專利名稱：一種帶鋼尾部跑偏的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種帶鋼軋制控制方法，尤其涉及一種控制帶鋼尾部跑偏的方法。
背景技術：
熱軋帶鋼尾部是一復雜的工藝變化過程，因目前各工序技術的局限性，絕對理想的軋件是不存在的。即使品種和規格完全相同的帶鋼，在某些方面也存在一定的差異，這些差異包括尾部溫度差異、尾部厚度差異、尾部板型差異等等。而帶鋼尾部通過精軋機的時間非常短，留給控制系統控制的時間又非常有限(最短時只有0. 4秒鐘)，所以很難找到自動控制跑偏和軋破的方法。因此，目前帶鋼尾部跑偏依賴于操作人員的手動控制。帶鋼尾部跑偏的手動控制方法如下如
圖1所示操作人員目測帶鋼尾部在每一個機架的跑偏情況，手動調節該機架輥縫調平按鈕，當發現帶鋼1向傳動側跑偏時，調節傳動側輥縫2下壓，工作側輥縫3上抬，使帶鋼向工作側移動。相反，當發現帶鋼向工作側跑偏時，調節工作側輥縫下壓，傳動側輥縫上抬，使帶鋼向傳動側移動，以此達到控制帶鋼尾部跑偏的目的。然而，帶鋼尾部跑偏的手動控制方法存在下列缺點1.完全依靠肉眼判斷帶鋼跑偏，幾乎不可能在跑偏發生的初期察覺，延誤了處置時間；2.由于拋鋼速度快，帶鋼尾部通過軋機的時間非常短，完全依靠人工手動控制的反應時間不足；3.由于帶鋼板形和溫度經常發生變化，依據上一塊帶鋼進行預先調平會導致判斷失誤。
發明內容
本發明的目的是提供一種帶鋼尾跑偏的控制方法，該方法通過軋制力偏差來判斷帶鋼跑偏的方向，從而有效控制帶鋼尾部在軋機內的跑偏問題，并減少由此而引起的軋破、表面缺陷和事故輥問題。精軋機組通常由7個機架組成，每個機架由一對支撐輥和一對工作輥組成。每個機架的兩側分別設置有壓力傳感器和位置傳感器，可以分別測量每對工作輥傳動側和工作側的軋制力大小和輥縫尺寸。由于帶鋼跑偏或其他因素會導致機架兩側的軋制力發生偏差，利用對軋制力偏差的分析就可以判斷帶鋼的跑偏方向和程度。發明人通過分析認為，造成軋制力發生偏差的原因主要有1)楔形的影響軋件工作側厚，工作側軋制力大；2)軋件跑偏的影響軋件整體偏向軋制中心線的工作側工作側軋制力大；3)軋件兩側溫度的影響軋件工作側溫度低，工作側軋制力大；4)上下工作輥不平行的影響軋件工作側輥縫小，工作側軋制力大；5)儀表因素的影響由于測壓頭檢測引起的偏差，可能會引起單側軋制力大。
上述這些軋制偏差來源可以分為兩類第一類偏差軋件本身所處軋輥位置帶來的偏差。由于軋件在軋制過程中，不可能完全在理論軋制中心穩定不動，而是在偏一側軋制，其引發的原因有多種，如由于導板對中的影響等等。對于第一類引起兩側軋制力的偏差，如果進行手動調平的話，如果工作側軋制力大，則認為軋件偏工作側，從而需要對工作側輥縫進行下壓處理，對傳動側輥縫進行上抬處理。第二類偏差由于軋輥的一側受到了更大的軋制力引起的偏差，但軋件并未偏此側。其引發的原因包括楔形的影響、軋件兩側溫度的影響、軋輥上下輥輥縫不平行的影響等等。對于第二類引起兩側軋制力的偏差，如果進行手動調平的話，如果工作側軋制力大，則認為軋件在工作側輥縫小，或工作側(溫度低)材質硬，如果要對軋制力進行調平，則需要對工作側進行上抬處理，對傳動側的輥縫進行下壓處理。從上面的分析可以看出，由于上述兩種偏差的調節方向是完全相反的，所以若要對帶鋼跑偏進行控制，需要確定哪一種偏差占主導，從而據此進行判斷控制，而忽略另一種偏差。發明人經過分析認為，對于整塊帶鋼而言，第一類偏差是特殊性因素，第二類偏差是普通性因素。因此，第一類偏差是可用的偏差，應當據此進行自動調平控制，而第二種偏差可忽略，理由如下1)對于楔形的影響由于粗軋的調平是采用全長性調平，軋制時不調平，所以可以認為楔形在沿整個中間坯方向是相對均勻的；2)對于兩側溫度的影響在加熱時，根據燒嘴的布置及方向，以及軋制時與外界接觸，可以相對認為兩側溫度的變化與板坯長度沒有太大關系。雖然在中部板坯溫度略高，頭尾與中部的兩側會有些許差異，但沿寬度方向上變化是基本一致的；3)軋輥上下輥的輥縫不平行的影響如果不進行調平的話，軋制兩側調平在軋制過程中是保持穩定的，所以可以看成帶鋼全長性一致。此外，發明人在軋制狀態下，采用手動下壓實驗進行兩側軋制力變化分析，發現兩側軋制力在下壓約200um時，軋制力變化在5噸以內，機架F3，4，5各下壓IOOum導致軋制力變化情況。