專利名稱：一種粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法
技術領域：
本發明涉及軋鋼軋制過程中的控制技術，尤其涉及粗軋中間坯鐮 刀彎的控制方法。(二) 背景技術熱軋過程中，經過粗軋機每個道次軋制后的中間坯出現水平方向 彎曲的現象，通常稱為鐮刀彎。中間坯產生鐮刀彎的主要原因有兩個 方面，其一是由于水平軋機工作側和傳動側的輥縫偏差造成中間坯兩 側厚度方向變形不一致，引起水平方向延伸一側大于另一側而產生彎曲；其二由于中間坯工作側和傳動側存在溫度差造成中間坯兩側厚度 方向變形不一致，引起水平方向延伸一側大于另一側而產生彎曲。中 間坯產生鐮刀彎的危害是很大的，產生鐮刀彎的中間坯在進入精軋機 后會造成機架間跑偏而影響精軋機的穩定軋制，嚴重時造成跑偏廢鋼； 為了防止跑偏而進行的精軋機調平操作會造成精軋軋制后出現楔型、 單邊浪等質量缺陷。因此生產中控制中間坯的鐮刀彎是非常必要的。為了防止中間坯產生鐮刀彎，現有技術中通常有兩種控制方法。 第一，控制中間坯兩側的溫度差，防止由于溫差造成的不對稱延伸。 控制溫差的主要手段是提高板坯加熱的均勻性，防止板坯在加熱爐爐 門口停留過長時間等。但是實際過程中無法準確測量出板坯兩側是否 存在溫差，因而該措施的實際效果很難評價。第二，針對水平軋機兩 側輥縫偏差造成的鐮刀彎，現有的操作是對水平軋機進行調平控制， 即根據軋制后中間坯的鐮刀彎的情況相應地調整水平軋機兩側的輥 縫。這種輥縫的調整可以根據操作者的經驗，也可以由控制系統根據 相應的控制方法自動控制。在這方面有許多相關的專利。如專利JP10244306A所述的方法是通過鐮刀彎測量裝置測量出軋 機本道次軋制后鐮刀彎產生的區域和位置，然后調整水平軋機兩側的輥縫來控制下個道次的鐮刀彎。專利JP11188415A所述的方法是通過 檢測軋機本道次兩側的軋制力偏差來對兩側的輥縫進行調整實現鐮刀 彎的控制。此外還有許多專利如JP60083715A、 JP61092714A， JP62033009A、 JP62089510A 、 JP62089509A 、 JP62130706A 、 JP62166011A 、 JP63084715A、鹿048613A、 JP0畫614A、 JP11319925A等，都是采用檢測出鐮刀彎的大小，然后應用輥縫調平的方法來控制鐮刀彎。上述的控制方法中存在兩個難點，其一，由于溫度和輥縫差造成 的鐮刀彎兩者是耦合在一起的，很難明確地判斷出是那個原因在產生 作用；其二，很難準確地找出輥縫差和鐮刀彎對應的定量關系，因此 實際操作中往往是操作者根據經驗進行調整。
發明內容本發明的目的在于提供一種粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，該控 制方法采用側導板的壓力和位置聯合控制的方法，使得側導板對粗軋 機入口和出口的中間坯在水平方向上對彎曲變形進行約束，從而減小 中間坯鐮刀彎。本發明是這樣實現的 一種粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，其特 征是對側導板進行位置和壓力的聯合控制，側導板的位置控制是指側 導板的短行程控制，即當中間坯沒有進入到側導板時，側導板開口度 處于等待的位置，開口度的大小等于中間坯的寬度加上第一附加值， 這時側導板的開口度遠大于中間坯的寬度；當中間坯進入到側導板區 域內某個位置時，側導板的開口度減小到中間坯的寬度加上第二附加 值，第二附加值根據實際的情況進行調整；在短行程動作結束后，側 導板的開口度保持恒定；側導板的壓力控制是通過伺服閥控制側導板處于設定的壓緊力的 狀態，當實際的壓緊力大于設定壓力時，側導板開口度適當打開，反 之適當關閉，使得側導板始終與中間坯處于接觸的狀態，對中間坯在 水平方向的彎曲給予約束；采用位置控制和壓力控制相結合，在粗軋機進行的正反道次的多 道次軋制中，抑制中間坯產生鐮刀彎。本發明的鐮刀彎控制方法是從結果入手，其原理是如果中間坯 產生一定程度的鐮刀彎，則采用側導板對中間坯進行水平方向上變形 約束，即在水平方向上施加一個矯正的力來抑制鐮刀彎，如果中間坯 沒有產生鐮刀彎或者鐮刀彎小于某種程度，則側導板僅起到導向的作 用。本發明通過采用壓力和位置聯合控制的方法，既可以減小側導板 開口度的附加值，使得側導板對粗軋機入口和出口的中間坯在水平方 向上對彎曲變形進行約束，實現減小中間坯鐮刀彎的目的，又可以防 止側導板與中間坯長時間接觸產生嚴重磨損。(四)
