一种提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精度的方法

摘要

本发明公开了一种提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精度的方法，包括以下步骤：在带钢头部、尾部各标记四个跟踪点及对应跟踪点的立辊轧机辊缝预设值；计算跟踪点到达立辊轧机的时间点；以及控制立辊轧机的辊缝值在上述时间点内达到所述预设值。本方法通过控制带钢头部和尾部不同部位到达立辊轧机时，立辊轧机的辊缝值不同，从而降低粗轧机对带钢反复轧制时，带钢头部和尾部的宽度短缺部分的长度以及降低短缺尺寸。

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁加工技术领域，具体涉及一种提高热连轧生产时带钢头尾 部宽度精度的方法。

背景技术

在带钢热连轧生产中，为保证出厂带钢的规格符合要求，需要将不符合尺 寸要求的带钢头部和尾部切掉。由于粗轧机对带钢的反复轧制会引起带钢头部 和尾部的宽度短缺部分的长度加大和短缺尺寸加大，这种情况会加大带钢切头 的损耗率，并对降低成品的宽度质量指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精度的方法， 能够降低粗轧机对带钢反复轧制时，带钢头部和尾部的宽度短缺部分的长度以 及降低短缺尺寸。

本发明的一个实施例提供了一种提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精度的 方法，包括以下步骤：在带钢头部、尾部各标记四个跟踪点及对应跟踪点的立 辊轧机辊缝预设值；计算跟踪点到达立辊轧机的时间点；以及控制立辊轧机的 辊缝值在上述时间点内达到所述预设值。

本发明提供的提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精度的方法，通过控制带 钢头部和尾部不同部位到达立辊轧机时，立辊轧机的辊缝值不同，从而降低粗 轧机对带钢反复轧制时，带钢头部和尾部的宽度短缺部分的长度以及降低短缺 尺寸。

附图说明

图1所示为本发明的提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精度的方法的一个 实施例的流程图；

图2所示为热连轧生产工艺过程图；

图3所示为本发明的一个实施例所用的西门子TDC控制器系统配置图；

图4所示为带钢头部到达立辊时速度变化示意图；

图5所示为本发明的一个实施例中带钢头部4个跟踪点的分布示意图；

图6所示为本发明的一个实施例中带钢尾部4个跟踪点的分布示意图；

图7是所示为本发明的一个实施例中轧辊定位时速度输出控制示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实 施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1、图2，图1所示为本发明的提高热连轧生产时带钢头尾部宽度精 度的方法的一个实施例100的流程图，图2所示为热连轧生产工艺过程图。实 施例100包括如下步骤101至103。

在步骤101中，在带钢4头部、尾部各标记四个跟踪点及对应跟踪点的立 辊轧机2辊缝预设值。

在本发明的一个实施例中，可以按如表1、表2所示设定跟踪点S1～S8及对 应跟踪点的立辊轧机2辊缝预设值Y₁～Y₈。

  离带钢头部距离 立辊轧机辊缝预设值 头部第一点S1 S₁Y₁头部第二点S2 S₂Y₂头部第三点S3 S₃Y₃头部第四点S4 S₄Y₄

表1

             离带钢尾部距离 立辊轧机辊缝预设值 尾部第一点S5 S₅Y₅尾部第二点S6 S₆Y₆尾部第三点S7 S₇Y₇尾部第四点S8 S₈Y₈

表2

在步骤102中，计算跟踪点到达立辊轧机2的时间点。

在本发明的一个实施例中，步骤102可以进一步包括如下步骤：

在传送带钢4的辊道3上安装热金属检测仪5，测量热金属检测仪5到立辊 轧机2的距离S₀；

热金属检测仪5检测到带钢4头部第一个跟踪点S1时，开始计算带钢4头 部各个跟踪点到达立辊轧机2的时间点；以及

热金属检测仪5检测到带钢4尾部最后一个跟踪点S8时，开始计算带钢尾 4部各个跟踪点到达立辊轧机2的时间点。

使用热金属检测仪5可以避免使用仪表跟踪带钢4位置受现场恶劣环境影 响而出错的问题，减少使用设备的成本。

在本发明的一个实施例中，当热金属检测仪5检测到带钢头部第一个跟踪 点S1时，启动一个积分运算，此时对辊道速度V_辊进行积分，由于辊道速度跟 随轧机速度，所以速度值可以由编码器采集并经过换算得到。当∫dV_辊＝S₀时，表 明带钢4头部正好到达立辊轧机2。

带钢头4部到达立辊轧机2后，轧机立辊已经咬钢，带钢入口速度可以根 据秒流量相等原理计算，如图4所示：

V_入＝V_出×A_E÷W_来

其中：V_入是带钢的入口速度；

V_出是带钢的出口速度；

W_来是带钢的入口宽度；

A_E是带钢的出口宽度。

因V_出＝V_E,V_E为立辊轧机的速度，由传动装置得出，W_来和A_E可以从轧制 规程表得到，三个参数皆为已知量，所以可计算V_入得：

V_入＝V_E×A_E/W_来

参考图5，在带钢4到达立辊时启动新的积分运算，对V_入进行积分，那么

就可以得到：当∫dV_入＝S₁时，带钢4头部上的S1点到达立辊；

当∫dV_入＝S₂时，带钢头部上的S2点到达立辊；

当∫dV_入＝S₃时，带钢头部上的S3点到达立辊；

当∫dV_入＝S₄时，带钢头部上的S4点到达立辊。

参考图6，在本发明的一个实施例中，热金属检测仪5检测到带钢4尾部最 后一个跟踪点S8时，启动积分运算，对带钢4尾部速度进行积分。此时带钢已 经进入平辊轧,1，由于平辊轧机1的压下量和轧制力比立辊轧机2大很多，所以 带钢4是由平辊轧机1带动运动的，那么带钢4在平辊轧机2尾部的速度就应 该以平辊轧机1的速度作为运算的基本量，同样由秒流量相等原理可得：

