将致冷剂泄放到冷轧机中的工作面上的制作方法

专利名称：将致冷剂泄放到冷轧机中的工作面上的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对在冷轧操作过程中施加到工作辊、辊隙或处在轧机机座中 的轧制产品上的致冷冷却剂的量进行控制的方法和设备。对致冷剂的量进行的调节是在响 应于传感器输出信号的情况下进行的，所述传感器输出信号表示测得的运行参数中的任一 运行参数或所述参数的组合，所述测得的运行参数包括轧机机座参数、轧制产品参数、环境 气氛条件和致冷剂参数。
背景技术：
冷轧是一种用于制造金属板片、条带或具有特定机械性质如表面精整度且具有处 在特定尺寸容限内的特定尺寸的轮廓的过程。在冷轧操作过程中，板片或条带在两个对转 的工作辊之间经过，所述两个对转的工作辊被调节至预定的辊隙设置，以使得轧制产品产 生塑性变形而达到由所述设定的辊隙决定的所需厚度。冷轧响应于条带变形所需的力且响 应于工作辊与条带之间的摩擦而产生热量。所产生的热量积聚在工作辊中且如果未加控制 的话会导致温度高于可接受的冷轧温度水平。可接受的温度可基于金属类型、条带尺寸、冷 轧参数和表面精整度而产生变化。过度的冷轧温度会导致(i)轧制产品性质产生变化，如 表面氧化，(ii)由于附到受热辊表面上的条带而导致在条带表面中产生缺陷，和(iii)工 作辊的氧化。这种问题会降低表面质量。在过去，技术人员进行了多种尝试来防止轧机机座中积聚过多的热量并减轻工作 辊与条带之间的摩擦，这些尝试包括用冷却剂和润滑剂如油、水或乳剂溢流浸没工作辊和 产品。然而，对于许多液体而言，如果未能从完工的产品表面上迅速去除这些液体的话，则 会带来负面效应。例如，如果被冷轧的金属是钢，则保留在条带上的水或乳剂会导致产生氧 化或生锈。此外，仅去除油性残余物会增加生产成本并造成环境问题。对于高质量的表面 精整而言，有时候会使用干轧以避免应对上述问题。有时也会选择使用轧制干燥过程，这是 因为这种过程将使轧制条带具有更明亮(更光亮)的精整度。当进行轧制干燥时，必须限 制生产速度以便避免积聚过多热量。在其它情况下，利用最小量润滑以便减轻摩擦。然而， 即使对于最小量润滑而言，为了保持制造出具有良好表面精整度的条带，通常有必要停止 轧制过程以便对工作辊进行周期性地清洗，才能去除积聚的热量。技术人员近来做出了许多努 力以便找到其它可选的冷却剂或清洗方法，其中使用 的惰性气体处在比通过辊隙的轧制产品温度更低的温度下。惰性气体可以气态形式或液态 形式存在，即致冷剂，或者以混合相存在。所述温度更低的惰性气体提供了除油、水或乳剂 冷却剂以外的另一种可选的冷却剂。当在轧制操作过程中使用惰性气体作为冷却剂时，由 于条带上并未残留任何液体，因此也防止了留在条带上的残余水或乳剂带来的腐蚀问题。此外，使用惰性气体为工作辊和条带表面提供了清洗效应，这尤其延长了工作辊的服役寿 命。在使用致冷冷却剂的应用情况下，由于在轧制产品与致冷剂之间存在更高的温 差，因此过冷和欠冷都会带来严重问题。技术人员已经做出了努力而基于来自轧辊表面的 温度测量调节低温冷却剂的流速。然而，温度的测量通常是用光学高温计实施的，所述光学 高温计位于轧机机座的条带进入侧上，且致冷剂的流受到控制以便将轧机温度保持在特定 范围内。该方案的问题在于使用光学器件测量处在典型冷轧温度范围内的温度变化是难 以进行且不可靠的。工作辊是弯曲或呈凸面的且具备高度反射性，使得光学高温计测量的 发射率较低且不稳定。此外，来自外部照明设备的任何反射都将影响正常冷轧温度范围内 的光学读数。对处在介于光学高温计与工作辊表面之间的空间中的空气进行冷却的致冷剂 所导致的冷凝还会导致温度读数并不准确。用热接触传感器替代光学高温计的做法并不可行。