一种热矫直机反道次矫直时的降负荷控制方法技术

一种热矫直机反道次矫直时的降负荷控制方法，属金属加工处理领域。其通过对钢板的位置进行检测，结合钢板所处道次进行判断，依据钢板头部位置来自动控制矫直机的钢板矫直速度，当钢板头部翘头部分进入矫直机前，将矫直速度降下来，使得翘头部分进入矫直机时，传动扭矩曲线非常平稳；采取延时触发方案，可有效地控制反道次矫直时钢板头部翘头部分对矫直机出口辊道的冲击负荷，不仅达到了保护传动设备的目的，还避免了长时间停机对企业造成的损失。延长了设备使用寿命，有助于提高企业的综合经济效益。可广泛用于热矫直类机械装置的控制领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属板的无切削加工处理领域，尤其涉及一种用于金属板矫直的热矫直机的控制方法。
技术介绍
热矫直机是宝钢厚板部的主要工艺设备之一，布置在加速冷却装置之后，其采用大变形量矫直方案对钢板进行热矫直，用来消除轧后和/或加速冷却后钢板的不平直度。热矫直机的生产工艺主要是根据待矫直钢板的钢种、规格、性能以及钢板的外形、质量的要求来确定矫直工艺参数，如(I)矫直温度矫直温度过高，钢板到冷床上又会重新产生瓢曲和波浪形；矫直温 度过低，钢的屈服点上升，矫直效果不好，而且矫后钢板表面残余应力高，降低了钢的性能，特别是冷弯性能。(2)矫直道次矫直道次取决于每一道次的矫直效果，操作者要根据钢板外形情况、轧制周期、轧件长度和终轧温度等因素来确定矫直道次。(3)矫直压下量矫直压下量也即过矫量，它的大小直接影响钢板矫直弯曲变形的曲率值。压下量过小，曲率值满足不了变形要求，钢板的剩余曲率没有降到规定值以下，此时即使增加矫直道次也不能使钢板平直；若压下量太大，虽可减少矫直道次，但可能造成端部粘辊的事故。宝钢厚板部的5m产线9辊热矫直机投产至今已有6年时间。投产初期，该热矫直机的矫直策略为5道次矫直(金属板每通过热矫直机一次，计为一次矫直过程/次数，业内简称“道次”)，后经优化，将矫直道次减少为3道次，在提高矫直节奏的同时也增加了矫直机的负荷。至2006年底，管线钢开始在该5m产线大规模生产，由于管线钢的生产工艺中包含了 ACC(Accelerate Cooling Control,轧后加速冷却)加速冷却工艺,钢板在经过精轧机轧制和ACC冷却后到达热矫直机时，头部翘头的情况非常严重且普遍。对于这类钢板，当时采用的是“穿带模式”的矫直方法，即钢板到达矫直机之前，操作工通过观察钢板板型，估计翘头部分的高度，从而预先将矫直机辊缝手动抬起(通常为250mm至300mm，而板厚通常为20mm以下)，待钢板头部穿过矫直机后，再下压辊缝，对钢板后半部分进行矫直，直到尾部离开矫直机。在第二道次(即业内俗称的“反道次”)和第三道次矫直时，再采用正常矫直方法进行处理，故在第二、第三道次矫直时就无“预先将矫直机辊缝手动抬起”的操作步骤。上述这种“穿带模式”的矫直方法，可以有效避免钢板头部翘头严重对矫直机入口辊道及传动设备的冲击；但是在钢板的反道次矫直时，由于是采用正常矫直方法，矫直速度达到I. 8m/s，较高的矫直速度仍然会使钢板头部翘头部分在进入矫直机时，对矫直机出口辊道及传动设备造成很大冲击。上述这种矫直方法带来的不利影响主要有(I)辊道表面产生压痕,从而在矫直时使钢板表面产生划伤。生产现场的应对处理措施需停机对辊道表面进行在线修磨，修磨时间通常为15分钟。(2)出口上部辊道吊紧螺栓疲劳断裂。生产现场的应对处理措施更换矫直机工作辊，更换时间最少4小时。(3)出口传动变频器过电流跳电。生产现场的应对处理措施复位后重新送电，处理时间通常为5分钟。鉴于以上停机时间对企业效益会产生的重大影响，如果能够找到一种控制方法，在反道次矫直时，对钢板头部翘头对矫直机出口辊道及传动设备的冲击进行控制，从而降 低此类冲击负荷，那么不仅保护了上述设备，还避免了长时间停机对生产企业造成的经济损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，其通过对钢板的位置进行检测，结合钢板所处道次进行判断，依据钢板头部位置来自动控制矫直机的钢板矫直速度，可有效地控制反道次矫直时钢板头部翘头部分对矫直机出口辊道的冲击负荷，又不影响原有的生产节奏，对现有设备的产量/效率基本无影响，有助于保护传动设备以及延长设备使用寿命。