CN115418474A - 一种hrb500e分段气雾冷却工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢筋制备技术领域，尤其涉及一种HRB500E分段气雾冷却工艺，包括：S1，中控模块根据当前压力数值判断钢材的位置；S2，中控模块判断当前速度数值是否满足预设速度数值；S3，中控模块判断钢材温度数值是否满足预设温度数值；S4，中控模块判断冷却的调节时间；S5，中控模块判定相关模块的工作状态如何调节；S6，中控模块预判钢材被传输出辊道后的温度是否满足预设要求，并进行修正；S7，中控模块判定传感器是否出现故障，并发出异常提示。本发明通过在冷却工艺各流程的预设数值来实时调节工作状态，进而确保钢材在冷却阶段的工艺质量。

Description

一种HRB500E分段气雾冷却工艺

技术领域

本发明涉及钢筋制备技术领域，尤其涉及一种HRB500E分段气雾冷却工艺。

背景技术

HRB500E为抗震钢筋，对力学性能要求极其严格，为此，要求炼钢炉与炉之间成分偏差很小，规定C≤0.02％，Mn≤0.15％，及Ceq偏差≤0.045％，而在制钢过程中，有些批次出现无屈服平台现象，性能偏低，在对无屈服平台的盘螺进行金相分析后，发现无屈服平台的盘螺组织中出现了大量粒状贝氏体，其形成温度一般在上贝氏体形成温度以上和奥氏体转变为贝氏体最高温度一下的温度范围，所以在盘螺的风冷过程中需要将终冷温度控制在高于550℃或冷却速度小于12℃/S，才能有效杜绝钢材中贝氏体组织和回火马氏体的产生，而因为各个公司的钢材成分不一，导致各个公司的冷却方法不一致，因此，现在需要一种针对多种抗震钢筋HRB500E的可调节冷却方法。

中国专利公开号：CN109355560B，公开了热轧微合金话钢筋HRB500E的复合强化冷却工艺，其工艺属于全流程的控制冷却工艺，在原有强化基础上，结合冷却路径控制，突出轧机间、冷却线、加速辊道以及冷床上的整个流程冷却过程中的复合强化，获得细小的珠光体团块尺寸和细的片层间距、提升微合金元素的析出强化效果，获得最佳复合强化效果；所述热轧微合金话钢筋HRB500E的复合强化冷却工艺，依然存在无法适应其他类型钢筋的冷却调节方法的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种HRB500E分段气雾冷却工艺，用以克服现有技术中分段气雾冷却设备无法根据具体加工需要实时调节工作状态的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种HRB500E分段气雾冷却工艺，包括：

步骤S1，中控模块根据辊子上设置的压力传感器检测到的实时压力数值判断当前钢材的位置；

步骤S2，中控模块根据辊道上辊子处设置的速度传感器检测到的实时速度数值判断实时速度数值是否满足预设速度数值；

步骤S3，中控模块根据辊道上辊子处设置的温度传感器检测到的实时温度数值判断当前钢材的温度数值是否满足预设温度数值，并根据其判定结果对气雾模块和加热模块进行相应的控制；

步骤S4，中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度和辊子间距判定气雾模块和加热模块的调节时间；

步骤S5，中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度与实时调节后的预设速度的对比结果，调节气雾模块和加热模块的工作状态；

步骤S6，中控模块根据钢材温度降低速率预判钢材被传输出辊道后的温度是否满足预设要求，并根根判定结果对温度变化速率进行修正；

步骤S7，中控模块根据所有类型传感器检测到的实时数据的趋势，判定当前任一传感器是否出现故障，并根据判定结果判定是否进行异常提示。

在步骤S1中，中控模块根据压力传感器检测到的实时压力数值P0判断当前钢材的位置，其中，

中控模块预设压力数值P1，

当P0＞P1/2时，中控模块判定当前压力传感器所在辊子位置处承载钢材；

当P0≤P1/2时，中控模块判定当前压力传感器所在辊子位置处未通过钢材，需控制辊道模块、气雾模块和加热模块暂停工作，直至判定结果为P0＞P1/2时，控制辊道模块、气雾模块和加热模块开启工作。

在步骤S2中，中控模块根据速度传感器检测到的实时速度数值V0判断实时速度数值V0是否满足预设速度数值，其中，

中控模块预设速度数值V1，V1包括V1′和V1″，V1′＜V1″，

当V0＞V1″时，中控模块判定速度传感器检测到的实时速度数值超过预设数值，需控制辊道模块减少变频电机的转速；

当V0＜V1′时，中控模块判定当前实时速度数值低于预设数值，需控制辊道模块增加变频电机的转速；

当V1′≤V0＜V1″时，中控模块判定当前实时速度数值满足预设数值，不需要控制辊道模块改变变频电机的转速。

在步骤S3中，中控模块根据温度传感器检测到的实时温度数值判断当前钢材的温度数值是否满足预设温度数值，并根据其判定结果对气雾模块和加热模块进行相应的控制，其中，

中控模块设定任一速度传感器检测到的当前实时温度数值的变化速率为TE0℃/s，

中控模块预设温度数值变化速率TE1，TE1包括TE1′和TE1″，TE1′＜TE1″，

当TE0＞TE1″时，中控模块判定当前实时温度数值的变化速率超过预设数值，需控制气雾模块增加当前气雾粒度大小和气雾压力，并控制加热模块减少加热组当前温度；

当TE0＜TE1′时，中控模块判定当前实时温度数值的变化速率低于预设数值，需控制气雾模块减少当前气雾粒度大小和气雾压力，并控制加热模块增加加热组当前温度；

当TE1′≤TE0＜TE1″时，中控模块判定当前实时温度数值的变化速率满足预设数值，不需要控制气雾模块改变当前气雾粒度大小和气雾压力，不需要控制加热模块改变加热组当前温度。