用接触传感器测量工作辊表面 温度难以实施且这种接触测量往往并不可靠。技术人员还提出了用热电偶测量工作辊表面 温度的方案，但这种方案也并不可靠且难以实施。例如，将内部热电偶定位在工作辊表面附 近从工程角度来看就是复杂的、难以实施且较为昂贵。对于这种热电偶而言，可通过将它们 定位在辊内更深位置处的做法简化其安装过程，即将它们定位在与辊表面相距更远距离的 位置处。然而，深埋的热电偶将导致响应受损，从而使产生的信号不足以进行良好地冷却控 制。除了现有技术的温度测量缺陷以外，用常规方法对致冷冷却剂的流速进行准确实 时地调节也存在问题。因此，现有技术所披露的致冷剂冷却控制设备是不可行的且无法将数量准确且受 控的致冷剂输送至冷轧机机座。因此，在所属技术领域中，普遍需要提供这样一种致冷剂输 送系统，所述系统改善了温度测量且提高了被输送至冷轧机机座的致冷剂的质量流速的准 确性。该领域的典型现有技术包括德国专利No. DE 199 53 280、公开号为 No. W02006/074, 875A1 的 PCT 专利和美国专利 No. 6，675，622。

发明内容
在一个方面中，本发明包括一种方法，所述方法包括测量冷轧过程的至少一个运 行参数，所述至少一个运行参数中的每个运行参数与所述冷轧过程的元件的热状态相关， 和至少部分地基于所述至少一个运行参数的测量控制致冷剂冷却装置的运行。在另一方面中，本发明包括一种供冷轧过程使用的设备，所述设备具有至少一个 传感器，所述至少一个传感器中的每个传感器适于测量所述冷轧过程的运行参数，所述运 行参数与所述冷轧过程的元件的热状态相关。所述设备还包括具有可调泄放强度的致冷剂 冷却装置，和控制器，所述控制器被构造以便接收来自所述至少一个传感器的输出信号且 被编程以便至少部分地基于从所述至少一个传感器接收的所述输出信号而调节所述致冷 剂冷却装置的泄放强度。在又一方面中，本发明包括一种方法，所述方法 包括测量作用在冷轧过程的辊上的载荷力并且至少部分地基于所述载荷力的测量控制致冷剂冷却装置的运行。


图IA-图ID示出了被定位以便测量轧机机座参数的多个传感器；图IE示出了被定位以便测量轧机机座参数的至少两个不同传感器的组合；图2A-图2D示出了被定位以便测量轧制产品参数的多个传感器；图2E示出了被定位以便测量轧制产品参数的至少两个不同传感器的组合；图3A-图3B示出了被定位以便测量致冷剂参数的多个传感器；图3C示出了被定位以便测量致冷剂参数的至少两个不同传感器的组合；图4A示出了被定位以便测量轧机机座参数的传感器与被定位以便测量轧制产品 参数的传感器的组合；和图4B示出了被定位以便测量轧机机座参数的传感器、被定位以便测量轧制产品 参数的传感器和被定位以便测量致冷剂参数的传感器的组合。
具体实施例方式使用致冷冷却剂，即液氮或其它适当的液化气体或固态气体，会消除早期使用的 冷却剂如水、油和乳剂带来的问题。然而，致冷剂也存在问题，即控制被输送至工作辊表面 和轧制产品表面(在下文中被称作工作面)的致冷剂的量以避免欠冷或过冷是很关键的。 在过去，基于水的冷却剂和油性冷却剂简单地溢流进入到辊隙的区域内且冷却剂的过度供 应在工作面中产生了自调节的稳态热状态，从而在最终的轧制产品中产生了所需性质。然而，当冷却剂是致冷剂时，无法通过过度供应冷却剂从而溢流浸没工作面的方 式对工作面温度进行自调节，这是因为过量的致冷剂将产生不受控的运行状态。例如，过量 的致冷剂形成了较大的蒸气云，遮蔽了轧机机座的可见性，且可能导致在轧机运行区域内 产生缺氧的气氛。此外，过冷会降低轧制产品的塑性，从而对成品产品质量造成负面影响。 过冷还在板片或条带表面产生了过量的冷凝，从而带来了表面缺陷或腐蚀问题。因此，关键 在于准确控制被输送至轧机机座的致冷剂的量以避免出现上述问题。