一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法，将传统轧机改为工作辊可沿支撑辊轴心圆周转动的DS轧机，将传统无头轧制的五机架组改为六机架组。各个机架动态错位变规程导致的工作辊抬升和压下均由工作辊沿支撑辊轴心圆周转动控制。当某一机架需要撤辊时，首先待命机架进行轧辊烫辊操作，使待命机架工作辊达到预定的温度和预定的表面质量；然后待命机架工作辊压下，六架工作机架动态错位变规程调整轧制参数；最后撤辊机架工作辊抬升，此时末道次工作机架消除抬辊变厚度区和压辊变厚度区。此方法在换辊时，防止明显的厚度波动，保障板带厚度精度。保障板带厚度精度。保障板带厚度精度。

【技术实现步骤摘要】
一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法


[0001]本专利技术涉及冶金连铸连轧
，尤其涉及一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法。

技术介绍

[0002]热轧薄带钢可用作成品或冷轧的原料，其需求在全世界内日益增长，但是传统带钢热轧工艺能源消耗巨大，不利于节能环保型社会建设。目前国内外的研究热点时开发薄板坯连铸连轧工艺，“以热代冷”生产薄规格板带产品，从而减少能源消耗。热轧板带无头轧制技术(Endless Strip Production，ESP)是目前国内外短流程热轧带钢领域的前沿技术，热轧板带无头轧制技术有以下优势∶可以在高温下趁热打铁，充分利用连铸坯高温的能量，用较低的轧制力产生大的压下量，这和常规热连轧机相比较，可减少2～3座加热炉，并且在高温下轧制，又可大大降低轧制功率，电能消耗大大下降；ESP 在高温下轧制，提高产品的微观结构组织的均匀性，使产品的指标性能有很大提高；整个生产线从连铸到成品卷取机不超过200米，非常紧凑，属于超短流程，设备和厂房投资均减少；生产高品质超薄带钢，部分可代替冷轧产品，直接进行酸洗和镀锌；环保方面，由于轧制线长度短很多，可以减少氧化铁皮的生成量，降低除鳞水的污染，降低温室气体排放，还有利环境保护。
[0003]但是由于ESP生产线产品主要以薄规格板带材产品为主，轧制过程精轧机组的轧辊磨损非常严重，换辊周期一般是常规轧制换辊周期的两倍。由于 ESP是连铸连轧，下游的精轧机组换辊期间，上游的连铸工艺就要被迫停止，严重影响薄板坯连铸连轧的生产效率。针对ESP换辊频繁的问题，公开号 CN105945071A的中国专利技术专利申请并授权了一种实现ESP无头轧制中精轧机组的在线换辊方法，是在五机架的基础上增加了一台备用机架来实现完全不停机的方法，需要通过动态变规程使待命机架投入使用和换辊机架退出轧制同时进行，并且要在极短时间内消除两个轧机产生的轧件楔形区，但仅理论上可能实现，由于液压系统、传动系统的控制精度及响应速度的限制，依旧会在成品带钢中产生5米甚至更长的变厚度区，并且撤辊方式是以工作辊和支撑辊依次抽出机架的方式，故撤辊时间长。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法，在能够及时满足现有工业轧机液压系统、传动系统的控制精度及响应速度的情况下，减小变厚区的长度，缩短撤辊及装辊时间，保证不停机和不影响正常轧制生产。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术所提出的一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法，包括以下步骤：
[0007]所述方法用于六机架布置的无头轧制DS轧机组，正常轧制生产时，由五架机架生产使用；当某一架机架需要撤辊时，待命机架F
j
进行轧辊烫辊操作，压下量为0mm，上下工作辊恰好与板坯上下表面接触，当待命机架F
j
工作辊达到预定的温度和预定的表面质量后，
待命机架F
j
工作辊立即压下，六架机架进行动态错位变规程调整轧制参数，换辊机架F
i
的轧辊被换掉，此时五架工作机架进行动态错位变规程调整轧制参数，末道次工作机架消除抬辊变厚度区和压辊变厚度区，恢复至正常生产状态；具体包括以下步骤：
