《带钢钢板冷却系统》word版.doc

Steckel 轧机带钢 / 钢板冷却功能描述Steckel 轧机带钢 / 钢板冷却功能描述目录1 设备功能描述 -31.1 系统概述.31.2 带钢 / 钢板冷却区段 (30A51COT).51.2.1 设备布置和功能.51.2.2 设备描述和操作.81.2.3 序列.231.3 冷却区段供应系统 (30A01DLP ， 30A51WTK ， 30H51SSH,30H52SSH).241.3.1 设备布置和功能.241.3.2 设备描述和操作.262 许可及连锁 F.D.-282.1 带钢 /冷却冷却区段.282.2 与其它设备的连锁.29简图目录图 1层流冷却区域 布置. 7图 2 冷却系统能力层流冷却. 13图 3 冷却系统能力加速冷却. 14图 4 早的冷却温度图表. 15图 5 迟的冷却温度图表. 15图 6 分部冷却温度图表. 16图 7 冷却系统能力中间冷却. 17图 8 供应系统布置. 251 设备功能描述1.1 系统概述带钢/钢板冷却区段沿轧机输出辊道布置，带钢/钢板在经过轧机轧制后进行冷却。水冷系统将带钢/ 钢板降低到所需要的温度。带钢/ 钢板的加速冷却将进一步增加热机轧制后带钢/钢板的机械性能。带钢/钢板冷却系统分成两个单独部分:层流冷却区段和切边冷却区段。每个冷却区段由冷却集管 ( 上部和底部) 和侧喷头组成 。边部遮挡系统安装在上部集水管下面。依据钢板宽度定位，阻止冷却水，这样可以避免钢板边部过冷。供水系统由两个储水包和一组水泵组成。带钢/钢板冷却系统由下列各项子设备组成:Item子设备30A51COT带钢/钢板冷却区段30A01DLP带钢/ 钢板冷却系统30A51WTK冷却区段储水包冷却区段供应系统30H51SSH 冷却水水泵供应线30H52SSH边部吹扫水泵供应线区段感应器:30A51VRNB401高温计 冷却段入口处的钢板温度检测30A51VRNB402高温计 冷却段出口处的钢板温度检测30A51VRNB411 光电管 在辊道上对钢板进行追踪和排序 注意: 追踪感应器的数量和功能由电气供应商提供。1.2 带钢 / 钢板冷却区段 (30A51COT)1.2.1 设备布置及功能冷却段的作用是当钢板从轧机到进入热矫直机前，将钢板冷却到适宜的温度，而控制冷却的速度和最终的冷却温度，能够产生所需要的冶金和机械性能。主要应用两种冷却方式：层流冷却带钢和钢板，快冷用于钢板。这两种方式的不同点是：快冷就是提高了层流冷却的速度。层流冷却缩短了热机轧制的等待时间（在轧制的第一和第二阶段之间）。冷却段分为2部分（层流和切边冷却段）18个区。主要部分（层流冷却段）由15个区组成，切边冷却段由3个区组成。每个区包括上部的层流U-形管和底部的喷嘴束组成。每个U-形管有2个喷嘴；每个喷嘴束有6个喷嘴，3个一组。上层流段有30个喷嘴，上切边段有6个喷嘴，共36个上喷嘴。下层流段有90个喷嘴，下切边段有18个喷嘴，共108个下喷嘴。冷却喷嘴沿冷却段平均间隔布置，上下集水管的冷却效率不同，从而抵消了下冷却集水管多出部分的影响。层流段的每一对上集水管的流量由两个气动电磁开关阀和孔板单独控制，切边段的每个集水管由气动比例调节阀控制。每对上部集管都能液压倾动，以便进行维修，并在出现废品时移动带钢/钢板。下部集水管将固定安装在运输辊道之间和下面。每个区的流量单独控制: 层流段的每个区的流量由两个气动电磁开关阀和孔板单独控制，切边段的每个区由气动比例调节阀控制。 另外，每个上下集水管都有手动开关阀进行单独控制。复合型空气喷扫冷却水喷嘴由气动电磁阀控制，装置在上部的每个区之间，它是为了喷扫并减少集管与集管间带钢/钢板上的冷却水，以防止钢板和带钢过冷却。两个由气动电磁阀控制的边部冷却水吹扫喷嘴安装在前一上集水管之前，另一个由气动电磁阀控制的边部冷却水吹扫喷嘴安装在后一上集水管之后。由安装在上部和底部喷嘴管上的孔板的控制，喷扫区域受到限制。冷却段的入口和出口侧靠近高温计的地方有空气吹扫装置，目的是清除剩余的水。每个空气吹扫喷嘴通过阀门控制，能够液压倾动，以便进行维修，并在出现废品时移动带钢/钢板。在来水线上安装一个温度传导装置, 一个压力传导装置和一个流量传导装置，它们分别用来传送水温、水压和流量信息。为了使产品冷却均匀,安装有边部遮挡装置。它的作用是用来保护带钢边部不受冷却水的直喷，而造成边部缺陷。安装在每个上集水管上的齿轮电动机带动链条和链式齿轮对边部遮挡装置进行控制。 