一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及硅钢热轧生产技术领域，具体涉及一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法和装置。该方法包括：步骤11，计算所述雾化喷嘴的喷射速度范围和喷射角度范围；步骤12，确定所述雾化喷嘴的喷射速度；步骤13，计算液滴粒径和喷嘴流量；步骤14，判断所述液滴粒径与现场的粉尘粒径是否一致；步骤15，若不一致，则返回步骤12，重新确定所述喷射速度；步骤16，若一致，则以所述喷嘴流量和所述喷射角度范围，控制所述雾化喷嘴对现场进行降尘净化处理。本发明专利技术根据板带的移动速度、安装位置和最低液滴高度确定出了雾化喷嘴的喷射速度，并根据该速度计算出喷嘴流量和液滴粒径，使用该雾化喷嘴的喷射速度实现了对现场粉尘的高效降尘净化。

【技术实现步骤摘要】
一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法和装置
本专利技术涉及硅钢热轧生产
，具体涉及一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法和装置。
技术介绍
在硅钢的热轧过程中，轧材表面的二次氧化铁皮会随着轧辊的挤压而脱离轧材表面，并产生大量的高硅氧化铁皮粉尘，其中，粉尘的硅元素含量高达9％-20％，粉尘粒径范围为0.62μm～117.13μm(中位数约为21.73μm)。而高硅粉尘极易在轧机牌坊、导位等轧机构件上结垢，腐蚀轧机的机械、电子部件。同时，高硅粉尘中粒径低于10μm的微细粉尘，会随着热轧过程中产生的热空气升腾弥散，严重的恶化车间环境并损害工作人员健康。因此，如何在硅钢热轧中高效地进行降尘净化，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法和装置，以在硅钢热轧中高效地进行降尘净化。本专利技术实施例提供了以下方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法，所述方法包括：步骤11，根据板带的移动速度、安装位置和最低液滴高度，计算所述雾化喷嘴的喷射速度范围和喷射角度范围；其中，所述安装位置包括所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度和所述雾化喷嘴到热轧粗轧机的上工作辊的轴线的水平长度；所述最低液滴高度为所述雾化喷嘴喷出的液滴能够到达所述上工作辊的最低位置到所述板带的中心平面的竖直高度；步骤12，根据所述喷射速度范围，确定所述雾化喷嘴的喷射速度；步骤13，根据所述雾化喷嘴的喷射速度，计算液滴粒径和喷嘴流量；步骤14，判断所述液滴粒径与现场的粉尘粒径是否一致；步骤15，若不一致，则返回步骤12，重新确定所述喷射速度；步骤16，若一致，则以所述喷嘴流量和所述喷射角度范围，控制所述雾化喷嘴对现场进行降尘净化处理。在一种可能的实施例中，所述步骤16之后，所述方法还包括：获取所述现场的当前粉尘浓度；判断所述当前粉尘浓度是否大于最大设定浓度；若是，则计算自适应喷嘴流量Q′，具体的计算公式为：其中，Q为所述喷嘴流量，Cact为所述当前粉尘浓度，C0为所述最大设定浓度，ΔQ为最大喷嘴流量调节值，ΔC为所述板带在卷取入口处在设定步长的温度变化量，η为调节系数；以所述自适应喷嘴流量，控制所述雾化喷嘴对所述现场进行降尘净化处理。在一种可能的实施例中，所述步骤11，包括：计算所述喷射速度范围的下限速度V1、所述喷射速度范围的上限速度V2和喷射角度范围γ，具体计算公式为：其中，V0为所述板带的移动速度，h为所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度，L为所述雾化喷嘴到所述上工作辊的轴线的水平长度，x为所述最低液滴高度，R为所述上工作辊的半径。在一种可能的实施例中，所述步骤12，包括：从所述下限速度V1到所述上限速度V2之间的所述喷射速度范围内，确定所述喷射速度。在一种可能的实施例中，所述步骤13，包括：计算所述液滴粒径D，具体计算公式为：其中，v为所述喷射速度，ab为液体表面张力系数，σ1为液体表面张力系数，μl为液体运动黏度，ρl为液体密度，K0为经验系数，C为所述雾化喷嘴的形状系数，ρg为环境气体密度，Ud为气液体的流速差，εb为液膜破碎时的表面波振幅，ε0为所述雾化喷嘴的出口处液膜表面波的初始振幅；根据所述雾化喷嘴的速度与流量关系，计算所述喷嘴流量。在一种可能的实施例中，所述步骤14，包括：判断所述液滴粒径D与所述现场的粉尘粒径d是否符合第一不等式；其中，所述第一不等式的表达式为：D≤d+δ；其中，δ为设定修饰参数；若符合，则认定所述液滴粒径与所述现场的粉尘粒径一致。