CN114951307A - 一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，包括：在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统；所述控冷系统，包括：沿轧件移动方向依次排列的N个控冷装置；分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却；其中，N>＝1。

Description

一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法

技术领域

本发明涉及螺纹钢轧制技术领域，尤其涉及一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法。

背景技术

螺纹钢轧制控制冷却技术是棒线材生产过程中的一种先进技术，其主要功能是在棒线材生产过程中实现对轧件控制冷却，保证成品螺纹钢的上冷床温度在一定的区间范围内(不同生产规格的螺纹钢上冷床温度不同)，能够得到符合国家力学性能标准和金相组织要求的成品螺纹钢。传统的控制冷却工艺为：设定水箱总管电磁阀阀门开度，选定1号到9号控冷装置中的部分控冷装置常开，轧件进入控冷装置时对轧件进行冷却。成品螺纹钢的通条温度均匀性受开轧温度的影响，当开轧温度波动超出控制标准范围时体现在成品上冷床温度也会超出控制标准，成品力学性能得不到保证。当采用免加热直接轧制技术(转炉连铸来坯不经加热炉直接进入轧机进行轧制)时，开轧温度头尾温差达80-100℃(标准开轧温度控制范围为±20℃)，增加了成品螺纹钢性能不符合国家标准的风险，大大影响了成材率及工序成本等指标。

在实现本发明过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：

当开轧温度波动时成品上冷床温度波动超出标准控制范围，导致成品力学性能得不到保证的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，解决了当开轧温度波动时成品上冷床温度波动超出标准控制范围，导致成品力学性能得不到保证的技术问题。

为达上述目的，一方面，本发明实施例提供一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，包括：

在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统；所述控冷系统，包括：沿轧件移动方向依次排列的N个控冷装置；

分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却；

其中，N>＝1。

进一步地，所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

预先根据轧件的纵向温度分布趋势为各控冷装置分别指定负责冷却的轧件范围；

随着轧件的移动，当每个控冷装置位于该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置冷却轧件；

随着轧件的移动，当每个控冷装置相对移出该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置停止冷却轧件。

进一步地，所述为各控冷装置分别指定负责冷却的轧件范围，包括：

通过设置某控冷装置的工作状态为常开将该控冷装置负责冷却的轧件范围设置为整条轧件；和/或，

通过设置某控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间将该控冷装置负责冷却的轧件范围设置为希望的轧件范围。

进一步地，通过以下方法确定某控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间：

根据该控冷装置对应的希望的轧件范围在轧件上的位置、该控冷装置与指定轧机的距离、轧件的移动速度和轧件的位置信息确定该控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间。

进一步地，所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

将第1到n号控冷装置设置为当接收到第一信号时，启动相应控冷装置对应的控冷开启延时，并且在相应控冷装置对应的控冷开启延时时间到达时，启动相应控冷装置对轧件的冷却；当接收到第二信号时，启动相应控冷装置对应的控冷停止延时，并在相应控冷装置对应的控冷停止延时时间到达时，停止相应控冷装置对轧件的冷却；

将第n+1到第m号控冷装置设置为常开；

将第m+1到第N号控冷装置分别设置为当接收到第一信号时，启动相应控冷装置对应的控冷开启延时，并且在相应控冷装置对应的控冷开启延时时间到达时，启动相应控冷装置对轧件的冷却；当接收到第二信号时，启动相应控冷装置对应的控冷停止延时，并在相应控冷装置对应的控冷停止延时时间到达时，停止相应控冷装置对轧件的冷却；

其中，n>＝1；m>＝n+1；N>＝m+1。

进一步地，所述第一信号为所述指定轧机咬钢信号；所述第二信号为所述指定轧机抛钢信号。

进一步地，控冷系统，还包括：分别与每个控冷装置一一对应连接的支路阀；

所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

分别控制每个控冷装置对应的支路阀的通断状态，以使该控冷装置进入冷却状态或关闭状态。

进一步地，所述控冷系统设置于所述指定轧机与所述成品前机架之间；所述成品前机架是在热轧流水线上位于所述指定轧机之后且与所述指定轧机相邻的轧机。

进一步地，所述指定轧机为切分架次轧机。

进一步地，轧机机组采用18架轧机连轧，所述指定轧机为16号轧机；所述控冷系统设置于所述16号轧机与所述成品前机架之间；所述成品前机架是在热轧流水线上所述16号轧机的下一架轧机；在所述成品前机架后是成品机架；N为6；

