本發(fā)明涉及一種控制軋機(jī)機(jī)架跑偏的方法，尤其涉及一種控制精軋機(jī)架跑偏的方法。

背景技術(shù)：

熱軋帶鋼是重要的鋼鐵產(chǎn)品，熱連軋是熱軋帶鋼生產(chǎn)的主要方式之一。圖1示意了一種熱軋帶鋼的熱連軋生產(chǎn)線。如圖1所示，該熱連軋生產(chǎn)線包括加熱爐1、粗軋機(jī)2、精軋機(jī)3、層流冷卻裝置4以及卷取機(jī)5，其中精軋機(jī)3包括若干精軋機(jī)架，該熱連軋生產(chǎn)線中，精軋機(jī)3包括精軋機(jī)架f1-f7。該熱連軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝是：首先坯料經(jīng)加熱爐1板坯加熱，其次經(jīng)高壓水除磷，之后經(jīng)粗軋機(jī)2進(jìn)行粗軋，然后切頭切尾，再經(jīng)精軋機(jī)3精軋，之后經(jīng)層流冷卻裝置4進(jìn)行層流冷卻，最后由卷取機(jī)5進(jìn)行卷取獲得熱軋帶鋼成品。

粗軋后的板坯也稱中間坯。在實(shí)際熱軋帶鋼生產(chǎn)中，由于溫度不均勻、粗軋兩側(cè)輥縫偏差、粗軋軋輥打滑等原因，中間坯往往存在如圖2所示的一定鐮刀彎(即形狀如鐮刀的彎曲)，對后續(xù)精軋軋制穩(wěn)定性造成不利影響，容易導(dǎo)致精軋出現(xiàn)軋破甚至跑偏廢鋼等事故。然而目前對此缺乏有效的控制手段，生產(chǎn)中操作工需要根據(jù)實(shí)際軋制情況進(jìn)行及時(shí)干預(yù)，具有較大的不確定性和誤差。隨著高強(qiáng)度熱軋板帶產(chǎn)品以及薄、硬規(guī)格產(chǎn)品的日益增多，熱軋軋制鐮刀彎、跑偏等問題日益突出，成為熱軋生產(chǎn)焦點(diǎn)問題之一。

鐮刀彎問題源于非對稱軋制，即軋機(jī)入口與出口板坯比例楔形不相等。造成非對稱軋制的因素眾多，主要包括軋件、軋機(jī)和軋制對中性三方面。軋件方面的因素包括板坯來料的鐮刀彎、楔形度和溫度均勻性。對于板坯來料的溫度均勻性導(dǎo)致的非對稱軋制問題，專利jp62197209a、jp06007818a公開了一種基于溫度檢測的鐮刀彎和跑偏控制方法，是通過在軋機(jī)入口安裝溫度檢測裝置，測量板坯橫向溫度差，由此得到軋機(jī)兩側(cè)軋制力偏差和輥縫偏 差，并對軋機(jī)兩側(cè)輥縫進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)鐮刀彎和跑偏控制。但該方法對于板坯來料的鐮刀彎和楔形度導(dǎo)致的跑偏和鐮刀彎無法控制。專利jp62054511a公開了一種基于視覺檢測的鐮刀彎控制方法，即通過軋機(jī)出口安裝高速相機(jī)，實(shí)時(shí)檢測帶鋼位置，并把跑偏信息傳遞給軋機(jī)壓下系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整軋機(jī)兩側(cè)壓下，從而實(shí)現(xiàn)鐮刀彎和跑偏控制。該方法可解決各種因素導(dǎo)致的跑偏和鐮刀彎問題，但由于需要安裝板坯位置檢測與自動(dòng)跑偏控制系統(tǒng)，實(shí)施投資大，周期長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法，該方法可解決由于粗軋中間坯存在鐮刀彎而影響精軋軋制穩(wěn)定性的問題，減少跑偏廢鋼，提高熱軋帶鋼產(chǎn)品板形質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法，包括步驟：