第二方面，本专利技术实施例提供一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制装置，所述装置包括：第一计算模块，用于根据板带的移动速度、安装位置和最低液滴高度，计算所述雾化喷嘴的喷射速度范围和喷射角度范围；其中，所述安装位置包括所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度和所述雾化喷嘴到热轧粗轧机的上工作辊的轴线的水平长度；所述最低液滴高度为所述雾化喷嘴喷出的液滴能够到达所述上工作辊的最低位置到所述板带的中心平面的竖直高度；第一确定模块，用于根据所述喷射速度范围，确定所述雾化喷嘴的喷射速度；第二计算模块，用于根据所述雾化喷嘴的喷射速度，计算液滴粒径和喷嘴流量；第一判断模块，用于判断所述液滴粒径与现场的粉尘粒径是否一致；第一更新模块，用于在所述液滴粒径与所述现场的粉尘粒径不一致时，返回所述第一确定模块，重新确定所述喷射速度；第一控制模块，用于在所述液滴粒径与所述现场的粉尘粒径一致时，以所述喷嘴流量和所述喷射角度范围，控制所述雾化喷嘴对现场进行降尘净化处理。在一种可能的实施例中，所述装置还包括：当前粉尘浓度获取模块，用于在所述第一控制模块进行控制工作后，获取所述现场的当前粉尘浓度；第二判断模块，用于判断所述当前粉尘浓度是否大于最大设定浓度；第三计算模块，用于在所述当前粉尘浓度大于所述最大设定浓度时，计算自适应喷嘴流量Q′，具体的计算公式为：其中，Q为所述喷嘴流量，Cact为所述当前粉尘浓度，C0为所述最大设定浓度，ΔQ为最大喷嘴流量调节值，ΔC为所述板带在卷取入口处在设定步长的温度变化量，η为调节系数；第二控制模块，用于以所述自适应喷嘴流量，控制所述雾化喷嘴对所述现场进行降尘净化处理。在一种可能的实施例中，所述第一计算模块，包括：第三计算模块，用于计算所述喷射速度范围的下限速度V1、所述喷射速度范围的上限速度V2和喷射角度范围γ，具体计算公式为：其中，V0为所述板带的移动速度，h为所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度，L为所述雾化喷嘴到所述上工作辊的轴线的水平长度，x为所述最低液滴高度，R为所述上工作辊的半径。在一种可能的实施例中，所述第一确定模块，包括：第二确定模块，用于从所述下限速度V1到所述上限速度V2之间的所述喷射速度范围内，确定所述喷射速度。在一种可能的实施例中，所述第二计算模块，包括：第四计算模块，用于计算所述液滴粒径D，具体计算公式为：其中，v为所述喷射速度，ab为液体表面张力系数，σ1为液体表面张力系数，μl为液体运动黏度，ρl为液体密度，K0为经验系数，C为所述雾化喷嘴的形状系数，ρg为环境气体密度，Ud为气液体的流速差，εb为液膜破碎时的表面波振幅，ε0为所述雾化喷嘴的出口处液膜表面波的初始振幅；第五计算模块，用于根据所述雾化喷嘴的速度与流量关系，计算所述喷嘴流量。在一种可能的实施例中，所述第一判断模块，包括：第三判断模块，用于判断所述液滴粒径D与所述现场的粉尘粒径d是否符合第一不等式；其中，所述第一不等式的表达式为：D≤d+δ；其中，δ为设定修饰参数；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤11，根据板带的移动速度、安装位置和最低液滴高度，计算所述雾化喷嘴的喷射速度范围和喷射角度范围；其中，所述安装位置包括所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度和所述雾化喷嘴到热轧粗轧机的上工作辊的轴线的水平长度；所述最低液滴高度为所述雾化喷嘴喷出的液滴能够到达所述上工作辊的最低位置到所述板带的中心平面的竖直高度；/n步骤12，根据所述喷射速度范围，确定所述雾化喷嘴的喷射速度；/n步骤13，根据所述雾化喷嘴的喷射速度，计算液滴粒径和喷嘴流量；/n步骤14，判断所述液滴粒径与现场的粉尘粒径是否一致；/n步骤15，若不一致，则返回步骤12，重新确定所述喷射速度；/n步骤16，若一致，则以所述喷嘴流量和所述喷射角度范围，控制所述雾化喷嘴对现场进行降尘净化处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅钢热轧中降尘净化自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤11，根据板带的移动速度、安装位置和最低液滴高度，计算所述雾化喷嘴的喷射速度范围和喷射角度范围；其中，所述安装位置包括所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度和所述雾化喷嘴到热轧粗轧机的上工作辊的轴线的水平长度；所述最低液滴高度为所述雾化喷嘴喷出的液滴能够到达所述上工作辊的最低位置到所述板带的中心平面的竖直高度；
步骤12，根据所述喷射速度范围，确定所述雾化喷嘴的喷射速度；
步骤13，根据所述雾化喷嘴的喷射速度，计算液滴粒径和喷嘴流量；
步骤14，判断所述液滴粒径与现场的粉尘粒径是否一致；
步骤15，若不一致，则返回步骤12，重新确定所述喷射速度；
步骤16，若一致，则以所述喷嘴流量和所述喷射角度范围，控制所述雾化喷嘴对现场进行降尘净化处理。