控制面板上装有显示器，用来反馈遮挡装置的位置。抬升上集水管的液压装置同时可用来抬升边部遮挡装置。该处还装有入口和出口冷却辊道。图 1层流冷却区简要布置图1.2.2 设备描述及操作执行器30A51COT YY34.xx1 SS 2P 气动阀 层流冷却段上集管阀门(第 1 -15区)30A51COT YY34.xx2 SS 2P 气动阀 上集管（层流冷却阀）(第 1 -15区)30A51COT YY34.xx3 SS 2P 气动阀 下集管（层流冷却阀）(第 1 -15区)30A51COT YY34.xx4 SS 2P 气动阀 下集管（层流冷却阀）(第 1 -15区) 30A51COT YY34.yy1 SS 2P空气比例流量阀上集管（切边冷却阀门）(第 16 -18区)30A51COT YY34.yy2SS 2P空气比例流量阀上集管（切边冷却阀门）(第 16 -18区)30A51COT YY34.yy3 SS 2P空气比例流量阀下集管（切边冷却阀门）(第 16 -18区)30A51COT YY34.yy4SS 2P空气比例流量阀下集管（切边冷却阀门）(第 16 -18区)30A51COT YV34.201 SS 2P 气动阀1前的边部喷水阀30A51COT YY34.zz5 SS 2P 气动阀 #zz段边部喷水阀30A51COT YY 34.212SS 2P 气动阀 入口高温计处的边部冷却水清扫阀30A51COT YV 34.222 SS 2P 气动阀 出口高温计处的边部冷却水清扫阀30A51COT -YY34.30k SS 2P 气动阀#k切边冷却段分流阀30A51COT -YV34.211 SS 2P 气动阀冷却段前的空气溢出阀30A51COT -YV34.221 SS 2P 气动阀切边冷却段后的空气溢出阀30A51COT M4ww AC 齿轮马达 上集管定位驱动马达（用于边部遮挡装置）30A51COTY5zzDS 3P 液压阀边部遮板管抬升30A51COTY601 DS 3P 液压阀出口侧空气吹扫抬升30A51COT Y602 DS 3P 液压阀入口侧空气吹扫抬升30A51COT -YV34.401 SS 2P 气动阀辊道冷却进入区30A51COT -YV34.402 SS 2P 气动阀辊道冷却出口区xx: 从 01 到 15区yy: 从 16 到 18区;zz: 从 01 到 18区;k: 从 k=1 到 3区;ww: 从 01 到 36区.感应器30A51COT ZSH34.xx1 检测开关层流冷却#xx段上集管阀门打开检测30A51COT ZSH34.xx2 检测开关 层流冷却#xx段上集管阀门打开检测30A51COT ZSH34.xx3 检测开关 层流冷却#xx段下集管阀门打开检测30A51COT ZSH34.xx4 检测开关 层流冷却#xx段下集管阀门打开检测30A51COT ZSH34.201 检测开关 1前的边部喷水阀门开关检测30A51COT ZSH34.zz3 检测开关 #zz段边部喷水阀门开关检测30A51COT- ZSH34.212 检测开关 入口高温计处的边部冷却水清扫阀门开关检测30A51COTZSH34.222 检测开关 出口高温计处的边部冷却水清扫阀门开关检测30A51COT -ZSH34.30k 检测开关 #k切边冷却段分流阀30A51COT -ZSH34.401 检测开关 层流冷却区入口辊道冷却阀门开关检测30A51COT -ZSH34.402 检测开关 层流冷却区出口辊道冷却阀门开关检测30A51COTPIT34.801 压力传感器 压力传感器系统30A51COTFIT34.801 流量传感器 流量传感器系统30A51COTTT34.801 温度传感器 温度传感器系统30A51COT B4ww 无限编码器 边部打印位置测定30A51COT S5zz 检测开关 边部打印头抬升装置降下在线探测30A51COT S601,602 检测开关 出/入口空气吹扫抬升装置降下在线探测 xx: 从 01 到 15区yy: 从 16 到 18区;zz: 从 01 到 18区;k: 从 k=1 到 3区;ww: 从 01 到 36区.电动机性能参数：Item功率一般转速最大转速传动比链条倾斜度Chain pitch扣链齿直径 (*)Gear-In(kW)(rpm)(rpm)(mm)(mm)30A51COT-M4xx0.25n2= 4.66n2= 4.66301:1 19.1194.44.66 rpm = 2.8 mpm注: ww: 从 01 到 36;n.a: 不适用;(*)原始直径。