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1、首钢1580热轧工程层流冷却功能说明首钢1580热轧层流冷却区功能说明轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学）轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学） 31目录1层流冷却区概述42层流冷却系统设计工艺技术参数73层流冷却区域设备组成与技术参数93.1层流冷却集管装置93.1.1层流冷却集管装置的功能93.1.2层流冷却集管装置的技术参数93.1.3层流冷却集管装置的开闭控制113.1.4层流冷却区域带钢微跟踪控制143.1.5层流冷却区域出口温度反馈控制153.1.6层流冷却区域精轧机抛钢后的冷却水前馈控制203.1.7层流冷却集管装置的操作223.1.8层流冷却集管装置的状态显示
2、243.2层流冷却侧喷装置253.2.1层流冷却侧喷装置的功能253.2.2层流冷却侧喷装置的技术参数253.2.3层流冷却侧喷装置的开闭控制253.2.4层流冷却侧喷装置的操作263.2.5层流冷却侧喷装置的状态显示263.3层流冷却压缩空气吹扫装置263.3.1层流冷却压缩空气吹扫装置的功能263.3.2层流冷却压缩空气吹扫装置的技术参数263.3.3层流冷却压缩空气吹扫装置的开闭控制273.3.4层流冷却压缩空气吹扫装置的操作273.3.5层流冷却压缩空气吹扫装置的状态显示273.4层流冷却上集管倾翻装置273.4.1层流冷却上集管倾翻装置的功能273.4.2层流冷却上集管倾翻装置的技术
3、参数273.4.3层流冷却上集管倾翻装置的控制273.4.4层流冷却上集管倾翻装置的操作283.5层流冷却边部遮蔽装置283.5.1层流冷却边部遮蔽装置的功能283.5.2层流冷却边部遮蔽装置的技术参数293.5.3层流冷却边部遮蔽装置的控制293.5.4层流冷却边部遮蔽装置的操作293.5.5层流冷却边部遮蔽装置的状态显示293.6热输入辊道冷却装置293.6.1热输入辊道冷却装置的功能293.6.2热输入辊道冷却装置的技术参数293.6.3热输入辊道冷却装置的开闭控制303.6.4热输入辊道冷却装置的操作303.7层流冷却区域仿真功能303.8层流冷却过程计算机控制303.8.1层流冷却过
4、程计算机控制功能303.8.2层流冷却过程计算机控制设定参数313.8.3层流冷却过程计算机控制投入方法313.8.4层流冷却过程计算机控制的操作313.8.5层流冷却过程计算机控制的状态显示311 层流冷却区概述层流冷却设备安装在精轧机F7机架出口至1号地下卷取机之间，主要由层流冷却集管装置（包括层流冷却精冷上集管装置、层流冷却精冷下集管装置、层流冷却微冷上集管装置及层流冷却微冷下集管装置）、层流冷却侧喷装置、层流冷却压缩空气吹扫装置、层流冷却上集管倾翻装置、层流冷却边部遮蔽装置及热输入辊道冷却装置组成。层流冷却基础自动化系统采用高性能可编程控制器，主要功能为执行过程计算机的设定结果，采用前
5、馈及反馈等控制手段，协同过程控制系统，将卷取温度控制在设定的范围内，使带钢力学性能和金相组织达到预定的质量要求。层流冷却基础自动化系统采用1面主PLC控制柜（控制柜编号为：CERPLC601）和4面远程I/O控制柜（控制柜编号为：CMFIO10CMFIO13）。主PLC控制柜尺寸（宽深高）为10008002200mm；所有远程I/O控制柜尺寸（宽深高）为14005001800mm。主PLC控制柜布置在卷取电气室；远程I/O控制柜布置在层流冷却设备附近地下室。主PLC采用GE Fanuc PAC Systems RX7i大型可编程控制器系统。PAC Systems是GE Fanuc公司推出的高性
6、能控制器，是GE90-70系列PLC的升级产品，速度是GE 90-70系列PLC的710倍。RX7i系列采用VME总线机架方式安装，CPU采用Intel PIII处理器，10M内存，集成2个10/100M自适应以太网卡。主机架采用新型17槽VME机架。4个远程I/O站分别为层流冷却控制1#远程I/O站、层流冷却控制2#远程I/O站、层流冷却控制3#远程I/O站和层流冷却控制4#远程I/O站。远程I/O站选用VersaMax产品，通过PROFIBUS DP总线与主PLC交换数据。层流冷却基础自动化系统与层流冷却过程控制系统、层流冷却HMI系统精轧区基础自动化系统及卷取区基础自动化系统之间采用内存
