一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法
【專利摘要】一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，包括：對(duì)F1~F4機(jī)架的初期壓下量進(jìn)行極限值檢測(cè)；計(jì)算出各機(jī)架的軋制力、功率；進(jìn)行大小比較，確定是否存在“軋制力倒掛”現(xiàn)象，確定需進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整的軋機(jī)和調(diào)整順序；根據(jù)F1~F4軋機(jī)預(yù)計(jì)算的功率P及額定功率PE得出功率富余量評(píng)價(jià)指數(shù)W=P/PE；將存在“軋制力倒掛”現(xiàn)象的軋機(jī)F(I+1)壓下負(fù)荷減少10%增加到優(yōu)選軋機(jī)；根據(jù)調(diào)整后負(fù)荷壓下量計(jì)算各軋機(jī)的軋制力f，再次進(jìn)行倒掛檢測(cè)；根據(jù)最終負(fù)荷分配計(jì)算各軋機(jī)的軋制力、輥縫等；由軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行軋制力及輥縫值的調(diào)節(jié)。本發(fā)明根據(jù)各機(jī)架間軋制力倒掛情況自動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷的優(yōu)化再分配。由此，克服“人工”審核軋制計(jì)劃、模擬計(jì)算軋制力及負(fù)荷調(diào)整的不準(zhǔn)確與不及時(shí)，提高質(zhì)量控制水平。
【專利說明】一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱軋生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，所述熱連軋機(jī)精軋機(jī)組軋制負(fù)荷自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整的方法通過過程控制計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(L2)、熱軋工藝控制，應(yīng)用于提高軋制穩(wěn)定性，降低質(zhì)量缺陷發(fā)生率。
【背景技術(shù)】
[0002]寶鋼股份公司熱軋廠1580熱軋精軋機(jī)為7機(jī)架連軋PC (pair cross)式軋機(jī)，其特點(diǎn)為凸度控制能力強(qiáng)。精軋軋制過程要求將中間坯(經(jīng)過粗軋軋制的板坯)軋制成質(zhì)量設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)厚度和目標(biāo)寬度，從中間坯厚度到成品目標(biāo)厚度的壓下變形量要按一定規(guī)則分配到精軋的7個(gè)機(jī)架上。
[0003]在實(shí)際生產(chǎn)過程中，PC式軋機(jī)對(duì)軋制力分配有較高要求，在F4>7軋機(jī)存在一定程度的軋制力倒掛情況時(shí)(所謂軋制力倒掛即F5軋機(jī)的軋制力大于F4軋機(jī)的軋制力、F6軋機(jī)的軋制力大于F5軋機(jī)的軋制力，或F7軋機(jī)的軋制力大于F6軋機(jī)的軋制力)，極易出現(xiàn)軋制過程不穩(wěn)定的現(xiàn)象，即出現(xiàn)帶鋼頭尾軋破、邊損等缺陷，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致廢鋼現(xiàn)象。
[0004]以往，作為傳統(tǒng)的精軋負(fù)荷分配及調(diào)整方法，寶鋼1580熱軋采取壓下量負(fù)荷分配方式，即在L2 (過程計(jì)算機(jī))的規(guī)程文件中設(shè)定各個(gè)機(jī)架的絕對(duì)變形量(即各架軋機(jī)帶鋼變形量與總體變形量的百分比)，然后再由L2根據(jù)軋制力的計(jì)算規(guī)則得出各機(jī)架需要的軋制力。實(shí)際生產(chǎn)過程中因軋輥輥徑的變化、軋制溫度的變化及軋制力學(xué)習(xí)系數(shù)的影響等，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)軋制力倒掛現(xiàn)象。
[0005]對(duì)于前機(jī)架Ff F3允許軋制力倒掛的程度相對(duì)大些，而后機(jī)架F4>7的軋制力倒掛允許程度較小。通常情況下由技術(shù)人員根據(jù)軋制計(jì)劃對(duì)軋制頻率較低的鋼種或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出的軋制難度較大的帶鋼，利用換輥停機(jī)時(shí)間進(jìn)行模擬計(jì)算，確認(rèn)各機(jī)架的軋制力設(shè)定情況，如果出現(xiàn)程度較大的軋制力倒掛現(xiàn)象，則人工對(duì)負(fù)荷設(shè)定值進(jìn)行修改。
[0006]作為上述傳統(tǒng)精軋負(fù)荷優(yōu)化調(diào)整流程如圖1所示。
[0007]然而，上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是:
[0008]I)人工對(duì)軋制計(jì)劃預(yù)判不準(zhǔn)不及時(shí)而且存在漏判；
[0009]2)人工對(duì)帶鋼的軋制力設(shè)定情況提前模擬確認(rèn)，需要在停機(jī)狀態(tài)下才能進(jìn)行，正常生產(chǎn)情況下不能進(jìn)行模擬確認(rèn)；人工對(duì)軋制力設(shè)定情況的模擬確認(rèn)可能會(huì)影響正常生產(chǎn)；
[0010]3)人工對(duì)負(fù)荷分配值的調(diào)整受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的影響，不能一次準(zhǔn)確調(diào)整到位，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]為克服上述問題，本發(fā)明的目的在于:提供一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，并且能夠根據(jù)各個(gè)機(jī)架間允許的軋制力倒掛情況自動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷的優(yōu)化再分配。由此，克服“人工”審核軋制計(jì)劃、模擬計(jì)算軋制力及負(fù)荷調(diào)整的不準(zhǔn)確與不及時(shí)的問題，提高生產(chǎn)過程的控制能力與質(zhì)量控制水平。
[0012]即，本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)新性體現(xiàn)在:
[0013]1)將各機(jī)架間允許的軋制力倒掛情況轉(zhuǎn)化成可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別的邏輯條件；
[0014]2)由過程計(jì)算機(jī)根據(jù)各機(jī)架的功率情況和機(jī)架間的軋制力梯度自動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷的再分配調(diào)整；
[0015]3)此種自動(dòng)判斷并優(yōu)化調(diào)整負(fù)荷分配的方法大大提高了工作效率與質(zhì)量。
[0016]本發(fā)明的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法的技術(shù)方案流程如下:
[0017]1)對(duì)FfF4機(jī)架的初期壓下量進(jìn)行極限值檢測(cè)，當(dāng)初期壓下量均超限時(shí)，輸出報(bào)警信息，跳出負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整功能，由操作人員進(jìn)行負(fù)荷修改和確認(rèn)；
[0018]2)根據(jù)帶鋼的基本信息初次計(jì)算出各機(jī)架的軋制力、功率；
[0019]3)對(duì)精軋機(jī)組F4\F5，F(xiàn)5\F6，F(xiàn)6\F7軋機(jī)的軋制力進(jìn)行大小比較，確定是否存在“軋制力倒掛”現(xiàn)象，并根據(jù)機(jī)架號(hào)進(jìn)一步確定需要進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整的軋機(jī)和調(diào)整的先后順序;
[0020]4)根據(jù)Ff F4軋機(jī)預(yù)計(jì)算的功率P及額定功率PE得出功率富余量W=P/PE (功率富余量評(píng)價(jià)指數(shù)W=P/PE，W數(shù)值越小，代表功率富余量越大)，確定可以增加壓下負(fù)荷的機(jī)架優(yōu)先順序；
[0021]5)將存在“軋制力倒掛”現(xiàn)象的軋機(jī)F(I+1)壓下負(fù)荷減少10%增加到步驟4)確定的優(yōu)先選擇軋機(jī)上，并對(duì)壓下負(fù)荷進(jìn)行極限值檢測(cè)。
[0022]6)當(dāng)優(yōu)先選擇增加負(fù)荷的機(jī)架負(fù)荷超限時(shí)，則將壓下負(fù)荷增加到次選軋機(jī)(功率富余量次大的機(jī)架)，如果次選機(jī)架的壓下負(fù)荷也超限，則跳出負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整功能，輸出報(bào)警信息，由操作人員人工完成軋制負(fù)荷的修正。
[0023]7)根據(jù)調(diào)整后的負(fù)荷壓下量，重新計(jì)算各架軋機(jī)的軋制力f，再次進(jìn)行軋制力倒掛檢測(cè)。如果F4>7軋機(jī)之間仍然存在軋制力倒掛現(xiàn)象，則按步驟6)再次調(diào)整壓下負(fù)荷。如此循環(huán)三次，如果仍然存在“軋制力倒掛”，則跳出自動(dòng)調(diào)整程序，輸出報(bào)警信息，由操作人員手動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷修正。
[0024]8)負(fù)荷調(diào)整結(jié)束后，過程控制計(jì)算機(jī)L2根據(jù)最終的負(fù)荷分配計(jì)算各架軋機(jī)的軋制力、輥縫、軋輥速度，并下發(fā)給LI，然后由軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行軋制力及輥縫值。
