2001-05-22 Nippon Steel Corp 金属板の平坦度制御方法及び装置
JP2001234251A (ja) * 2000-02-28 2001-08-28 Kawasaki Steel Corp 連続帯板の板幅方向温度制御方法
JP2001353564A (ja) * 2000-06-13 2001-12-25 Nkk Corp 鋼板の製造方法
CN1352582A (zh) * 1999-01-13 2002-06-05 Sms迪马格股份公司 在连铸时调节和/或保持熔液尤其是钢水的温度的方法和装置
JP2002178020A (ja) * 2000-12-15 2002-06-25 Ngk Insulators Ltd 熱間圧延ライン向ローラー及び誘導加熱装置
DE10134075A1 (de) * 2001-07-13 2003-01-30 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Verfahren zum Herstellen von Metallband, insbesondere von Stahlband, durch Gießwalzen
JP2005248208A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Nippon Steel Corp 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の誘導加熱における板温制御方法
CN1675008A (zh) * 2002-06-07 2005-09-28 新日本制铁株式会社 热钢板的热轧方法和装置
US20060113013A1 (en) * 2000-03-01 2006-06-01 Nkk Corporation Method and apparatus for cooling hot rolled steel strip, and method for manufacturing hot rolled steel strip
CN101545036A (zh) * 2008-03-24 2009-09-30 宝山钢铁股份有限公司 钢卷边部加热控制方法及加热装置
US20100139292A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Ram Grand Temperature adjustable airflow device
CN202137210U (zh) * 2011-07-08 2012-02-08 武汉钢铁(集团)公司 轧制生产线上的宽厚钢板均匀冷却装置
US20120067095A1 (en) * 2009-04-09 2012-03-22 Gerald Hohenbichler Method and device for preparing hot-rolling stock
JP2012148310A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Jfe Steel Corp 鋼板エッジ部の加熱方法
CN203273169U (zh) * 2013-05-10 2013-11-06 陈勇青 高频涡流管道加热解堵装置
KR20150075571A (ko) * 2013-12-26 2015-07-06 주식회사 포스코 연속주조공정의 압연재 생산장치
JP2016098420A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 Jfeスチール株式会社 薄鋼板の加熱方法および連続焼鈍設備
CN105652913A (zh) * 2014-11-14 2016-06-08 宝山钢铁股份有限公司 钢板感应加热过程边部温度控制方法和控制装置
CN105834227A (zh) * 2015-01-16 2016-08-10 宝山钢铁股份有限公司 镁合金板卷的控温轧制工艺
CN107159719A (zh) * 2017-05-10 2017-09-15 燕山大学 一种钛合金板连轧控温装置及控温连轧方法
CN208829722U (zh) * 2018-06-15 2019-05-07 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种镀锌退火炉带钢边部电磁感应加热温度补偿装置
CN110303041A (zh) * 2019-07-05 2019-10-08 燕山大学 一种用于线材连续化轧制生产的加热装置及其加工方法
CN209773072U (zh) * 2019-03-22 2019-12-13 燕山大学 板带边部在线补热感应器
CN111811266A (zh) * 2020-05-30 2020-10-23 宁波海天电炉科技有限公司 一种节能型中频电炉
CN212713645U (zh) * 2020-09-02 2021-03-16 中冶南方(武汉)热工有限公司 一种淬火装置

