一种冷连轧机飞剪自动剪切的速度控制方法

摘要

一种冷连轧机飞剪自动剪切的速度控制方法，属于冷轧板剪切速度控制方法技术领域，用于控制冷轧带钢飞剪自动剪切速度。其技术方案是：当带钢厚度h≤1.5mm时，飞剪剪切速度v=；当带钢厚度h＞1.5mm时，飞剪剪切速度v=180～280m/min，此时带钢的卷取速度不应超过飞剪剪切速度的0.6倍。本发明具有以下突出特点和显著效果：（1）有效解决了冷连轧机飞剪自动剪切堆钢的问题，保证了冷连轧机连续运行的稳定性。（2）提高了冷连轧机产品的头尾厚度精度，提升了冷轧产品质量。（3）飞剪由手动剪切变为自动剪切，缩短了单卷的生产时间，提高了冷连轧机组的机时产量，同时也降低了吨钢成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种解决冷连轧机飞剪自动剪切堆钢的飞剪速度控制方法，特别适用于冷轧带钢生产与控制，属于冷轧板剪切速度控制方法技术领域。

背景技术

飞剪是冷连轧机重要的组成部分，飞剪根据机组的指令，将连续轧制出的无头带钢在不停机的情况下，按卷重或卷径进行在线分切，以满足生产线下道工序和客户对钢卷的分切要求。为了满足较高的作业效率和产品质量要求，采用飞剪来剪切带钢，使冷连轧生产线的生产连续化显得越来越重要。随着冷轧生产的不断发展和飞剪本身的不断完善，飞剪将得到越来越广泛的应用。而在实际生产过程中，飞剪如果不能实现稳定运行，将会对带钢头尾厚度精度和机组产量造成影响，还会增加操作人员的工作强度。

冷连轧机飞剪自动剪切时的飞剪速度对于飞剪运行的稳定性起着至关重要的作用。由于冷连轧机设备布局，导致飞剪在自动剪切厚度1.5mm以上规格带钢时会使带钢头部向下弯曲程度较大，采用1.5mm及以下规格带钢时的飞剪速度时会发生剪切堆钢情况，因此需要根据带钢的不同厚度采用相应的飞剪速度控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷连轧机飞剪自动剪切速度控制方法，采用这种速度控制方法，可以根据不同的带钢厚度采用不同的飞剪速度，以解决自动剪切堆钢的问题，使带钢头尾厚度精度得到更好的控制，同时提高了冷连轧机组的产量。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种冷连轧机飞剪自动剪切速度控制方法，它采用以下方案：

带钢厚度小于或等于1.5mm时，飞剪采用以下剪切速度                                               ：

式中的相关变量为：

：剪切线速度计算值，m/min；

：卷取速度，m/min；

=280.7，考虑剪刃的转鼓半径，mm；

=2446000，常数；

=0.0015，常数；

I=563，飞剪的转动惯量，kg·m²；

h：带钢的出口厚度，mm；

W：带钢宽度，mm；

=0.14，常数。

上述冷连轧机飞剪自动剪切速度控制方法，当带钢厚度h＞1.5mm时，飞剪剪切速度v=180~280m/min，此时带钢的卷取速度不应超过飞剪剪切速度的0.6倍。

本发明具有以下突出特点和显著效果：

（1）在实际生产过程中，带钢厚度大于1.5mm时飞剪自动剪切后带钢头部呈向下弯曲状态，并且带钢随着带钢厚度的增加，向下弯曲程度越严重。由于带钢头部向下弯曲，而使带钢头部比出口导板的高度要低，造成飞剪自动剪切堆钢情况。本发明根据不同的带钢厚度采用不同的飞剪速度控制方法，有效地解决了冷连轧机飞剪自动剪切堆钢的问题，保证了冷连轧机连续运行的稳定性。