所述在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统，包括：

预先在16号轧机后2米处开始依次沿流水线方向设置1号控冷装置到6号控冷装置；并且1号控冷装置到6号控冷装置布置后沿流水线方向的长度为14米；

所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

3号控冷装置和4号控冷装置设置为常开，以使3号控冷装置和4号控冷装置冷却包括头部在内的整条轧件，保证轧件头部温度能在控制范围；

响应于16号轧机咬钢的信号，1号控冷装置和2号控冷装置延迟5秒左右开阀进入冷却状态，以使1号控冷装置和2号控冷装置不对轧件的头部冷却仅对轧件的中后部冷却，避免轧件头部过冷，并且保证中后部温度高的轧件的温度能降至设定控制范围；

响应于16号轧机咬钢的信号，5号控冷装置和6号控冷装置延迟20秒左右开阀进入冷却状态，以使5号控冷装置和6号控冷装置不对轧件的头部和中部冷却仅对轧件的后部冷却，避免轧件头部和中部过冷，保证后部温度高的轧件的温度能降至设定控制范围；

响应于16号轧机抛钢的信号，1号控冷装置和2号控冷装置延迟1秒到3秒关阀进入关闭状态，以便对未经过控冷装置的轧件尾部进行冷却；

响应于16号轧机抛钢的信号，5号控冷装置和6号控冷装置延迟1秒到3秒关阀进入关闭状态，以便对未经过控冷装置的轧件尾部进行冷却。

上述技术方案具有如下有益效果：单独控制各控冷装置，从而可以按轧件的温度分布趋势单独控制各控冷装置更有针对性的对轧件的不同部分进行冷却，达到使成品螺纹钢的通条温度均匀，能够得到符合国家力学性能标准和金相组织要求的成品螺纹钢的效果，保证工序控制点及工艺控制的合格率和稳定性，进一步提高了免加热直接轧制技术关键工艺的稳定性，为公司带来巨大的经济效益。

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是本发明实施例之一的一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法的流程图；

图2是本发明实施例之一应用热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法的流水线的示意图；

附图标记表示为：

1：指定轧机；

2：控冷装置；

3：成品前机架；

4：成品机架；

5：支路阀；

6：总阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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有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。

一方面，如图1所示，本发明实施例提供一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，包括：

步骤S100，如图2所示，在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统；所述控冷系统，包括：沿轧件移动方向依次排列的N个控冷装置；

步骤S101，分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却；

其中，N>＝1。

在一些实施例中，可以根据具体生产条件的具体需要在热轧带肋钢筋流水线上指定某个架次的轧机作为指定轧机，在指定轧机后设置有N个沿轧件(包括但不限于钢筋、螺纹钢等)移动方向依次排列的控冷装置，各控冷装置可以被单独启动进入冷却状态或单独被停止进入关闭状态，为了更加精确的控制成品的上冷床温度，可根据轧件的温度分布确定各控冷装置的启动或停止，从而分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却。控冷装置的个数可根据具体生产线所生产的钢筋的长度、温度、移动速度等参数确定。单独控制各控冷装置的方法有很多种，包括但不限于在控冷装置的供水支路管道上安装阀体控制，或者直接控制控冷装置等。

本发明实施例具有如下技术效果：传统的方法是通过设定水箱总管电磁阀阀门开度控制各控冷装置同时进入冷却状态或关闭状态，传统的方法不能很好的适合轧件的温度分布，本发明实施例的方法可以单独控制各控冷装置，从而可以按轧件的温度分布趋势单独控制各控冷装置更有针对性的对轧件的不同部分进行冷却，达到使成品螺纹钢的通条温度均匀，能够得到符合国家力学性能标准和金相组织要求的成品螺纹钢的效果。