在步骤S3中，中控模块根据当前实时温度与预设温度数值变化速率的对比结果，对当前气雾喷嘴喷出的气雾力度大小和气雾压力进行控制，其中，

中控模块设定气雾喷嘴直径为DAN1时，气雾压力为AP1时，单位时间内喷出的气雾体积为AV1，此时气雾粒度APS1的换热效率为HTE1，中控模块设定气雾喷嘴直径为DAN2时，气雾压力为AP2时，单位时间内喷出的气雾体积为AV2，此时气雾粒度APS2的换热效率为HTE2，中控模块设定实时换热效率为HTE0，其中，HTE1＜HTE0＜HTE2，

当TE0＞TE1″时，中控模块控制气雾模块增加当前气雾粒度大小和气雾压力，并将HTE0调节至HTE0′，

当TE0＜TE1′时，中控模块控制气雾模块减少当前气雾粒度大小和气雾压力，并将HTE0调节至HTE0″，

中控模块根据当前实时温度与预设温度数值变化速率的对比结果，对当前加热喷嘴喷出的温度进行调节，其中，

中控模块设定加热喷嘴的喷气阀门开合直径为OCD1时，加热喷嘴喷出气体的燃烧温度为CT1，中控模块设定加热喷嘴的喷气阀门开合直径为OCD2时，加热喷嘴喷出气体的燃烧温度为CT2，中控模块设定加热喷嘴喷出气体的实时燃烧温度CT0，

当TE0＞TE1″时，中控模块控制加热模块减少加热组当前温度，并将CT0调节至CT0′，

当TE0＜TE1′时，中控模块控制加热模块增加加热组当前温度，并将CT0调节至CT0″，

在步骤S3中，中控模块根据当前换热效率的变化量控制气雾模块改变当前气雾粒度和气雾压力的大小，并对喷嘴直径控制单元及喷嘴压力控制单元进行调节，其中，

中控模块设定喷嘴直径控制单元的当前气雾喷嘴直径为DAN0，中控模块设定当前气雾压力为AP0，

当中控模块判定HTE0需要增加时，中控模块实时调节DAN0和AP0，直至将HTE0调整至HTE0′；

当中控模块判定HTE0需要减少时，中控模块实时调节DAN0和AP0，直至将HTE0调整至HTE0″；

在步骤S3中，中控模块根据当前温度与预设温度的差值控制加热模块改变加热组当前温度，并对加热控制单元控制的喷气阀门开合直径进行调节，其中，

中控模块设定喷气阀门的实时开合直径为OCD0，

当中控模块判定CT0需要减少时，中控模块实时调节OCD0，直至将CT0调节至CT0′；

当中控模块判定CT0需要增加时，中控模块实时调节OCD0，直至将CT0调节至CT0″。

在步骤S4中，中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度V0和辊子间距RS判定气雾模块和加热模块的调节时间，其中，

中控模块计算钢材从任一辊子位置移动到下一辊子位置的时间T＝RS米÷V0米/秒，中控模块判定气雾模块和加热模块的调节时间为T。

在步骤S5中，中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度V0与实时调节预设速度RTV的对比结果，调节气雾模块和加热模块的工作状态为即时工作状态或延时工作状态，其中，

中控模块设定钢材长度SL1所能覆盖的温度传感器TN包括TN1、TN2、TN3、……、TNn，中控模块设定任一TN为TNi，i＝1、2、3、……、n，中控模块设定任一钢材位置为SPS0，

当V0≥RTV时，中控模块判定需调节气雾模块和加热模块的工作状态为延时工作状态；

当V0＜RTV时，中控模块判定需调节气雾模块和加热模块的工作状态为即时工作状态；

当中控模块判定气雾模块和加热模块的工作状态为延时工作状态时，若TNi检测到钢材位置SPS0处温度需要调节时，则中控模块判定T时间后，由TN(i+1)处气雾喷嘴和加压水泵或加热组开启工作。

在步骤S6中，中控模块根据钢材温度降低速率预判钢材被传输出辊道后的温度是否满足预设要求，并根根判定结果对温度变化速率进行修正，其中，

中控模块根据当前实时速度数值V0和辊道长度SL2计算当前钢材被传输出辊道的相对时间RT，RT＝SL2/V0，并根据当前实时温度数值的变化速率TE0和当前钢材被传输出辊道的相对时间RT计算钢材被传输出辊道的温度FT，并根据钢材被传输出辊道的温度FT和钢材进入传输辊道的温度IT的对比结果，计算钢材实际需要的温度数值变化速率TE2，并根据TE2与预设温度数值的变化速率TE1的判定结果，判定TE1是否需要进行调整，