然而，如上所述，目前试图使致冷剂流速基于由高温计提供的温度读数的尝试已 被证明是不准确且不可行的。除了轧制材料表面的直接温度测量值以外，本发明还单独地 和/或与该直接温度测量值相组合地使用了其它运行参数，来确定所需致冷剂流速。许多 测量参数与轧制材料的温度相关。应该理解与轧制材料温度相关的参数不包括轧制材料 温度的直接测量值。正如本文所使用地，术语“致冷剂冷却装置(cryogenic coolingdevice)，旨在表 示任何类型的被设计以便泄放出或喷射出(液体形式、混合相形式或气态形式的)致冷流 体的任何类型的设备或装置。典型的致冷剂冷却装置包括，但不限于，致冷剂喷管、单独的 致冷剂喷嘴、和包含致冷剂喷嘴阵列的装置。参见图IA至图1D，图中示出了用于轧机机座1的多个致冷剂输送系统10a。每个 致冷剂输送系统IOa包括被定位在适当位置处以便测量冷轧过程的运行参数的不同传感 器。在每个实施例中，轧机机座1包括一对被相对地设置且被设置以便具有预定辊隙3的 工作辊2a和2b，且所述轧机机座优选包括，但并不一定包括，支承辊4a和4b，所述支承辊保持分配在工作辊和轧制产品5和接收进入产品的条带进入侧6上的辊力是恒定的。参见图1A，致冷剂输送系统IOa包括贮存罐11，所述贮存罐包括处在_70°C或更低 温度下的致冷剂供应物，如液氮或其它液化气体。在优选实施例中，管道或导管12被附接 到贮存罐11上且导管12包括位于与轧机机座的条带进入侧6相接近的位置处的第一远端 13a和第二远端13b。每个远端13a和13b包括致冷剂冷却装置14a和14b，所述致冷剂冷 却装置在适于将受控量的致冷剂分配到轧机机座1的工作面上的位置处延伸穿过轧机机 座或条带的宽度。在一些应用情况中，每个远端13a和13b被放置在辊隙3的条带出口处 以便改善清洗效应。尽管本发明所描述的致冷剂输送系统包括致冷剂冷却装置14a和14b， 但应该理解任何适于将受控量的致冷剂泄放到工作面上的装置都是适用的。例如，可使用 具有细长泄放槽的致冷剂喷管，所述泄放槽延伸穿过轧机机座宽度或条带宽度，或者也可 使用具有单独受控喷嘴所组成的阵列的装置。在图IA所示实施例中，调节轧机间隙的轧机压下螺丝15包括载荷传感器16a。车L 机压下螺丝15被操作以便产生这样的轧机间隙，从而满足产生具有预定机械性质、表面精 整度和尺寸的金属板片或条带的需求，且载荷传感器16a产生表示辊力的连续输出信号。 载荷传感器16a被连接至控制器17，如可编程逻辑控制器(PLC)，所述控制器对装配在导管 12内且位于介于贮存罐11与致冷剂冷却装置14a和14b之间的位置处的控制阀18进行操 作。控制器17记录来自载荷传感器16a的输出信号。另一种可选方式是，载荷传感器16b可被定位以便测量轴承19上的辊力，所述轴 承支承下部支承辊4b。与载荷传感器16a相似地，载荷传感器16b被连接至控制器17，所 述控制器记录来自载荷传感器16b的输入数据流。来自载荷传感器16a和/或16b的数值被用于确定何时应该操作控制阀18以便 调节从贮存罐11流向轧机机座1的致冷剂质量流，且正如暗示地那样，致冷剂输送系统IOa 可包括一个以上的载荷传感器，例如，但不限于，包括载荷传感器16a和16b，由此对控制器 17进行编程以便基于来自多个载荷传感器测量的连续输入数据流而提供平均数值。由于辊力可与轧机机座中存在的热状态相关，且由于辊力受到轧制温度的影响， 因此辊力测量值被用作反馈信号以便准确调节致冷剂流使其处在所需质量流范围内或处 于所需质量流设定点下。因此，对被分散到工作面上或被分散进入辊隙内的致冷剂的泄放 强度进行的控制是在响应于来自载荷传感器测量的数值的情况下进行的。