进一步地，所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

预先根据轧件的纵向温度分布趋势为各控冷装置分别指定负责冷却的轧件范围；

随着轧件的移动，当每个控冷装置位于该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置冷却轧件；

随着轧件的移动，当每个控冷装置相对移出该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置停止冷却轧件。

在一些实施例中，轧件开轧温度曲线特点为头低尾高，头尾最高温差达80-100摄氏度，可以通过对多条轧件的纵向温度分布曲线进行统计获得对生产具有指导意义的纵向温度分布趋势，获取纵向温度分布趋势的方法有很多中，包括但不限于针对多条轧件的纵向温度分布曲线逐点求平均值或者拟合的方法。根据轧件的纵向温度分布趋势确定需要使用的控冷装置的个数以及各控冷装置负责冷却的轧件范围。例如在某种具体的生产中，可以根据轧件的纵向温度分布趋势，将1号控冷装置设置为负责冷却轧件的中部的轧件范围，2号控冷装置负责冷却整条轧件，则2号控冷装置负责的轧件范围就是整条轧件，3号控冷装置负责冷却轧件后部的轧件范围。在具体的生产中可以通过增减控冷装置的个数控制对轧件温度控制的精确程度。在生产过程中，轧件是沿着流水线平移的，当控冷装置相对于轧件位于各自负责冷却的轧件范围时，设置该控冷装置冷却轧件，当每个控冷装置相对移出该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置停止冷却轧件。可以有多种方式判断各控冷装置是否在各控冷装置负责冷却的轧件范围内，包括但不限于通过各种传感器获取轧件相对于各控冷装置的相对位置，或者基于轧件经过流水线上的某参考点后的延时时间判断各控冷装置是否在各控冷装置负责冷却的轧件范围内。

本发明实施例具有如下技术效果：根据轧件的纵向温度分布趋势以及根据具体的温度控制精度需要确定控冷装置的个数以及各控冷装置负责冷却的轧件范围，并且根据各控冷装置负责冷却的轧件范围与各控冷装置之间的相对位置确定分别设置各控冷装置的冷却状态或关闭状态，能够实现对轧件温度的精确控制，使成品上冷床温度符合控制标准，成品力学性能得到保证，显著提高成品螺纹钢性能符合国家标准的比率，保证了成材率，同时分段冷却，分别按各轧件范围的需求控制各控冷装置可以显著降低工序成本。

进一步地，所述为各控冷装置分别指定负责冷却的轧件范围，包括：

通过设置某控冷装置的工作状态为常开将该控冷装置负责冷却的轧件范围设置为整条轧件；和/或，

通过设置某控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间将该控冷装置负责冷却的轧件范围设置为希望的轧件范围；所述希望的轧件范围是预先根据轧件的纵向温度分布趋势和上冷床温度的需求确定的一个或多个轧件范围；轧件范围指的是沿轧件的纵向，在轧件上划定的一个或多个区域；各区域之间可以重叠或不重叠或部分重叠。

在一些实施例，控冷装置可以设置为常开，以便该部分控冷装置能够针对整条轧件进行冷却；还可以为控冷装置分别指定控冷开启延时时间和控冷停止延时时间，以便通过控冷开启延时时间和控冷停止延时时间确定该控冷装置负责冷却的轧件范围。各希望的轧件范围可以根据轧件的纵向温度分布趋势以及上冷床温度的需求确定或根据长期积累的生产经验确定。各控冷装置的控冷开启延时时间可以相同或不同，各控冷装置的控冷停止延时时间可以相同或不同。在同一次生产中，可以为部分控冷装置设置控冷开启延时时间和控冷停止延时时间，另一部分控冷装置设置为常开，两种方式组合使用；也可以只设置有控冷开启延时时间和控冷停止延时时间的控冷装置，或也可以只使用设置为常开的控冷装置。

本发明实施例具有如下技术效果：本发明实施例提供了通过设置控冷装置为常开或设置控冷开启延时时间和控冷停止延时时间的方式确定各控冷装置负责冷却的轧件范围的方法，通过针对不同的控冷装置设置各自对应的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间，可以实现非常精确的分别单独控制各控冷装置负责冷却的轧件范围，该方法在确保整体方案可达到预期效果的前提下，还达到了逻辑简单，成本低，容易维护的效果。