若TE2＞TE1″，则中控模块判定TE1″需要调节，需提高TE1″数值为TE2；

若TE2＜TE1′，则中控模块判定TE1′需要调节，需降低TE1″数值为TE2；

若TE1′＜TE2＜TE1″，则中控模块判定TE1不需要调节。

在步骤S7中，中控模块根据所有类型传感器检测到的实时数据的趋势，判定当前任一传感器是否出现故障，并根据判定结果判定是否进行异常提示，其中，

中控模块设定同类型温度传感器或速度传感器按从入口至出口的分布顺序排序后检测到的数值为N0，N1，N2，……，Nx，

当N1－N0＞101％(N2－N1)，且N1－N0＞101％(N3－N2)时，中控模块判定N0数据异常，并输出异常提示；

当N1－N0＜99％(N2－N1)，且N1－N0＜99％(N3－N2)时，中控模块判定N0数据异常，并输出异常提示；

当99％(N2－N1)＜N1－N0＜101％(N2－N1)，且99％(N3－N2)＜N1－N0＜101％(N3－N2)时，中控模块判定N0数据正常。

进一步地，本发明的另一目的为提供一种HRB500E分段气雾冷却装置，包括辊道组、电机组、降温组、加热组和底盘，其中，

辊道组包括辊道、若干辊子、辊道模块和检测模块，辊道通过支架装置固定在底盘上，并用以提供传送钢材的通道，辊子以预设距离通过辊道支架装置固定在底盘上，辊子内分别设置有压力传感器，用以对辊子受到的压力数值进行检测，辊道模块用以根据中控模块的指令控制变频电机的当前转速；

检测模块包括若干压力传感器、若干速度传感器和若干温度传感器，压力传感器分别设置在辊子上，用以检测当前辊子的负重状态，速度传感器分别设置在辊子处辊道上，用以检测当前辊道上钢材的移动速度，温度传感器分别设置在辊子处辊道上，用以检测当前辊道上钢材的实时温度，检测模块用以将若干压力传感器、若干速度传感器和若干温度传感器检测到的实时数据发送至中控模块；

电机组包括若干变频电机和若干电机控制单元，变频电机分别设置在辊子外侧，并用以提供预设速度的转速使辊子进行转动并带动钢材移动，电机控制单元分别设置在辊子的变频电机上，并用以分别控制变频电机的转速；

降温组包括气雾喷嘴、水管、加压水泵和气雾模块，气雾喷嘴设置在辊子处的支架装置上，用以对钢材进行气雾喷射使钢材降温，水管设置在辊道支架装置上，连接气雾喷嘴，用以对气雾喷嘴提供降温液，加压水泵设置在水管上，用以对水管进行压力调节，气雾模块包括若干喷嘴直径控制单元及若干喷嘴压力控制单元，喷嘴直径控制单元设置在若干气雾喷嘴内，并用以分别控制气雾喷嘴喷出的气雾粒度，喷嘴压力控制单元设置在若干加压水泵上，并用以分别控制加压水泵的实时压力，气雾模块用以根据中控模块的指令调节当前实时气雾粒度和气雾压力；

加热组包括加热喷嘴，输气管和加热模块，加热喷嘴设置在辊子处的支架装置上，用以对钢材进行喷火加热，输气管设置在辊道支架装置上，连接加热喷嘴，用以对加热喷嘴提供燃烧气体，加热模块包括若干加热控制单元，加热控制单元设置在若干加热组上，并用以分别控制加热组的加热温度，加热模块用以根据中控模块的指令控制若干加热组调节当前加热温度；

底盘设有中控模块，中控模块用以根据检测模块传输的实时数据与预设数据的对比结果，对辊道模块、气雾模块和加热模块进行相对应的控制，底盘设置在辊道组下方，用以支撑、固定辊道组。

具体而言，HRB500E分段气雾冷却装置的辊道总长最低为24米。

具体而言，HRB500E分段气雾冷却装置在实际应用中的数量至少为3个。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，其一，通过对辊子设有的压力传感器，可以实时判断当前辊子上是否存在钢材，并根据判断结果决定工作状态的开启与否，不影响正常工作状态，但是可以在非工作状态开启待机，降低能耗，延长设备使用寿命。

其二，通过对辊子设置较低的预设压力数值，可以使已经经过长期工作并且水平度稍有异常的辊子能够继续得到较为精准的钢材移动轨迹，使设备在非良好状态下依然可以正常工作，增加容错率，提高经济效益。

其三，通过对钢材移动速度的对比，可以使钢材的移动速度始终处于平稳状态，多次校准可以使其速度在稳定可控的状态下良好工作，增加产出效能，并且可以在电机老化，电能-动能的转化率变化的情况下，输出稳定的即时传输速度，保证生产的正常进行。

其四，通过预设温度数值的变化速率，检测当前变化温度数值的变化速率是否满足预设速率，并进行实时调节，确保分段气雾冷却过程中的温度变化速率满足预设要求，保证钢材在分段气雾冷却中的变化曲线符合实际要求，保证钢材在各段冷却的质量，增加其成品率。