因此可以看出，其軋制力變化在5噸以內，甚至小于系統性的儀表波動誤差。本發明所述的控制方法的原理就是上游機架拋鋼的瞬間，對下游機架的兩側軋制力進行取值鎖定，認為這時候所有的偏差都是由第二類偏差引起。如果取值鎖定后，軋制力兩側再發生偏差，則認為此時所有影響都是由于帶鋼離開鎖定時“中心”位置引起的軋制力偏差，即帶鋼發生了跑偏。本發明根據上述發明目的，提供了一種帶鋼尾部跑偏的控制方法，其通過上抬或壓下軋機工作輥傳動側的輥縫對帶鋼尾部跑偏進行控制，具體包括下列步驟(1)當Fjri或Fx_2軋機拋鋼后，鎖定此時Fx軋機的軋制力偏差Δ F(DS_0S)Lock0n,將其作為后續軋輥自動調平的目標；Δ F(DS_0S) Lock0n = Fds-Fos式中Δ F(DS_0S)Lock0n為鎖定時刻的Fx軋機兩側的軋制力偏差；Fds為Fx軋機傳動側的軋制力；Fos為Fx軋機工作側軋制力；上述鎖定時刻是選擇Fjri軋機拋鋼后還是Fx_2軋機拋鋼后，可根據軋機的反應時間進行選擇。(2)經過一段反應時間的延時后，Fx軋機自動調平系統判斷Fx軋機在第η個采樣周期其兩側的軋制力偏差是否發生了變化Δ F(ds_os) (η) = Δ F(DS_0S)Lock0n- Δ F(DS_0S) ist (η)式中Δ F(DS_0S)ist (η)為在第η個采樣周期Fx軋機兩側的軋制力偏差；若Δ F(ds_os) (η)為0，說明Fx軋機在第η個采樣周期其兩側的軋制力偏差未發生變化，則不進入下一步驟；若AF(DS_⑻(η)不為0，說明Fx軋機在第η個采樣周期其兩側的軋制力偏差發生了變化，也就是說帶鋼尾部發生了跑偏，則進入下一步驟進行調平；上述反應時間，操作人員可以根據軋機的工作狀況判斷，本領域內技術人員應當熟知這一與軋機自身工況相關的經驗數值，一般該數值為1 60ms。C3)FX軋機自動調平系統計算第η個采樣周期的調平量AS(n)Δ S (n) = M*Kc*Kh*Kw*Kft* Δ F(DS_0S) (η)式中Μ為軋機的剛度系數；Kc為軋制力與輥縫的轉換系數；Kh為厚度修正系數，Kh = Khx/h,Khx是Fx軋機的經驗厚度系數，h為成品機架目標厚度；Kw為寬度修正系數，Kw=Kwx/w, Kwx是Fx軋機的經驗寬度系數，w為成品機架目標寬度；Kft為溫度修正系數，Kft=(Iieo-Kftx)/ft，Kftx是Fx軋機的經驗終軋溫度系數，ft為目標終軋溫度；上述與Fx軋機相關的經驗系數均是由軋機自身屬性決定的，本領域內技術人員應當根據軋機的自身屬性熟知這些經驗值。(4) Fx軋機自動調平系統判斷第η個采樣周期的調平量Δ S (η)是否超出了 Fx軋機的最大限幅值如果是，則進行步驟(5b)；如果否，則進行步驟(5a) ;FX軋機的最大限幅值是機架的固定屬性，本領域內技術人員應當熟知其所操作的軋機的各屬性參數。(5a)若第η個采樣周期的調平量Δ S (η)為正值，則傳動側輥縫上抬Δ S (η)；若其為負值，則傳動側輥縫下壓Δ S (η)，然后進行步驟(6)；(5b)若第η個采樣周期的調平量Δ S (η)為正值，則傳動側輥縫上抬Fx軋機的最大限幅值；若其為負值，則傳動側輥縫下壓Fx軋機的最大限幅值，然后進行步驟(6)；(6) Fx軋機拋鋼，控制結束。優選地，所述采樣周期為1 50ms，可以根據對控制精度的不同要求進行選取。本發明通過采用上述技術方案，使得自動控制代替了人工控制，而且控制效果非常好，由于帶鋼尾部跑偏造成的事故輥大幅下降。
以下結合附圖和具體實施例來對本發明所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法做進一步說明。圖1為現有帶鋼尾部跑偏的手動控制方法示意圖。圖2為本發明所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法示意圖。
具體實施例方式本實施例中，以發明人所使用的2050熱軋生產線精軋機組為例，生產成品機架目標厚度h = 2. 5mm，成品機架目標寬度w = 1173mm,目標終軋溫度ft = 860°C的帶鋼，軋機剛度系數為1. 67um/t。按照如圖2所示的流程對F7機架進行調節(1)開始；(2) F6軋機拋鋼，壓力傳感器測得此時F7軋機工作輥兩側的軋制力偏差為Ot，那么將其鎖定為AF