进一步地，通过以下方法确定某控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间：

根据该控冷装置对应的希望的轧件范围在轧件上的位置、该控冷装置与指定轧机的距离、轧件的移动速度和轧件的位置信息确定该控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间。

在一些实施例中，不同的生产线轧件移动速度存在差异，生产线上各设备相对位置的部署存在差异，在具体的生产线上可以设置为轧件达到预定的位置时启动控冷开启延时时间和/或控冷停止延时时间时的延时，具体地，可以通过轧件到达预定的位置时触发相关的信号，系统监测到相关的信号时，分别触发控冷开启延时时间和控冷停止延时时间时的延时。在确定控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间时，需要综合考虑该控冷装置对应的希望的轧件范围在轧件上的位置、该控冷装置与指定轧机的距离和轧件的位置信息，从而确定出轧件上的希望的轧件范围与该控冷装置之间的相对距离，再根据轧件的移动速度，就能确定该控冷装置相对地进入相应的希望的轧件范围时的控冷开启延时时间和该控冷装置相对地离开相应的希望的轧件范围时的控冷停止延时时间。

下面以一个具体实施例进行说明：通过指定轧机的咬钢信号和指定轧机的抛钢信号来检测轧件的位置信息；指定轧机发出咬钢信号，说明轧件的头端到达了指定轧机；指定轧机发出抛钢信号，说明轧件的尾端离开了指定轧机；以指定轧机的咬钢信号作为控冷开启延时时间的延时启动信号，以指定轧机的抛钢信号作为控冷停止延时时间的延时启动信号，在该实施例中，每个希望的轧件范围的末端都是轧件的尾端，每个希望的轧件范围的起始端的位置可以相同或不同，在本实施例中，该起始端的位置通过距离轧件头部的偏移距离来表示；控冷开启延时时间可根据公式(1)计算得到：

TSi＝(d+Di+(i-1)×L)÷V (1)

控冷停止延时时间可根据公式(2)计算得到：

TEi＝(d+i×L)÷V (2)

其中：TSi表示第i个控冷装置的控冷开启延时时间；d表示指定轧机与第1号控冷装置的距离；Di表示第i个控冷装置对应的希望的轧件范围的起始端相当于轧件头端的偏移距离；L表示单个控冷装置在轧件移动方向上的总长；V表示指定轧机的速度即轧件经过指定轧机和各控冷装置期间的速度。

例如：当轧制φ25毫米螺纹钢时，根据料型尺寸及实际延伸率计算出轧件出16号轧机(相当于指定轧机)的长度S＝208米，16号轧机出口速度V＝5米/秒，16号轧机至1号控冷装置入口的距离为d＝2米，单个控冷装置总长L＝1.5米。

如希望1号控冷装置和2号控冷装置在距离轧件头端的23米处(即Di，其中i分别为1和2)开始对轧件进行冷却，则1号控冷装置的控冷开启延时时间为TS1＝(2米+23米)÷(5米/秒)＝5秒，2号控冷装置的控冷开启延时时间为TS2＝(2米+23米+1.5米)÷(5米/秒)＝5.3秒，结合实际冷却效果以及方便控制，可以将1号控冷装置和2号控冷装置的控冷开启延时时间都设置为5秒。

同样的，也可以将1号控冷装置和2号控冷装置的控冷停止延时时间设置为相同，此时可以只计算2号控冷装置的控冷停止延时时间，当轧件完全离开2号控冷装置(此时轧件已经完全离开1号控冷装置)时，1号控冷装置和2号控冷装置关闭，以待下次动作。则2号控冷装置的控冷停止延时时间TE2＝(2米+2×1.5米)/(5米/秒)＝1秒，同样地，结合实际冷却效果以及方便控制，可以将1号控冷装置和2号控冷装置的控冷停止延时时间设置为相同。

