技术摘要：
本发明公开了一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统，涉及热轧无缝钢管生产技术领域，主要目的在于能够通过控制辊道传送速度或喷环开启个数实现钢管头部和尾部特殊温度的灵活控制，可有效提高钢管轴向性能的均匀性，提高热轧无缝钢管的质量及成材率。所述  全部
背景技术：
传统无缝钢管热轧生产过程中，轧后采用空冷方式冷却至室温，缺乏有效的在线 组织调控手段，需依赖添加大量的合金元素或后续热处理工序进行性能的控制。开发和应 用先进控轧控冷工艺，即离线热处理工艺在线化，充分发挥控轧控冷工艺的组织调控作用， 是热轧无缝钢管新产品、新工艺开发的重点方向。 由于热轧无缝钢管具有中空环形截面形状特征，在冷却过程中，冷却水容易进入 钢管内部，冷却后由头尾排出，造成钢管头尾出现过冷情况，从而导致造成钢管长度方向的 组织性能的不均匀现象。同时，钢管头尾与钢管中部在热加工过程中的变形差异以及空冷 冷速不同，也会造成钢管冷后长度方向上组织性能的不均匀问题，在后续锯切过程中切头 切尾较多，严重影响钢管生产的成材率和产品质量。 公开号为201310219124.4的专利公开了一种钢管均匀冷却装置，包括对钢管外壁 进行喷水冷却的冷却水喷水机构、可防止冷却水喷到钢管内部的冷却水挡水机构和用于调 整冷却水挡水机构与冷却水喷水机构之间距离的挡水装置调整机构；在实际生产中，通过 移动冷却水挡水机构的位置来实现对钢管的冷却控制，同时也能解决钢管头尾易产生滞留 水的问题，从而提高了钢管全长及周向的冷却均匀性，减小了钢管纵向性能差异专利为采 用遮蔽的方式来减少头尾进水，提高温度均匀性。采用上述方法，虽可一定程度上解决钢管 纵向温度均匀性问题，但是对于钢管头尾不均变形、冷速较大而导致的纵向力学性能不均 匀改善效果有限。 因此，提出一种新的热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法是热轧无缝钢管 生产技术领域亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统， 主要目的在于能够通过控制辊道传送速度或喷环开启个数实现钢管头部和尾部特殊温度 的灵活控制，可有效提高钢管纵向性能的均匀性，提高热轧无缝钢管的质量及成材率。 依据本发明一个方面，提供了一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制的方 法，包括： 利用预设目标温度算法对获取的钢管参数进行处理，得到钢管各部分的实际目标 温度，所述钢管参数包括钢管直径、长度和初始目标温度； 通过调节辊道转动速度或者喷环开启数量，对钢管进行均匀冷却控制。 进一步地，所述利用预设目标温度算法对获取的钢管参数进行处理，得到钢管各 控制段的实际目标温度，包括： 4 CN 111589878 A 说　明　书 2/9 页 根据钢管头部特殊温度算法、初始目标温度以及获取的钢管头部特殊控制温度， 得到钢管头部的实际目标温度，所述钢管头部特殊温度算法包括： Ttgt＝T0 Th； 根据第一过渡段温度算法、初始目标温度、钢管长度、获取的钢管头部特殊温度控 制段长度以及置距离钢管头部长度，得到第一过渡段实际目标温度，所述第一过渡段温度 算法包括： 根据钢管中部温度算法以及初始目标温度，得到钢管中部的实际目标温度，所述 钢管中部温度算法包括： Ttgt＝T0； 根据第二过渡段温度算法、初始目标温度、钢管长度、获取的钢管尾部特殊控制段 长度以及距离钢管头部长度，得到第二过渡段的实际目标温度，所述第二过渡段温度算法 包括： 利用钢管尾部特殊温度算法、初始目标温度以及获取的钢管尾部特殊控制温度， 得到钢管尾部实际目标温度，所述钢管尾部特殊温度算法包括： Ttgt＝T0 Tt； 其中，Ttgt为实际目标温度，T0为初始目标温度，Th为钢管头部特殊控制温度，Tt为 钢管尾部特殊控制温度，L为钢管长度，Li为距离钢管头部的长度，Lh为钢管头部特殊温度控 制段长度，Li为钢管尾部特殊温度控制段长度。 