V_尾＝V_头×H_R÷H_来

其中：V_尾是带钢的尾部速度；

V_头是带钢的头部速度；

H_来是带钢的入口厚度；

H_R是带钢的出口厚度。

因V_头＝V_R,V_R为平辊轧机的速度，H_来和H_R可以从轧制规程表得到，三个 参数皆为已知量，所以可计算出V_尾:

由于热金属检测仪到立辊的距离为S₀，对V_尾进行积分，那么就可以得到：

当∫dV_尾＝S₀-S₅时，带钢尾部上的S5点到达立辊；

当∫dV_尾＝S₀-S₆时，带钢尾部上的S6点到达立辊；

当∫dV_尾＝S₀-S₇时，带钢尾部上的S7点到达立辊；

当∫dV_尾＝S₀-S₈时，带钢尾部上的S8点到达立辊；

当∫dV_尾＝S₀时，带钢尾部离开立辊。

在步骤103中，控制立辊轧机2的辊缝值在上述时间点内达到所述预设值。

在跟踪到带钢4头部、尾部S1～S8这几个点的位置后，立辊轧机2在这几 个点处根据预设的立辊轧机2辊缝值Y1～Y8执行打开闭合动作。将这几个点的 辊缝值连接成曲线，可以形成带钢头尾部收缩轮廓控制曲线。立辊轧机控制机 构按此轮廓控制曲线控制立辊的动作就能达到控制带钢头4尾部宽度的目的。

在本发明的一个实施例中，控制立辊轧机2的辊缝值在规定时间点内达到 预设值的步骤还可以包括如下步骤：

通过辊缝仪读取立辊轧机2的实际辊缝值；

计算实际辊缝值与预设值的差值；

在本发明的一个实施例中，可以设置实际辊缝值与预设值的差值为ΔS。

计算立辊轧机轧辊的移动方向和移动速度；

控制立辊轧机轧辊移动直到立辊轧机的辊缝值在所述时间点内达到所述预 设值。

在本发明的一个实施例中，可以设置立辊轧机立辊的移动速度为V，V与 辊缝偏差ΔS的关系为：

$V=K\sqrt{\left|\mathrm{\Delta S}\right|}$

根据ΔS的正负确定速度V的极性。

在本发明的一个实施例中，K的大小可以根据ΔS的大小分段调整。

在本发明的一个实施例中，可以预设ΔS的最大差值和最小差值，当ΔS的 绝对值大于最大差值时，可以应用极限特性，设置立辊轧机2轧辊的移动速度 设为最大移动速度，当ΔS的绝对值小于最小差值时，认为立辊轧机2的实际辊 缝值已经满足要求，设置立辊轧机2轧辊的移动速为0，不再移动立辊轧机轧辊。 轧辊定位时速度输出控制示意图如图7所示。

在本发明的一个实施例中，带钢4头尾部宽度的控制配置一套西门子TDC 控制器。轧机液压伺服系统、外部检测仪表等信号通过输入模块直接进入系统， 电机速度值信号在传动装置上通过profibus现场总线网络进入系统。与TDC控 制器配套使用的是STEP7编程控制软件，带钢的跟踪算法和轧辊的定位算法是 在STEP7的编程环境中实现，其运算结果通过TDC控制器对外输出。其系统配 置如图3所示。

立辊轧机的侧压装置由AWC液压缸和立辊平衡装置组成，在AWC液压缸 中装有位移传感器，用于位置检测，实测位置将用于轧辊的位置反馈，用来控 制AWC液压缸伺服阀给定的大小，以实现位置的闭环控制。

参考图2，带钢4在轧线上的运送由辊道3和立辊轧机2控制，在进入轧机 前辊道3的运转带动带钢4运动，进入轧机后由平辊轧机1带动。在轧线上安 装有金属热检测仪5，用于检测带钢4到达的位置。轧机速度控制电机上安装有 编码器，用于计算轧机的速度，辊道3的速度以一定的延迟或超前率跟随立辊 轧机4的速度变化。立辊轧机1上安装有压力检测仪，检测轧制带钢时的压力。

带钢4除磷后由辊道3运送到立辊轧机2前，轧机前的金属热检测仪5检 测到带钢4后，轧机开始以轧制速度运行；带钢4头部进入立辊轧机2，此时立 辊轧机2的立辊在带钢宽4度方向轧制，起到控制宽度的目的；随后轧机水平 辊在带钢4厚度方向轧制，带钢4宽度方向自由延展；最后带钢4尾部离开轧 机。

虽然以上述较佳的实施例对本发明做出了详细的描述，但并非用上述实施例限 定本发明。本领域的技术人员应当意识到在不脱离本发明技术方案所给出的技 术特征和范围的情况下，对技术特征所作的增加、以本领域一些同样内容的替 换，均应属本发明的保护范围。