在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法与流程

本发明涉及一种钢板在线移动连续感应加热的辊道技术，尤其涉及一种在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法，适用于中厚钢板的热机械控制工艺技术。

背景技术：
随着科技的进步，材料应用的范围不断拓展，人们对材料性能的要求愈加苛刻，热机械控制工艺（TMCP）对材料的性能具有重要影响，可实现特殊性能钢板的生产，如焊接性能优异的高强钢、高层建筑用钢和大型船舶用钢等，可极大提升厚板的质量水平，对厚板的性能影响尤为显著。新一代TMCP技术的一个重要特点是轧后的在线热处理过程不仅仅限于冷却或保温，某些情况下还会进行一定条件的加热。中厚板的在线热处理装置利用高效的感应加热装置进行快速回火，可以对碳化物的分布和尺寸进行控制，使其非常均匀、细小的分散于基体之上，从而实现调质钢的高强度和高韧性。轧制及轧制后的快速加热回火技术是提高钢材的强度、韧性和焊接性的材质控制工艺技术。由于在线连续感应加热回火炉炉腔长，待加热钢板厚，因此待加热钢板必须在感应回火炉内低速通过以保证达到回火工艺温度。目前热轧中试平台轧后辊道辊速整段控制，而加装在线连续感应回火炉后由于炉腔尺寸及感应加热炉的感应特性等原因，必须将轧后整段轧辊分为炉前、炉内、炉后三段轧辊，三段辊道的速度控制均需达到工艺要求。通过文献查询及专利检索，目前尚无在线连续感应加热炉炉前、炉内、炉后辊道辊速闭环控制的技术。中国专利CN201010159155.1公开了一种轻压下辊速控制方法，该专利针对每对拉矫辊进行辊速控制，而轧机在线辊道数量多，距离长，采用单个辊速控制不适用。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法，该方法将轧制后快速移动的板带减速以低速通过在线的感应加热炉加热，以保证足够的感应加热时间以达到工艺要求的回火温度；而轧后无快速加热需求的板带则以高速通过感应加热炉腔。为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法，钢板通过辊道在生产线上运动，生产线的辊道分为三个部分：炉前辊道、炉内辊道和炉后辊道，所述炉前辊道包括炉前第一辊道和炉前第二辊道；在炉前第一辊道和第二辊道交界处上方安装有第一金属传感器，炉内辊道和炉后辊道交界处上方安装有第二金属传感器；所述炉前第一辊道速度由炉前第一辊道伺服电机系统控制，炉前第二辊道速度由炉前第二辊道伺服电机系统控制，炉内辊道速度由炉内辊道伺服电机系统控制，炉后辊道速度由炉后辊道伺服电机系统控制；所述伺服电机系统包括伺服电机、控制器、减速机、联轴器、电机和减速机底座；所述第一金属传感器和第二金属传感器输出接智能处理单元，伺服电机系统电机输出电信号接智能处理单元，智能处理单元输出接伺服电机系统控制器；所述炉前第二辊道沿辊道输送方向的长度为L1，炉内辊道沿辊道输送方向的长度为L2，炉后辊道沿辊道输送方向的长度为L3；首先，钢板进入炉前辊道部分，然后再进入感应加热炉部分的炉内辊道，感应加热系统开始加热，当钢板完全离开感应加热炉进入炉后辊道，则全部钢板已达到目标温度和温度均匀性；所述辊道速度闭环控制方法是：生产线上无钢板时，第一金属传感器信号S1=0，炉前第一辊道保持高速度V1，炉前第二辊道、炉内辊道、炉后辊道保持加热工艺要求的低速度V2；一旦钢板经炉前第一辊道进入炉前第二辊道，第一金属传感器信号S1由0变成1，所述炉前第一辊道速度立即从V1切换为V2；当钢板已完全离开炉前第一辊道，第一金属传感器信号S1由1变0时，炉前第一辊道速度切换为0；延时t=（L1+L2）/V2+L3/V3后，炉前第一辊道速度切换为V1，此时钢板已完全离开炉后辊道；所述炉前第二辊道速度和所述炉内辊道速度一直保持V2；当钢板离开感应加热炉时，第二金属传感器信号S2由0变为1，所述炉后辊道速度保持V2，一旦感应加热炉内已无钢板，则第二金属传感器信号S2由1变为0，炉后辊道速度迅速切换为高速度V3，钢板快速离开辊道进入空冷区，炉后辊道高速度V3维持时间为t=L3/V3后切换为低速度V2；所述钢板在炉前第一辊道时以高速度V1进入，在炉前第二辊道时钢板以低速度V2移动并进入至感应加热炉，当钢板完全离开感应加热炉进入炉后辊道时则以高速度V3移动。若钢板无需加热时，则炉前第一辊道、炉前第二辊道、炉内辊道和炉后辊道速度均设定为高速度V1，感应加热炉快速打开，让钢板快速通过辊道进入钢板堆料区。本发明在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法是在轧后辊道上建立连续移动感应加热炉炉前辊道、炉内辊道、炉后辊道的速度闭环控制方法，以保证板带感应加热回火时辊速精确被控。本发明的控制方法根据轧后钢板快速热处理的工艺需求，部分连续移动的板带轧后需在线进行回火热处理，因此须将轧制后快速移动的板带减速以低速通过在线的感应加热炉加热，保证足够的感应加热时间以达到工艺要求的回火温度。而轧后无快速加热需求的板带则以高速通过感应加热炉腔。本发明在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法实现了针对有轧后快速回火需求的板带可以工艺需求的可控速度范围内的任意速度进入、通过、离开感应加热炉，并且速度均处于可控状态，为在线感应加热炉的板带运输提供精确的速度控制。附图说明图1为本发明的在线连续感应炉的辊道结构示意图；图2为图1的俯视示意图；图3为本发明的实施例示意图；图4为本发明在线连续感应炉的辊道速度闭环控制方法流程图；图5为板带和辊道在整段在线感应加热时的速度切换示意图；图6为炉前第一辊道速度切换示意图；图7为炉后辊道速度切换示意图。图中：1炉前第一辊道，2炉前第二辊道，3炉内辊道，4炉后辊道，5第一金属传感器，6第二金属传感器，7感应加热炉；8炉...