同理可计算出其他控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间。

本发明实施例具有如下技术效果：为各不同的生产线应用本技术方案是确定各控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间提供具体指导。

进一步地，如图2所示，所述分别控制各控冷装置2进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

将第1到n号控冷装置2设置为当接收到第一信号时，启动相应控冷装置2对应的控冷开启延时，并且在相应控冷装置2对应的控冷开启延时时间到达时，启动相应控冷装置2对轧件的冷却；当接收到第二信号时，启动相应控冷装置2对应的控冷停止延时，并在相应控冷装置2对应的控冷停止延时时间到达时，停止相应控冷装置2对轧件的冷却；

将第n+1到第m号控冷装置2设置为常开；

将第m+1到第N号控冷装置2分别设置为当接收到第一信号时，启动相应控冷装置2对应的控冷开启延时，并且在相应控冷装置2对应的控冷开启延时时间到达时，启动相应控冷装置2对轧件的冷却；当接收到第二信号时，启动相应控冷装置2对应的控冷停止延时，并在相应控冷装置2对应的控冷停止延时时间到达时，停止相应控冷装置2对轧件的冷却；

其中，n>＝1；m>＝n+1；N>＝m+1。

在一个些实施例中，将整条轧件划分为三个轧件范围：头部、中部、尾部，轧件头部温度最低，所以安排给头部冷却的控冷装置最少，中部温度高于头部同时小于尾部，安排中等数量的控冷装置冷却中部，尾部的温度最高，安排更多数量的控冷装置冷却尾部。从而是整条轧件的温度分布在冷却后更加均匀。在其他实施例中可以根据具体情况划分更多更细化的轧件范围，以便在冷却后获得更精确的轧件温度分布。在本实施例中，第一信号用做控冷开启延时计时的参考起点，当接收到第一信号时，开始对各控冷装置的控冷开启延时进行计时，第二信号用做控冷停止延时计时的参考起点，当接收到第二信号时，开始对各控冷装置的控冷停止延时进行计时。第一信号和第二信号可以来自安装在流水线上的传感器的输出信号或者可以利用现有流水线原有的输出信号，第一信号和第二信号能够反应出轧件当前所处的位置，将第一信号和第二信号可以是同一信号，也可以是不同的信号。将第一信号与各控冷装置的控冷开启延时时间结合，即可明确控制各控冷装置进入冷却状态的时机，将第二信号与各控冷装置的控冷停止延时时间结合，就可以明确控制各控冷装置进入关闭状态的时机。

下面以一个更加具体的实例进行说明：

通过新增控制程序对水管阀门延时开关来实现对轧件的分段冷却，当开轧温度波动时保证成品上冷床温度波动在标准控制范围内；通过新增控制程序对各控冷装置进行单独控制，实现分段控冷，可根据实际需要使用全部控冷装置，或只使用其中的部分控冷装置，在以下的实例中的产线上设置了1号到9号控冷装置，实际使用了其中的1号到6号控冷装置，并且在该实施例中，指定轧机1为16号轧机。