例如，当数值表 示测量的辊力比没有任何致冷剂的辊力高出约15%时，则控制器17传送信号以便对控制 阀18进行操作，从而降低被喷射或分散到工作面或辊隙上的致冷剂的质量流速，直至数值 返回优选范围。受到调节的致冷剂质量流对辊力进行控制，且由此对轧机机座中的轧制温 度进行调节。作为本文所述控制阀的任何控制阀的另一种可选方式，可使用节流气体系统以便 控制致冷剂的质量流。于2007年8月28日提交的美国专利申请No. 11/846，116提供了节 流气体系统的实例，所述美国专利申请的整体披露内容在此作为参考被引用。在不使用节 流气体的致冷剂冷却装置中，该冷却装置的泄放强度主要是通过致冷剂冷却装置的致冷剂 流速的函数。在并不使用节流气体控制泄放强度的致冷剂冷却装置中，冷却装置的泄放强 度既是致冷剂流速的函数又是通过致冷剂冷却装置的节流气体流速的函数。参见图1B，在该实施例中，致冷剂输送系统IOa适于测量工作辊表 面上的应力状态以便控制流向轧机机座1的致冷剂流。致冷剂喷射淬火已公知地提供了导致在淬火表面 上产生残余压缩应力状态的效应。在该实施例中，使用能够确定工作辊2a、2b的表面中的 应力状态的一个或多个X射线分析器20a和20b来指示在冷轧操作过程中出现的应力量。分析器20a和20b产生表示残余应力的输出信号，且该信号作为连续数据流被控 制器17接收。与上述辊力测量相似地，控制器17使用来自分析器20a和20b的输入数据 流的数值并且响应于设定点值对一个或多个控制阀18和18a进行操作，所述设定点值与目 标测量应力相关，所述目标测量应力进一步与轧机机座1中的所需温度状态相关，从而对 从贮存罐11流向致冷剂冷却装置14a和14b的液氮的质量流进行调节以便将受控量的致 冷剂分散到工作面上。在本实施例中，如图IB所示，设置了两个控制阀18和18a。每个控制阀与控制器 17连通，从而使得可对来自致冷剂冷却装置14a和14b的致冷剂喷射物进行单独调节。此 夕卜，如上所述，该数值可反映(来自多个χ射线分析器的)多个应力测量的输入流的平均值 以便提高准确性。在图IC中，至少一个传感器21a和/或21b被设置在致冷剂输送系统IOa中以便 测量工作辊2a和2b中的电阻。传感器21a和/或21b可以是欧姆计或所属领域已公知的 用于测量电阻的任何其它适当装置，且与前面相似地，传感器21a和21b产生表示工作辊电 阻的输出信号。控制器17接收输入数据流且响应于设定点值对至少一个控制阀18进行操 作以使得致冷剂冷却装置14a和14b将所需的受控量的致冷剂从贮存罐11分散到工作面 上。工作辊电阻的数值与辊上的电阻状态相关，所述电阻状态进一步与轧机机座1中的温 度状态相关，且该数值可包括从传感器21a和21b传送出来的数据的平均值或包括基于单 个传感器，21a或21b，的值。参见图1D，至少一个传感器22a和/或22b被设置在致冷剂输送系统IOa中以便 测量轧机速度，例如旋转工作辊2a和2b的速度和/或轧制产品的行进速度。传感器22a 和/或22b可包括流速计或所属领域已公知的任何其它适当的测量装置，且与前面相似地， 传感器22a和22b产生表示轧机速度的输出信号。控制器17接收进入数据流，且响应于设 定点值对控制阀18a和18b进行控制，从而使得致冷剂冷却装置14a和14b将所需的受控 量的致冷剂从贮存罐11分散到工作面上。在测量轧机速度的实例中，测得的数值并不与轧机机座1中的温度状态相关。然 而，轧机速度与轧机生产量直接相关。因此，从贮存罐11流向致冷剂冷却装置14a和14b 的致冷剂流可与轧机速度成一定比率、或成一定比例/相关地控制，这种比率或比例/相关 的控制可以是直接线性函数关系或甚至更为复杂的由经验获取的函数。此外，数值可包括 基于由多个传感器，如传感器22a和22b，传送的数据的平均值或单独的值。参见图1E，测量不同运行参数的传感器被组合在致冷剂输送系统IOa中以便提高 轧制温度控制的准确性。输送系统既包括X射线分析器20a和20b以便测量残余辊应力， 又包括传感器22a和22b以便测量轧机速度。由不同传感器产生的输出信号被传送至控制 器17，所述控制器被编程以便将输入数据流组合成计算出的数值。当计算出的数值对应于设定点值时，控制器17传送信号以便对至少一个控制阀18和/或18a进行操作且受控质 量流的致冷剂从贮存罐被输送至致冷剂冷却装置14a和14b并被分散到轧机机座1的工作 面上。
