根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法技术

本发明专利技术公开了一种根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法，包括步骤：(1)选定控制范围；(2)确定镰刀弯C值；(3)按照下述模型得到第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi：

Method for controlling deviation of finishing mill frame by sickle bending of intermediate billet

The invention discloses a method comprising the steps according to the camber control, finishing stand deviation of the intermediate billet: (1) the selected control range; (2) to determine the camber value of C; (3) according to the following model and get the unilateral I frame gap adjustment amount Gapi:

【技术实现步骤摘要】
根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法
本专利技术涉及一种控制轧机机架跑偏的方法，尤其涉及一种控制精轧机架跑偏的方法。
技术介绍
热轧带钢是重要的钢铁产品，热连轧是热轧带钢生产的主要方式之一。图1示意了一种热轧带钢的热连轧生产线。如图1所示，该热连轧生产线包括加热炉1、粗轧机2、精轧机3、层流冷却装置4以及卷取机5，其中精轧机3包括若干精轧机架，该热连轧生产线中，精轧机3包括精轧机架F1-F7。该热连轧生产线的生产工艺是：首先坯料经加热炉1板坯加热，其次经高压水除磷，之后经粗轧机2进行粗轧，然后切头切尾，再经精轧机3精轧，之后经层流冷却装置4进行层流冷却，最后由卷取机5进行卷取获得热轧带钢成品。粗轧后的板坯也称中间坯。在实际热轧带钢生产中，由于温度不均匀、粗轧两侧辊缝偏差、粗轧轧辊打滑等原因，中间坯往往存在如图2所示的一定镰刀弯(即形状如镰刀的弯曲)，对后续精轧轧制稳定性造成不利影响，容易导致精轧出现轧破甚至跑偏废钢等事故。然而目前对此缺乏有效的控制手段，生产中操作工需要根据实际轧制情况进行及时干预，具有较大的不确定性和误差。随着高强度热轧板带产品以及薄、硬规格产品的日益增多，热轧轧制镰刀弯、跑偏等问题日益突出，成为热轧生产焦点问题之一。镰刀弯问题源于非对称轧制，即轧机入口与出口板坯比例楔形不相等。造成非对称轧制的因素众多，主要包括轧件、轧机和轧制对中性三方面。轧件方面的因素包括板坯来料的镰刀弯、楔形度和温度均匀性。对于板坯来料的温度均匀性导致的非对称轧制问题，专利JP62197209A、JP06007818A公开了一种基于温度检测的镰刀弯和跑偏控制方法，是通过在轧机入口安装温度检测装置，测量板坯横向温度差，由此得到轧机两侧轧制力偏差和辊缝偏差，并对轧机两侧辊缝进行补偿，从而实现镰刀弯和跑偏控制。但该方法对于板坯来料的镰刀弯和楔形度导致的跑偏和镰刀弯无法控制。专利JP62054511A公开了一种基于视觉检测的镰刀弯控制方法，即通过轧机出口安装高速相机，实时检测带钢位置，并把跑偏信息传递给轧机压下系统，动态调整轧机两侧压下，从而实现镰刀弯和跑偏控制。该方法可解决各种因素导致的跑偏和镰刀弯问题，但由于需要安装板坯位置检测与自动跑偏控制系统，实施投资大，周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法，该方法可解决由于粗轧中间坯存在镰刀弯而影响精轧轧制稳定性的问题，减少跑偏废钢，提高热轧带钢产品板形质量。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法，包括步骤：(1)选定控制范围：所述控制范围为沿中间坯的长度方向距中间坯的头部端的距离为X的控制段；(2)确定镰刀弯C值：以中间坯在其长度方向上距头部端距离为X的位置的对中值C1为基准，将所述控制范围内的各点的实际对中值C2减去C1，得到所述各点的镰刀弯C值，C的单位为mm；(3)按照下述模型得到第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi：式中：ΔGapi为第i机架的单侧辊缝调节量，单位为mm；C表示带钢镰刀弯C值(mm)；Km表示轧机刚度系数，其单位为KN/mm；Ks表示塑性变形系数，其单位为KN/mm；hi表示第i机架的出口厚度，其单位为mm；h0表示中间坯厚度，其单位为mm；W表示带钢成品宽度，其单位为mm；Ki表示第i机架的增益系数，其为无量纲；(4)将上述确定的第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi传输给压下控制系统进行执行。本专利技术的总体构思是考虑到中间坯镰刀弯对精轧的跑偏影响，采用精轧前对中间坯镰刀弯对中数据进行检测，并基于该检测得到的中间坯镰刀弯对中数据计算出各精轧机架中精轧辊的单侧辊缝调节量，再通过压下控制系统按照该单侧辊缝调节量进行辊缝调节的方法，实现调平补偿，以消除中间坯镰刀弯对精轧的跑偏影响，从而解决由于粗轧中间坯存在镰刀弯而影响精轧轧制稳定性的问题，减少跑偏废钢，提高热轧带钢产品板形质量。本专利技术的根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法中，步骤(1)选定控制范围的原因是通常在中间坯的两端镰刀弯比较明显，步骤(2)中的作为对中数据的所述对中值C1和C2通常由宽度仪检测得到，步骤(3)中的模型用于计算精轧机架中第i机架的精轧辊的单侧辊缝调节量ΔGapi，步骤(4)中的压下控制系统用于执行辊缝调节。本专利技术的根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法可以由工业控制计算机配合宽度仪和精轧机架的压下控制系统实现，其中宽度仪用于检测中间坯镰刀弯对中数据，工业控制计算机用于构建步骤(3)中的模型、相关数据的计算和传输以及流程控制，精轧机架的压下控制系统用于执行辊缝调节。进一步地，本专利技术所述的方法中，在所述步骤(2)后还具有步骤(2a)：将各点的镰刀弯C值正/负方向的幅值与一设定的C值幅值阈值进行比较，如果C值正/负方向的幅值小于等于所述C值幅值阈值，则进行步骤(3)，如果C值正/负方向的幅值大于所述C值幅值阈值，则将所述C值幅值阈值作为C值正/负方向的幅值以进行步骤(3)。其中，所述C值幅值阈值按照经验选取。进一步地，本专利技术所述的方法中，在所述步骤(3)后还具有步骤(3a)：将第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi正/负方向的幅值与一设定的调节量幅值阈值进行比较，如果第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi正/负方向的幅值小于等于所述调节量幅值阈值，则进行步骤(4)，如果第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi正/负方向的幅值大于所述调节量幅值阈值，则将所述调节量幅值阈值作为第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi正/负方向的幅值以进行步骤(4)。其中，所述调节量幅值阈值按照经验选取。更进一步地，在本专利技术所述或上述的方法中，所述步骤(1)中，X的取值范围为0.5-30m。更进一步地，在上述方法中，X的取值范围为5-15m。上述方案中，所述X的取值范围应当至少包括明显的中间坯镰刀弯，从而达到较好的消除中间坯镰刀弯对精轧的跑偏影响的效果。更进一步地，在本专利技术所述或上述的方法中，对于F1-F4机架，Km的取值范围为6000-6800KN/mm；对于F5-F7机架，Km的取值范围为5600-6400KN/mm。更进一步地，在本专利技术所述或上述的方法中，Ks的取值范围为1000-40000KN/mm。更进一步地，在本专利技术所述或上述的方法中，hi的取值范围为1.2-30mm。上述方案中，Km、Ks以及hi为精轧机架的参数，在某些实施方式中，精轧机架包括F1-F7七台机架。更进一步地，在本专利技术所述或上述的方法中，h0的取值范围30-60mm。更进一步地，在本专利技术所述或上述的方法中，W的取值范围700-1800mm。本专利技术所述的根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法，其与现有技术相比具有以下优点：(1)可控制由板坯来料的镰刀弯和楔形度导致的跑偏和镰刀弯，有效减少精轧跑偏、轧破甩尾和废钢，提高热轧轧制稳定性；(2)由于本专利技术方法对中间坯的检测和对辊缝调节控制不是同步实施的，因此对检测和控制的同步性和实时性要求不高，检测和控制设备的成本低廉；(3)即便再高的同步性也不可能完全同步，控制效果无法达到最佳，而本专利技术方法的检测和控制的非同步保证了最佳的控制效果。附图说明图1为一种热轧带钢的热连轧生产线的结构示意图。图2为镰刀弯示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法，其特征在于，包括步骤：(1)选定控制范围：所述控制范围为沿中间坯的长度方向距中间坯的头部端的距离为X的控制段；(2)确定镰刀弯C值：以中间坯在其长度方向上距头部端距离为X的位置的对中值C1为基准，将所述控制范围内的各点的实际对中值C2减去C1，得到所述各点的镰刀弯C值，C的单位为mm；(3)按照下述模型得到第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi：