其五，根据实时速度的数值和辊子的间距来判定当前针对某具体位置的冷却和加热时间，将钢材分段，实现加热和冷却的精确把控，通过分段把控确保钢材的整体性能曲线平稳，降低钢材在实际应用过程中因性能不足而导致的异常情况，增加成品率的同时，减小成品区域瑕疵率，提高其整体性能。

其六，通过对钢材移动速度的实际数值的判定，确定其降温或加热的工作状态，确保每次降温与加热可以精确针对相对应的位置，避免不应该额外降温或加热的位置出现额外的降温或加热，增加成品率的同时，减小成品区域瑕疵率，提高其整体性能。

其七，通过根据实际进入辊道的温度和预设离开辊道的温度的计算，得出当前钢材实际需要的降温速率，并依此调节并修正预设降温速率，可以针对上一道钢材加工工序的偏差进行相对应的调整，更好的保证每道分段气雾冷却工序的合格率，增大其冷却段的容错率，增加成品率的同时，减小成品区域瑕疵率，提高其整体性能。

其八，通过中控模块的设置的传感器异常检测机制，可以更好的筛选出出现异常的传感器，并且可以更好的针对异常传感器的数据错误进行及时检修及更换，减少其维修成本的同时，可以减小因传感器数据异常而导致的判断错误，增加其系统的稳定性，从而确保其产能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例HRB500E分段气雾冷却工艺的流程示意图；

图2为本发明实施例HRB500E分段气雾冷却装置的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例HRB500E分段气雾冷却装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明HRB500E分段气雾冷却工艺的流程示意图，本实施例包括：

步骤S1，中控模块根据辊子上设置的压力传感器检测到的实时压力数值判断当前钢材的位置；

步骤S2，中控模块根据辊道上辊子处设置的速度传感器检测到的实时速度数值判断实时速度数值是否满足预设速度数值；

步骤S3，中控模块根据辊道上辊子处设置的温度传感器检测到的实时温度数值判断当前钢材的温度数值是否满足预设温度数值，并根据其判定结果对气雾模块和加热模块进行相应的控制；

步骤S4，中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度和辊子间距判定气雾模块和加热模块的调节时间；

步骤S5，中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度与实时调节后的预设速度的对比结果，调节气雾模块和加热模块的工作状态；

步骤S6，中控模块根据钢材温度降低速率预判钢材被传输出辊道后的温度是否满足预设要求，并根根判定结果对温度变化速率进行修正；

步骤S7，中控模块根据所有类型传感器检测到的实时数据的趋势，判定当前任一传感器是否出现故障，并根据判定结果判定是否进行异常提示。

在步骤S1中，中控模块根据压力传感器检测到的实时压力数值P0判断当前钢材的位置，其中，

中控模块预设压力数值P1，

当P0＞P1/2时，中控模块判定当前压力传感器所在辊子位置处承载钢材；

当P0≤P1/2时，中控模块判定当前压力传感器所在辊子位置处未通过钢材，需控制辊道模块、气雾模块和加热模块暂停工作，直至判定结果为P0＞P1/2时，控制辊道模块、气雾模块和加热模块开启工作。

中控模块根据压力传感器检测到的实时压力数值判断当前钢材的长度，其中，当当前压力传感器所在辊子位置处承载钢材为若干压力传感器位置的中控模块判定结果时，中控模块计算首次判定为承载钢材的压力传感器至末次判定为承载钢材的同一压力传感器的两次的判定间隔，并以此根据当前移动速度计算钢材长度；

在本实施例中，由于辊道辊子长期传送受压，其传送基准面未必水平，所以在考量其长期工作状态及形态变化后，确定其辊子受力的预设压力数值应远小于实际压力数值，而为了其清晰体现，故而使用了预设压力数值的一半作为最终对比参考值。

在步骤S2中，中控模块根据速度传感器检测到的实时速度数值V0判断实时速度数值V0是否满足预设速度数值，其中，

中控模块预设速度数值V1，V1包括V1′和V1″，V1′＜V1″，

当V0＞V1″时，中控模块判定当前实时速度数值超过预设数值，需控制辊道模块减少变频电机的转速；

当V0＜V1′时，中控模块判定当前实时速度数值低于预设数值，需控制辊道模块增加变频电机的转速；

当V1′＜V0＜V1″时，中控模块判定当前实时速度数值满足预设数值，不需要控制辊道模块改变变频电机的转速。

在步骤S3中，中控模块根据温度传感器检测到的实时温度数值判断当前钢材的温度数值是否满足预设温度数值，并根据其判定结果对气雾模块和加热模块进行相应的控制，其中，中控模块设定任一速度传感器检测到的当前实时温度数值的变化速率为TE0℃/s，中控模块预设温度数值的变化速率为TE1℃/秒，TE1包括TE1′和TE1″，TE1′＜TE1″，

