控冷基础知识

冷却水控制系统
工艺要求
冷却钢板规格
– 钢板厚度： 6～50（80）mm
– 钢板宽度： 1500～3300mm
– 钢板长度： max. 33000mm
控制冷却工艺要求
– 钢板厚度范围： 6～50（80）mm
– 钢板开冷温度： 700℃～950℃
– 钢板终冷温度： 450℃～750℃
– 冷却水温度： 不大于35 ℃
控冷基础知识
内容提要
控冷概况 控冷系统组成 冷却水控制系统 控冷水处理系统 互动学习
控冷概况
控冷一般是指轧后控制冷却，它是现代中厚板 厂重要的工艺环节，利用轧后钢板的加速冷却能 细化晶粒，提高钢板的强度和韧性；利用轧后钢 板的余热可进行直接淬火处理，再进行离线的回 火处理，以取代离线淬火—回火处理，实现钢板 的高温形变处理工艺，改善钢板的力学性能，同 时可以大幅度减少热处理的能耗。咱们厂轧后控 制冷却系统是一个采用高密度管层流冷却系统。
冷却水控制系统
自动化系统基本功能
① 建立板厚、终轧温度、终冷温度、辊道速度、高密度管层流集管 开启数和流量的关系模型；
② 确定高密度管层流冷却集管的开启组数和各集管的流量； ③ 根据钢板厚度、温度对冷却区内上、下集管冷却水量的比例进行
调整； ④ 钢板的头尾跟踪，确定减少头尾的总冷却强度的方法及控制； ⑤ 辊道速度的计算及控制； ⑥ 根据轧制钢板宽度控制边部遮蔽装置的位置； ⑦ 根据钢板在冷却区内的位置开启前后吹扫和侧喷装置； ⑧ 钢板头尾避让功能。
冷却水控制系统
系统对能源介质的要求
阀门及仪表对压空的要求
压力 气量 露点 过滤精度 含油量
0.45～0.6MPa 3.8 Nm3/min -15℃ 0.05mm ≤4 mg/L
冷却水控制系统
系统对能源介质的要求
前后吹扫压空要求
压力 气量
≥0.45MPa 40 NM3/min
冷却水控制系统
5000m3/h ≥0.17Mpa ≤45mg/L ≤0.5mm 7.5～8.5 ≤5 mg/L ≤35℃ ≤40℃
冷却水控制系统
系统对能源介质的要求
侧喷中压水要求
悬浮物 悬浮物颗粒度 PH值 油含量 供水温度 回水温度 供水压力 中压水水量
≤45 mg/L ≤0.05mm 7.5～8.5 ≤5 mg/L ≤35℃ ≤40℃ ≥1Mpa ≥200m3/h
冷却水控制系统
系统操作方式
控冷系统的操作具有自动、半自动、手 动三种方式。
冷却水控制系统
系统操作方式
自动方式： 控冷过程计算机根据由HMI传送来的基本数据（轧制顺 序号、钢种、成品厚度规格等）和控冷预设定数学模 型进行计算后，得到集管开启组数和开启组合方式、 各集管调节阀开口度设定值、上下水量比例、辊道速 度等设定值，然后将这些设定值传送给PLC进行设定， 并根据开冷温度实测值对集管开启组数和开启组合方 式、辊道速度等进行在线动态调整，完成对整个控冷 过程的自动控制。
冷却水控制系统
检点和维护重点
控冷辊道和电机，要确保每一根辊能正常运转， 防止钢板下表划伤；
各集管、侧喷的电控气动阀和电动调节阀； 控冷前后热检和高温计； 机旁远程I/O控制柜。
控冷系统组成
控冷系统由两大部分组成
I. 第一大部分是冷却水控制系统； II. 第二大部分是控冷水处理系统；
冷却水控制系统
冷却水控制系统是整个控冷系统的核心 部分，它主要19组U型上集管、28组下管、8 组侧喷、上集管遮蔽、热金属检测器、高温 计、前后气吹以及各支路的电动调节阀、气 动阀门等这些主要部件组成。自动化系统采 用西门子PLC400集中对冷却水和辊道进行精 确控制。
组成，主要用于需要快冷和强冷工艺需要的钢板，例 如目标冷却温度要求较低的钢种； – 中冷区为中间5组上下集管组成，从第9组集管开始至 第17组集管，上下集管数目比为1：2； – 精冷区由18、19两组组成，上下集管数目比为1：1， 其水量较小，为前面集管的1/2左右，主要进行微调作 用，实现对终冷温度的精确控制； – 从控冷区到矫直区【返红区】距离为33米；
冷却水控制系统
注意
1.在半自动运行情况下，如果钢板进入控冷区 域，这时不能随意更改集管组数和辊道速度数量 值，如果更改会造成钢板冷却温度不均匀，影响 板型和钢板质量。
2. 对于15米以上的长钢板抛钢速度不能太快， 由于钢板长精轧区域和ACC区域辊道速度不一样 （精轧区辊道速度高于ACC区域），会造成钢板 在ACC区域滑动，严重影响半自动情况下跟踪精 度，造成红头红尾情况出现。
冷却水控制系统
系统操作方式
手动方式： 由操作工根据钢板材质、规格（宽度，厚度）、 温度等要求，人工选取冷却方式（组数）和设 定各集管水量、上下水量比例、辊道速度及遮 蔽装置定位。
冷却水控制系统
系统对能源介质的要求
冷却水要求
系统最大供水能力 供水压力 悬浮物 悬浮物颗粒度 PH值 油含量 供水温度 回水温度
系统对能源介质的要求
供电要求
电动流量调节阀、电磁流量计 PLC控制系统 操作室、控制台
仪表（高温计、HMD） 边部遮挡遮挡机构电机
AC220V±10%，10A，50Hz AC220V±10%，20A，50Hz AC220V±10%，20A，50Hz AC380V±15%，20A，50Hz AC220V±10%，50Hz AC380V±10%，19×2.2Kw，50Hz
冷却水控制系统
系统操作方式
半自动方式： 将工作模式切换至“半自动”，选择所需集管数即可，
钢板 到达会根据来钢信号自动启停前气封、集管及后气封， 其中前后气封和侧喷无需操作工选择，这是根据所选集 管自动连锁，操作工只需选择集管数。 半自动运行模式，头部避让距离调节范围：１――1500 mm,尾部避让距离调节范围0――600mm，操作人员可以 根. 25℃/s（厚度20mm，快速冷却）
– 辊道加速度： ≤1.3m/s
– 辊道速度精度： ≤5%
– 辊道同步精度： ≤5%
冷却水控制系统
工艺布置
– 整个集管所在区域长27米左右； – 控冷区分为强冷区、中冷区和精冷区组成； – 强冷区为前8组上下集管组成，由8组1：1的上下集管