液压缸主要参数：Item阀门驱动Q.tyDiameter Bore/rod (mm)Max. Stroke (mm)Oil flow extend/retr (l/min)Speed extend/retr (mm/s)=30A51COT-Y501 -Y518 Cooling header tilting18180/125800107/5570/70=30A51COT-Y601 Y602 Blow off structure lifting2125/8057051/3070/70冷却集管技术数据 (层流冷却区)喷嘴处工作压力: 0.07 巴(上)/0.15 巴 (底部)区段的数目: 15(上)/15(下)每个区段的流速: 400 m3/ h （上）,400 m3/ h （下）。冷却集管技术数据 (整缘冷却区段)喷嘴处工作压力: 0.07 巴 (上)/0.15 巴 (下)区段数目: 3(上)/3(下)每个区段的流速: 400 m3/ h （上）,400 m3/ h （下）。侧喷集管技术数据：喷嘴处工作压力: 10 巴集管数目: 1+1+18+1每个集管的流速: 25 m3/h冷却水喷嘴控制喷嘴的形式以计算机模型为基础进行计算，以下为计算依据： 产品厚度 产品最终的轧制温度 目标温度 (冷却结束后的温度) 目标冷却率 产品在辊道上的运输速度 热矫直机过钢速度 冷却水温度 集管流速 钢种 冷却方法 (层流冷却,加速冷却或中间的坯料冷却)加速冷却的方法，代表性的应用于钢板轧制，尽可能迅速的起到冷却的作用，以冷却速度和最终温度为目标。层流冷却的方法，应用于带钢和钢板，主要的目标是通过下列冷却策略：早，晚或者分类冷却，达到所需要的最终的冷却温度。对于不同的钢种，应使用合适的冷却方法，以达到带钢所需得机械性能。冷却方法影响再结晶和晶粒的长大，特别指出：早冷却：用于阻止再结晶，适用于低合金钢。晚冷却：用于足够的时间完成再结晶，适用于需要进行再加工的软钢种。分部冷却：用于阶梯冷却，适用于结构钢。坯料的中间冷却方法用来减少热机轧制中一二轧程之间的等待时间，这种方法以冷却速度和最终的冷却温度为目标，以实现所需要的机械性能。冷却模式和轧制模式必须对应设定，以调节终轧道次的速度，实现淬火能力的最大化，并且协调在输出辊道上的冷却速度。冷却模式必须至少考虑以下物理因素： 光线、放射能量 对流 有限的、不同热传导 相变模式参数的设定必须依据最终的冷却工艺。当在冷却水落在带钢上和对卷取温度测量之间有实际上的延缓时，首要控制向前喂入，这样可以限定which defines限定to turn on off the downstream顺流 top and bottom headers based on the speed and temperature measurements upstream逆流 the cooling section.。带钢/钢板被分段跟踪，并且控制决定向前和向后喂入的比率，实现所需的目标温度和冷却速度。速度和板坯长度弥补（抵消）软件计秒器的激活和非激活重新选择集管；两种可能的主要操作模式：所有选择的集管在5秒内打开。每个选择的集管在5秒内打开。模式1 和模式2的选择包括在冷却表中。带钢的头尾有可能冷却不到。当最后一块母板已经冷却完毕，冷却区的辊道辊短时间内通过打开的上集管进行冷却（15秒），同时辊道辊以小速度运行（1 m/s）。图2冷却系统能力 -层流冷却图3冷却系统能力 - 加速冷却图4早的冷却的温度图表图5迟的冷却温度图表图6 分部冷却温度图解图7冷却系统能力 中间冷却Status of transition冷却阀YY34.zz1 YY34.zz2YY34.zz3YY34.zz4ZSH34.xx1 ZSH34.xx2 ZSH34.xx3 ZSH34.xx4水关闭Off0水打开E01水打开E1水关闭Off10水关闭Off0锁定& 急停装置Off0zz = 0118, xx = 0115被选择的集管数量，边部遮挡位置，实际水流总量，实际输入水压以及水温必须在主控台上的HMI界面上显示出来。操作员可以手动确定操作模式，和/或对计算机设定在线进行修改。另外操作员还能够选择使单个集管停止工作，以便对它进行维修。操作工还能够打开/关闭任何集管或者侧冲洗喷嘴，并对边部遮挡的位置进行调整。侧喷嘴控制侧喷嘴根据上集管的选择进行选择：如果上集管被选中，则被选中集管的前后侧喷嘴开关就会被打开，以清除产品表面多余的水。