热粗轧轧制辊缝动态设定方法

摘要

本发明涉及一种热粗轧轧制辊缝动态设定方法，属于金属轧制控制技术领域。该方法依次确定液压缸工作行程和液压压下辊缝设定值范围；计算钢卷各道次液压压下辊缝设定值并将最大液压缸工作行程设为钢卷第一道次液压压下辊缝设定值；计算钢卷各道次电动压下辊缝设定值；根据实际测量钢卷各道次液压压下辊缝实际值计算下一块钢卷各道次液压压下辊缝设定值偏差，并计算下一块钢卷各道次液压压下辊缝设定值；判断下一块钢卷最后一道次液压压下辊缝设定值是否小于液压压下辊缝最小值，根据判断结果重复上述过程直至最后一块钢卷。该方法可以减少液压缸磨损和辊缝设定时间并保证全程辊缝调整精度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种热粗轧时对轧制辊缝进行设定的方法，属于金属轧制控制技术领域。 

背景技术

现有热轧厂粗轧时调整轧机辊缝的常见方法是在全程(全道次)轧制时，采用电动和液压压下来调整每道次轧制辊缝，其中辊缝调整主要是靠电动压下，液压压下用于辊缝微调。这样，每道次压下的总辊缝值都是由电动压下辊缝值和液压压下辊缝值组成的。 

现有传统调整轧机辊缝的具体方法过程是：首先给出一个固定的液压压下辊缝值(即液压压下辊缝设定值或液压缸伸出位置设定值)，然后用设定的每道次压下总辊缝值减去该液压压下辊缝设定值求得每道次的电动压下辊缝设定值，然后按照该电动压下辊缝设定值进行电动压下；但由于通常实际电动压下的辊缝值(即电动压下辊缝实际值)与电动压下辊缝设定值有误差，因此在电动压下后需要作液压压下(微调)以补偿该误差，从而满足每道次的总辊缝值要求。由于液压压下辊缝设定值(即液压缸位置设定值)是一固定值，出于减少液压动作阻尼考虑，因此一般将液压缸伸出位置都设置在液压缸的中间位置(即液压压下辊缝设定值是液压缸行程的一半)；而且液压缸在每道次轧制作出微调压下后都要回到液压缸的中间位。这就带来问题是：液压缸长期在中位附近频繁伸缩动作，导致液压缸中位附近的磨损很大，一般来说液压缸的任一位置磨损量超过0.8mm就不能修复。 

经检索，申请号为CN200310119007.7的中国专利公开了一种“中厚板轧机无回缩变精度快速辊缝设定法”，该方法放弃了上述传统全程电液联动调整轧机辊缝，而是在前几道次轧制时全用电动压下调整轧机辊缝，后几道次轧制时全用液压压下调整轧机辊缝，以此来节省 液压缸回缩的时间和液压微调的次数并提高辊缝设定速度，从而提高轧制节奏和产量。但该方法存在的问题是：1)在实际生产中，液压缸的调节时间占辊缝调节总时间的比例很小，真正影响时间的应该是电动压下，因此后几道次轧制全用液压压下调整轧机辊缝虽然节省液压缸回缩的时间和液压微调的次数，但并不能节省整个辊缝调节总时间，因此并不能提高轧制节奏和产量；2)更重要的是，前几道次辊缝调整也有很高的精度要求，该方法前几道次辊缝完全用电动压下调整大大降低辊缝调节精度，没有哪个生产厂会为了提高轧制速度而舍弃前几道次辊缝调整的精度。 

发明内容

针对上述现有传统调整轧机辊缝方法存在的液压缸中位磨损失效问题，及上述现有分道次分别电动和液压调整轧机辊缝方法存在的精度低、速度不高问题。本发明要解决的技术问题是：提出一种用于热粗轧工序中，能够减少液压缸中位磨损、保证全程轧制辊缝调整精度并缩短辊缝设定时间的轧制辊缝设定方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种热粗轧轧制辊缝动态设定方法，包括以下步骤： 

第一步：根据液压缸机械行程Lmax和液压缸软限位值R确定液压缸工作行程范围(R，Lg)，其中Lg是最大液压缸工作行程，Lg＝Lmax-R； 

第二步：根据第一步确定的液压缸工作行程范围确定液压压下辊缝设定值范围(Cmin，Lg)，其中Cmin是最小液压压下辊缝设定值，Cmin＝[(Lg-R)/(N+1)]+R； 

第三步：根据第二步确定的液压压下辊缝设定值范围并利用算式Ly＝Lg-[(Lmax-2R)/(N+1)]*(i-1)计算钢卷各道次的液压压下辊缝设定值Ly，将最大液压缸工作行程设为钢卷第一道次的液压压下辊缝设定值，算式中i是轧制道次数，算式中N是轧制道次总数； 