【技术特征摘要】
1.一种根据中间坯镰刀弯控制精轧机架跑偏的方法，其特征在于，包括步骤：(1)选定控制范围：所述控制范围为沿中间坯的长度方向距中间坯的头部端的距离为X的控制段；(2)确定镰刀弯C值：以中间坯在其长度方向上距头部端距离为X的位置的对中值C1为基准，将所述控制范围内的各点的实际对中值C2减去C1，得到所述各点的镰刀弯C值，C的单位为mm；(3)按照下述模型得到第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi：式中：ΔGapi为第i机架的单侧辊缝调节量，单位为mm；C表示带钢镰刀弯C值(mm)；Km表示轧机刚度系数，其单位为KN/mm；Ks表示塑性变形系数，其单位为KN/mm；hi表示第i机架的出口厚度，其单位为mm；h0表示中间坯厚度，其单位为mm；W表示带钢成品宽度，其单位为mm；Ki表示第i机架的增益系数，其为无量纲；(4)将上述确定的第i机架的单侧辊缝调节量ΔGapi传输给压下控制系统进行执行。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(2)后还具有步骤(2a)：将各点的镰刀弯C值正/负方向的幅值与一设定的C值幅值阈值进行比较，如果C值正/负方向的幅值小于等于所述C值幅值阈值，则进行步骤(3)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运华，荣鸿伟，骆磊，郁华军，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31