本发明属于冷轧带钢镀锌领域,具体涉及一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法及系统。
背景技术:
1、板材的生产过程是铁矿石、焦炭、助溶剂经过烧结、高炉冶炼后形成熔融铁水,再通过脱硫脱磷、转炉吹炼等工艺处理并由连铸机铸造形成长方形钢坯,经热轧、冷轧轧制生产线制成半成品冷硬板材钢卷。
2、现有技术中,冷轧板生产中镀锌生产线包括第一入口阶段的开卷、焊接、入口活套,到第二中央阶段清洗、加热、退火以及第三工艺阶段带钢镀锌、冷却、光滑平整、脱盐水喷淋拉伸矫直挤烘干、化学钝化感应加热处理工艺,最终通过第四出口阶段出口活套、成品带钢分切、钢卷卷取、称重,从而生产出满足客户不同要求的成品镀锌板材钢卷产品。镀锌工艺示意图见图2。镀锌生产线中的工艺段是整个镀锌生产线的核心,由电机驱动入、出口张力辊,提供用于不同工艺设备所需张力,整个工艺段要求在张力稳定情况下,连续不间断生产,一旦张力不稳定将导致各工艺设备生产异常,产生产品质量事故,严重时引发生产线降速、停机,同时产生数以吨计的废品以及电、煤气、氮气、锌液等能源介质的大量损耗。镀锌生产线的工艺段示意图见图3。在工艺段中的脱盐水喷淋拉伸矫直挤烘干工艺由入口张力辊组、脱盐水喷淋式拉矫机、挤干辊、烘干风箱、出口张力辊组组成。其中入出口张力辊组各由1号、2号张力辊组成。脱盐水喷淋式拉矫机安装在两组张力辊之间,利用入、出口张力辊组4台矢量控制调速电机驱动4根张力辊,依靠张力辊表面与镀锌带钢表面静摩擦力,通过调速在入、出口张力辊组之间产生速度差,提供用于拉矫机的大张力(最大20t),拉矫机将镀锌带钢在工作辊组上弯曲、拉伸、平直镀锌带钢,脱盐水喷淋在拉矫机辊系及镀锌带钢上,保障拉矫过程降温及润滑,避免损伤镀锌带钢表面镀锌层。脱盐水喷淋拉伸矫直挤烘干工艺(侧视)示意图见图4。
3、由于连续镀锌机组脱盐水喷淋拉伸矫直挤烘干工艺过程中烘干距离短(<3m),镀锌带钢额定工艺速度普遍180m/min以上,当挤烘干工艺数据不良时,镀锌带钢在脱盐水喷淋式拉矫机框架中所喷淋的脱盐水,会被带入到出口张力辊组表面,同时出口张力辊组表面不可避免的会产生湿累积,镀锌带钢表面与出口张力辊表面摩擦系数下降,引起镀锌带钢在出口张力辊组上打滑,提供给脱盐水喷淋式拉矫机的张力下降、波动,无法满足工艺需求,导致镀锌带钢浪形、撕裂、断带、表面擦划伤、拉矫辊系损伤等产品质量、设备事故。
4、因此亟需开发一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法及系统,对出口张力辊组表面与镀锌带钢表面滑动情况进行实时检测、辊面干燥、预警、劣化趋势控制,从而稳定脱盐水喷淋式拉矫工艺张力。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是:提出一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法及系统,解决传统技术中,当连续镀锌机组脱盐水喷淋拉伸矫直挤烘干工艺过程的挤烘干工艺数据不良时,出口张力辊组表面产生湿累积,引起镀锌带钢在出口张力辊组上打滑,拉矫张力下降、波动,导致镀锌带钢浪形、撕裂、断带、表面擦划伤、拉矫辊系损伤等产品质量、设备事故。
2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案:
3、本发明第一方面提供一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法,所述方法包括:
4、s1、镀锌带钢依次通过入口张力辊组、烘干装置和出口张力辊组进行处理;
5、s2、检测处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面单次滑动量以及单位时间内的滑动次数,通过统计分析,测算处理后的镀锌带钢在张力辊辊面开始产生滑动的临界点,并记录测量数据;
6、s3、基于所述临界点和所述测量数据,控制烘干装置开启热风,对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面表面进行喷射干燥控制处理。
7、在一些实施例中,所述镀锌带钢在进行喷射干燥控制处理之前还通过脱盐喷淋拉伸矫直工艺以及挤干工艺进行脱盐喷淋拉伸矫直和挤干处理;
8、所述s3还包括:基于所述临界点和所述测量数据,在对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面表面进行喷射干燥控制处理的同时调整脱盐喷淋拉伸矫直工艺以及挤干工艺的参数。
9、在一些实施例中,所述方法还包括s4,所述s4包括调整s3中脱盐喷淋拉伸矫直工艺以及挤干工艺的参数的同时进行声光报警。
10、本发明第二方面还公开一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,包括检测控制系统和干燥系统;
11、镀锌带钢依次通过入口张力辊组、干燥系统和出口张力辊组进行处理;
12、所述检测控制系统检测处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面单次滑动量以及单位时间内的滑动次数,通过统计分析,测算处理后的镀锌带钢在张力辊辊面开始产生滑动的临界点,并记录测量数据;
13、基于所述临界点和所述测量数据,通过所述检测控制系统控制干燥系统,对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面表面进行喷射干燥控制处理。
