中厚板轧钢生产线一般有粗轧机、精轧机双机架轧制,由于钢板的开轧温度一般在1000℃左右,而且钢板在机架中要多道次轧制,一张钢板约2-3分钟的时间,一方面长时间的高温易对轧辊的运行造成影响,另一方面轧辊热凸度变形会影响钢板的板形和平直度,因此机架的冷却功能显得尤为重要。轧辊冷却系统包括主要包括工作辊冷却和支撑辊冷却,轧辊冷却系统的作用是使轧辊的温度反复保持在限定温度以下。另外还有几个辅助功能,如除鳞、除尘、清扫喷射等,如图1所示:
1、工作辊冷却
轧机分上下两个工作辊,位于机架的中间,在机架外部安装布置管路,通过喷射管将冷却水供给工作辊。冷却水的开启及水量的控制由PLC自动控制完成,操作工通过 HMI选择”工作”或者”维护”模式,通过HMI人机界面输入相关数据,并将数据传输到过程控制计算机PLC中,各控制阀根据其特征曲线开、闭以达到需求的冷却水量。
工作辊冷却分为中间冷却和边部冷却两种方式,在数学模型的控制上,一般将工作辊长度方向分为三部分,中间部分和两边部分。一般中间的温度要高于两边,因此在计算机模型控制中实行三段冷却控制,沿辊身长度方向改变各部分的冷却条件,从而改变工作辊的热凸度值。当钢板宽度小于2700mm的情况下只使用中间冷却就可以,当钢板宽度大于2700mm时需中间冷却与边部冷却同时投用。在轧制过程中各道次的冷却参考值由过程控制计算机通过数学模型计算得出。当钢板最后一道次轧制完成后,系统重新计算,准备下一张钢板的轧制冷却。当选择维护模式,参考值必须通过人机界面输入。当选择到换辊模式时,工作辊冷却系统将被关闭。
轧机工作辊的冷却系统不仅仅是上下工作辊的冷却,还包括进口、出口区域运输辊道的冷却以及上下工作辊入口、出口的机架冷却。冷却系统示意图如下图2所示,