具体控制方法为：16架轧机距离1号控冷装置有2米左右的距离，整段控冷装置(所有控冷装置)布置长度(沿流水线方向分布的长度)为14米，而1号控冷装置长度为1.5米，当轧件离开16号轧机时系统程序接收到抛钢信号，对1号控冷装置进行关闭以待下一次动作，此时轧件还有3.5米左右未离开1号控冷装置并且得不到冷却，需要延时关闭1号控冷装置来保证轧件在完全离开1号控冷装置后才进行关闭控冷的动作，通过设置1号控冷装置和2号控冷装置的控冷停止延时时间为1秒到3秒，可以避免气动阀关闭后成品尾部3-5米左右温度偏高；同理其他控冷装置可根据相应控冷装置的位置与16号轧机的距离，结合16号轧机出口速度计算出相应的控冷停止延时时间。选定16号轧机咬钢信号(相当于第一信号)为参考点，当轧件咬入16架轧机后(接收到第一信号)，选择性延时控制支管气动调节阀的打开或者关闭(在其他实施例中也可以直接控制控冷装置本身)，实现整体冷却水压力流量的调节，控制轧件的冷却温度。针对进行免加热直接轧制时，轧件开轧温度曲线特点为头低尾高，头尾最高温差达80-100℃，例如当轧制某一规格螺纹钢产品需要投入6组控冷装置，当轧件进16架时(接收到第一信号)，1号、2号控冷装置延迟5秒(相当于1号和2号控冷装置的控冷开启延时时间)左右开阀，头部已经到达17号轧机了，3号和4号冷却装置设置为常开，所以3号和4号冷却装置会冷却包括头部在内的整条轧件，1号、2号、5号和6号都不会对头部进行冷却，从而避免轧件头部过冷；3号和4号冷却装置保证轧件头部温度能至控制范围；轧件进16架时(接收到第一信号)，5号和6号控冷装置延迟20秒(相当于5号和6号控冷装置的控冷开启延时时间)左右开阀，保证中后部温度高轧件能降至设定控制范围，当16架抛钢时(接收到第二信号)1号和2号控冷装置延迟1-3秒(相当于1号和2号控冷装置的控冷停止延时时间)关阀；当16架抛钢时(接收到第二信号)，5号和6号控冷装置延迟1-3秒(相当于5号和6号控冷装置的控冷停止延时时间)关阀；因控冷装置与指定轧机之间存在一定的距离，在收到第二信号时，轧件的尾部还有一段没有经过控冷装置的冷却，所以需要延时1-3秒(相当于控冷停止延时时间)再关闭1、2、5、和6号控冷装置，以便对尾部的这段进行冷却。通过以上控制方法实现轧件不同部位(轧件范围)的逐级冷却，保证产品关键工序控制点的合格性和各项经济指标稳定性，实现产品效益最大化。

本发明实施例具有如下技术效果：可实现各控冷装置单独延时设定时间开阀和单独延时设定时间关阀。经实验验证已满足在轧件头中尾温差80-100℃的情况下，经冷却保证成品上冷床温度通条温差在20℃范围内。

进一步地，所述第一信号为所述指定轧机咬钢信号；所述第二信号为所述指定轧机抛钢信号。

在一些实施例中，使用来自指定轧机的咬钢信号和抛钢信号分别作为第一信号和第二信号，充分利用流水线上现有的输出信号，以最小成本将本发明技术方案整合在现有流水线上，降低升级设备的成本。指定轧机的咬钢信号表示轧件即将进入冷却系统的冷却区域，以指定轧机的咬钢信号作为控冷开启延时时间的参考点可以保证延时控制的精度，同理，指定轧机的抛钢信号表示轧件的尾部即将进入冷却系统的冷却区域，以指定轧机的抛钢信号作为控冷停止延时时间的参考点可以保证延时控制的精度。

进一步地，如图2所示，控冷系统，还包括：分别与每个控冷装置2一一对应连接的支路阀5；

所述分别控制各控冷装置2进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

分别控制每个控冷装置2对应的支路阀5的通断状态，以使该控冷装置2进入冷却状态或关闭状态。

传统的控制冷却工艺为：设定水箱总管电磁阀阀门开度(相当于图2中的总阀6)，同步控制各控冷装置常开，轧件进入控冷装置时对轧件进行冷却；

与传统的控制冷却工艺不同，在一些实施例中，每一组控冷装置分别设有进水管与出水管，支管阀安装在进水管上；出水管上无阀门，且不参与控制。每组控冷装置的控制方式一样，当需要时只在延时时间设置上进行区分控制。每一组控冷装置对应一个支管阀，支管阀门通过电磁气动阀的得电或失电实现阀门的通或断，可根据所取信号在程序上的延时时间来控制电磁气动阀的得电或失电，实现阀门的打开或关闭。首先打开总阀6，然后通过在每个控冷装置的支路上设置支路阀例如气动调节阀，分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态。相对于现有技术中仅能同步控制各控冷装置冷却或关闭，通过在各支路上安装支路阀，通过控制支路阀实现单独控制各冷却装置的冷却，可以在不对控冷装置本身升级的情况下，仅改动支路管道，降低实现成本。当轧制不同规格或者不同温度控制要求的钢种时，可以开启或关闭一个或多个支路阀来实现温度的控制。阀门组数为所投入使用的支路阀总数量。通过上冷床高温计反馈来选择调整高压水总管开度及投入使用的支路阀数量来实现轧件的精准控制冷却。