[0025]9)完成熱軋產(chǎn)品的軋制。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，在生產(chǎn)過程中，對(duì)F5、F6、F7機(jī)架與F4、F5、F6機(jī)架的軋制力進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)發(fā)生軋制力倒掛時(shí)，將后機(jī)架F5>7的軋制負(fù)荷向Ff F4機(jī)架分配即將軋制力倒掛機(jī)架的負(fù)荷減少10%，增加至功率富余量最大的機(jī)架上。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定精軋機(jī)組F4>7機(jī)架間允許的軋制力倒掛程度，即前后兩軋機(jī)的軋制力差A(yù)FI (AFI=F (i+l)_Fi，i=4飛)允許的范圍，當(dāng)AFI超出允許的范圍時(shí)即為F(I+1)與FI機(jī)架存在軋制力倒掛。各機(jī)架軋制力倒掛的判斷條件如下:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟: 1)對(duì)Fl~F4機(jī)架的初期壓下量進(jìn)行極限值檢測(cè)，當(dāng)初期壓下量均超限，F(xiàn)l超過65%，F(xiàn)2超過30 %，F(xiàn)3超過15 %，F(xiàn)4超過10 %時(shí)，輸出報(bào)警信息，跳出負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整功能，由操作人員手動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷修改和確認(rèn)； 2)在滿足步驟I)的情況下根據(jù)帶鋼的基本信息初次計(jì)算出各機(jī)架的軋制力、功率； 3)對(duì)精軋機(jī)組F4\F5，F(xiàn)5\F6，F(xiàn)6\F7軋機(jī)的軋制力進(jìn)行大小比較，確定是否存在“軋制力倒掛”現(xiàn)象，并根據(jù)機(jī)架號(hào)進(jìn)一步確定需要進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整的軋機(jī)和調(diào)整的先后順序，優(yōu)先調(diào)整機(jī)架號(hào)大的軋機(jī)，如F5/F6存在軋制力倒掛，并且F6/F7同時(shí)存在軋制力倒掛，則優(yōu)先調(diào)整F7機(jī)架的負(fù)荷； 4)根據(jù)Fl~F4軋機(jī)預(yù)計(jì)算的功率P及額定功率PE得出功率富余量評(píng)價(jià)指數(shù)W= P/PE，W數(shù)值越小，代表功率富余量越大，確定可以增加壓下負(fù)荷的機(jī)架優(yōu)先順序，即功率富余量最大的機(jī)架優(yōu)先增加負(fù)荷； 5)將存在“軋制力倒掛”現(xiàn)象的軋機(jī)F(I+1)壓下負(fù)荷減少10%增加到步驟4)確定的優(yōu)先選擇軋機(jī)上 ，并對(duì)壓下負(fù)荷進(jìn)行極限值檢測(cè)； 6)當(dāng)優(yōu)先選擇增 加負(fù)荷的機(jī)架負(fù)荷超限，F(xiàn)l超過65%，F(xiàn)2超過30 %，F(xiàn)3超過15 %，F(xiàn)4超過10%時(shí)，則將壓下負(fù)荷增加到次選軋機(jī)，即功率富余量次級(jí)大的機(jī)架，如果次選機(jī)架的壓下負(fù)荷也超限，即Fl超過65%，F(xiàn)2超過30%，F(xiàn)3超過15%，F(xiàn)4超過10%，則跳出負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整功能，輸出報(bào)警信息，由操作人員人工完成軋制負(fù)荷的修正； 7)根據(jù)調(diào)整后的負(fù)荷壓下量，重新計(jì)算各架軋機(jī)的軋制力f，再次進(jìn)行軋制力倒掛檢測(cè): 如果F4~F7軋機(jī)之間仍然存在軋制力倒掛現(xiàn)象，則按步驟6)再次調(diào)整壓下負(fù)荷；按步驟3)、4)、5)、6)、7)順序循環(huán)三次，如果仍然存在“軋制力倒掛”，則跳出自動(dòng)調(diào)整程序，輸出報(bào)警信息，由操作人員手動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷修正； 8)負(fù)荷調(diào)整結(jié)束后，過程控制計(jì)算機(jī)L2根據(jù)最終的負(fù)荷分配計(jì)算各架軋機(jī)的軋制力、輥縫、軋輥速度，并下發(fā)給LI，然后由軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行軋制力及輥縫值的計(jì)算值。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟3)中，重點(diǎn)對(duì)F5、F6、F7機(jī)架與F4、F5、F6機(jī)架的軋制力進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)發(fā)生軋制力倒掛時(shí)，將后機(jī)架F5~F7的軋制負(fù)荷分別向Fl~F4機(jī)架分配，即將軋制力倒掛機(jī)架號(hào)FI+1的負(fù)荷減少10%增加到功率富余量最大的機(jī)架上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，確定精軋機(jī)組F4~F7機(jī)架間允許的軋制力倒掛程度，即前后兩軋機(jī)的軋制力差A(yù)FI (AFI=F(i+1)-Fi, i = 4~6)允許的范圍，當(dāng)AIi超出允許的范圍時(shí)即為F(I+1)與FI機(jī)架存在軋制力倒掛。各機(jī)架軋制力倒掛的判斷條件，即允許的軋制力倒掛范圍如下:
