一种热轧薄带钢生产的控温系统及方法技术方案

本发明专利技术提出的一种热轧薄带钢生产的控温系统及方法，包括热轧薄带钢生产线，热轧薄带钢生产线中沿带钢的轧制方向依次设有轧辊、测宽测厚仪和层流冷却装置，还包括保温加热单元、第一感温单元、第二感温单元和控制单元，第一感温单元设在轧辊的出口端，保温加热单元设在第一感温单元与层流冷却装置之间，第二感温单元设在保温加热单元的出口端；控制单元分别与保温加热单元、第一感温单元和第二感温单元连接。本发明专利技术能够有效提高低温生产带钢时的温度，进一步满足客户对带钢成形质量的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种热轧薄带钢生产的控温系统及方法
本专利技术涉及带钢生产控温
，更具体的说是涉及一种热轧薄带钢生产的控温系统及方法。
技术介绍
我国是钢材生产大国，带钢一直是钢材品种中应用最为广泛、技术含量、工业附加值最高的产品。随着经济的发展，带钢的生产一直呈不断增长的趋势。当前，钢材生产企业为了应对市场的竞争，提出了工艺现代化、设备大型化、生产集约化、资源和能源循环化、能耗最小化、经济效益最佳化的高起点发展目标，积极推进钢铁行业节能减排和技术进步，促进企业转型升级、科技创新和产品结构调整。而传统的带钢生产工艺因其存在生产成本较高、工序能耗较大和污染高的缺陷，已经无法满足钢材生产工艺的发展需求。“以热代冷”的带钢生产工艺越来越得到国际国内的认可。但是，传统热轧和以CSP为代表的薄板连铸连轧工艺在生产规格上的局限性，“以热代冷”不能获得进一步的发展，ESP等产线虽然可以生产薄规格带钢，但是因其规格较薄，在低温轧制时，因带钢的温度热履历偏低，强度偏高，影响客户深加工。因此，如何有效减轻连铸连轧生产线低温轧制生产带钢所带来的带钢强度偏高及材质的各项异性缺陷，是我们亟待解决的问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种热轧薄带钢生产的控温系统及方法，能够有效提高低温生产带钢时的温度，进一步满足客户对带钢成形质量的要求。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种热轧薄带钢生产的控温系统，包括热轧薄带钢生产线，热轧薄带钢生产线中沿带钢的轧制方向依次设有轧辊、测宽测厚仪和层流冷却装置，还包括保温加热单元、第一感温单元、第二感温单元和控制单元，所述第一感温单元设在轧辊的出口端，保温加热单元设在第一感温单元与层流冷却装置之间，第二感温单元设在保温加热单元的出口端；控制单元分别与保温加热单元、第一感温单元和第二感温单元连接；所述第一感温单元，用于检测带钢在轧辊出口处的温度，并发送至控制单元所述加热保温单元，用于降低带钢的温降速率，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度；所述第二感温单元，用于检测带钢在加热保温单元出口处的温度，并发送至控制单元；所述控制单元，用于根据预设温度、第一感温单元和第二感温单元的温度数据设定加热保温单元的功率。进一步，保温加热单元包括多个感应加热模块，所述感应加热模块沿带钢的轧制方向依次设置在测宽测厚仪和第二感温单元之间，感应加热模块分别与控制单元连接，按照控制单元设定的功率进行带钢加热。进一步，还包括第一夹送辊和第二夹送辊，第一夹送辊设在测宽测厚仪和保温加热单元之间，第二夹送辊设在第二感温单元与层流冷却装置之间，用于防止带钢层流冷却水窜流至保温加热单元内。进一步，感应加热模块为八个，具体包括沿带钢的轧制方向依次设置的第一感应加热模块、第二感应加热模块、第三感应加热模块、第四感应加热模块、第五感应加热模块、第六感应加热模块、第七感应加热模块和第八感应加热模块，第一感应加热模块、第二感应加热模块、第三感应加热模块、第四感应加热模块、第五感应加热模块和第六感应加热模块分别用于按照控制单元设定的第一功率将带钢加热至预设分段加热温度，第七感应加热模块和第八感应加热模块用于按照控制单元设定的第二功率消除带钢的温度偏差，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度。进一步，感温加热模块采用电磁感应加热炉，感温加热模块的磁感线垂直于带钢轧制方向。相应的，本专利技术还公开了一种热轧薄带钢生产的控温方法，包括如下步骤：S1：通过第一感温单元采集带钢在轧辊出口处的温度；S2：根据带钢在轧辊出口处的温度和预设温度确定保温加热单元需要加热的总温升；S3：设定保温加热单元中每个感应加热模块的功能，并计算出每个感应加热模块分段加热温度；S4：根据当前带钢的速度、厚度、宽度和带钢与空气之间的热交换计算带钢在加热过程中的散热损失量；S5：根据带钢在加热过程中的散热损失量计算得出加热保温单元中每个感应加热模块的设定功率。进一步，步骤S2包括：利用公式△T＝Ft-Texit计算得出保温加热单元温加热单元需要加热的总温升△T；其中，Ft为带钢在轧辊出口处的温度，Texit为带钢在加热保温单元出口处的需要达到的温度。进一步，步骤S3包括：分别设定保温加热单元中第i感应加热模块的功能，其中1≤i≤8；当1≤i≤6时，第i感应加热模块用于将带钢加热至分段加热温度，分段加热温度△Ti通过公式△Ti＝(Ft-Texit)/6计算得出；当7≤i≤8时，第i感应加热模块用于消除带钢的温度偏差，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度，分段加热温度△Ti＝0。进一步，步骤S4包括：利用公式Hloss(i)＝σ*△Ti4*V*Width计算得出带钢在第i感应加热模块中的散热损失量Hloss(i)，其中，σ为带钢的玻尔兹曼常数，V为带钢的速度Width为带钢的宽度。进一步，步骤S5包括：利用公式Pi*η-Hloss(i)＝△Ti*Mass*C计算得出第i感应加热模块的设定功率Pi；其中，η为感应加热模块的热效率，Mass为单位时间轧制的钢吨位，C为带钢的热容。进一步，在加热过程中，第二感温单元检测加热保温单元出口处的实际温度并得出与预设温度的差值△T_corr，利用上述方法计算得出输出设定功率的修正值△Pi，使用△Pi调整Pi的值，用于消除实际温度与预设之间的差值，形成温度闭环反馈控制，最终使得加热保温单元出口温度达到预设温度的要求。对比现有技术，本专利技术有益效果在于：本专利技术提供了一种热轧薄带钢生产的控温系统及方法，在热轧薄带钢生产线中的冷测宽测厚仪后加入了保温加热单元，使其磁场方向和轧制方向垂直，保温加热单元前后设置夹送辊，防止带钢层流冷却水窜流至保温加热单元内，可防止与层冷段冲突，同时生产对温度要求不高卷时，依然可以开启层流冷却。保温加热单元能够降低带钢的温降速率，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度。通过检测带钢在轧辊出口处的温度确定保温加热单元需要加热的总温升，并根据总温升计算出保温加热单元中每个感应加热模块的分段加热温度，然后计算得出带钢在每个感应加热模块中的散热损失量，最后计算出每个感应加热模块的设定功率。使用设定功率进行保温加热单元加热功率的精准控制，有效降低了带钢温降速率，改善了带钢的组织性能。由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是本专利技术的电气框图；附图3是本专利技术的方法流程图。图中，1为轧辊；2为测宽测厚仪；3为层流冷却装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热轧薄带钢生产的控温系统，包括热轧薄带钢生产线，热轧薄带钢生产线中沿带钢的轧制方向依次设有轧辊、测宽测厚仪和层流冷却装置，其特征在于，还包括保温加热单元、第一感温单元、第二感温单元和控制单元，所述第一感温单元设在轧辊的出口端，保温加热单元设在第一感温单元与层流冷却装置之间，第二感温单元设在保温加热单元的出口端；控制单元分别与保温加热单元、第一感温单元和第二感温单元连接；/n所述第一感温单元，用于检测带钢在轧辊出口处的温度，并发送至控制单元所述加热保温单元，用于降低带钢的温降速率，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度；/n所述第二感温单元，用于检测带钢在加热保温单元出口处的温度，并发送至控制单元；/n所述控制单元，用于根据预设温度、第一感温单元和第二感温单元的温度数据设定加热保温单元的功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种热轧薄带钢生产的控温系统，包括热轧薄带钢生产线，热轧薄带钢生产线中沿带钢的轧制方向依次设有轧辊、测宽测厚仪和层流冷却装置，其特征在于，还包括保温加热单元、第一感温单元、第二感温单元和控制单元，所述第一感温单元设在轧辊的出口端，保温加热单元设在第一感温单元与层流冷却装置之间，第二感温单元设在保温加热单元的出口端；控制单元分别与保温加热单元、第一感温单元和第二感温单元连接；
所述第一感温单元，用于检测带钢在轧辊出口处的温度，并发送至控制单元所述加热保温单元，用于降低带钢的温降速率，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度；
所述第二感温单元，用于检测带钢在加热保温单元出口处的温度，并发送至控制单元；
所述控制单元，用于根据预设温度、第一感温单元和第二感温单元的温度数据设定加热保温单元的功率。