第四步：根据钢卷各道次预设的总辊缝设定值Lz和第三步确定的钢卷各道次的液压压下辊缝设定值，利用算式L_d＝Lz-Ly计算出钢卷各道次的电动压下辊缝设定值L_d； 

第五步：根据实际测量的钢卷各道次的液压压下辊缝实际值L_i并利用算式 计算下一块钢卷各道次的液压压下辊缝设定值偏差ΔHGC，用第三步确定的钢卷各道次的液压压下辊缝设定值减去液压压下辊缝设定值偏差得到下一块钢卷五道次的液压压下辊缝设定值； 

第六步：判断下一块钢卷最后一道次液压压下辊缝设定值是否小于液压压下辊缝最小值； 

如果下一块钢卷最后一道次液压压下辊缝设定值大于液压压下辊缝最小值，则转到第四步开始往下重复执行； 

如果下一块钢卷的最后一道次液压压下辊缝设定值小于液压压下辊缝最小值，则转到第三步开始往下重复执行； 

如此循环直至最后一块钢卷。 

本发明的热粗轧轧制辊缝动态设定方法，由于使液压缸在同一批次钢卷的液压压下辊缝设定值范围内均进行伸出动作(即每一道次均进行了液压压下辊缝微调)；而且液压缸是逐渐伸出的并直到某一钢卷最后道次的液压压下辊缝设定值小于液压压下辊缝最小值时，液压缸才回缩到起始点最大液压缸工作行程Lg处(即减少了液压缸伸出后的回缩次数)；因此带来的有益效果是：1)使液压缸的有效使用范围大大增加，充分利用了液压缸的全部工作位置，减少液压缸中位局部缸体磨损，大大提高了液压缸的在线使用率；2)保证全程轧制辊缝调整精度；3)减少辊缝设定时间，从而提高轧制效率。 

附图说明

下面结合附图对本发明的热粗轧轧制辊缝动态设定方法作进一步说明。 

图1是本发明实施例热粗轧轧制辊缝动态设定方法所用轧机的电动和液压压下结构示意图。 

图2是本发明实施例热粗轧轧制辊缝动态设定方法中第一块钢卷五道次的液压压下辊缝设定值的变化图。 

图3是本发明实施例热粗轧轧制辊缝动态设定方法中第二块钢卷五道次的液压压下辊缝设定值的变化图。 

具体实施方式

实施例 

本实施例的热粗轧轧制辊缝动态设定方法以现有粗轧可逆式轧机为例说明。该轧机的电动和液压压下结构如图1所示，其液压缸机械行程L_max为60mm，液压缸软限位值R设定为2mm。本实施例的设定方法假设实际作业时有20块钢卷，钢卷ID号为20072923010-20072923019，钢种均是SPHC，板坯原始厚度均为170mm，要求粗轧中间坯厚度为38mm，实行五道次(即轧制道次总数N＝5)轧制，五道次预设的总辊缝设定值L_z1、L_z2、L_z3、L_z4和L_z5分别为100mm、84mm、68mm、52mm、38mm。本实施例设定方法的流程如图1所示，包括以下步骤： 

第一步：根据液压缸机械行程L_max和液压缸软限位值R确定液压缸工作行程范围(R，Lg)，其中Lg是最大液压缸工作行程(或叫最大液压压下辊缝设定值)，Lg＝L_max-R。由上述数据及以下算式可得本实施例的最大液压缸工作行程Lg＝60mm-2mm＝58mm，因此液压缸工作行程范围为(2mm，58mm)。 

第二步：根据第一步确定的液压缸工作行程范围确定液压压下辊缝设定值范围(C_min，Lg)，其中C_min是最小液压压下辊缝设定值，C_min＝[(Lg-R)/(N+1)]+R。由上述数据可得最小液压压下辊缝设定值C_min＝[(58-2)/(5+1)]+2＝11.4mm，因此液压压下辊缝设定值范围为(11.4mm，58mm)。 

第三步：根据第二步确定的液压压下辊缝设定值范围利用算式L_y＝Lg-[(L_max-2R)/(N+1)]*(i-1)计算钢卷五道次的液压压下辊缝设定值L_y(也可以叫液压缸位置设定值)，将最大液压缸工作行程Lg设为钢卷第一道次的液压压下辊缝设定值；算式中i是轧制道次数，i是轧制道次数，N是轧制道次总数。 

例如，对于ID号20072923010的第一块钢卷来说，将最大液压缸工作行程Lg设为该第一块钢卷第一道次的液压辊缝设定值L_y1-1，即L_y1-1＝Lg＝58mm；该第一块钢卷的剩余四道次的液压辊缝设定值L_y1-2、L_y1-3、L_y1-4和L_y1-5分别计算如下： 

L_y1-2＝58-[(58-2)/(5+1)]*(2-1)＝48.6mm 

L_y1-3＝58-[(58-2)/(5+1)]*(3-1)＝39.3mm 

L_y1-4＝58-[(58-2)/(5+1)]*(4-1)＝30mm 

L_y1-5＝58-[(58-2)/(5+1)]*(5-1)＝20.7mm；如图2所示。 

其他ID号钢卷的计算与ID号20072923010的第一块钢卷的计算类同，在此不再赘述。 

第四步：根据钢卷五道次预设的总辊缝设定值Lz(五道次的总辊缝设定值分别是L_z1、L_z2、L_z3、L_z4和L_z5)和第三步确定的钢卷五道次的液压压下辊缝设定值L_y，利用算式L_d＝L_z-L_y计算出钢卷五道次的 电动压下辊缝设定值L_d。 