2.根据权利要求1所述的降尘净化自适应控制方法，其特征在于，所述步骤16之后，所述方法还包括：
获取所述现场的当前粉尘浓度；
判断所述当前粉尘浓度是否大于最大设定浓度；
若是，则计算自适应喷嘴流量Q′，具体的计算公式为：



其中，Q为所述喷嘴流量，Cact为所述当前粉尘浓度，C0为所述最大设定浓度，ΔQ为最大喷嘴流量调节值，ΔC为所述板带在卷取入口处在设定步长的温度变化量，η为调节系数；
以所述自适应喷嘴流量，控制所述雾化喷嘴对所述现场进行降尘净化处理。


3.根据权利要求1所述的降尘净化自适应控制方法，其特征在于，所述步骤11，包括：
计算所述喷射速度范围的下限速度V1、所述喷射速度范围的上限速度V2和喷射角度范围γ，具体计算公式为：



其中，V0为所述板带的移动速度，h为所述雾化喷嘴到所述板带的中心平面的竖直高度，L为所述雾化喷嘴到所述上工作辊的轴线的水平长度，x为所述最低液滴高度，R为所述上工作辊的半径。


4.根据权利要求3所述的降尘净化自适应控制方法，其特征在于，所述步骤12，包括：
从所述下限速度V1到所述上限速度V2之间的所述喷射速度范围内，确定所述喷射速度。


5.根据权利要求4所述的降尘净化自适应控制方法，其特征在于，所述步骤13，包括：
计算所述液滴粒径D，具体计算公式为：



其中，v为所述喷射速度，ab为液体表面张力系数，σ1为液体表面张力系数，μl为液体运动黏度，ρl为液体密度，K0为经验系数，C为所述雾化喷嘴的形状系数，ρg为环境气体密度，Ud为气液体的流速差，εb为液膜破碎时的表面波振幅，ε0为所述雾化喷嘴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊雯，郑小强，姚红武，赵雪松，陈一峰，丁茹，黄东，袁伟，陈燕才，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42