进一步地，如图2所示，所述控冷系统设置于所述指定轧机1与所述成品前机架3之间；所述成品前机架3是在热轧流水线上位于所述指定轧机1之后且与所述指定轧机1相邻的轧机，即在热轧流水线上位于所述指定轧机1之后下一个架轧机；在成品前机架3后是成品机架4；

在一些实施例中，轧件在进入成品前机架3时，希望轧件处于两相区，在两相区进行轧制能够保证成品质量。将控冷系统设置于指定轧机1与成品前机架3之间，通过控冷系统适当的冷却，控制轧件在进入成品前机架3时处于两相区。表1列出了各种规格的轧件对应的指定轧机(即16号轧机)、成品前机架(17号轧机)和成品机架(18号轧机)的速度对应关系。

表1轧件规格及轧机速度

进一步地，所述指定轧机为切分架次轧机。

在一些实施例中，优选地，指定轧机为切分架次轧机，通过切分架次轧机，将单根轧件切分为多根轧件，切分后的轧件表面温度不均匀，通过冷却系统的冷却可以保证切分得到的每条轧件处于两相区状态，从而保证每条轧件在后续轧制中在两相区下轧制，保证成品质量。

进一步地，轧机机组采用18架轧机连轧，所述指定轧机为16号轧机；所述控冷系统设置于所述16号轧机与所述成品前机架之间；所述成品前机架是在热轧流水线上所述16号轧机的下一架轧机；在所述成品前机架后是成品机架；N为6；

所述在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统，包括：

预先在16号轧机后2米处开始依次沿流水线方向设置1号控冷装置到6号控冷装置；并且1号控冷装置到6号控冷装置布置后沿流水线方向的长度为14米；

所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

3号控冷装置和4号控冷装置设置为常开，以使3号控冷装置和4号控冷装置冷却包括头部在内的整条轧件，保证轧件头部温度能在控制范围；

响应于16号轧机咬钢的信号，1号控冷装置和2号控冷装置延迟5秒左右开阀进入冷却状态，以使1号控冷装置和2号控冷装置不对轧件的头部冷却仅对轧件的中后部冷却，避免轧件头部过冷，并且保证中后部温度高的轧件的温度能降至设定控制范围；

响应于16号轧机咬钢的信号，5号控冷装置和6号控冷装置延迟20秒左右开阀进入冷却状态，以使5号控冷装置和6号控冷装置不对轧件的头部和中部冷却仅对轧件的后部冷却，避免轧件头部和中部过冷，保证后部温度高的轧件的温度能降至设定控制范围；

响应于16号轧机抛钢的信号，1号控冷装置和2号控冷装置延迟1秒到3秒关阀进入关闭状态，以便对未经过控冷装置的轧件尾部进行冷却；

响应于16号轧机抛钢的信号，5号控冷装置和6号控冷装置延迟1秒到3秒关阀进入关闭状态，以便对未经过控冷装置的轧件尾部进行冷却。

可依据前述实施例的说明理解本实施例，在此不再赘述。

下面结合具体的应用实例对本发明实施例上述技术方案进行详细说明，实施过程中没有介绍到的技术细节，可以参考前文的相关描述。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括：”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，包括：

在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统；所述控冷系统，包括：沿轧件移动方向依次排列的N个控冷装置；

分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却；

其中，N>＝1。

2.如权利要求1所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

预先根据轧件的纵向温度分布趋势为各控冷装置分别指定负责冷却的轧件范围；

随着轧件的移动，当每个控冷装置位于该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置冷却轧件；

随着轧件的移动，当每个控冷装置相对移出该控冷装置负责冷却的轧件范围内时，设置该控冷装置停止冷却轧件。

3.如权利要求2所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，所述为各控冷装置分别指定负责冷却的轧件范围，包括：