参见图2A至图2D，图中示出了典型的致冷剂输送系统10b，其中每个致冷剂输送 系统IOb具有不同的非光学传感器，所述传感器被定位在用于测量轧制产品参数的适当位 置处。在该组实施例中，轧机机座1包括工作辊2a和2b、辊隙3、优选但并不一定包括支承 辊4a和4b、和用于接收轧制产品5的条带进入侧6。参见图2A，致冷剂输送系统IOb与致冷剂输送系统IOa是相似的，且包括包含致 冷剂如液氮或类似致冷剂的贮存罐11、延伸至位于与条带进入侧6相接近的位置处的远端 13a和13b的导管12、和致冷剂冷却装置14a和14b。在一些应用情况中，远端13a和13b 位于条带出口上以便改善清洗效应。然而，在该实施例中，致冷剂输送系统IOb包括产生表 示轧制金属板片或条带中的温度的输出信号的至少一个非光学传感器。在该实施例中，传 感器是热电偶23a和23b，然而，也可在不偏离本发明范围的情况下使用所属领域已公知的 任何适当的非光学温度测量装置。控制器17接收来自热电偶23a和23b的连续输入数据 流，且被编程以便通过传送信号的方式对设定点值做出响应，所述信号对至少一个控制阀 18进行操作，从而使得致冷剂冷却装置14a和14b接收来自贮存罐11的受控质量流的致冷 剂并将其分散到轧机机座1中的工作面上。参见图2B，在该实施例中，致冷剂输送系统IOb测量轧制金属板片或轧制产品5的 表面中的应力状态以便将所需质量流的致冷剂供应至轧机机座1。如上所述，致冷剂喷射淬 火已公知地提供了导致在淬火表面上产生残余压缩应力状态的效应。因此，能够确定轧制 产品表面中的应力状态的一个或多个X射线分析器24a和24b被定位在轧机机座的出口侧 6a上以便指示在冷轧操作过程中出现在轧制产品5中的应力量。分析器24a和24b产生了 表示轧制产品中的残余应力的输出信号，且该信号作为连续数据流被传送至控制器17。与 上述用于轧机机座参数的应力测量相似地，控制器17使用来自输入数据流的数值以便响 应于设定点值对一个或多个控制阀18和18a进行操作，所述设定点值与轧机机座1中的温 度状态相关，从而对从贮存罐11流向致冷剂冷却装置14a和14b的液氮的质量流进行准确 调节以便将受控的致冷剂喷射物或致冷剂流分散到工作面上。参见图2C，在该实施例中，致冷剂输送系统IOb包括能够测量条带轮廓如形状和 平整度的传感器。在该实施例中，传感器包括X射线形状计量器25a和25b。然而，其它可 选的条带轮廓传感器可包括，但不限于，层析X射线摄影计量器、放射性同位素横动计量器 或形状计量器，其中条带以一定角度在分段辊上被拉动且辊的部段包括能够测量施加在该 部段上的径向力以便提供与条带形状相关的信号的传感器。可用多种不同的装置测量条带 轮廓并产生输出信号，所述输出信号可用于调节从贮存罐11流向致冷剂冷却装置14a和 14b的致冷剂的质量流。在该实例中，计量器25a和25b产生表示条带轮廓的输出信号并将 信号传送至控制器17，其中控制器17计算来自输入数据流的数值。当计算出的值对应于与 轧机机座温度相关的设定点值时，控制器17传送信号以便操作至少一个控制阀18，从而将 来自贮存罐11的所需受控质量流的液氮传递至致冷剂冷却装置14a和14b。被分散到工作 面上的受控量的致冷剂将轧制产品中的形状变化降至最小限度，且相对恒定的形状控制了 轧机机座的温度。在图2D中，致冷剂输送系统IOb包括至少一个表面粗糙度计量器26a和/或26b， 例如接触计量器或激光计量器，以便测量沿轧制产品5表面的粗糙度或纹理(Ra)。正如上 面那样，计量器26a和26b产生表示沿轧制产 品5表面的Ra值的输出信号。