7、映像网进行数据交换。边部遮蔽装置采用机电一体化产品，通过PROFIBUS DP总线与层流冷却基础自动化系统交换数据。在整个冷却区设置11台红外测温仪，具体布置为：在层流冷却装置入口处设1台红外测温仪，用于检测带钢终轧温度；在层流冷却第11组和第12组冷却装置之间设置2台红外测温仪，用于检测带钢中间冷却温度；在层流冷却装置出口处设4台红外测温仪，用于检测带钢冷后温度；在卷取机入口处设4台红外测温仪，由于检测带钢卷取温度。红外测温仪反馈信号为420mA的电流模拟信号。层流冷却区域内红外测温仪选型及安装位置如表1.1所示。表1.1 红外测温仪选型及安装位置序号量程响应时间输出信号安装位置生产厂家13
8、0011005ms420mA精轧末架出口LAND230011005ms420mA层流冷却区域第11组和第12组冷却装置之间330011005ms420mA层流冷却区域第11组和第12组冷却装置之间430011005ms420mA层流冷却区域出口530011005ms420mA层流冷却区域出口601000100ms420mA层流冷却区域出口701000100ms420mA层流冷却区域出口830011005ms420mA卷取机入口930011005ms420mA卷取机入口1001000100ms420mA卷取机入口1101000100ms420mA卷取机入口在整个冷却区设置6台电磁流量计，具体布置
9、在精调第2组第1根上、下集管、精调第5组第1根上、下集管及微调第21组第8根上、下集管。电磁流量计反馈信号为420mA的电流模拟信号，用于流量监视和控冷过程控制。层流冷却区域内电磁流量计选型及安装位置如表1.2所示。表1.2 电磁流量计选型及安装位置序号电磁流量计型号数量量程输出信号安装位置生产厂家1MF/E 301-16-2-1-2-0-0-ER-1-11420mA精调第2组第1根上集管2MF/E 301-16-2-1-2-0-0-ER-1-11420mA精调第2组第1根下集管3MF/E 301-16-2-1-2-0-0-ER-1-11420mA精调第5组第1根上集管4MF/E 301-16
10、-2-1-2-0-0-ER-1-11420mA精调第5组第1根下集管5MF/E 301-16-2-1-2-0-0-ER-1-11420mA微调第21组第8根上集管6MF/E 301-16-2-1-2-0-0-ER-1-11420mA微调第21组第8根下集管在高位水箱上安装液位液温测量仪，对高位水箱内的冷却水液位和水温进行实时测量。液温测量仪用于冷却模型参数的温度补偿。仪表给出420mA的模拟信号。高位水箱液位及液温测量仪的参数如表1.3所示。表1.3 高位水箱液位计及温度计选型及安装位置序号型号数量量程输出信号安装位置生产厂家1QKFC-I-K1-28010100m420mA高位水箱2WS-1
11、00E10100420mA高位水箱2 层流冷却系统设计工艺技术参数冷却带钢厚度： 1.212.7mm冷却带钢宽度： 7001450mm终轧温度： 870900卷取温度： 200850冷却水温度： 35冷却段长度： 97920mm冷却单元组数： 21组冷却段数：上部：微调段： 16根集管精调段： 94根集管下部：微调段： 16根集管精调段： 76根集管每根上集管鹅颈管总数：精调： 86根微调： 43根鹅颈管水压： 0.574N/cm2每根集管的总水量：精调： 71.2m3/h微调： 35.6m3/h上部总水量： 7577m3/h每根下集管喷嘴数：精调： 35个微调： 26个每根下集管的喷水量：精
12、调： 28.6m3/h微调： 21.2m3/h下喷水压： 0.0415bar下部总水量： 7850m3/h上喷和下喷总水量（不含输出辊道冷却）：约14500m3/h侧喷嘴数量： 46个侧喷压力： 12bar每个喷嘴的侧喷水量： 8 m3/h侧喷总水量： 384m3/h气动压力： 4-6bar倾翻液压缸数： 21个(位于轧线传动侧)3 层流冷却区域设备组成与技术参数层流冷却区域设备主要可以分为层流冷却集管装置（包括层流冷却精冷上集管装置、层流冷却精冷下集管装置、层流冷却微冷上集管装置及层流冷却微冷下集管装置）、层流冷却侧喷装置、层流冷却压缩空气吹扫装置、层流冷却上集管倾翻装置、层流冷却边部遮蔽装置及热输入辊道冷却装置六部分。3.1 层流冷却集管装置在精轧机F7机架出口与1号地下卷取机间的热输出辊道上下方，布置21组层流冷却集管，前19组为精冷段，后2组为微冷段。精冷段作为主冷区，微冷段为微调区和反馈控制区。出水方式为上集管上排布U型管，形成管层流。3.1.1 层流冷却集管装置的功能