(1)選定控制范圍：所述控制范圍為沿中間坯的長度方向距中間坯的頭部端的距離為x的控制段；

(2)確定鐮刀彎c值：以中間坯在其長度方向上距頭部端距離為x的位置的對中值c1為基準(zhǔn)，將所述控制范圍內(nèi)的各點(diǎn)的實(shí)際對中值c2減去c1，得到所述各點(diǎn)的鐮刀彎c值，c的單位為mm；

(3)按照下述模型得到第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi：

式中：δgapi為第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量，單位為mm；c表示帶鋼鐮刀彎c值(mm)；km表示軋機(jī)剛度系數(shù)，其單位為kn/mm；ks表示塑性變形系數(shù)，其單位為kn/mm；hi表示第i機(jī)架的出口厚度，其單位為mm；h0表示中間坯厚度，其單位為mm；w表示帶鋼成品寬度，其單位為mm；ki表示第i機(jī)架的增益系數(shù)，其為無量綱；

(4)將上述確定的第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi傳輸給壓下控制系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行。

本發(fā)明的總體構(gòu)思是考慮到中間坯鐮刀彎對精軋的跑偏影響，采用精軋 前對中間坯鐮刀彎對中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，并基于該檢測得到的中間坯鐮刀彎對中數(shù)據(jù)計(jì)算出各精軋機(jī)架中精軋輥的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量，再通過壓下控制系統(tǒng)按照該單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量進(jìn)行輥縫調(diào)節(jié)的方法，實(shí)現(xiàn)調(diào)平補(bǔ)償，以消除中間坯鐮刀彎對精軋的跑偏影響，從而解決由于粗軋中間坯存在鐮刀彎而影響精軋軋制穩(wěn)定性的問題，減少跑偏廢鋼，提高熱軋帶鋼產(chǎn)品板形質(zhì)量。

本發(fā)明的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法中，步驟(1)選定控制范圍的原因是通常在中間坯的兩端鐮刀彎比較明顯，步驟(2)中的作為對中數(shù)據(jù)的所述對中值c1和c2通常由寬度儀檢測得到，步驟(3)中的模型用于計(jì)算精軋機(jī)架中第i機(jī)架的精軋輥的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi，步驟(4)中的壓下控制系統(tǒng)用于執(zhí)行輥縫調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法可以由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)配合寬度儀和精軋機(jī)架的壓下控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其中寬度儀用于檢測中間坯鐮刀彎對中數(shù)據(jù)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于構(gòu)建步驟(3)中的模型、相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算和傳輸以及流程控制，精軋機(jī)架的壓下控制系統(tǒng)用于執(zhí)行輥縫調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的方法中，在所述步驟(2)后還具有步驟(2a)：將各點(diǎn)的鐮刀彎c值正/負(fù)方向的幅值與一設(shè)定的c值幅值閾值進(jìn)行比較，如果c值正/負(fù)方向的幅值小于等于所述c值幅值閾值，則進(jìn)行步驟(3)，如果c值正/負(fù)方向的幅值大于所述c值幅值閾值，則將所述c值幅值閾值作為c值正/負(fù)方向的幅值以進(jìn)行步驟(3)。其中，所述c值幅值閾值按照經(jīng)驗(yàn)選取。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的方法中，在所述步驟(3)后還具有步驟(3a)：將第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值與一設(shè)定的調(diào)節(jié)量幅值閾值進(jìn)行比較，如果第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值小于等于所述調(diào)節(jié)量幅值閾值，則進(jìn)行步驟(4)，如果第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值大于所述調(diào)節(jié)量幅值閾值，則將所述調(diào)節(jié)量幅值閾值作為第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值以進(jìn)行步驟(4)。其中，所述調(diào)節(jié)量幅值閾值按照經(jīng)驗(yàn)選取。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述或上述的方法中，所述步驟(1)中，x的取值范圍為0.5-30m。