另一种可选方式是，可使用视频扫描系统，例如由德国亚琛的Parsytec AG生产的 表面检查系统来确定粗糙度。粗糙度测量与存在于轧机机座1中的工作辊的热状态和清洁 度相关，且控制器17接收输入数据流，由此控制器17计算数值，且在达到设定点值的情况 下，控制器17响应于所述设定点值对控制阀18和18a进行操作，从而使得致冷剂冷却装置 14a和14b接收来自贮存罐11的受控质量流的致冷剂，所述致冷剂被分散到机座1中的工 作面上并保持工作辊表面的清洁。在图2E所示实施例中，首先如图2B所示的应力分析器24a和/或24b与图2D所 示的粗糙度计量器26a和26b相结合以便提供具有不同的非光学传感器布置的致冷剂输送 系统10b，从而确定轧制产品5中的不同运行参数。不同传感器产生其相应的输出信号，所 述输出信号在控制器17中组合，且控制器17被编程以便基于组合的输入数据流计算数值。 当计算出的值对应于预定设定点值时，控制器17传送信号以便对控制阀18和18a进行操 作，从而将所需质量流的致冷剂从贮存罐11传送至致冷剂冷却装置14a和14b，其中致冷剂 被分散到轧机机座1中的工作面上。在另一组实施例中，如图3A至图3C所示，图中示出了多个致冷剂输送系统10c，所 述致冷剂输送系统具有适于测量与由贮存罐11输送的致冷剂相关联的运行参数的附加的 不同传感器。每个致冷剂输送系统实施例IOc包括轧机机座1，所述轧机机座具有一对相对 设置的工作辊2a和2b、被设定以便产生所需冷轧金属板片或轧制产品5的辊隙3、支承辊 4a和4b和条带进入侧6。特别地参见图3A，致冷剂输送系统IOc包括至少一个传感器27a和27b，例如，但 不限于，用于测量气氛中的冷凝状况28的热电偶，所述冷凝状况是由于在与接收致冷剂冷 却剂的工作面相接近的位置处的湿度蒸气冷却产生的。传感器27a和27b产生表示测量冷 凝物的输出信号，且控制器17接收输入数据流。当接收到的值对应于设定点值时，控制器 17传送信号以便对至少一个控制阀18进行操作，从而使得致冷剂冷却装置14a和14b接收 来自贮存罐11的受控质量流的致冷剂，所述致冷剂被分散到轧机机座1中的工作面上。在图3B中，致冷剂输送系统IOc包括至少一个致冷剂温度传感器29，所述传感器 被装配在导管12内以便测量被输送至致冷剂冷却装置14a和14b的致冷剂的温度。控制 器17接收输入温度测量数值流。当温度值对应于轧机机座中的设定点值轧制温度时，控制 器17传送信号以便对至少一个控制阀18进行操作，从而使得致冷剂冷却装置14a和14b 将受控量的致冷剂分散到轧机机座1中的工作面上。参见图3C，监控冷凝情况28的传感器27a和27b与致冷剂温度传感器29组合在 一起以便提供具有不同传感器布置的致冷剂输送系统10c，从而确定与致冷剂相关的不同 运行参数。这些不同的传感器产生其相应的输出信号，所述信号在控制器17中进行组合， 且控制器17被编程以便基于组合的输入数据流计算数值。当计算出的值对应于预设点值 时，控制器17传送信号以便对至少一个控制阀18进行操作，从而将所需质量流的致冷剂从 贮存罐11传送至致冷剂冷却装置14a和14b，其中所述致冷剂被分散到轧机机座1中的工 作面上。图4A示出了致冷剂输送系统10d，所述系统具有用于测量轧机机参数的传感器与 用于测量轧制产品参数的传感器的组合。