(DS-OS)LockOn ；(3)判斷延時時間是否達到30ms，延時時間達到設定的30ms后，F7軋機自動調平系統投入控制；(4)根據壓力傳感器實時測得的F7軋機工作輥兩側的軋制力值，得知F7軋機在第1個采樣周期內，其兩側的軋制力偏差為20t，那么較之AF(DS_⑻^k0n，軋制力偏差變化了 -20t ；(5) F7軋機自動調平系統根據下述公式以及表1所示的2050熱軋生產線的經驗系數，計算該采樣周期的調平量AS(Ii)Δ S (n) = M*Kc*Kh*Kw*Kft* Δ F(DS_0S) (η)表1.2050熱軋生產線的軋機經驗系數
權利要求
1.一種帶鋼尾部跑偏的控制方法，其特征在于，包括下列步驟(1)當Fn或Fx_2軋機拋鋼后，鎖定此時Fx軋機的軋制力偏差，將其作為后續軋輥自動 調平的控制目標；A F(DS-OS)LockQn 一 FdS—FoS式中AF(DS-QS)kkOn為鎖定時刻的Fx軋機兩側的軋制力偏差；Fds為Fx軋機傳動側的軋制力；Fos為Fx軋機工作側軋制力；(2)經過一段反應時間的延時后，Fx軋機自動調平系統判斷Fx軋機在第n個采樣周期 其兩側的軋制力偏差是否發生了變化八 F(DS-OS) (n)—八 F(DS-OS)LockQn_ 八 F(DS-OS) ist (n)式中為在第n個采樣周期FjL機兩側的軋制力偏差；若AF(DS_0S) (n)為 0，則不進入下一步驟；若AFmj) (n)不為0，則進入下一步驟；(3)FX軋機自動調平系統計算第n個采樣周期的調平量AS(n)；(4)Fx軋機自動調平系統判斷第n個采樣周期的調平量AS(n)是否超出了 Fx軋機的 最大限幅值如果是，則進行步驟(5b);如果否，則進行步驟(5a)；(5a)若第n個采樣周期的調平量AS(n)為正值，則傳動側輥縫上抬AS(n);若其為負 值，則傳動側輥縫下壓AS(n)，然后進行步驟(6)；(5b)若第n個采樣周期的調平量AS(n)為正值，則傳動側輥縫上抬Fx軋機的最大限 幅值；若其為負值，則傳動側輥縫下壓Fx軋機的最大限幅值，然后進行步驟(6)；(6)FX軋機拋鋼，控制結束。
2.如權利要求1所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法，其特征在于，第n個采樣周期的調平 量AS(n)的計算公式為A S (n) = M*Kc*Kh*Kw*Kft* A F(DS_0S) (n)式中M為軋機的剛度系數；Kc為軋制力與輥縫的轉換系數；Kh為厚度修正系數，Kh = Khx/h，Khx是Fx軋機的經驗厚度系數，h為成品機架目標厚度；Kw為寬度修正系數，Kw = Kwx/w, Kwx是Fx軋機的經驗寬度系數，w為成品機架目標寬度；Kft為溫度修正系數，Kft = (1160-Kftx)/ft, Kftx是Fx軋機的經驗終軋溫度系數，ft為目標終軋溫度。
3.如權利要求1所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法，其特征在于，所述采樣周期為1 50ms。
全文摘要
本發明公開了一種帶鋼尾部跑偏的控制方法當Fx-1或Fx-2軋機拋鋼后，鎖定此時Fx軋機的軋制力偏差，將其作為后續軋輥自動調平的目標；Fx軋機自動調平系統判斷Fx軋機在第n個采樣周期其兩側的軋制力偏差是否發生了變化，若發生了變化則說明帶鋼發生跑偏；Fx軋機自動調平系統計算第n個采樣周期的調平量，然后判斷其是否超出了Fx軋機的最大限幅值如果是，根據Fx軋機的最大限幅值上抬或壓下傳動側輥縫；如果否，根據調平量上抬或壓下傳動側輥縫。
文檔編號B21B37/72GK102581038SQ201110007248
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月14日 優先權日2011年1月14日
發明者幸利軍, 張仁其, 朱蔚林 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司