进一步地，所述利用预设目标温度算法对获取的钢管参数进行处理，得到钢管各 控制段的实际目标温度之前，所述方法还包括： 按照钢管轧制方向，将待冷却钢管划分为不同控制段，所述不同控制段包括钢管 头部特殊温度控制段、第一过渡段、钢管中部、第二过渡段和钢管尾部特殊温度控制段； 利用预设钢管头部和尾部特殊温度控制段长度算法，对获取的参考钢管外径、特 殊温度控制长度以及冷却钢管外径进行处理，得到钢管头部和尾部特殊温度控制长度，所 述预设钢管头部和尾部特殊温度控制段长度算法包括： 其中：Dbase和Lbase分别为参考钢管外径和特殊温度控制长度，D为冷却钢管外径，Lh 和Lt分别为钢管头部和尾部特殊温度控制段长度。 进一步地，所述钢管头部和尾部特殊温度控制段长度取值范围为0.4m～1.2m。 进一步地，所述钢管头部和尾部特殊控制温度取值范围为目标20℃～60℃。 依据本发明二个方面，提供了一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制系统， 包括：自动化控制装置、在线冷却装置以及运输辊道； 所述自动化控制装置分别与所述在线冷却控制装置和所述运输辊道连接，用于接 5 CN 111589878 A 说　明　书 3/9 页 收和展示钢管各控制段的实际目标温度，并向所述在线冷却控制装置发送冷却控制指令， 向所述运输辊道发送转动控制指令； 所述在线冷却装置分别与所述自动化控制装置和所述运输辊道连接，用于接收所 述自动化控制装置发送的冷却控制指令，对所述运输辊道传送的钢管进行在线冷却； 所述运输辊道分别与所述自动化控制装置和所述在线冷却装置连接，用于接收所 述自动化控制装置发送的转动控制指令，调节辊道转动速度，传送钢管进出所述在线冷却 装置。 进一步地，所述自动化控制装置，包括：监控终端，通讯模块和数据处理模块； 所述通讯模块分别与监控终端和数据处理模块连接，用于所述监控终端和所述数 据处理模块之间的数据及指令交互； 所述数据处理模块与所述通讯模块连接，用于接收钢管参数，并输出钢管各控制 段的实际目标温度； 所述监控终端与所述通讯模块连接，用于接收和展示钢管各控制段的实际目标温 度，并向通讯模块发出控制指令。 进一步地，所述数据处理模块，包括：长度处理单元、温度处理单元和速度处理单 元； 所述长度处理单元与所述温度处理单元连接，用于接收钢管参数，并将输出的钢 管头部和尾部特殊温度控制段长度发送给温度处理单元； 所述温度处理单元分别与所述长度处理单元和所述速度处理单元连接，用于接收 钢管头部和尾部特殊温度控制段长度，并输出钢管各控制段的实际目标温度； 所述速度处理单元与所述温度处理单元连接，用于接收钢管各控制段的实际目标 温度，并输出运输辊道的转动速度和加速度。 进一步地，所述监控终端，包括：监视单元和控制单元； 所述监视单元，用于接收和展示钢管各控制段的实际目标温度； 所述控制单元，用于向所述在线冷却控制装置发送冷却控制指令，向所述运输辊 道发送转动控制指令。 进一步地，所述在线冷却装置，包括成组布置的环形射流冷却喷环，用于喷射冷却 水以对所述钢管进行在线冷却。 进一步地，所述数据处理模块，还包括数量处理单元； 所述数量处理单元与所述温度处理单元连接，用于接收钢管各控制段的实际目标 温度，并输出环形射流冷却喷环的开启个数。 本发明提供一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统，与现有技术 直接对钢管整体进行在线冷却相比，本发明通过利用预设目标温度算法对获取的钢管参数 进行处理，得到钢管各部分的实际目标温度，所述钢管参数包括钢管直径、长度和初始目标 温度；通过调节辊道转动速度或者喷环开启数量，实现钢管长度方向上梯度化冷却控制，可 有效提高钢管纵向性能的均匀性，提高热轧无缝钢管的质量及成材率。 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举本发明的