Patent Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658882A (en) * 1981-01-22 1987-04-21 Nippon Steel Corporation Machine for direct rolling of steel casting and producing steel product therefrom
GB8310057D0 (en) * 1982-04-15 1983-05-18 British Aerospace Cooling apparatus
CN1244820A (zh) * 1996-12-19 2000-02-16 霍戈文斯·斯塔尔公司 生产薄钢板或带钢的方法及装置
CN1352582A (zh) * 1999-01-13 2002-06-05 Sms迪马格股份公司 在连铸时调节和/或保持熔液尤其是钢水的温度的方法和装置
JP2001137943A (ja) * 1999-11-18 2001-05-22 Nippon Steel Corp 金属板の平坦度制御方法及び装置
JP2001234251A (ja) * 2000-02-28 2001-08-28 Kawasaki Steel Corp 連続帯板の板幅方向温度制御方法
US20060113013A1 (en) * 2000-03-01 2006-06-01 Nkk Corporation Method and apparatus for cooling hot rolled steel strip, and method for manufacturing hot rolled steel strip
JP2001353564A (ja) * 2000-06-13 2001-12-25 Nkk Corp 鋼板の製造方法
JP2002178020A (ja) * 2000-12-15 2002-06-25 Ngk Insulators Ltd 熱間圧延ライン向ローラー及び誘導加熱装置
DE10134075A1 (de) * 2001-07-13 2003-01-30 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Verfahren zum Herstellen von Metallband, insbesondere von Stahlband, durch Gießwalzen
CN1675008A (zh) * 2002-06-07 2005-09-28 新日本制铁株式会社 热钢板的热轧方法和装置
JP2005248208A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Nippon Steel Corp 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の誘導加熱における板温制御方法
CN101545036A (zh) * 2008-03-24 2009-09-30 宝山钢铁股份有限公司 钢卷边部加热控制方法及加热装置
US20100139292A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Ram Grand Temperature adjustable airflow device
US20120067095A1 (en) * 2009-04-09 2012-03-22 Gerald Hohenbichler Method and device for preparing hot-rolling stock
JP2012148310A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Jfe Steel Corp 鋼板エッジ部の加熱方法
CN202137210U (zh) * 2011-07-08 2012-02-08 武汉钢铁(集团)公司 轧制生产线上的宽厚钢板均匀冷却装置
CN203273169U (zh) * 2013-05-10 2013-11-06 陈勇青 高频涡流管道加热解堵装置
KR20150075571A (ko) * 2013-12-26 2015-07-06 주식회사 포스코 연속주조공정의 압연재 생산장치
CN105652913A (zh) * 2014-11-14 2016-06-08 宝山钢铁股份有限公司 钢板感应加热过程边部温度控制方法和控制装置
JP2016098420A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 Jfeスチール株式会社 薄鋼板の加熱方法および連続焼鈍設備
CN105834227A (zh) * 2015-01-16 2016-08-10 宝山钢铁股份有限公司 镁合金板卷的控温轧制工艺
CN107159719A (zh) * 2017-05-10 2017-09-15 燕山大学 一种钛合金板连轧控温装置及控温连轧方法
CN208829722U (zh) * 2018-06-15 2019-05-07 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种镀锌退火炉带钢边部电磁感应加热温度补偿装置
CN209773072U (zh) * 2019-03-22 2019-12-13 燕山大学 板带边部在线补热感应器
CN110303041A (zh) * 2019-07-05 2019-10-08 燕山大学 一种用于线材连续化轧制生产的加热装置及其加工方法
CN111811266A (zh) * 2020-05-30 2020-10-23 宁波海天电炉科技有限公司 一种节能型中频电炉
CN212713645U (zh) * 2020-09-02 2021-03-16 中冶南方(武汉)热工有限公司 一种淬火装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QINGLIANG WANG等: "Microstructural Evolution of Vacuum Die-Cast AZ91D Magnesium Alloy during Solution Treatment", 《MATERIALS TRANSACTIONS》 *
SURIYA CHOKPHOEMPHUN等: "Heat transfer augmentation in a circular tube with winglet vortex generators", 《CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING》 *
刘燕鑫: "薄板电磁加热温度均匀性研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅱ辑》 *
王帅等: "大尺寸钢板高频感应加热成形影响因素", 《锻压技术》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113319130B (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102553950B (zh) 一种薄带连铸生产线轧后冷却系统及其控制方法
CN106661648A (zh) 冷却方法和装置
CN102601134B (zh) 一种超快冷工艺下薄规格管线钢冷却均匀性控制方法
WO2008053947A1 (fr) Procédé de refroidissement de bande d'acier laminée à chaud
CN205988958U (zh) 一种线棒材连铸坯免加热直轧系统
JPS60169524A (ja) 金属ストリツプ冷却装置
CN203346463U (zh) 一种铝型材淬火装置
CN113319130B (zh) 连轧板材温度控制方法及装置
JP2010005683A (ja) 熱間圧延における近赤外線カメラを用いた熱延金属帯の冷却制御方法および熱延金属帯の製造方法
KR20040046126A (ko) 열연강판의 폭방향 균일냉각시스템
JP2009220158A (ja) 鋼材の冷却装置および冷却方法
JPH10263696A (ja) 熱延鋼板の巻取時の冷却方法
JP3994582B2 (ja) 鋼板のデスケーリング方法
JP2019010676A (ja) 熱延鋼板の製造方法
JP3287254B2 (ja) 高温鋼板の冷却方法および装置
JP4586314B2 (ja) 熱延鋼板の製造方法
JP3747546B2 (ja) 高温鋼板の冷却方法および装置
JP3817153B2 (ja) 熱延鋼板の冷却設備
JP3633539B2 (ja) 鋼板の冷却方法
KR20100012740A (ko) 선재 제조방법
JPS6248732B2 (zh)
JP3282714B2 (ja) 高温鋼板の冷却方法
KR101089330B1 (ko) 런아웃테이블에서의 스트립 냉각방법 및 그 제어방법
JPH04305338A (ja) 薄鋼板用鋼片の連続鋳造方法
JPS6240086B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220608

Address after: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee after: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 066004 No. 438 west section of Hebei Avenue, seaport District, Hebei, Qinhuangdao

Patentee before: Yanshan University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230316

Address after: 272600 North Gaogai Village, Liangshan Sub District Office, Liangshan County, Jining City, Shandong Province

Patentee after: Liangshan Yatai Metal Co.,Ltd.

Address before: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee before: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Temperature control method and device for continuous rolling sheet metal

Effective date of registration: 20230329

Granted publication date: 20220315

Pledgee: Shandong Liangshan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Chengnan sub branch

Pledgor: Liangshan Yatai Metal Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980036861

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right