一種高效淬火板淬火工藝的制作方法

一種高效淬火板淬火工藝的制作方法
【專利摘要】本發明工藝涉及熱處理爐淬火板生產的【技術領域】，是一種用于淬火板快速淬火，且能保證版型平直度滿足工藝要求，實現高效、連續淬火的新工藝。全員參與生產節奏管控，將水泵工納入生產節奏管控，水泵工根據生產計劃提前確定開啟泵的數量與時間，通過更改閥門電機階躍開度來提高調節速度，以滿足生產需要，關鍵設備調整為最適應生產節奏模式，充分發揮設備潛力。完全符合熱處理淬火工藝，能夠實現高效淬火生產，滿足工藝要求,縮短了淬火時間和淬火用水量,提高了生產節奏和熱處理爐產量。
【專利說明】一種高效淬火板淬火工藝【技術領域】
[0001]本發明工藝涉及熱處理爐淬火板生產的【技術領域】，是一種用于淬火板快速淬火，且能保證版型平直度滿足工藝要求，實現高效、連續淬火的新工藝。
【背景技術】
[0002]在淬火板生產時，水塔水量的供給狀況和淬火機淬火流程閥門調節時間與淬火板生產有著極為密切的關系，為防止水塔水量供應不足、不及時和淬火機流程閥門調節時間影響鋼板淬火、影響生產，發明了該高效、淬火工藝。
[0003]目前的淬火過程，水泵班組不參與生產控制，生產節奏管控全部由淬火爐操作工完成，在淬火板生產前8-10分鐘，淬火爐生產工提前通知水泵工需要生產鋼板的規格及鋼種，水泵工根據水塔水位高度、水塔泵性能以及待生產鋼板的規格確定水塔泵、提升泵的開啟數量和時間。淬火水循環系統水壓穩定，流量正常后，淬火機水量調節閥門開始自動調節至設定水量值。
[0004]目前的淬火工藝，經常因為新水注入不及時導致水循環系統不滿足淬火條件和閥門調節時間過長影響淬火鋼板生產。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種高效淬火板淬火工藝，通過近半年的生產實踐證明，本方法完全符合熱處理淬火工藝，能夠實現高效淬火生產，滿足工藝要求，縮短了淬火時間和淬火用水量，提高了生產節奏和熱處理爐產量。
[0006]本發明的技術方案為:
一種高效淬火板淬火工藝，其特征在于:全員參與生產節奏管控，將水泵工納入生產節奏管控，水泵工根據生產計劃提前確定開啟泵的數量與時間，通過更改閥門電機階躍開度來提高調節速度，以滿足生產需要，關鍵設備調整為最適應生產節奏模式，充分發揮設備潛力。
[0007]—種高效淬火板淬火工藝，其工藝步驟為:水泵工根據生產計劃參與管控生產節奏，
當生產厚度> 40mm鋼板時，提前8-10分鐘開啟補水閥，使生產新水提前補充，提前5分鐘開啟水塔泵兩臺、高壓泵一臺；
提升泵的開啟與關閉則根據調節池和吸水井的液位顯示人為控制，當調節池水位低于
3.5米時，提升泵必須關閉；當調節池水位在3.5米-5.5米且吸水井水位在5.5米以下時，開啟一臺提升泵；當調節池水位在5.5米以上且吸水井水位在5.5米以下時開啟兩臺提升栗;
淬火機水量調節閥門通過PID 控制方法控制水量，PID控制器由比例單元(P)、積分單兀(I)和微分單兀(D)組成,其輸入e (t)與輸出u (t)的關系為:
u(t)=kp[e(t)+l/TI f e(t)dt+TD*de(t)/dt]式中積分的上下限分別是 O 和 t ;它的傳遞函數為:G (s) =U (s) /E (s) =kp [1+1/ (TI*s) +TD*s]
其中kp為比例系數，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數；
階躍開度是PID系統參數的比值K=P/ (I*D)，
P-差值信號放大系數，1-放大后差值信號的積分時間，D-根據差值信號變化速率提前給出調節動作的時間；
差值信號放大系數P=40-100%、積分微分時間T=6-60s ；
階躍響應是指階躍輸入加到PID系統上時系統的輸出。
[0008]鋼板在進行淬火前，需要將淬火機內各段水量矯正到設定值，將水量校正執行機構開度和水量大小寫入DB模塊，并且通過PDA實時記錄更新水量階躍開度為0.2%，所需水量可從DB模塊調出并傳送給水量校正執行機構，可縮短水量校正時間0.5-1分鐘。
[0009]差值信號放大系數P=65_80%、積分和微分時間T=25_50s。
[0010]K 的優選值為，K=0.18-0.22%。
