一種用于在線固溶的鋼板軋后快速冷卻基礎自動化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領域，尤其涉及一種鋼板社后的在線固溶處理。
【背景技術(shù)】
[0002] 固溶熱處理是指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體 中后快速冷卻，W得到過飽和固溶體的熱處理工藝。主要是改善鋼和合金的塑性和初性，為 沉淀硬化處理作好準備等。可W使合金中各種相充分溶解，強化固溶體，并提高初性及抗蝕 性能，消除應力與軟化，W便繼續(xù)加工或成型。適用于多種特殊鋼，尤其是高儘鋼和奧氏體 不鎊鋼。對于過飽和度低的合金，通常選擇較快的冷卻速度；對于過飽和度高的合金，通常 選擇較慢的冷卻速度。
[0003] 鋼板的傳統(tǒng)固溶熱處理是采用與社機分開的熱處理設備進行離線熱處理，需要再 加熱后進行快速冷卻。送種生產(chǎn)工藝不僅增加了設備投資，而且工序繁多，生產(chǎn)周期長，導 致鋼材成本增加，滿足不了大批量的快節(jié)奏生產(chǎn)，極大地制約了經(jīng)濟效益的提高。
[0004] 而在線固溶處理是利用鋼材熱社后的余熱，控制鋼材社制后的冷卻速度，使溫度 變化過程更接近離線熱處理的溫降過程，達到相同或相近的鋼材組織和性能，其冷卻過程 一般也稱為鋼板在線控制冷卻或直接渾火。其特點如下：
[0005] (1)由于鋼板經(jīng)精社機社制后直接進入在線熱處理設備，省去了常規(guī)工藝所需的 鋼板重新加熱過程，可W節(jié)省大量能源。
[0006] (2)由于省去了重新加熱工序故減少了熱處理工藝時間，相應提高了熱處理設備 能力，同時由于熱處理設備為在線布置，也減少了鋼板傳輸時間。
[0007] (3)由于省去鋼板冷卻后重新加熱過程，故減少了合金元素引起的硬化現(xiàn)象。
[0008] (4)保留了控制社制過程中細小的再結(jié)晶晶粒和大量變形位錯，較離線熱處理晶 粒更為細小均勻，力學性能更為優(yōu)異。
[0009] 鋼板在線控制冷卻及渾火是上世紀80年代W來發(fā)展迅速的一項冷卻技術(shù)。它是 通過在線控制相變組織，細化組織W及其他強化機理相結(jié)合，降低合金含量，提高材料的強 初性及焊接性能，從而實現(xiàn)減量化制造、節(jié)約有限資源和節(jié)能減排的目標。但是現(xiàn)有的中 厚板社后在線冷卻系統(tǒng)一般由高壓噴射冷段段和常壓層流冷卻段組成，一般噴射冷卻段較 短，無需復雜的跟蹤控制系統(tǒng)，對于本文采用的全噴射冷卻的在線固溶冷卻系統(tǒng)，必須要有 完備的邏輯控制、工藝過程的精確控制和跟蹤通訊的可靠運行。
[0010] 專利申請CN102409158A中，公開了一種中厚板漉式渾火機自動控制系統(tǒng)，由化C 及界面系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)和跟蹤通訊系統(tǒng)H部分組成，主要是解決漉式渾火機控制復雜 和控制精度不高的難題，實現(xiàn)了漉式渾火機自動化、一鍵式操作。屬于熱處理自動控制技術(shù) 領域，與本文涉及的在線固溶社后冷卻系統(tǒng)關系不大。
[0011] 專利申請CN101603120A中，公開了一種渾火機水冷過程控制方法，通過在硬件上 增加DP-DP禪合器，跟蹤鋼板位置，控制渾火機水冷過程，W緩解鋼板低速渾火時低壓段供 水不足問題。屬于熱處理控制技術(shù)領域，與本文涉及的在線固溶社后冷卻系統(tǒng)關系不大。
[0012] 上述專利技術(shù)對于解決離線熱處理渾火的基礎自動化控制問題有很好的效果，但 是在線社后冷卻的基礎自動化控制系統(tǒng)相對于離線熱處理渾火要復雜得多，設計一套完善 的水處理系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的基礎自動化控制系統(tǒng)是能否實現(xiàn)在線社后冷卻全自動精確控 制的關鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于在線固溶的鋼板社后快速冷卻基礎 自動化系統(tǒng)，其通過設計合理的水處理系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的基礎自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)冷卻過程 的全自動精確控制。該冷卻系統(tǒng)投資少，冷卻裝置緊湊節(jié)能，冷卻速率高，可進行控制冷卻 的鋼板的厚度規(guī)格范圍大，自動控制精度高，冷卻后板形良好，不僅可用于鋼板的在線固溶 處理，而且對于需要社后快速冷卻的工藝、甚至離線渾火工藝都可W應用。
[0014] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種用于在線固溶的鋼板社后快速冷卻基礎自動化系 統(tǒng)，其特征是：
[0015] 所述的基礎自動化系統(tǒng)包括有快速冷卻水處理系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的基礎自動化系 統(tǒng)，可W進行相關鋼種的在線固溶處理；
[0016] 所述的基礎自動化系統(tǒng)通過設計合理的水處理系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的基礎自動化系 統(tǒng)，實現(xiàn)冷卻過程的全自動精確控制。該冷卻系統(tǒng)投資少，冷卻裝置緊湊節(jié)能，冷卻速率高， 可進行控制冷卻的鋼板的厚度規(guī)格范圍大，自動控制精度高，冷卻后板形良好。