为了避免侧喷回路压力过高，安装了3个卸压阀，侧喷嘴被分成三个区域：#7区之前的部分为一个区域，#8区到#14区之间的部分为一个区域，#15区到冷却系统的末端为一个区域。每个区域的侧喷嘴与一个卸压阀相连。卸压阀全部打开时，允许高压泵运行；至少有一个区的一个集管打开，高压泵促使相关的卸压阀关闭。在某一区段的最后一个集管关闭之前，相关卸压阀必须打开（延迟关闭集管冷却阀）。Status of transitionSide spray ValvesYY34.zzzZSH34.zzzWater closedOff0Water openingE01Water openedE1Water closing Off10Water closed Off0Locked & emergency configurationOff0zzz = xx5 (xx = 0118), 201, 212, 222; Status of transitionBy pass valves for side sweep 1-2-3 YY34.zzzZSH34.zzzWater closedoff0Water openingE0Water openedE1Water closing off1 -0Water closed off0Locked & emergency configurationOff0zzz =301, 302, 303; 边部遮挡系统控制不可调速齿轮交流AC电机驱动边部遮挡系统的横移运动（用可逆启动器控制电机控制中心）。通过无限编码器对位置进行检测。边部遮挡系统一般在轧制开始之前进行定位。By detection of extreme travelling limits the traverse movement in the direction of the limit is interlocked.上部集管，所有遮挡系统装置通过18个倾动液压缸抬升离开冷却线，液压缸由双螺旋三向阀驱动。上集管结构的下降通过接触开关进行检测。 Status of TransitionCooling headers tilting-Y5zz -S5zz Sol”a”Sol”b”LoweredOffOff0LiftingOffE01LiftedOffOff1LoweringEOff10LoweredOffOff1Locked & emergency configurationOffOffAnyzz = 0118空气吹扫阀控制空气吹扫阀的作用是：对高温计传感器区域进行附加的清扫工作，任何一个集管的打开，空气吹扫阀就会打开，并清扫产品被探测仪探测到的部分。空气吹扫阀装置通过液压缸抬升离开冷却线，液压缸由双螺旋三向阀驱动。空气吹扫阀结构的下降通过接触开关进行检测。下表总结了用于与设备操作配合使用时液压缸和传感器的状态：Status of TransitionCooling headers tilting-Y601, -Y602 -S601, -S602 Sol”a”Sol”b”LoweredOffOff0LiftingOffE01LiftedOffOff1LoweringEOff10LoweredOffOff1Locked & emergency configurationOffOffAny层流冷却区的辊子冷却层流冷却区域的出口侧的10个辊子和出口侧的9个辊子，通过由两个气动阀控制的集管进行冷却。下表概括了设备操作时气动阀和传感器的状态：Status of transitionRollers Cooling ValvesYY34.401, 402ZSH34.401, 402Water closedOff0Water openingE01Water openedE1Water closing Off10Water closed Off0Locked & emergency configurationOff0辊道的冷却在电机启动一段时间后打开（5 s，可调），在电机启动一段时间后关闭（5 s，可调）。冷却区域的警报 TypeStatusActionsNoteAlarmHigh inlet water temperature: 30A51COTTT34.801 38C - Message to the operatorAlarmLow inlet water pressure: 30A51COTPIT34.801Pmin - Message to the operator1.2.3次序边部遮挡系统横移调零边部遮挡系统的横移可以手动进行，一直到装置打开到极限位（为了避免边部遮挡装置碰到集管结构，在进行操作时应谨慎），然后测定操作侧和传动侧之间的内部距离，并作为实际值由传感器储存。