[0008]S1、收集并输入动态换辊和变规程前后的工艺、板带、机架参数；用 F
n
表示轧机组中轧机的架次，下脚标n值为轧机架次值，且0<n<7并为整数；
[0009]S2、当一架机架F
i
需要撤辊时，各机架调节阶段如下：
[0010]S2.1)待命机架F
j
烫辊阶段：
[0011]待命机架F
j
首先进行烫辊，压下量为0mm，烫辊时间为T1，工作辊位移可分为沿轧制方向的水平位移y＝(R+r)sinθ，运动方向与板坯运动方向一致，沿机架高度方向的竖直位移x＝(R+r)(1
‑
cosθ)，采用轧辊偏移模型、轧辊自转速度模型一、张力控制模型一调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值，此时轧辊自转速度模型一中的前滑系数、前滑系数改变量、后滑系数和后滑系数改变量均为0；
[0012]其中，R为支撑辊半径，r为工作辊半径，θ为同一侧工作辊与支撑辊之间的错位角；
[0013]S2.2)过渡机架组调节阶段：
[0014]当6>i>j且i>1时则执行步骤S2.2.1)，当i＝6时则执行步骤S2.2.2)，当i<j时则执行步骤S2.2.3)：
[0015]S2.2.1)机架组F
j
～F
i
‑1调节辊缝并调辊速：机架组F
j
～F
i
‑1辊缝及辊速分别变为其后一机架的辊缝及辊速，采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型二来调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值；机架组F
i+1
～F6调节辊速：通过张力控制模型二和轧辊自转速度模型二调节其各自轧辊转速，保证F
i+1
～F6各机架在调节过程中后张力保持不变，与此同时轧件产生压辊变厚度区；
[0016]S2.2.2)机架组F
j
～F5调节辊缝并调辊速：机架组F
j
～F5辊缝及辊速分别变为其后一机架的辊缝及辊速，采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型二来调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值，与此同时轧件产生压辊变厚度区；
[0017]S2.2.3)机架组F
i
～F
j
调节辊缝并调辊速：机架组F
i
～F
j
辊缝及辊速分别变为其前一机架的辊缝及辊速，采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型一来调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值；机架组F
j
～F6调节辊速：通过张力控制模型三和轧辊自转速度模型一调节其各自轧辊转速，保证F
j
～F6各机架前张力保持不变，与此同时轧件产生抬辊变厚度区；
[0018]其中，步骤S2.2.1)是撤辊机架非尾部机架时通过逆流换辊使六机架调节轧制参数的步骤，步骤S2.2.2)是撤辊机架是尾部机架时通过逆流换辊使六机架调节轧制参数的步骤，步骤S2.2.3)是通过顺流换辊使六机架调节轧制参数的步骤；当机架组F
m
～F
n
中两个下角标m＝n时，机架组F
m
～F
n
表示为一个机架F
m
或F
n
，尾部机架是指机架F6；
[0019]S2.3)换辊机架F
i
抬辊阶段：
[0020]此时，机架F
i
的辊缝和张力与前一机架F
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法，其特征在于：所述方法用于六机架布置的无头轧制DS轧机组，正常轧制生产时，由五架机架生产使用；当某一架机架需要撤辊时，待命机架F
j
进行轧辊烫辊操作，压下量为0mm，上下工作辊恰好与板坯上下表面接触，当待命机架F
j
工作辊达到预定的温度和预定的表面质量后，待命机架F
j
工作辊立即压下，六架机架进行动态错位变规程调整轧制参数，换辊机架F
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的轧辊被换掉，此时五架工作机架进行动态错位变规程调整轧制参数，末道次工作机架消除抬辊变厚度区和压辊变厚度区，恢复至正常生产状态；具体包括以下步骤：S1、收集并输入动态换辊和变规程前后的工艺、板带、机架参数；用F