4.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟2)，根據(jù)在過程控制計(jì)算機(jī)(L2)設(shè)置的精軋機(jī)組各機(jī)架初始的壓下負(fù)荷分配值ri和帶鋼的基本信息一成分、目標(biāo)厚度、目標(biāo)寬度、目標(biāo)終軋溫度、軋制速度、目標(biāo)中間坯厚度、精軋入口溫度計(jì)算出各機(jī)架的軋制力預(yù)測(cè)值F，所述軋制力預(yù)測(cè)值F計(jì)算如下: I)軋制力預(yù)測(cè)值計(jì)算公式
5.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟2)，根據(jù)在過程控制計(jì)算機(jī)(L2)設(shè)置的精軋機(jī)組各機(jī)架初始的壓下負(fù)荷分配值ri和帶鋼的基本信息一成分、目標(biāo)厚度、目標(biāo)寬度、目標(biāo)終軋溫度、軋制速度、目標(biāo)中間坯厚度、精軋入口溫度計(jì)算出各機(jī)架的軋制功率預(yù)測(cè)值P，所述功率預(yù)測(cè)值P技術(shù)方法如下: . 2)軋制功率預(yù)測(cè)值計(jì)算公式
6.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，對(duì)精軋機(jī)組后機(jī)架F4~F7軋機(jī)的軋制力根據(jù)機(jī)架順序號(hào)依次進(jìn)行大小比較，計(jì)算前后機(jī)架軋制力差A(yù)Fi = F(i+1)-Fi(i = 4~6)，當(dāng)AFi超出允許的范圍時(shí)即F(i+1)與Fi軋機(jī)存在軋制倒掛。選出軋制力倒掛的軋機(jī)，機(jī)架號(hào)大的軋機(jī)減負(fù)荷。
7.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，根據(jù)功率預(yù)測(cè)值P和各機(jī)架的額定功率Pe確定Fl~F4機(jī)架的功率富余量W = P/Pe,功率富余量最大的軋機(jī)將作為負(fù)荷自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整時(shí)增加負(fù)荷壓下量的首選機(jī)架。
8.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，為了確保精軋各架軋機(jī)的順利咬鋼，設(shè)定前機(jī)架Fl~F4軋機(jī)的壓下量上限，
9.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，當(dāng)F(1+1)與FI機(jī)架存在軋制力倒掛現(xiàn)象時(shí)，將F(1+1)機(jī)架的壓下負(fù)荷減少10%，增加至功率富余量最大的機(jī)架。負(fù)荷調(diào)整后重新計(jì)算各機(jī)架的軋制力，并且再次判斷精軋機(jī)組后機(jī)架(F5~F7軋機(jī))是否存在軋制力倒掛現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)增加了負(fù)荷的前機(jī)架進(jìn)行壓下量判斷，當(dāng)壓下負(fù)荷超限時(shí)，則將增加的壓下量轉(zhuǎn)移至功率富余量次之的機(jī)架。循環(huán)計(jì)算三次，如果仍不滿足要求，則跳出計(jì)算，輸出“請(qǐng)優(yōu)化負(fù)荷”，由操作人員手動(dòng)對(duì)壓下負(fù)荷進(jìn)行修正。
10.如權(quán)利要求1所述的一種熱連軋機(jī)精軋機(jī)組的軋制負(fù)荷優(yōu)化方法，其特征在于，過程控制計(jì)算機(jī)(L2)根據(jù)最終修正后確定的壓下負(fù)荷、溫度、成分、精軋入出口厚度、軋制速度等重新計(jì)算各機(jī)架的輥縫和軋制力，下發(fā)給各機(jī)架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行新的輥縫及軋制力，完成熱軋產(chǎn)品的生產(chǎn)。軋制力及輥縫算法如下: 1)根據(jù)修正后的壓下負(fù)荷βi和精軋入口帶鋼厚度H及精軋出口帶鋼厚度h獲得各機(jī)架的帶鋼厚度hi,算法如下: 比=H1-(H1A) X β i，β i指代第i機(jī)架的負(fù)荷壓下分配率， 2)根據(jù)化學(xué)成分、寬度、輥徑計(jì)算軋制力
【文檔編號(hào)】B21B37/48GK103962391SQ201310034012
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】張賀詠, 梁興國(guó), 方斌 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司