当TE0＞TE1″时，中控模块判定当前实时温度数值的变化速率超过预设数值，需控制气雾模块增加当前气雾粒度大小和气雾压力，并控制加热模块减少加热组当前温度；

当TE0＜TE1′时，中控模块判定当前实时温度数值的变化速率低于预设数值，需控制气雾模块减少当前气雾粒度大小和气雾压力，并控制加热模块增加加热组当前温度；

当TE1′＜TE0＜TE1″时，中控模块判定当前实时温度数值的变化速率满足预设数值，不需要控制气雾模块改变当前气雾粒度大小和气雾压力，不需要控制加热模块改变加热组当前温度。

在步骤S3中，中控模块根据当前实时温度与预设温度数值变化速率的对比结果，对当前气雾喷嘴喷出的气雾力度大小和气雾压力进行控制，其中，

中控模块设定气雾喷嘴直径为DAN1时，气雾压力为AP1时，单位时间内喷出的气雾体积为AV1，此时气雾粒度APS1的换热效率为HTE1，中控模块设定气雾喷嘴直径为DAN2时，气雾压力为AP2时，单位时间内喷出的气雾体积为AV2，此时气雾粒度APS2的换热效率为HTE2，中控模块设定实时换热效率为HTE0，其中，HTE1＜HTE0＜HTE2，

当TE0＞TE1″时，中控模块控制气雾模块增加当前气雾粒度大小和气雾压力，并将HTE0调节至HTE0′，

当TE0＜TE1′时，中控模块控制气雾模块减少当前气雾粒度大小和气雾压力，并将HTE0调节至HTE0″，

中控模块根据当前实时温度与预设温度数值变化速率的对比结果，对当前加热喷嘴喷出的温度进行调节，其中，

中控模块设定加热喷嘴的喷气阀门开合直径为OCD1时，加热喷嘴喷出气体的燃烧温度为CT1，中控模块设定加热喷嘴的喷气阀门开合直径为OCD2时，加热喷嘴喷出气体的燃烧温度为CT2，中控模块设定加热喷嘴喷出气体的实时燃烧温度CT0，

当TE0＞TE1″时，中控模块控制加热模块减少加热组当前温度，并将CT0调节至CT0′，

当TE0＜TE1′时，中控模块控制加热模块增加加热组当前温度，并将CT0调节至CT0″，

在步骤S3中，中控模块根据当前换热效率的变化量控制气雾模块改变当前气雾粒度和气雾压力的大小，并对喷嘴直径控制单元及喷嘴压力控制单元进行调节，其中，

中控模块设定喷嘴直径控制单元的当前气雾喷嘴直径为DAN0，中控模块设定当前气雾压力为AP0，

当中控模块判定HTE0需要增加时，中控模块实时调节DAN0和AP0，直至将HTE0调整至HTE0′；

当中控模块判定HTE0需要减少时，中控模块实时调节DAN0和AP0，直至将HTE0调整至HTE0″；

在步骤S3中，中控模块根据当前温度与预设温度的差值控制加热模块改变加热组当前温度，并对加热控制单元控制的喷气阀门开合直径进行调节，其中，

中控模块设定喷气阀门的实时开合直径为OCD0，

当中控模块判定CT0需要减少时，中控模块实时调节OCD0，直至将CT0调节至CT0′；

当中控模块判定CT0需要增加时，中控模块实时调节OCD0，直至将CT0调节至CT0″。

在步骤S4中，中控模块根据当前实时速度数值V0米/秒和辊子间距判定气雾模块和加热模块的调节时间，其中，

中控模块设定混子间距为RS米，中控模块计算钢材从任一辊子位置移动到下一辊子位置的时间T＝RS米÷V0米/秒，中控模块判定气雾模块和加热模块的调节时间为T。

在步骤S5中，中控模块根据当前实时速度数值V0与实时调节预设速度RTV的对比结果，调节气雾模块和加热模块的工作状态为即时工作状态或延时工作状态，其中，

中控模块设定钢材长度SL1所能覆盖的所有温度传感器TN包括TN1、TN2、TN3、……、TNn，中控模块设定任一TN为TNi，i＝1、2、3、……、n，中控模块设定任一钢材位置为SPS0，

当V0≥RTV时，中控模块判定需调节气雾模块和加热模块的工作状态为延时工作状态，即中控模块判定检测到的数值需要调整时，在下一辊子位置调整；

当V0＜RTV时，中控模块判定需调节气雾模块和加热模块的工作状态为即时工作状态，即中控模块判定检测到的数值需要调整时，在当前位置立即调整；

当中控模块判定气雾模块和加热模块的工作状态为延时工作状态时，若TNi检测到钢材位置SPS0处温度需要调节时，则中控模块判定T时间后，由TN(i+1)处气雾喷嘴和加压水泵或加热组开启工作，确保调整作业不受速度过快的影响，而导致的调节异常。

在步骤S6中，中控模块根据其钢材温度降低速率预判钢材被传输出辊道后的温度时候满足预设要求，并根根判定结果对温度变化速率进行修正，其中，

中控模块设定辊道长度为SL2，设定钢材长度为SL1，中控模块根据当前实时速度数值V0和辊道长度为SL2计算当前钢材被传输出辊道的相对时间RT，RT＝SL2/V0，并根据当前实时温度数值的变化速率为TE0和当前钢材被传输出辊道的相对时间RT计算钢材被传输出辊道的温度FT，并根据钢材被传输出辊道的温度FT和钢材进入传输辊道的温度IT的对比结果，计算钢材实际需要的温度数值变化速率TE2，并根据TE2与预设温度数值的变化速率TE1的判定结果，判定TE1是否需要进行调整，