2.根据权利要求1所述的热轧薄带钢生产的控温系统，其特征在于，所述保温加热单元包括多个感应加热模块，所述感应加热模块沿带钢的轧制方向依次设置在测宽测厚仪和第二感温单元之间，感应加热模块分别与控制单元连接，按照控制单元设定的功率进行带钢加热。


3.根据权利要求2所述的热轧薄带钢生产的控温系统，其特征在于，还包括第一夹送辊和第二夹送辊，第一夹送辊设在测宽测厚仪和保温加热单元之间，第二夹送辊设在第二感温单元与层流冷却装置之间，用于防止带钢层流冷却水窜流至保温加热单元内。


4.根据权利要求2所述的热轧薄带钢生产的控温系统，其特征在于，所述感应加热模块为八个，具体包括沿带钢的轧制方向依次设置的第一感应加热模块、第二感应加热模块、第三感应加热模块、第四感应加热模块、第五感应加热模块、第六感应加热模块、第七感应加热模块和第八感应加热模块，第一感应加热模块、第二感应加热模块、第三感应加热模块、第四感应加热模块、第五感应加热模块和第六感应加热模块分别用于按照控制单元设定的第一功率将带钢加热至预设分段加热温度，第七感应加热模块和第八感应加热模块用于按照控制单元设定的第二功率消除带钢的温度偏差，使带钢在加热保温单元出口处的温度达到预设温度。


5.根据权利要求4所述的热轧薄带钢生产的控温系统，其特征在于，所述感温加热模块采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：季伟斌，喻尧，赵占山，宋俊岭，周宏宝，陈传敬，尹逊民，杜建全，王骏，秦哲，韩翔，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37