更進(jìn)一步地，在上述方法中，x的取值范圍為5-15m。

上述方案中，所述x的取值范圍應(yīng)當(dāng)至少包括明顯的中間坯鐮刀彎，從而達(dá)到較好的消除中間坯鐮刀彎對精軋的跑偏影響的效果。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述或上述的方法中，對于f1-f4機(jī)架，km的取值范圍為6000-6800kn/mm；對于f5-f7機(jī)架，km的取值范圍為5600-6400kn/mm。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述或上述的方法中，ks的取值范圍為1000-40000kn/mm。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述或上述的方法中，hi的取值范圍為1.2-30mm。

上述方案中，km、ks以及hi為精軋機(jī)架的參數(shù)，在某些實(shí)施方式中，精軋機(jī)架包括f1-f7七臺(tái)機(jī)架。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述或上述的方法中，h0的取值范圍30-60mm。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述或上述的方法中，w的取值范圍700-1800mm。

本發(fā)明所述的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法，其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)可控制由板坯來料的鐮刀彎和楔形度導(dǎo)致的跑偏和鐮刀彎，有效減少精軋跑偏、軋破甩尾和廢鋼，提高熱軋軋制穩(wěn)定性；

(2)由于本發(fā)明方法對中間坯的檢測和對輥縫調(diào)節(jié)控制不是同步實(shí)施的，因此對檢測和控制的同步性和實(shí)時(shí)性要求不高，檢測和控制設(shè)備的成本低廉；

(3)即便再高的同步性也不可能完全同步，控制效果無法達(dá)到最佳，而本發(fā)明方法的檢測和控制的非同步保證了最佳的控制效果。

附圖說明

圖1為一種熱軋帶鋼的熱連軋生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為鐮刀彎示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法在一種實(shí)施方式下所應(yīng)用的控制系統(tǒng)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法在一種實(shí)施方式下的流程示意圖。

圖5為本發(fā)明所述的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法在一種實(shí)施方式下的中間坯對中數(shù)據(jù)曲線。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明所述的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法做出進(jìn)一步的解釋說明，但是該解釋說明并不構(gòu)成對本發(fā)明的技術(shù)方案的不當(dāng)限定。

實(shí)施例a1-a2

圖3示意了實(shí)施例a1-a2的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法所應(yīng)用的控制系統(tǒng)，圖4示意了實(shí)施例a1-a2的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法的流程。

如圖3所示，實(shí)施例a1-a2的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法所應(yīng)用的控制系統(tǒng)包括寬度儀7和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8配合寬度儀7和精軋機(jī)架f1-f7的壓下控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

如圖4所示，結(jié)合參考圖3，實(shí)施例a1-a2的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法的具體步驟如下：

(1)中間坯對中數(shù)據(jù)處理(選定控制范圍)：由寬度儀7檢測中間坯6的中間坯鐮刀彎對中數(shù)據(jù)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8對該中間坯鐮刀彎對中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則選擇控制范圍，該控制范圍為沿中間坯的長度方向距中間坯的頭部端的距離為x的控制段；上述預(yù)先設(shè)定的規(guī)則應(yīng)當(dāng)使得x的取值范圍包括明顯的中間坯鐮刀彎，該預(yù)先設(shè)定的規(guī)則可以是基于對中數(shù)據(jù)絕對值的大小判斷，或者是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定；本實(shí)施例x取值范圍選定5-15m；

(2)確定鐮刀彎c值：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8以中間坯6在其長度方向上距頭部端距離為x的位置的對中值c1為基準(zhǔn)，將控制范圍內(nèi)的各點(diǎn)的實(shí)際對中值c2減去c1，得到各點(diǎn)的鐮刀彎c值，c的單位為mm；