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。 圖l-l 圖1-4為奇數道次側導板動作時序圖；圖2-l 圖2-2為側導板位置一壓力動作時序邏輯圖；圖3-l 圖3-3為偶數道次側導板動作時序圖；圖4為奇數道次入口、出口側導板控制流程圖；圖5為偶數道次入口、出口側導板控制流程圖；圖中l入口側導板，2立輥軋機，3水平軋機，4出口側導板，5 中間坯，6入口側熱金屬檢測器(HMD1)， 7出口側熱金屬檢測器 (HMD2); al入口側第一附加值，a2入口側第二附加值，(31出口側 第一附加值，P2出口側第二附加值，F0壓力給定值，y位置給定值。
具體實施方式
一種粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，是對側導板進行位置和壓力的聯合控制，在粗軋機進行的正反道次的多道次軋制中，既可以減小 側導板開口度的附加值，使得側導板對粗軋機入口和出口的中間坯在 水平方向上對彎曲變形進行約束，實現減小中間坯鐮刀彎的目的，又 可以防止側導板與中間坯長時間接觸產生嚴重磨損。側導板的位置控制(簡稱APC)是指側導板的短行程控制，即當中間坯5沒有進入到側導板1時，側導板1開口度處于等待的位置， 開口度的大小等于中間坯5的寬度加上第一附加值al， (xl通常在 150mm 200mm，此時附加值al較大，故側導板1的開口度遠大于中 間坯5的寬度；當中間坯5進入到側導板1區域內某個位置時，為了 能夠起到導向的作用，側導板1的開口度減小到中間坯5的寬度加上 第二附加值a2，第二附加值a2根據實際的情況進行調整。在短行程動 作結束后，側導板1的開口度保持恒定。為了防止中間坯5撞擊側導 板1造成卡鋼或嚴重磨損側導板的現象發生， 一般側導板1的開口度 大于中間坯5的實際寬度，第二附加值a2通常在50 100mm，由于附 加值cx2較大，側導板1與中間坯5基本上不接觸，導向作用相對較弱。側導板1的壓力控制(簡稱AFC)是通過伺服閥控制側導板1處 于設定的壓緊力的狀態，當實際的壓緊力大于設定壓力FO時，側導板 1開口度適當打開，反之適當關閉，使得側導板1始終與中間坯5處于 接觸的狀態，對中間坯5在水平方向的彎曲給予約束，抑制中間坯5 軋制中產生鐮刀彎。但是由于在壓力控制的模式下，偵侍板1和中間 坯5始終處于接觸狀態，會對側導板1產生嚴重的磨損，同時也對帶 鋼的邊部產生質量缺陷帶來隱患，因此需要和位置控制聯合使用來防 止出現上述問題。由于粗軋機是進行多道次軋制的，即不斷來回進行軋制，為了區 別正反道次，按照軋制道次的序號，正向軋制的道次通常稱為奇數道 次，反向軋制的道次通常稱為偶數道次。由于奇偶道次軋制方向不同， 入口側導板1和出口側導板4的功能會有變化。下面就本發明中的奇數道次和偶數道次軋制時，入出口側導板1、 4的控制方法進行說明。參見圖1-1~圖1-4、圖2-1~圖2-2、圖4，對于正向軋制的奇數道 次，粗軋中間坯5鐮刀彎的控制方法的步驟是第1步，當中間坯5未進入入口側導板1前，入口側導板1的開度為等待位置，即開度等于中間坯5的寬度加上入口側第一附加值ctl， al通常在150mm 200mm，參見圖1-1;第2步，當中間坯5進入入口側導板1區域，即頭部通過入口側熱金屬檢測器6時，側導板1進行位置控制，側導板1開度縮小為中 間坯5的寬度加上入口側第二附加值a2， a2可以根據實際情況進行調 整，a2通常在50 100mm，參見圖1-2;第3步，在中間坯5進入側導板1到水平軋機3咬鋼前的輸送過 程中，參見圖1-3,如果中間坯5與側導板1產生接觸，且接觸壓力大 