14、在一些实施例中,所述干燥系统包括依次连接的烘干风箱、热风阀和热风喷腔,所述烘干风箱、热风阀和热风喷腔分别与检测控制系统通讯连接,所述检测控制系统控制所述烘干风箱、热风阀和热风喷腔对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面表面进行喷射干燥控制处理。
15、在一些实施例中,所述烘干风箱上游还包括依次连接的脱盐喷淋拉矫机以及挤干辊,所述脱盐喷淋拉矫机以及挤干辊分别与检测控制系统通讯连接,所述检测控制系统基于所述临界点和所述测量数据,在对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面表面进行喷射干燥控制处理的同时调整脱盐喷淋拉矫机以及挤干辊的参数。
16、在一些实施例中,所述检测控制系统包括检测控制器和镀锌机组plc;
17、所述检测控制器包括:检测plc、与检测plc电连接的hmi人机接口;
18、所述检测控制器与镀锌机组plc的通过数据通信接口连接;
19、所述检测plc用于处理所述临界点和所述测量数据,以获得检测数据;
20、所述hmi人机接口用于接收所述测量数据;
21、所述镀锌机组plc用于处理检测plc处理的所述测量数据并输出控制指令;
22、所述检测控制器与所述入口张力辊组、所述出口张力辊组和所述干燥系统通过编码器连接。
23、在一些实施例中,基于所述临界点和所述测量数据,所述镀锌机组plc的包括数据通信接口,通过所述通信接口发送干预系数,对脱盐喷淋拉矫机以及挤干辊的参数进行优化。
24、在一些实施例中,检测控制系统还包括多态闪光报警器,基于所述临界点和所述测量数据,所述多态闪光报警器进行声光报警,以提醒脱盐喷淋拉矫机以及挤干辊的参数变化。
25、在一些实施例中,所述编码器位于所述入口张力辊组的入口和出口位置;以及所述编码器位于出口张力辊组的入口和出口位置。
26、本发明的有益效果至少包括:本发明通过提供一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法及系统,通过检测镀锌带钢与出口张力辊组的辊面单次滑动量以及单位时间内的滑动次数,通过统计分析,测算处理后的镀锌带钢在张力辊辊面开始产生滑动的临界点,并记录测量数据,并基于前述的临界点和测量数据,控制烘干装置开启热风,对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组的辊面表面进行喷射干燥控制处理。解决传统技术中,当连续镀锌机组脱盐水喷淋拉伸矫直挤烘干工艺过程的挤烘干工艺数据不良时,出口张力辊组表面产生湿累积,引起镀锌带钢在出口张力辊组上打滑,拉矫张力下降、波动,导致镀锌带钢浪形、撕裂、断带、表面擦划伤、拉矫辊系损伤等产品质量、设备事故。
1.一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法,其特征在于,所述镀锌带钢在进行喷射干燥控制处理之前还通过脱盐喷淋拉伸矫直工艺以及挤干工艺进行脱盐喷淋拉伸矫直和挤干处理;
3.根据权利要求2所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制方法,其特征在于,所述方法还包括s4,所述s4包括调整s3中脱盐喷淋拉伸矫直工艺以及挤干工艺的参数的同时进行声光报警。
4.一种实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,包括检测控制系统(4)和干燥系统(2);
5.根据权利要求4所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,所述干燥系统(2)包括依次连接的烘干风箱(203)、热风阀和热风喷腔,所述烘干风箱(203)、热风阀和热风喷腔分别与检测控制系统(4)通讯连接,所述检测控制系统(4)控制所述烘干风箱(203)、热风阀和热风喷腔对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组(3)的辊面表面进行喷射干燥控制处理。
6.根据权利要求5所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,所述烘干风箱(203)上游还包括依次连接的脱盐喷淋拉矫机(201)以及挤干辊(202),所述脱盐喷淋拉矫机(201)以及挤干辊(202)分别与检测控制系统(4)通讯连接,所述检测控制系统(4)基于所述临界点和所述测量数据,在对处理后的镀锌带钢与出口张力辊组(3)的辊面表面进行喷射干燥控制处理的同时调整脱盐喷淋拉矫机(201)以及挤干辊(202)的参数。
7.根据权利要求4所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,所述检测控制系统(4)包括检测控制器(401)和镀锌机组plc(402);
8.根据权利要求7所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,基于所述临界点和所述测量数据,所述镀锌机组plc(402)的包括数据通信接口,通过所述通信接口发送干预系数,对脱盐喷淋拉矫机(201)以及挤干辊(202)的参数进行优化。
9.根据权利要求7所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,检测控制系统(4)还包括多态闪光报警器(403),基于所述临界点和所述测量数据,所述多态闪光报警器(403)进行声光报警,以提醒脱盐喷淋拉矫机(201)以及挤干辊(202)的参数变化。
10.根据权利要求7所述的实时冷轧镀锌带钢工艺控制系统,其特征在于,所述编码器(5)位于所述入口张力辊组(1)的入口和出口位置;以及所述编码器(5)位于出口张力辊组(3)的入口和出口位置。