(2a)c值限幅：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8將各點(diǎn)的鐮刀彎c值正/負(fù)方向的幅值與一設(shè)定的c值幅值閾值進(jìn)行比較，如果c值正/負(fù)方向的幅值小于等于該c值幅值閾值，則進(jìn)行步驟(3)，如果c值正/負(fù)方向的幅值大于該c值幅值閾值，則將該c值幅值閾值作為c值正/負(fù)方向的幅值以進(jìn)行步驟(3)； 其中，c值幅值閾值按照經(jīng)驗(yàn)選?。?/p>

(3)計(jì)算精軋機(jī)架f1-f7調(diào)平修正量：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8的可執(zhí)行程序中具有符合下述模型的程序模塊，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8通過該程序模塊得到精軋機(jī)架f1-f7中第i機(jī)架(即精軋機(jī)架fi)的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi：

式中：δgapi為第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量，單位為mm；c表示帶鋼鐮刀彎c值，其單位為mm(取值范圍-100～100)；km表示軋機(jī)剛度系數(shù)，其單位為kn/mm(對于f1-f4機(jī)架，km的取值范圍為6000-6800kn/mm；對于f5-f7機(jī)架，km的取值范圍為5600-6400kn/mm)；ks表示塑性變形系數(shù)，其單位為kn/mm(取值范圍為1000-40000kn/mm)；hi表示第i機(jī)架的出口厚度，其單位為mm(取值范圍為1.2-30mm)；h0表示中間坯厚度，其單位為mm(取值范圍30-60mm)；w表示帶鋼成品寬度，其單位為mm(取值范圍700-1800mm)；ki表示第i機(jī)架的增益系數(shù)，其為無量綱(取值范圍小于1)；

(3a)調(diào)節(jié)量限幅：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8將第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值與一設(shè)定的調(diào)節(jié)量幅值閾值進(jìn)行比較，如果第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值小于等于該調(diào)節(jié)量幅值閾值，則進(jìn)行步驟(4)，如果第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值大于該調(diào)節(jié)量幅值閾值，則將該調(diào)節(jié)量幅值閾值作為第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi正/負(fù)方向的幅值以進(jìn)行步驟(4)；其中，該調(diào)節(jié)量幅值閾值按照經(jīng)驗(yàn)選??；

(4)執(zhí)行精軋機(jī)架f1-f7調(diào)平修正：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)8將上述確定的第i機(jī)架的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi傳輸給精軋機(jī)架的壓下控制系統(tǒng)在距離中間坯6的頭部端的距離為x的范圍內(nèi)進(jìn)行精軋機(jī)架f1-f7相應(yīng)的輥縫調(diào)節(jié)的執(zhí)行。

表1列出了實(shí)施例a1的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法的具體工藝參數(shù)。實(shí)施例a1中，由寬度儀檢測的對中數(shù)據(jù)如圖5所示，橫坐標(biāo)為中間坯的長度方向，距中間坯6的頭部端2m處的對中值為c2＝61.2mm，距中間坯6的頭部端10米處的對中值為c1＝12.5mm，計(jì)算出來的c值為48.7mm。

表1.

表2列出了實(shí)施例a2的根據(jù)中間坯鐮刀彎控制精軋機(jī)架跑偏的方法的具體工藝參數(shù)。實(shí)施例a2中，由寬度儀檢測的對中數(shù)據(jù)中，距中間坯6的頭部端1m處的對中值為c2＝53.6mm，距中間坯6的頭部端10米處的對中值為c1＝-6.7mm，計(jì)算出來的c值為60.3mm。

表2.

上述實(shí)施例a1和a2只給出了一個(gè)c值的計(jì)算情況，對于根據(jù)步驟(2)和(2a)得到的不同的c值，只需代入步驟(3)即可計(jì)算出相應(yīng)c值的機(jī)架f1-f7的單側(cè)輥縫調(diào)節(jié)量δgapi。實(shí)施例a1和a2在實(shí)際應(yīng)用中收到了良好效果，能夠減少精軋跑偏、軋破甩尾和廢鋼，提高熱軋軋制穩(wěn)定性。

需要注意的是，以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，顯然本發(fā)明不限 于以上實(shí)施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。