[0017] 其所述的基礎自動化系統(tǒng)通過其硬件配置，來實現(xiàn)公共功能、快冷本體功能、給水 控制功能、液壓站控制功能和趣面顯不功能。
[0018] 其所述的公共功能包括數(shù)據(jù)接口、材料跟蹤、模擬冷卻、速度控制、緊急打開功能。
[0019] 其所述的快冷本體功能包括平臺升降功能。
[0020] 其所述的給水控制功能包括水箱液位監(jiān)控和流量控制功能。
[0021] 其所述的液壓站控制功能包括操作模式選擇、現(xiàn)場操作模式W及遠程操作模式。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0023] 本發(fā)明的技術(shù)方案，通過設計合理的水處理系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的基礎自動化系統(tǒng)， 實現(xiàn)冷卻過程的全自動精確控制。該冷卻系統(tǒng)投資少，冷卻裝置緊湊節(jié)能，冷卻速率高，可 進行控制冷卻的鋼板的厚度規(guī)格范圍大，自動控制精度高，冷卻后板形良好，不僅可用于鋼 板的在線固溶處理，而且對于需要社后快速冷卻的工藝、甚至離線渾火工藝都可W應用。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)網(wǎng)絡圖；
[00巧]圖2是本發(fā)明控制裝置與社線Ll通訊連接圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明控制裝置與矯直機Ll通訊連接圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明控制裝置與冷床剪切線Ll通訊連接圖；
[0028] 圖5是本發(fā)明控制裝置與濁水循環(huán)系統(tǒng)Ll通訊連接圖；
[0029] 圖6是本發(fā)明擺鋼控制示意圖；
[0030] 圖7是本發(fā)明APC速度控制曲線圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0032] 本技術(shù)方案的硬件配置：
[0033] 5. 1. 1 PLC
[0034] 采用1套PLC控制器來控制社后快冷本體裝置、新增液壓站、中低壓給水泉和水 箱、集管水流量調(diào)節(jié)、與社線和熱矯直機通訊、與過程機和人際操作界面通訊等。
[0035] 遠程站：設置3個遠程站，電氣室遠程站（MCC設備的啟停和運轉(zhuǎn)信號），液壓站遠 程站（包括快冷裝置現(xiàn)場操作箱的信號）；水系統(tǒng)遠程站（水箱、集管流量調(diào)節(jié)信號等）。
[0036] 5. 1. 2操作盤箱
[0037] 在快冷本體操作臺上設置一個"緊急打開"按鈕，通過升降液壓缸快速回縮緊急打 開快冷平臺，保護上噴頭。
[0038] 在快冷本體旁邊設置一個現(xiàn)場操作臺（含數(shù)碼管），設置電動升降按鈕、緊急打開 按鈕、上壓漉點動按鈕，操作升降電機和液壓缸、上壓漉等設備。數(shù)碼管顯示電動漉縫。
[0039] 冷卻水系統(tǒng)區(qū)域設置一個現(xiàn)場操作箱，操作中低壓水泉。
[0040] 在液壓站遠程站柜口上帶操作按鈕，主要是泉的啟停、故障顯示和油箱加熱冷卻 手動操作。
[0041] 5. 1.3 網(wǎng)絡
[0042] 從快冷系統(tǒng)電氣室敷設一根光纜到快冷本體操作室與社線和剪切線設置在快冷 本體操作室的L2系統(tǒng)網(wǎng)絡交換機連接，通過社線和剪切線設置在快冷本體操作室的L2系 統(tǒng)網(wǎng)絡交換機與社線和剪切線的L2計算機系統(tǒng)通信。
[0043] 剪切線L2系統(tǒng)設置在快冷本體操作室的L2交換機是通過光纜直接與機房的L2 系統(tǒng)連接，而社線設置在快冷本體操作室的L2交換機是通過雙絞線與Ll系統(tǒng)連接，機房的 社線L2系統(tǒng)也是通過雙絞線與Ll系統(tǒng)連接，通過Ll系統(tǒng)的光纜連接實現(xiàn)操作室與機房L2 系統(tǒng)的連接。
[0044] 參見圖1。
[0045] 5. 2公共功能
[0046] 5. 2. 1 數(shù)據(jù)接口
[0047] 5. 2. 1. 1與快冷L2通訊
[0048] 1.預設定電文
[0049] 內(nèi)容包括板昆PDI數(shù)據(jù)、快冷投入與否等信息，抽鋼完畢時刻下發(fā)，激勵Ll泉站啟 動運行。
[0050] 2.再計算電文
[0051] 內(nèi)容包括冷卻的漉道速度設定，熱矯直機前或冷卻停止時刻下發(fā)，激勵Ll的漉道 速度控制。
[0052] 3.鋼板吊銷電文
[0053] L2畫面吊銷鋼板信息的時候發(fā)生給LI,刪除鋼板映像。
[0054] 4.材料跟蹤電文
[00巧]Ll將材料的頭尾位置及其他跟蹤信息定周期發(fā)送給過程機，激勵模型計算。
[0056] 5.模式和手動干預等實績電文
[0057] LI將社線、矯直機和快冷設備的模式和手動干預等信息定周期反饋給過程機。
[005引 6.快冷實績電文
[0059] Ll將鋼板在快冷區(qū)的頭部位置、速度、各個測溫點的溫度值、各組噴箱的水流量等 實際值定周期反饋給過程機，供模型自學習。
[0060] 5. 2. 1. 2與社線Ll通訊
[0061] 由于社機系統(tǒng)的prof ibus通訊鏈路終端在步進爐電氣室，在快冷系統(tǒng)PLC中增加 一條與步進爐系統(tǒng)機柜（柜號+0EP)的profibus-化網(wǎng)絡通訊，通過西口子DP-DP禪合器 連接。由于距離比較遠，其中增加pro