于給定值FO，則側導板l由位置控制轉換為壓力控制，FO初始設定值 為100KN;如果中間坯5與側導板1沒有產生接觸，則當水平軋機3 咬鋼后側導板1由位置控制轉換為壓力控制；側導板1轉換為壓力控制后，當側導板1實際開口度小于中間坯5寬度加上給定值Y時，側導板1由壓力控制轉換為位置控制，Y值約為 20mm;而后如果中間坯5與側導板1之間再次接觸并且接觸壓力大于 給定值FO時，側導板1再次轉換為壓力控制，側導板l控制方式如此 循環進行；控制的時序邏輯圖參見圖2-l;第4步，對于位于軋機另一側的出口側導板4，當中間坯5到達出 口側熱金屬檢測器7之前，出口側導板4始終處于等待位置，即中間 坯5的寬度加上出口側第一附加值(31， Pl通常在150mm 200mm;第5步，當中間坯5頭部通過出口側熱金屬檢測器7之后，出口 側導板4開口度減小為中間坯5的寬度加上出口側第二附加值P2， P2 通常為100mm，參見圖1-4;與入口側導板1類似，如果中間坯5與 側導板4產生接觸，且接觸壓力大于給定值FO，側導板4由位置控制 轉換為壓力控制，FO初始設定值為100KN;在側導板4壓力控制情況 下，如果側導板4開口度小于中間坯5寬度加上給定值Y時，出口側 導板4由壓力控制轉換為位置控制，Y值約為20mm;而后當中間坯5 與側導板4之間再次接觸并且接觸壓力大于給定值FO時，側導板4再 次轉換為壓力控制，側導板4控制方式如此循環進行，控制的時序邏 輯圖參見圖2-2，控制的流程圖參見圖4。反向軋制的道次稱為偶數道次，偶數道次的入口側導板4和出口 側導板1即為奇數道次的出口側導板4和入口側導板1。在粗軋機進行 的反向軋制中，中間坯鐮刀彎的控制方法步驟為奇數道次步驟的第2、 3、 4、 5步，不存在入口側等待的位置。在下述的具體步驟中，由于是采用同一套設備，因此采用奇數道 次的序號，但表達的方式為偶數道次，即在本節描述中，偶數道次的入口側導板為側導板4，出口側導板為側導板l，入口側熱金屬檢測器 7，出口側熱金屬檢測器6。對于反向軋制的偶數道次，粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法的步驟是第1步，當中間坯5進入入口側導板4區域，即頭部通過熱金屬 檢測器7時，側導板4開度為中間坯5的寬度加上入口側第二附加值 a2, a2通常在50 100mm，此時為位置控制，參見圖3-l;第2步，在中間坯5進入側導板4到水平軋機3咬鋼前的輸送過 程中，參見圖3-2，如果中間坯5與側導板4產生接觸，且接觸壓力大 于給定值FO，則側導板4由位置控制轉換為壓力控制，FO初始設定值 為100KN;側導板4轉換為壓力控制后，當側導板4實際開口度小于中間坯5 寬度加上給定值Y時，側導板4由壓力控制轉換為位置控制，Y值約為 20mm;而后如果中間坯5與側導板4之間再次接觸并且接觸壓力大于 給定值FO時，側導板4再次轉換為壓力控制，側導板4控制方式如此 循環進行；控制的時序邏輯圖參見圖2-l;第3步，對于位于軋機另一側的出口側導板l，當中間坯5到達出 口側熱金屬檢測器6之前，出口側導板1始終處于等待位置，即中間 坯5的寬度加上出口側第一附加值卩l， (31通常在150mm 200mm;第4步，當中間坯5頭部通過出口側熱金屬檢測器6之后進入出 口側導板1區域，出口側導板1開口度減小為中間坯5的寬度加上出 口側第二附加值P2， P2通常為100mm，參見圖3-3;與入口側導板4 類似，如果中間坯5與側導板1產生接觸，且接觸壓力大于給定值FO， 側導板1由位置控制轉換為壓力控制，FO初始設定值為100KN;在側 導板1壓力控制情況下，如果側導板1開口度小于中間坯5寬度加上 給定值Y時，出口側導板1由壓力控制轉換為位置控制，Y值約為20mm; 而后當中間坯5與側導板1之間再次接觸并且接觸壓力大于給定值FO 時，側導板1再次轉換為壓力控制，側導板1控制方式如此循環進行， 控制的時序邏輯圖參見圖2-2，控制流程圖參見圖5。本發明通過采用壓力和位置聯合控制的方法，既可以減小側導板 開口度的附加值，使得側導板對粗軋機入口和出口的中間坯在水平方 向上對彎曲變形進行約束，實現減小中間坯鐮刀彎的目的，又可以防 止側導板與中間坯長時間接觸產生嚴重磨損。