在每次清零值丢失时，要重新调零。1.3冷却区域供应系统(30A01DLP, 30A51WTK, 30H51SSH, 30H52SSH)1.3.1设备布置和功能安装在WTP上的主水泵为储水包供水，储水包安装在building内侧。通过水平压力作用，储水包内的水在一定压力的作用下注入U形集管。储水箱有水平传感器和手动阀。安装在WTP上的侧清扫水泵为边部清扫供水。下表示主要的性能参数：集管储水包HEAD TANKS No. 2工作容量Working volumem3 170 (each)几何容积Geometrical volumem3 200 (each)储水包高度Tank height (at bottom level)m 12主水泵MAIN PUMPS REQUIREMENTS储水包所需的最小压力高度Minimum piezometric height required at head tanksm16 from floor level总流速Total flow rate requiredm3/h2400侧吹扫水泵SIDE SWEEPS PUMPS REQUIREMENTS使用所需的最小压力Minimum pressure required at user pointsbar12总流速Total flow rate requiredm3/h525下面是供应系统布置简图：图8：供应系统布置简图Level Transducer-B201Level Transducer-B202Main Feeding PipeTo side sweep headers-M101-B101PIMMMM-B102PIMMM-M103-M102-M202-M104-M201-M203HighLowTo WTPHighLowTo WTP1.3.2 设备描述和操作执行器30A01DPL M101104AC fixed speed motors (*)Main cooling pump drives (*)30A01DPL M201, -M202AC fixed speed motors (*)Side sweep pump drives (*)感应器30A51WTK-B201 ( LT151911)Level transducerHigh-low level detection (Tank 1)30A51WTK-B202 ( LT151921)Level transducerHigh-low level detection (Tank 2)30H51SSH-B101 ( PT751001)Pressure transducer (*) Cooling pumps delivery pressure detection 30H52SSH-B102 ( PT752001)Pressure transducer (*)Side sweep pumps delivery pressure detection 轧机操作期间，连个水泵保持工作状态。只有在轧机停车或者维修期内关闭阀门。 冷却区相关警报：TypeStatusActionsNoteAlarmLow cooling pumps pressure: 30H51SSHPT751001Pmin and pumps running - Message to the operatorStop pumpsAlarmLow side sweep pumps pressure: 30H52SSHPT751001Pmin and pumps running- Message to the operatorStop pumpsAlarmLow level tank 1: 30A51WTKPT51911Hlow - Message to the operatorStart main cooling pumpsAlarmLow level tank 2: 30A51WTKPT51921Hhigh - Message to the operatorStop main cooling pumps Permissive to cooling startAla