n
表示轧机组中轧机的架次，下脚标n值为轧机架次值，且0<n<7并为整数；S2、当一架机架F
i
需要撤辊时，各机架调节阶段如下：S2.1)待命机架F
j
烫辊阶段：待命机架F
j
首先进行烫辊，压下量为0mm，烫辊时间为T1，工作辊位移可分为沿轧制方向的水平位移y＝(R+r)sinθ，运动方向与板坯运动方向一致，沿机架高度方向的竖直位移x＝(R+r)(1
‑
cosθ)，采用轧辊偏移模型、轧辊自转速度模型一、张力控制模型一调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值，此时轧辊自转速度模型一中的前滑系数、前滑系数改变量、后滑系数和后滑系数改变量均为0；其中，R为支撑辊半径，r为工作辊半径，θ为同一侧工作辊与支撑辊之间的错位角；S2.2)过渡机架组调节阶段：当6>i>j且i>1时则执行步骤S2.2.1)，当i＝6时则执行步骤S2.2.2)，当i<j时则执行步骤S2.2.3)：S2.2.1)机架组F
j
～F
i
‑1调节辊缝并调辊速：机架组F
j
～F
i
‑1辊缝及辊速分别变为其后一机架的辊缝及辊速，采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型二来调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值；机架组F
i+1
～F6调节辊速：通过张力控制模型二和轧辊自转速度模型二调节其各自轧辊转速，保证F
i+1
～F6各机架在调节过程中后张力保持不变，与此同时轧件产生压辊变厚度区；S2.2.2)机架组F
j
～F5调节辊缝并调辊速：机架组F
j
～F5辊缝及辊速分别变为其后一机架的辊缝及辊速，采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型二来调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值，与此同时轧件产生压辊变厚度区；S2.2.3)机架组F
i
～F
j
调节辊缝并调辊速：机架组F
i
～F
j
辊缝及辊速分别变为其前一机架的辊缝及辊速，采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型一来调整待命机架F
j
的辊缝和张力使其达到设定值；机架组F
j
～F6调节辊速：通过张力控制模型三和轧辊自转速度模型一调节其各自轧辊转速，保证F
j
～F6各机架前张力保持不变，与此同时轧件产生抬辊变厚度区；其中，步骤S2.2.1)是撤辊机架非尾部机架时通过逆流换辊使六机架调节轧制参数的步骤，步骤S2.2.2)是撤辊机架是尾部机架时通过逆流换辊使六机架调节轧制参数的步骤，步骤S2.2.3)是通过顺流换辊使六机架调节轧制参数的步骤；当机架组F
m
～F
n
中两个下角标m＝n时，机架组F
m
～F
n
表示为一个机架F
m
或F
n
，尾部机架是指机架F6；S2.3)换辊机架F
i
抬辊阶段：此时，机架F
i
的辊缝和张力与前一机架F
i
‑1相同，机架F
i
抬辊，与此同时轧件产生抬辊变厚度区，机架F
i
采用轧辊偏移模型和轧辊自转速度模型一，此时轧辊自转速度模型一中前
滑系数、前滑系数改变量、后滑系数、后滑系数改变量均为0，机架F
i
抬辊结束后，末道次工作机架消除抬辊变厚度区和压辊变厚度区，恢复正常轧制生产阶段，换辊机架F
i
成为新的待命机架；其中，当i<6时，末道次工作机架为机架F6；当i＝6时，末道次工作机架为机架F5。2.根据权利要求1所述的一种DS轧机机组动态错位变规程在线换辊的工艺方法，其特征在于：所述轧辊偏移模型如下所述轧辊偏移模型如下其中Δθ为同一侧工作辊与支撑辊之间的错位角改变量，ΔP
n
为F
n
机架轧制力改变量，P
n
为F
n...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭艳，徐龙飞，郑亚楠，孔玲，戚向东，王玉辉，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：