權利要求
1. 一種粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，其特征是對側導板進行位置和壓力的聯合控制，側導板的位置控制是指側導板的短行程控制，即當中間坯沒有進入到側導板時，側導板開口度處于等待的位置，開口度的大小等于中間坯的寬度加上第一附加值，這時側導板的開口度遠大于中間坯的寬度；當中間坯進入到側導板區域內某個位置時，側導板的開口度減小到中間坯的寬度加上第二附加值，第二附加值根據實際的情況進行調整；在短行程動作結束后，側導板的開口度保持恒定；側導板的壓力控制是通過伺服閥控制側導板處于設定的壓緊力的狀態，當實際的壓緊力大于設定壓力時，側導板開口度適當打開，反之適當關閉，使得側導板始終與中間坯處于接觸的狀態，對中間坯在水平方向的彎曲給予約束；采用位置控制和壓力控制相結合，在粗軋機進行的正反道次的多道次軋制中，抑制中間坯產生鐮刀彎。
2. 根據權利要求l所述的粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，其特征是正向軋制的道次稱為奇數道次，其步驟是第1步，當中間坯未進入入口側導板前，入口側導板的開度為等待位置，即開度等于中間坯的寬度加上入口側第一附加值al;第2步，當中間坯進入入口側導板區域，即頭部通過入口側熱金屬檢測器時，側導板進行位置控制，側導板開度縮小為中間坯的寬度加上入口側第二附加值(X2;第3步，在中間坯進入側導板到水平軋機咬鋼前的輸送過程中， 如果中間坯與側導板產生接觸，且接觸壓力大于給定值f0，則側導板 由位置控制轉換為壓力控制；如果中間坯與側導板沒有產生接觸，則 當水平軋機咬鋼后側導板由位置控制轉換為壓力控制；側導板轉換為 壓力控制后，當側導板實際開口度小于中間坯寬度加上給定值y時， 側導板由壓力控制轉換為位置控制；而后如果中間坯與側導板之間再 次接觸并且接觸壓力大于給定值fo時，側導板再次轉換為壓力控制，側導板控制方式如此循環進行；第4步，對于位于軋機另一側的出口側導板，當中間坯到達出口 側熱金屬檢測器之前，出口側導板始終處于等待位置，即中間坯的寬 度加上出口側第一附加值I31;第5步，當中間坯頭部通過出口側熱金屬檢測器之后，出口側導 板開口度減小為中間坯的寬度加上出口側第二附加值|32;與入口側導 板類似，如果中間坯與側導板產生接觸，且接觸壓力大于給定值F0， 側導板由位置控制轉換為壓力控制；在側導板壓力控制情況下，如果 側導板開口度小于中間坯寬度加上給定值Y時，出口側導板由壓力控 制轉換為位置控制；而后當中間坯與側導板之間再次接觸并且接觸壓 力大于給定值FO時，側導板再次轉換為壓力控制，側導板控制方式如 此循環進行。
3.根據權利要求1或2所述的粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，其 特征是反向軋制的道次稱為偶數道次，偶數道次的入口側導板和出 口側導板即為奇數道次的出口側導板和入口側導板，在粗軋機進行的 反向軋制中，中間坯鐮刀彎的控制方法步驟為奇數道次步驟的第2、 3、 4、 5步。
全文摘要
本發明涉及軋鋼軋制過程中的控制技術。本發明公開了一種粗軋中間坯鐮刀彎的控制方法，該控制方法采用位置控制和壓力控制相結合，在粗軋機進行的正反道次的多道次軋制中，抑制中間坯產生鐮刀彎。本發明的控制方法既可以減小側導板開口度的附加值，使得側導板對粗軋機入口和出口的中間坯在水平方向上對彎曲變形進行約束，實現減小中間坯鐮刀彎的目的，又可以防止側導板與中間坯長時間接觸產生的嚴重磨損。
文檔編號B21B37/68GK101224471SQ20071003656
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月18日 優先權日2007年1月18日
發明者王自強, 黃傳清 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司