若TE2＞TE1″，则中控模块判定TE1″需要调节，需提高TE1″数值为TE2；

若TE2＜TE1′，则中控模块判定TE1′需要调节，需降低TE1″数值为TE2；

若TE1′＜TE2＜TE1″，则中控模块判定TE1不需要调节。

在步骤S7中，中控模块根据所有类型传感器检测到的实时数据的趋势曲线，判定当前任一传感器是否出现故障，并根据判定结果判定是否进行异常提示，其中，

中控模块设定同类型温度传感器或速度传感器检测到的数值为N0，设定同类型下一温度传感器或速度传感器检测到的数值为N1，设定同类型下二温度传感器或速度传感器检测到的数值为N2，……，设定同类型下x温度传感器或速度传感器检测到的数值为Nx，

当N1－N0＞101％(N2－N1)，且N1－N0＞101％(N3－N2)时，中控模块判定N0数据异常，并输出异常提示；

当N1－N0＜99％(N2－N1)，且N1－N0＜99％(N3－N2)时，中控模块判定N0数据异常，并输出异常提示；

当99％(N2－N1)＜N1－N0＜101％(N2－N1)，且99％(N3－N2)＜N1－N0＜101％(N3－N2)时，中控模块判定N0数据正常。

请参阅图2、图3所示，其为本发明实施例HRB500E分段气雾冷却装置的结构示意图，本实施例包括辊道组、电机组、降温组、加热组和底盘，其中，

辊道组包括辊道、若干辊子3、辊道模块和检测模块，辊子3以预设距离通过连接底盘8的辊道支架装置1固定在底盘8上，辊子3内分别设置有压力传感器，用以对辊子3受到的压力数值进行检测，辊子3处的辊道支架装置1内分别设有速度传感器11和温度传感器12，辊道模块用以根据中控模块的指令控制变频电机的当前转速；

检测模块包括若干压力传感器、若干速度传感器和若干温度传感器，压力传感器分别设置在辊子3上，用以检测当前辊子3的负重状态，速度传感器分别设置在辊子3处辊道上，用以检测当前辊道上钢材的移动速度，温度传感器分别设置在辊子3处辊道上，用以检测当前辊道上钢材的实时温度，检测模块用以将若干压力传感器、若干速度传感器和若干温度传感器检测到的实时数据发送至中控模块；

电机组包括若干变频电机2和若干电机控制单元，变频电机2分别设置在辊子4外侧并通过辊子传动轴4连接，并用以提供预设速度的转速使辊子3进行转动，带动钢材移动，变频电机2通过电机支架13与底座8相连，电机控制单元分别设置在辊子3的变频电机2上，并用以分别控制变频电机2的转速；

降温组包括气雾喷嘴5、水管10、加压水泵和气雾模块，气雾喷嘴5设置在辊子3处的支架装置9上，用以对钢材进行气雾喷射从而使钢材降温，水管10设置在辊道支架装置9上，连接气雾喷嘴5，用以对气雾喷嘴5提供降温液，加压水泵设置在水管10上，用以对水管10进行压力调节，气雾模块包括若干喷嘴直径控制单元及若干喷嘴压力控制单元，喷嘴直径控制单元设置在若干气雾喷嘴内，并用以分别控制气雾喷嘴喷出的气雾粒度，喷嘴压力控制单元设置在若干加压水泵上，并用以分别控制加压水泵的实时压力，气雾模块用以根据中控模块的指令调节当前实时气雾粒度和气雾压力；

加热组包括加热喷嘴6、输气管7和加热模块，加热喷嘴6设置在辊子处的支架装置9上，用以对钢材进行喷火加热，输气管7设置在辊道支架装置9上，连接加热喷嘴6，用以对加热喷嘴6提供燃烧气体，加热模块包括若干加热控制单元，加热控制单元设置在若干加热组上，并用以分别控制加热组的加热温度，加热模块用以根据中控模块的指令控制若干加热组调节当前加热温度；

底盘8设有中控模块，中控模块用以根据检测模块传输的实时数据与预设数据的对比结果，对辊道模块、气雾模块和加热模块进行相对应的控制，底盘8设置在辊道组下方，用以对辊道组提供支撑作用和稳定作用。

在本实施例中，支架装置包括辊道支架、喷嘴支架、电机支架。

在本实施例中，HRB500E分段气雾冷却装置的辊道总长最低为24米。

在本实施例中，HRB500E分段气雾冷却装置在实际应用中的数量至少为3个。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (10)

1.一种HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，包括：

步骤S1，中控模块根据辊子上设置的压力传感器检测到的实时压力数值判断当前钢材的位置；

步骤S2，所述中控模块根据辊道上所述辊子处设置的速度传感器检测到的实时速度数值判断所述实时速度数值是否满足预设速度数值；

步骤S3，所述中控模块根据辊道上所述辊子处设置的温度传感器检测到的实时温度数值判断当前钢材的温度数值是否满足预设温度数值，并根据其判定结果对所述气雾模块和所述加热模块进行相应的控制；