在该实例中，输送系统IOd包括一个或多个远程 安装的如图IB所示的X射线分析器20a和20b，和至少一个如图2D所示的表面粗糙度计量器26a和/或26b。然而，应该理解可在不偏离本发明范围的情况下，将能够测量轧机 机座参数和轧制产品参数的任何非光学传感器组合在输送系统IOd中。不同传感器产生其 相应的输出信号，所述输出信号在控制器17中组合，且控制器17被编程以便由不同输入数 据流计算数值。当计算出的值对应于预设点值时，控制器17传送信号以便对控制阀18和 18a进行操作，从而将受控质量流的致冷剂从贮存罐11传送至致冷剂冷却装置14a和14b， 其中准确量的致冷剂被分散到轧机机座1中的工作面上。图4B示出了致冷剂输送系统10e，所述系统具有用于测量轧机机参数的传感器与 用于测量轧制产品参数的传感器和用于测量致冷剂参数的传感器的组合。在该实例中，输 送系统IOe包括一个或多个远程安装的如图IB所示的X射线分析器20a和20b、至少一个 如图2D所示的表面粗糙度计量器26a和/或26b、和至少一个如图3B所示的致冷剂温度传 感器29a、29b。应该理解可在不偏离本发明范围的情况下，将能够测量轧机机座参数、轧 制产品参数和致冷剂参数的任何非光学传感器组合在输送系统IOe中。不同传感器产生其 相应的输出信号，所述输出信号在控制器17中组合，且控制器17被编程以便由不同输入数 据流计算数值。当计算出的值对应于预设点值时，控制器17传送信号以便对控制阀18和 18a进行操作，从而将所需质量流的致冷剂从贮存罐11传送至致冷剂冷却装置14a和14b， 其中致冷剂被分散到轧机机座1中的工作面上。因而，上面已经结合本发明的优选实施例和其它可选实施例对本发明进行了描 述，这些实施例实现了上述本发明目的中的每个目的且提供了用于控制冷轧轧机机座中的 轧制温度的方法和设备。当然，所属领域技术人员可在不偏离本发明的预期精神和范围的 情况下，通过本发明的教导预想到多种变化、变型和改变。本发明旨在仅受到所附权利要求书的限制。
权利要求
一种方法，所述方法包括测量冷轧过程的至少一个运行参数，所述至少一个运行参数中的每个运行参数与所述冷轧过程的轧制材料的热状态相关；和至少部分地基于所述至少一个运行参数的测量控制致冷剂冷却装置的运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制步骤包括至少部分地基于所述至少一个 运行参数的测量设定所述致冷剂冷却装置的致冷剂泄放强度。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括将值与所述至少一个运行参数的每次测量 关联起来，其中所述控制步骤进一步包括如果所述值落在预定范围以外，则调节所述致冷 剂冷却装置的致冷剂泄放强度以便将所述值置于所述预定范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量步骤包括测量所述冷轧过程的所述至少 一个运行参数，所述至少一个运行参数中的每个运行参数与所述轧制材料的表面的热状态 相关。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量步骤包括测量所述冷轧过程的所述至少 一个运行参数，所述至少一个运行参数中的每个运行参数选自包括以下参数的组群辊表 面上的电阻、所述辊表面上的应力和所述辊表面上的粗糙度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量步骤包括测量所述冷轧过程的所述至少 一个运行参数，所述至少一个运行参数中的每个运行参数选自包括以下参数的组群轧制 材料表面上的电阻、所述轧制材料表面上的应力、所述轧制材料的厚度和所述轧制材料的 