通过设置某控冷装置的工作状态为常开将该控冷装置负责冷却的轧件范围设置为整条轧件；和/或，

通过设置某控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间将该控冷装置负责冷却的轧件范围设置为希望的轧件范围。

4.如权利要求3所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，通过以下方法确定某控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间：

根据该控冷装置对应的希望的轧件范围在轧件上的位置、该控冷装置与指定轧机的距离、轧件的移动速度和轧件的位置信息确定该控冷装置的控冷开启延时时间和控冷停止延时时间。

5.如权利要求3所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

将第1到n号控冷装置设置为当接收到第一信号时，启动相应控冷装置对应的控冷开启延时，并且在相应控冷装置对应的控冷开启延时时间到达时，启动相应控冷装置对轧件的冷却；当接收到第二信号时，启动相应控冷装置对应的控冷停止延时，并在相应控冷装置对应的控冷停止延时时间到达时，停止相应控冷装置对轧件的冷却；

将第n+1到第m号控冷装置设置为常开；

将第m+1到第N号控冷装置分别设置为当接收到第一信号时，启动相应控冷装置对应的控冷开启延时，并且在相应控冷装置对应的控冷开启延时时间到达时，启动相应控冷装置对轧件的冷却；当接收到第二信号时，启动相应控冷装置对应的控冷停止延时，并在相应控冷装置对应的控冷停止延时时间到达时，停止相应控冷装置对轧件的冷却；

其中，n>＝1；m>＝n+1；N>＝m+1。

6.如权利要求5所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，所述第一信号为所述指定轧机咬钢信号；所述第二信号为所述指定轧机抛钢信号。

7.如权利要求1所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，控冷系统，还包括：分别与每个控冷装置一一对应连接的支路阀；

所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

分别控制每个控冷装置对应的支路阀的通断状态，以使该控冷装置进入冷却状态或关闭状态。

8.如权利要求1所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，所述控冷系统设置于所述指定轧机与所述成品前机架之间；所述成品前机架是在热轧流水线上位于所述指定轧机之后且与所述指定轧机相邻的轧机。

9.如权利要求1所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，所述指定轧机为切分架次轧机。

10.如权利要求1所述的热轧带肋钢筋直轧分段控制冷却方法，其特征在于，轧机机组采用18架轧机连轧，所述指定轧机为16号轧机；所述控冷系统设置于所述16号轧机与所述成品前机架之间；所述成品前机架是在热轧流水线上所述16号轧机的下一架轧机；在所述成品前机架后是成品机架；N为6；

所述在指定轧机后设置用于对轧件进行冷却的控冷系统，包括：

预先在16号轧机后2米处开始依次沿流水线方向设置1号控冷装置到6号控冷装置；并且1号控冷装置到6号控冷装置布置后沿流水线方向的长度为14米；

所述分别控制各控冷装置进入冷却状态或关闭状态，实现对轧件的分段冷却，包括：

3号控冷装置和4号控冷装置设置为常开，以使3号控冷装置和4号控冷装置冷却包括头部在内的整条轧件，保证轧件头部温度能在控制范围；

响应于16号轧机咬钢的信号，1号控冷装置和2号控冷装置延迟5秒左右开阀进入冷却状态，以使1号控冷装置和2号控冷装置不对轧件的头部冷却仅对轧件的中后部冷却，避免轧件头部过冷，并且保证中后部温度高的轧件的温度能降至设定控制范围；

响应于16号轧机咬钢的信号，5号控冷装置和6号控冷装置延迟20秒左右开阀进入冷却状态，以使5号控冷装置和6号控冷装置不对轧件的头部和中部冷却仅对轧件的后部冷却，避免轧件头部和中部过冷，保证后部温度高的轧件的温度能降至设定控制范围；

响应于16号轧机抛钢的信号，1号控冷装置和2号控冷装置延迟1秒到3秒关阀进入关闭状态，以便对未经过控冷装置的轧件尾部进行冷却；

响应于16号轧机抛钢的信号，5号控冷装置和6号控冷装置延迟1秒到3秒关阀进入关闭状态，以便对未经过控冷装置的轧件尾部进行冷却。

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