[0011 ] K的優選值為，K=0.2%。
[0012]水塔水量保持在51.4到53.7米之間。
[0013]當生產厚 度小于40mm鋼板時，提前3_5分鐘開啟補水閥，提前5分鐘開啟水塔泵一臺、高壓泵兩臺。
[0014]本發明的有益效果為:
通過以上方法和根據現場調節經驗，得出差值放大系數P=65-80%、積分和微分時間T=25-50s且K=0.2%時，既能保證閥門電機調節速度，又能保證水量長期穩定，完全滿足淬火工藝和生產需求。
[0015]為使閥門調節更迅速，可適當增加P (差值信號放大系數)，為使閥門開度和水流量更加穩定可適當增加I (放大后差值信號的積分時間)、D (根據差值信號變化速率提前給出調節動作的時間)，通過更改閥門電機階躍響應來提高調節速度、穩定水流量，以滿足生
產需要。
[0016]該工藝不僅通過單純的液位顯示來設定提升泵的開啟與關閉，還在液位連鎖控制的基礎上，發揮崗位職工主觀能動性，水泵工與淬火爐生產工相互協調好生產用水量、淬火時間，同時參考提升泵及水塔泵能力大小，細化泵的組合方式，來確定開啟水塔泵的數量及時間。水處理操作系統保證水塔水量保持在51.4到53.7米之間，水塔的進水量與出水量之間保持相對平衡。同時優化水量調節閥門階躍開度，來減少水量矯正時間，達到提高淬火效率的目的。
[0017]通過本發明的工藝方法，可以保證鋼板在加熱爐內加熱到規定時間后，淬火水循環系統已經滿足全部淬火條件，無需等待即可淬火，縮短了淬火等待時間。可有效降低厚規格鋼板時補水時間；有效降低淬火前閥門調整時間，維持水量在小范圍內波動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的工藝流程圖；
圖2為淬火系統水循環示意圖。
【具體實施方式】[0019]下面通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明。
[0020]圖1為本發明的工藝流程圖，其中I為水泵工與淬火爐生產工溝通好所需生產的規格和鋼種，2為確定水塔泵、提升泵開啟數量和時間，3為水處理系統準備就緒，等待淬火，4為淬火爐操作工確認等待淬火鋼板的鋼種和厚度，5為與水泵工溝通好是否滿足淬火條件，6為確認無誤后，開啟淬火程序，7為水量調節閥門開始調節，使水流量調節為設定水量，8為淬火開始后，因水流量和水壓波動等因素影響，淬火過程中水量調節閥門始終在調節修復水量，9為淬火完成。
[0021]水量調節閥的階躍開度影響著調節時間，在確定階躍開度時，是通過不斷的實驗和各種嘗試得出的最佳階躍開度。階躍開度為0.15%時水量調節閥準確度極高，但更改時間較慢；階躍開度為0.20%水量調節速度適應生產，水量精準度能滿足工藝要求階躍開度為0.25%時水量調節極快，但易造成水量波動大。因此得出最佳階躍開度為0.20%。
[0022]圖2水循環順序為生產新水進入吸水井后，通過水塔泵提升至高位水塔，高位水塔水通過高壓泵流向淬火機，淬火后水流向調節池，通過提升泵再次進入吸水井。淬火過程中如何控制水塔泵及提升泵的開啟數量與時間是保證連續生產淬火板的關鍵。
[0023]實施例1
本發明的高效淬火板淬火工藝，全員參與生產節奏管控，將水泵工納入生產節奏管控，當生產厚度> 40mm鋼板時，提前8-10分鐘開啟補水閥，使生產新水提前補充，提前5分鐘開啟水塔泵兩臺、高壓泵一臺。
[0024]提升泵的開啟與關閉則根據調節池和吸水井的液位顯示人為控制，當調節池水位低于3.5米時，提升泵必須關閉；當調節池水位在3.5米-5.5米且吸水井水位在5.5米以下時，開啟一臺提升泵；當調節池水位在5.5米以上且吸水井水位在5.5米以下時開啟兩臺
提升泵。
[0025]通過更改閥門電機階躍開度來提高調節速度，以滿足生產需要，關鍵設備調整為最適應生產節奏模式，充分發揮設備潛力。
[0026]淬火機水量調節閥門通過PID控制方法控制水量，PID控制器由比例單元(P)、積分單兀(I)和微分單兀(D)組成,其輸入e (t)與輸出u (t)的關系為:
u(t)=kp[e(t)+l/TI f e(t)dt+TD*de(t)/dt]式中積分的上下限分別是 O 和 t ;
它的傳遞函數為:G (s) =U (s) /E (s) =kp [1+1/ (TI*s) +TD*s]