平整度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量步骤包括使用非光学传感器测量轧制材 料的温度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制步骤包括至少部分地基于所述至少一个 运行参数的测量控制致冷剂喷射装置的运行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制步骤包括至少部分地基于由所述至少一 个运行参数的测量计算得出的平均数值来控制致冷剂冷却装置的运行。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量步骤包括连续测量所述冷轧过程的至 少一个运行参数。
11.一种供冷轧过程使用的设备，所述设备包括至少一个传感器，所述至少一个传感器中的每个传感器适于测量所述冷轧过程的运行 参数，所述运行参数与所述冷轧过程的元件的热状态相关；具有可调泄放强度的致冷剂冷却装置；和控制器，所述控制器被构造以便接收来自所述至少一个传感器的输出信号且被编程以 便至少部分地基于从所述至少一个传感器接收的所述输出信号而调节所述致冷剂冷却装 置的泄放强度。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述控制器被编程以便将所述输出信号变为 值，且被编程以便在所述值落在预定范围以外的情况下调节所述致冷剂装置的致冷剂泄放 强度从而将所述值置于所述预定范围内。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述运行参数选自包括轧制材料和工作辊的组群。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述运行参数选自包括以下参数的组群辊表 面上的电阻、所述辊表面上的应力和所述辊表面上的粗糙度。
15.根据权利要求11所述的设备，其中所述运行参数选自包括以下参数的组群轧制 材料表面上的电阻、所述轧制材料表面上的应力、所述轧制材料的厚度和所述轧制材料的平整度。
16.根据权利要求11所述的设备，其中所述运行参数包括作用在用于所述冷轧过程中 的工作辊上的载荷力。
17.根据权利要求11所述的设备，其中所述控制器被编程以便由所述输出信号计算平 均值并且至少部分地基于所述平均值调节所述致冷剂冷却装置的所述泄放强度。
18.根据权利要求11所述的设备，其中所述至少一个传感器适于连续测量所述运行参数。
19.一种方法，所述方法包括测量作用在冷轧过程的辊上的载荷力；至少部分地基于所述载荷力的测量控制致冷剂冷却装置的运行。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述测量步骤包括基于至少一个载荷传感器的 输出信号测量作用在冷轧过程的辊上的载荷力。
全文摘要
本发明涉及一种用非光学传感器(16a)测量选自包括以下运行参数组群中的至少一个运行参数以便调节输送至轧机机座(1)的致冷剂的量的方法和设备，所述运行参数组群包括以下参数轧机机座参数、轧制产品参数和致冷剂参数。所述非光学传感器产生了输出信号且控制器(17)基于所述信号计算数值。当计算出的数值达到与轧机机座温度相关的预定设定点值时，对致冷剂流进行调节以便将所需量的致冷剂流体分散到所述轧机机座(1)上从而控制轧制温度。
文档编号B21B27/06GK101842172SQ200880113546
公开日2010年9月22日 申请日期2008年8月27日 优先权日2007年8月28日
发明者D·本尼威茨, G·普利克特, H·希拉克, M·D·兰伊, R·J·爱德华兹, 林民发 申请人:气体产品与化学公司