[发明专利]一种热轧H型钢温度均匀性控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种热轧H型钢温度均匀性控制系统，在H型钢的上方设置两个热成像仪，在H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置；在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，其测温范围超出翼缘的两侧边缘。本发明还公开了该控制系统的控制方法。采用上述技术方案，实现对热轧H型钢轧制过程中全断面温度均匀性的控制，为改善热轧H型钢全断面组织性能均匀性、减少内应力、改善条形提供了有效的前期控制手段。

技术领域

本发明属于轧钢生产工艺控制的技术领域。更具体地，本发明涉及一种热轧H型钢全断面温度均匀性控制系统。本发明还涉及该控制系统的控制方法。

背景技术

H型钢作为一种经济性断面型钢，现已被广泛应用于各类钢结构构件中。H型钢的使用可使结构减轻20～40％，节约金属5～15％，在国民经济建设中发挥着重要的作用。

H型钢由于其断面结构的复杂性，在轧制和冷却过程中其各部位的温度分布非常不均匀，翼缘与腹板的结合部位温度最高，向翼缘的端部逐渐降低，整个断面温差可达100℃以上。这种温度不均匀的现象是客观存在的，并且这种现象强烈地影响到轧制过程的稳定性，以及产品组织性能的均匀性和稳定性。

据调研，几乎所有H型钢生产线实际轧制过程中的在线测温装置监测的是轧件翼缘外表面宽度方向上某一固定点沿轧件长度方向上的温度分布情况，而轧件全断面(特别是宽度方向上)温度缺少测量和监控装置，缺少温度分布的数量表征，从而无法实现热轧H型钢全断面温度均匀性控制。

相关的现有技术文献检索结果：

1、公开号为CN1018917960的专利文献，公开了一种钢坯加热温度均匀性的测量装置及方法。该测量装置包括：镜头、光栅、探测器和成像装置和计算机依次连接；温度记录仪，在钢坯入炉之前安装在钢坯表面；热电偶，在钢坯入炉之前设置于钢坯中的测量孔底部，测量孔上部填有耐火材料，热电偶与温度记录仪相连；在钢坯加热过程中，通过热电偶测量钢坯内部温度，通过温度记录仪按照设定时间步长保存热电偶测量的温度数据；在钢坯出炉后，通过镜头、光栅、探测器、成像装置获得钢坯的上表面温度图像和下表面温度图像；通过计算机基于钢坯内部的温度数据、上表面温度图像及下表面温度图像分析获得钢坯加热温度均匀性，解决了现有技术中钢坯加热温度均匀性评价准确性较差的技术问题。但针对轧制过程中全断面的温度分布情况未做说明。

2、公开号为CN110732559A的专利文献，公开了一种对热轧带钢中间坯宽度方向温度均匀性评价的方法，包括以下步骤：利用热成像仪对热轧过程中的中间坯进行测温，将所拍摄的热成像图导入计算机；利用热成像分析软件对图像数据进行处理；利用Photoshop软件对热成像图填充十字网格，将图像划分成多个方格，通过网格主要分析中间坯的边部温降值以及边部温降区域的宽度值。通过本发明方法，可以准确、客观的反映带钢宽度方向的边部温降数据以及发生温降的区域宽度数据，以解决现有钢坯加热过程中宽度方向的温度均匀性评价问题，以及针对轧制过程中中间坯宽度方向的温度分布情况未做说明的问题。该发明仅针对是热轧带钢，且只提供了一种温度均匀性评价方法，如何实际应用未提及。

3、公开号为CN103056175A的专利文献，公开了一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头或尾的距离信号，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量和水压力，进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，该发明具有改善轧件的冷却均匀性，减少内应力，提高其综合力学性能的优点。不足之处在于，该冷却装置安装在轧机对中装置上，成本高，维护难，且只能改善轧件翼缘外侧的冷却均匀性，做不到轧件全断面冷却均匀性控制。