本专利技术的技术方案是提供，包括热矫直机PLC控制系统接受上位中央集中控制系统的矫直参数设定，根据设定参数进行矫直机的相定设定，采集设置在热矫直机两端的4个光栅的输出信号，根据其信号状态来判断钢板的位置，根据钢板与热矫直机的位置关系，控制热矫直机的矫直速度，并将矫直后的实测值上传至上位中央集中控制系统，其特征是A、采用正常工艺流程进行待矫直钢板的第I道次矫直，并上传第I道次矫直实测值；B、第I次正道次矫直结束后，矫直道次数加1，检测第1# 第4#光栅是否处于激活状态；C、若仅第4光栅处于激活状态，则进行第2道次设定值的接收和相应设定；D、检测相应设定是否到位，若设定已经到位，开始第2次矫直过程；E、检测各个光栅是否处于激活状态；F、若第3#、第4#光栅均被激活，启动矫直机内部物料跟踪，以第3#光栅为O位，对待矫直钢板所处位置进行追踪；同时，矫直机设定速度为咬钢速度；G、检测各光栅是否处于激活状态；H、若第2#、第3#、第4#光栅均被激活，则判定待矫直钢板已经完全进入矫直机；I、矫直机的设定速度加速至矫直速度；J、继续检测各个光栅是否处于激活状态；K、当第2#、第3#光栅处于激活状态，第4#光栅处于熄灭状态时，将矫直机的设定速度自动减速至防翘头速度；L、再次检测各个光栅是否处于激活状态；Μ、若仅第1#光栅处于激活状态，其余光栅均为熄灭状态时，将矫直机的设定速度降至0，并将本道次矫直实测值上传；N、第2道次矫直过程结束；O、矫直道次数加1，再按正常流程进行下一道次的矫直工艺过程。进一步的，当第2#、第3#光栅处于激活状态，第4#光栅处于熄灭状态时，延时将矫直机的设定速度减速至防翘头速度。进一步的，当所述的第2#、第3#光栅处于激活状态，第4#光栅处于熄灭状态时，且矫直道次数为2时，触发降速信号，开始计算延时时间，当达到延时时间后，将矫直机的设定速度降为防翘头矫直速度。具体的，上述的延时时间为 延时时间=(9米/矫直速度)_提前量其中，9米为第1#、第2#光栅之间或第3#、第4#光栅之间的距离，提前量为从矫直速度降至矫直速度所需要的时间。其所述的提前量通过下述方法确定at2/2 = (V2-V1)即提前量=产(矫直速度:矫直速画其中，a为矫直机加速度，为矫直机的设备参数；矫直速度为防翘头矫直速度。进一步的，所述的延时时间对整个矫直过程所产生的延时为T= (1-K防裡头)*5· 36/(1(防裡头抑矫直)其中，K ^^^为O. 5，V矫直为正常矫直速度。具体的，当所述的第W、第2#光栅处于激活状态激活，第3#、第4#光栅处于熄灭状态时，则判定待矫直钢板头部的翘头部分已经进入矫直机。更进一步的，所述的咬钢速度为矫直速度的80%。更进一步的，所述的防翘头矫直速度为矫直速度头部=矫直速度*K防裡头其中，O〈 K防裡头〈1，其所述的Kraa根据调试时对比传动扭矩的变化得到。具体的，所述的Kks头为O. 5。与现有技术比较，本专利技术的优点是I.本技术方案通过反道次矫直时根据钢板的位置来控制矫直速度的控制方法，能够有效的降低反道次矫直时，钢板头部翘头部分对矫直机出口辊道的冲击负荷；2.当钢板头部翘头部分进入矫直机前，本控制方法自动将矫直速度降下来，使得翘头部分进入矫直机时，传动扭矩曲线非常平稳；3.采取了延时触发的方案，不会影响矫直节奏，对现有设备的产量/效率基本无影响，有助于保护传动设备以及延长设备使用寿命。附图说明图I是现有矫直机及其各个光栅的布置结构示意图2是现有矫直机的正常矫直工艺流程示意图；图3为本技术方案的反道次矫直工艺流程示意图；图4为反道次矫直时延时降速子循环的工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热矫直机反道次矫直时的降负荷控制方法，包括热矫直机PLC控制系统接受上位中央集中控制系统的矫直参数设定，根据设定参数进行矫直机的相定设定，采集设置在热矫直机两端的4个光栅的输出信号，根据其信号状态来判断钢板的位置，根据钢板与热矫直机的位置关系，控制热矫直机的矫直速度，并将矫直后的实测值上传至上位中央集中控制系统，其特征是：A、采用正常工艺流程进行待矫直钢板的第1道次矫直，并上传第1道次矫直实测值；B、第1次正道次矫直结束后，矫直道次数加1，检测第1#～第4#光栅是否处于激活状态；C、若仅第4光栅处于激活状态，则进行第2道次设定值的接收和相应设定；D、检测设定是否到位，若设定已经到位，开始第2次矫直过程；E、检测各个光栅是否处于激活状态；F、若第3#、第4#光栅均被激活，启动矫直机内部物料跟踪，以第3#光栅为0位，对待矫直钢板所处位置进行追踪；同时，矫直机设定速度为咬钢速度；G、检测各光栅是否处于激活状态；H、若第2#、第3#、第4#光栅均被激活，则判定待矫直钢板已经完全进入矫直机；I、矫直机的设定速度加速至矫直速度；J、继续检测各个光栅是否处于激活状态；K、当第2#、第3#光栅处于激活状态，第4#光栅处于熄灭状态时，将矫直机的设定速度自动减速至防翘头速度；L、再次检测各个光栅是否处于激活状态；M、若仅第1#光栅处于激活状态，其余光栅均为熄灭状态时，将矫直机的设定速度降至0，并将本道次矫直实测值上传；N、第2道次矫直过程结束；0、矫直道次数加1，再按正常流程进行下一道次的矫直工艺过程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾华，丁海绍，张栋，戎戈，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：