（2）提高了冷连轧机产品的头尾厚度精度，提升了冷轧产品质量。

（3）飞剪由手动剪切变为自动剪切，缩短了单卷的生产时间，提高了冷连轧机组的机时产量，同时也降低了吨钢成本。

附图说明

图1是冷连轧机飞剪自动剪切速度控制流程图；

图2是冷连轧机飞剪结构示意图；

图3是冷连轧机飞剪初始位置示意图；

图4是冷连轧机飞剪剪切位置示意图；

图5是飞剪剪刃端面与出口导板在同一径向位置时的示意图；

图6是剪转鼓平直段处于水平位置时的示意图；

图7是带钢第二次处于最高位时的示意图。 

图中标记如下：下剪刃1、出口导板2、上剪刃3、上转鼓4、入口导板5、下转鼓6。 

具体实施方式

 图中显示，从剪切过程的分解图（图3～图7）来看，图3为飞剪剪切初始位置示意图，此时飞剪开始启动；图4为飞剪剪切时刻位置示意图，此时飞剪剪刃与带钢接触以剪断带钢；图5为飞剪剪刃端面与出口导板在同一径向位置时的示意图，此时带钢剪切后的带头在飞剪转鼓的圆弧段上并且带头远高于出口导板的高度，但带钢头部并未到达出口导板的最前端位置；图6为飞剪转鼓平直段处于水平位置时的示意图，此时带钢处于最低位，如果带头在此位置之前已经超过出口导板最前端位置就能顺利完成自动剪切程序；图7为带钢第二次处于最高位时的示意图，此时带头在此位置附近超过出口导板最前端位置就能顺利完成自动剪切程序。

为了避免发生堆钢情况，有两种控制带钢头部高度超过出口导板而不堆钢的飞剪剪切速度控制方法：

（1）为了使带钢头部在剪刃剪切端面处于365°位置（带钢处于最低位置）之前到达出口导板最前端，此时飞剪的剪切速度不能超过一个速度给定值，该速度给的值必须大于带钢运行速度；

（2）为了使带钢头部在剪刃剪切端面处于365°位置（带钢处于最低位置）之后到达出口导板最前端，此时飞剪的剪切速度，必须超过一个速度给定值，同样该速度给的值必须大于带钢运行速度。

在实际生产过程中，带钢厚度大于1.5mm时飞剪自动剪切后带钢头部呈向下弯曲状态，并且带钢随着带钢厚度的增加，向下弯曲程度越严重。在飞剪自动剪切厚度大于1.5mm的带钢采用控制方法（1）时，即使带钢头部在剪刃剪切端面处于365°位置（带钢处于最低位置）之前到达出口导板最前端，但由于带钢头部向下弯曲，而使带钢头部比出口导板的高度要低，造成飞剪自动剪切堆钢情况。所以应该根据不同的带钢厚度采用不同的飞剪速度控制方法，即带钢厚度不大于1.5mm时飞剪的剪切速度采用控制方法（1），带钢厚度大于1.5mm时飞剪的剪切速度采用控制方法（2）。

焊缝到飞剪的距离小于3.5m时开始计算剪切速度，飞剪的速度以出口Carrousel卷筒的速度为基准，同时与带钢的宽度、厚度、飞剪转动惯量、转鼓半径及剪刃高度有关。

本发明的技术方案是：

（1）带钢厚度小于或等于1.5mm时，飞剪采用以下剪切速度：

式中的相关变量为：

：剪切线速度计算值，m/min；

：卷取速度，m/min；

=280.7，考虑剪刃的转鼓半径，mm；

=2446000，常数；

=0.0015，常数；

I=563，飞剪的转动惯量，kg·m²；

h：带钢的出口厚度，mm；

W：带钢宽度，mm；

=0.14，常数。

（2）当带钢厚度h＞1.5mm时，飞剪剪切速度v=180~280m/min，此时带钢的卷取速度不应超过飞剪剪切速度的0.6倍。

采用上述公式计算出的飞剪剪切速度与卷取速度有关，其值比卷取速度略微大一些，但不会超过很多，即满足飞剪速度控制方法（1）。为了使带钢厚度1.5mm以上规格实现自动剪切，需要对飞剪剪切速度进行分段设定。

当带钢厚度h≤1.5mm时，飞剪剪切速度v=；

当带钢厚度h＞1.5mm时，飞剪剪切速度v=180~280m/min，此时带钢的卷取速度不应超过飞剪剪切速度的0.6倍。

本发明专利的实施例分别为：

1）当带钢厚度为1.2mm，宽度为1250mm时，带钢的卷取速度为150m/min，飞剪剪切速度为158.08m/min，能够顺利完成自动剪切。

2）当带钢厚度为1.6mm，宽度为1250mm时，飞剪剪切速度为180m/min，带钢卷取速度为80m/min，能够顺利完成自动剪切。

3）当带钢厚度为1.8mm，宽度为1250mm时，飞剪剪切速度为200m/min，带钢卷取速度为100m/min，能够顺利完成自动剪切。

4）当带钢厚度为2.0mm，宽度为1250mm时，飞剪剪切速度为280m/min，带钢卷取速度为120m/min，能够顺利完成自动剪切。