步骤S4，所述中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度和辊子间距判定气雾模块和加热模块的调节时间；

步骤S5，所述中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度与实时调节后的预设速度的对比结果，调节所述气雾模块和所述加热模块的工作状态；

步骤S6，所述中控模块根据钢材温度降低速率预判钢材被传输出所述辊道后的温度是否满足预设要求，并根根判定结果对温度变化速率进行修正；

步骤S7，所述中控模块根据所有类型传感器检测到的实时数据的趋势，判定当前任一传感器是否出现故障，并根据判定结果判定是否进行异常提示。

2.根据权利要求1所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S1中，所述中控模块根据所述压力传感器检测到的实时压力数值P0判断当前钢材的位置，其中，

中控模块预设压力数值P1，

当P0＞P1/2时，所述中控模块判定当前所述压力传感器所在所述辊子位置处承载钢材；

当P0≤P1/2时，所述中控模块判定当前所述压力传感器所在所述辊子位置处未通过钢材，需控制所述辊道模块、所述气雾模块和所述加热模块暂停工作，直至判定结果为P0＞P1/2时，控制辊道模块、气雾模块和加热模块开启工作。

3.根据权利要求2所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S2中，所述中控模块根据所述速度传感器检测到的实时速度数值V0判断所述实时速度数值V0是否满足预设速度数值，其中，

中控模块预设速度数值V1，V1包括V1′和V1″，V1′＜V1″，

当V0＞V1″时，所述中控模块判定所述速度传感器检测到的实时速度数值超过预设数值，需控制所述辊道模块减少所述变频电机的转速；

当V0＜V1′时，所述中控模块判定当前实时速度数值低于预设数值，需控制所述辊道模块增加所述变频电机的转速；

当V1′≤V0＜V1″时，所述中控模块判定当前实时速度数值满足预设数值，不需要控制所述辊道模块改变所述变频电机的转速。

4.根据权利要求3所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S3中，所述中控模块根据所述温度传感器检测到的实时温度数值判断当前钢材的温度数值是否满足预设温度数值，并根据其判定结果对所述气雾模块和所述加热模块进行相应的控制，其中，

所述中控模块设定任一所述速度传感器检测到的当前实时温度数值的变化速率为TE0℃/s，

中控模块预设温度数值变化速率TE1，TE1包括TE1′和TE1″，TE1′＜TE1″，

当TE0＞TE1″时，所述中控模块判定当前实时温度数值的变化速率超过预设数值，需控制所述气雾模块增加当前气雾粒度大小和气雾压力，并控制所述加热模块减少所述加热组当前温度；

当TE0＜TE1′时，所述中控模块判定当前实时温度数值的变化速率低于预设数值，需控制所述气雾模块减少当前气雾粒度大小和气雾压力，并控制所述加热模块增加所述加热组当前温度；

当TE1′≤TE0＜TE1″时，所述中控模块判定当前实时温度数值的变化速率满足预设数值，不需要控制所述气雾模块改变当前气雾粒度大小和气雾压力，不需要控制所述加热模块改变所述加热组当前温度。

5.根据权利要求4所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S3中，所述中控模块根据当前实时温度与预设温度数值变化速率的对比结果，对当前气雾喷嘴喷出的气雾力度大小和气雾压力进行控制，所述中控模块根据当前实时温度与预设温度数值变化速率的对比结果，对当前加热喷嘴喷出的温度进行调节；

在所述步骤S3中，所述中控模块根据当前换热效率的变化量控制气雾模块改变当前气雾粒度和气雾压力的大小，并对喷嘴直径控制单元及喷嘴压力控制单元进行调节，所述中控模块根据当前温度与预设温度的差值控制加热模块改变加热组当前温度，并对加热控制单元控制的喷气阀门开合直径进行调节。

6.根据权利要求5所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S4中，所述中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度V0和辊子间距RS判定所述气雾模块和所述加热模块的调节时间，其中，

所述中控模块计算钢材从任一辊子位置移动到下一辊子位置的时间T＝RS米÷V0米/秒，中控模块判定所述气雾模块和所述加热模块的调节时间为T。

7.根据权利要求6所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S5中，所述中控模块根据当前辊道上钢材的移动速度V0与实时调节预设速度RTV的对比结果，调节所述气雾模块和所述加热模块的工作状态为即时工作状态或延时工作状态，其中，

所述中控模块设定钢材长度SL1所能覆盖的温度传感器TN包括TN1、TN2、TN3、……、TNn，中控模块设定任一TN为TNi，i＝1、2、3、……、n，中控模块设定任一钢材位置为SPS0，

当V0≥RTV时，所述中控模块判定需调节所述气雾模块和所述加热模块的工作状态为延时工作状态；

当V0＜RTV时，所述中控模块判定需调节所述气雾模块和所述加热模块的工作状态为即时工作状态；

当所述中控模块判定所述气雾模块和所述加热模块的工作状态为延时工作状态时，若TNi检测到钢材位置SPS0处温度需要调节时，则中控模块判定T时间后，由TN(i+1)处所述气雾喷嘴和所述加压水泵或所述加热组开启工作。