其中kp為比例系數，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數；
階躍開度是PID系統參數的比值K=P/ (I*D)，
P-差值信號放大系數，1-放大后差值信號的積分時間，D-根據差值信號變化速率提前給出調節動作的時間；
差值信號放大系數P=40-100%、積分微分時間T=6-60s ；
階躍響應是指階躍輸入加到PID系統上時系統的輸出。
[0027]鋼板在進行淬火前，需要將淬火機內各段水量矯正到設定值，將水量校正執行機構開度和水量大小寫入DB模塊，并且通過PDA實時記錄更新水量階躍開度為0.2%，所需水量可從DB模塊調出并傳送給水量校正執行機構，可縮短水量校正時間0.5-1分鐘。
[0028]作為優選，差值信號放大系數P=65_80%、積分和微分時間T=25_50s。
[0029]實施例2當生產厚度小于40mm鋼板時，提前3-5分鐘開啟補水閥，提前5分鐘開啟水塔泵一臺、
局壓栗兩臺。
[0030]
其他步驟同實施例1。
【權利要求】
1.一種高效淬火板淬火工藝，其特征在于:全員參與生產節奏管控，將水泵工納入生產節奏管控，水泵工根據生產計劃提前確定開啟泵的數量與時間，通過更改閥門電機階躍開度來提高調節速度，以滿足生產需要，關鍵設備調整為最適應生產節奏模式，充分發揮設備潛力。
2.根據權利要求1所述的高效淬火板淬火工藝，其工藝步驟為:水泵工根據生產計劃參與管控生產節奏，當生產厚度> 40mm鋼板時，提前8-10分鐘開啟補水閥，使生產新水提前補充，提前5分鐘開啟水塔泵兩臺、高壓泵一臺；提升泵的開啟與關閉則根據調節池和吸水井的液位顯示人為控制，當調節池水位低于3.5米時，提升泵必須關閉；當調節池水位在3.5米-5.5米且吸水井水位在5.5米以下時，開啟一臺提升泵；當調節池水位在5.5米以上且吸水井水位在5.5米以下時開啟兩臺提升栗;淬火機水量調節閥門通過PID控制方法控制水量，PID控制器由比例單元(P)、積分單兀(I)和微分單兀(D)組成,其輸入e (t)與輸出u (t)的關系為: u(t)=kp[e(t)+l/TI f e(t)dt+TD*de(t)/dt]式中積分的上下限分別是 O 和 t ;
它的傳遞函數為:G (s) =U (s) /E (s) =kp [1+1/ (TI*s) +TD*s]其中kp為比例系數，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數； 階躍開度是PID系統參數的比值K=P/ (I*D)，P-差值信號放大系數，1-放大后差值信號的積分時間，D-根據差值信號變化速率提前給出調節動作的時間；差值信號放大系數P=40-100%、積分微分時間T=6-60s ；階躍響應是指階躍輸入加到PID系統上時系統的輸出。
3.根據權利要求1或2所述的高效淬火板淬火工藝，其特征在于，鋼板在進行淬火前，需要將淬火機內各段水量矯正到設定值，將水量校正執行機構開度和水量大小寫入DB模塊，并且通過PDA實時記錄更新水量階躍開度為0.2%，所需水量可從DB模塊調出并傳送給水量校正執行機構。
4.根據權利要求2所述的高效淬火板淬火工藝，其特征在于，差值信號放大系數P=65-80%、積分和微分時間T=25-50s。
5.根據權利要求2所述的高效淬火板淬火工藝，其特征在于，K值為，K=0.18-0.22%。
6.根據權利要求5所述的高效淬火板淬火工藝，其特征在于，K值為K=0.2%。
7.根據權利要求1或2所述的高效淬火板淬火工藝，其特征在于，K值為，水塔水量保持在51.4到53.7米之間。
8.根據權利要求2所述 的高效淬火板淬火工藝，其特征在于，K值為，當生產厚度小于40mm鋼板時，提前3-5分鐘開啟補水閥，提前5分鐘開啟水塔泵一臺、高壓泵兩臺。
【文檔編號】C21D1/18GK103882189SQ201410110375
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月24日
【發明者】劉洋洋, 王兵, 孔雅, 張寧, 李復磊, 張廣川, 謝暉, 劉海波, 李文華, 湯文博 申請人:濟鋼集團有限公司