例如，对于ID号20072923010的第一块钢卷来说，其五道次的 电动压下辊缝设定值L_d1-1、L_d1-2、L_d1-3、L_d1-4和L_d1-5分别是： 

L_d1-1＝L_z1-L_y1-1＝100-58＝42mm 

L_d1-2＝L_z2-L_y1-2＝84-48.6＝35.2mm 

L_d1-3＝L_z3-L_y1-3＝68-39.3＝28.7mm 

L_d1-4＝L_z4-L_y1-4＝52-30＝22mm 

L_d1-5＝L_z5-L_y1-5＝38-20.7＝17.3mm； 

其他ID号钢卷五道次电动压下辊缝设定值的计算与ID号20072923010第一块钢卷的计算类同，在此不再赘述。 

第五步：根据实际测量的第一钢卷五道次液压压下辊缝实际值L_i(由于液压和电动执行误差，实际轧制的辊缝值总是与设定值有偏差)并利用算式 计算下一块钢卷五道次的液压压下辊缝设定值偏差ΔHGC，用第三步确定的第一钢卷五道次的液压压下辊缝设定值减去液压压下辊缝设定值偏差ΔHGC得到下一块钢卷五道次的液压压下辊缝设定值。 

例如，经实际测量ID号20072923010的第一块钢卷五道次的液压压下辊缝实际值分别为56mm、47mm、38mm、28mm、19mm，则ID号20072923011的下一块钢卷5道次的液压压下辊缝设定值偏差ΔH＝{|56-58|+|47-48.6|+|38-39.3|+|28-30|+|19-20.7|}/5＝1.7mm；则ID号20072923011的下一块钢卷五道次液压压下辊缝设定值L_y2-1、L_y2-2、L_y2-3、L_y2-4和L_y2-5分别是： 

L_y2-1＝58-1.7＝56.3mm 

L_y2-2＝48.6-1.7＝46.9mm 

L_y2-3＝39.3-1.7＝37.6mm 

L_y2-4＝30-1.7＝28.3mm 

L_y2-5＝20.7-1.7＝19mm；如图3所示。 

其他ID号钢卷五道次液压压下辊缝设定值的计算与ID号20072923011下一块钢卷的计算类同，在此不再赘述。 

第六步：判断下一块钢卷最后一道次(本实施例是第五道次)液压压下辊缝设定值是否小于液压压下辊缝最小值C_min； 

如果下一块钢卷最后一道次液压压下辊缝设定值大于C_min，则转到第四步开始往下重复执行。 

如果下一块钢卷的最后一道次液压压下辊缝设定值小于C_min，则转到第三步开始往下重复执行。 

如此循环直至最后一块钢卷。 

例如，ID号20072923011的下一块钢卷(即第二块钢卷)第五道次的液压压下辊缝设定值L_y2-5(19mm)＞C_min(11.4mm)，则回到第四步计算ID号20072923011的第二块钢卷五道次的电动压下辊缝设定值L_d2-1、L_d2-2、L_d2-3、L_d2-4和L_d2-5分别是： 

L_d2-1＝L_z1-L_y2-1＝100-56.3＝43.7mm 

L_d2-2＝L_z2-L_y2-2＝84-46.9＝37.1mm 

L_d2-3＝L_z3-L_y2-3＝68-37.6＝30.4mm 

L_d2-4＝L_z4-L_y2-4＝52-28.3＝23.7mm 

L_d2-5＝L_z5-L_y2-5＝38-19＝19mm； 

接着进行第五步，计算再下一块钢卷(即ID号20072923012的第三块钢卷)的液压压下辊缝设定值，其计算与上述ID号20072923011的第二块钢卷的计算类同，在此不再赘述；如此循环直至最后一块钢卷。 

当轧制到ID号20072923021的第12块钢时，经过计算其第五道次的液压压下辊缝设定值L_y12-5＝9.7mm＜11.4mm，则转到第三步开始往下重复执行，此时就将ID号20072923021的第12块钢卷第一道次的液压压下辊缝设定值L_y12-1设为液压缸工作行程Lg，即 L_y12-1＝Lg＝58mm，如此循环直至最后一块钢卷。 

从上述实施例及图2、图3中可以看出：液压缸在同一批次钢卷的液压压下辊缝设定值范围(11.4mm，58mm)内均进行了动作；而且直到第12块钢(即第55次轧制)时液压缸才回缩到起始点(即最大液压缸工作行程Lg＝58mm处)。这样带来的好处是：1)使液压缸的有效使用范围大大增加，充分利用了液压缸的全部工作位置，减少液压缸中位局部缸体磨损，大大提高了液压缸的在线使用率；2)保证全程轧制辊缝调整精度；3)减少辊缝设定时间，从而提高轧制效率。 

本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。