8.根据权利要求7所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S6中，所述中控模块根据钢材温度降低速率预判钢材被传输出所述辊道后的温度是否满足预设要求，并根根判定结果对温度变化速率进行修正，其中，

所述中控模块根据当前实时速度数值V0和辊道长度SL2计算当前钢材被传输出辊道的相对时间RT，RT＝SL2/V0，并根据当前实时温度数值的变化速率TE0和当前钢材被传输出辊道的相对时间RT计算钢材被传输出辊道的温度FT，并根据钢材被传输出辊道的温度FT和钢材进入传输辊道的温度IT的对比结果，计算钢材实际需要的温度数值变化速率TE2，并根据TE2与预设温度数值的变化速率TE1的判定结果，判定TE1是否需要进行调整，

若TE2＞TE1″，则所述中控模块判定TE1″需要调节，需提高TE1″数值为TE2；

若TE2＜TE1′，则所述中控模块判定TE1′需要调节，需降低TE1″数值为TE2；

若TE1′＜TE2＜TE1″，则所述中控模块判定TE1不需要调节。

9.根据权利要求8所述的HRB500E分段气雾冷却工艺，其特征在于，在所述步骤S7中，所述中控模块根据所有类型传感器检测到的实时数据的趋势，判定当前任一传感器是否出现故障，并根据判定结果判定是否进行异常提示，其中，

所述中控模块设定同类型温度传感器或速度传感器按从入口至出口的分布顺序排序后检测到的数值为N0，N1，N2，……，Nx，

当N1－N0＞101％(N2－N1)，且N1－N0＞101％(N3－N2)时，所述中控模块判定N0数据异常，并输出异常提示；

当N1－N0＜99％(N2－N1)，且N1－N0＜99％(N3－N2)时，所述中控模块判定N0数据异常，并输出异常提示；

当99％(N2－N1)＜N1－N0＜101％(N2－N1)，且99％(N3－N2)＜N1－N0＜101％(N3－N2)时，所述中控模块判定N0数据正常。

10.一种如权利要求1-9任一项所述基于HRB500E分段气雾冷却工艺的装置，其特征在于，包括辊道组、电机组、降温组、加热组和底盘，其中，

所述辊道组包括辊道、若干辊子、辊道模块和检测模块，所述辊道通过支架装置固定在底盘上，并用以提供传送钢材的通道，所述辊子以预设距离通过辊道支架装置固定在底盘上，辊子内分别设置有压力传感器，用以对辊子受到的压力数值进行检测，辊道模块用以根据中控模块的指令控制变频电机的当前转速；

所述检测模块包括若干压力传感器、若干速度传感器和若干温度传感器，所述压力传感器分别设置在所述辊子上，用以检测当前辊子的负重状态，所述速度传感器分别设置在辊子处所述辊道上，用以检测当前辊道上钢材的移动速度，所述温度传感器分别设置在辊子处辊道上，用以检测当前辊道上钢材的实时温度，所述检测模块用以将若干压力传感器、若干速度传感器和若干温度传感器检测到的实时数据发送至所述中控模块；

所述电机组包括若干变频电机和若干电机控制单元，所述变频电机分别设置在所述辊子外侧，并用以提供预设速度的转速使辊子进行转动并带动钢材移动，所述电机控制单元分别设置在辊子的变频电机上，并用以分别控制所述变频电机的转速；

所述降温组包括气雾喷嘴、水管、加压水泵和气雾模块，所述气雾喷嘴设置在所述辊子处的支架装置上，用以对钢材进行气雾喷射使钢材降温，所述水管设置在辊道支架装置上，连接气雾喷嘴，用以对气雾喷嘴提供降温液，所述加压水泵设置在水管上，用以对水管进行压力调节，所述气雾模块包括若干喷嘴直径控制单元及若干喷嘴压力控制单元，所述喷嘴直径控制单元设置在若干气雾喷嘴内，并用以分别控制所述气雾喷嘴喷出的气雾粒度，所述喷嘴压力控制单元设置在若干加压水泵上，并用以分别控制所述加压水泵的实时压力，气雾模块用以根据所述中控模块的指令调节当前实时气雾粒度和气雾压力；

所述加热组包括加热喷嘴，输气管和加热模块，所述加热喷嘴设置在所述辊子处的支架装置上，用以对钢材进行喷火加热，所述输气管设置在辊道支架装置上，连接加热喷嘴，用以对加热喷嘴提供燃烧气体，所述加热模块包括若干加热控制单元，所述加热控制单元设置在若干加热组上，并用以分别控制所述加热组的加热温度，加热模块用以根据所述中控模块的指令控制若干加热组调节当前加热温度；

所述底盘设有所述中控模块，所述中控模块用以根据所述检测模块传输的实时数据与预设数据的对比结果，对所述辊道模块、所述气雾模块和所述加热模块进行相对应的控制，所述底盘设置在所述辊道组下方，用以支撑、固定所述辊道组。

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