單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，包括：在軋制啟動(dòng)前軋輥壓下時(shí)狀態(tài)下，過(guò)程計(jì)算機(jī)計(jì)算出理論軋制力和軋制力P1；在軋制啟動(dòng)至目標(biāo)厚度后軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)變短的狀態(tài)下，過(guò)程計(jì)算機(jī)計(jì)算出理論軋制力和軋制力P2；軋制啟動(dòng)參數(shù)預(yù)設(shè)定時(shí)，將過(guò)程計(jì)算機(jī)下發(fā)兩個(gè)軋制力P1和P2給控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)接受此兩個(gè)軋制力進(jìn)行控制；啟動(dòng)后當(dāng)軋制力下降至P2時(shí)，通過(guò)控制計(jì)算機(jī)按照此P2軋制力進(jìn)行控制，保持軋制力為P2不變；當(dāng)軋制一定時(shí)間后，當(dāng)軋制條件滿足或不滿足厚度控制系統(tǒng)AGC控制條件，分別按照厚度控制系統(tǒng)的要求對(duì)軋制力控制或使軋制力保持P2不變。本發(fā)明有效解決單機(jī)架軋制啟動(dòng)存在的厚差和軋制力波動(dòng)對(duì)軋制穩(wěn)定性的影響。
【專利說(shuō)明】單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種軋鋼控制方法，具體說(shuō)有關(guān)一種單機(jī)架軋機(jī)軋制鋼材的控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，世界上軋制取向硅鋼、高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼、不銹鋼、特殊鋼、高強(qiáng)度鋼以及極 薄帶材等產(chǎn)品主要是采用單機(jī)架進(jìn)行軋制，即利用一個(gè)機(jī)架多軋輥進(jìn)行來(lái)回往復(fù)軋制，這 主要與產(chǎn)品的性能要求以及尺寸精度要求有關(guān)。
[0003] 采用單機(jī)架軋制時(shí)，每卷必須采用多道次進(jìn)行軋制，即往復(fù)軋制多次，每次軋制時(shí) 必須停機(jī)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定，然后啟動(dòng)軋制。軋制啟動(dòng)階段存在較大的不穩(wěn)定性，主要表現(xiàn)為 軋制力和厚差的不穩(wěn)定，波動(dòng)較大，尤其是厚差的波動(dòng)對(duì)軋制的影響較大。特別是，對(duì)于硅 鋼來(lái)講，由于硅鋼的脆性、機(jī)械強(qiáng)度高、延展率低、乳制加工困難，啟動(dòng)階段的不穩(wěn)定非常容 易造成軋制斷帶；對(duì)于高硅產(chǎn)品軋制啟動(dòng)產(chǎn)生的厚差超過(guò)50um以上或者-40um以下，會(huì)產(chǎn) 生乳制斷帶的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 由于單機(jī)架的特殊性，乳制啟動(dòng)前軋輥1、1'壓下時(shí)軋輥與軋件6之間的接觸弧長(zhǎng) L較長(zhǎng)，如圖1所示，乳制啟動(dòng)至目標(biāo)厚度后軋輥1、1'與軋件6之間的接觸弧長(zhǎng)L'變短，如 圖2所示；圖1至圖2的過(guò)程中，接觸弧長(zhǎng)的巨大變化引起的最直接現(xiàn)象就是軋制力的瞬間 下降以及軋制厚度的變化，如圖所示，從軋件6到軋制后的軋件6'。此過(guò)程存在較大的不穩(wěn) 定性，即易產(chǎn)生厚差或者薄差，進(jìn)而造成斷帶。
[0005] 在此不穩(wěn)定性的過(guò)程中，厚度的控制存在盲區(qū)。目前對(duì)于單機(jī)架軋機(jī)厚度的控制 主要在一定的速度以上，采取自動(dòng)增益控制（AutomaticGainControl,AGC)方式進(jìn)行控 制，控制的前提條件為測(cè)厚儀4的檢測(cè)正常、測(cè)速儀2速度檢測(cè)正常以及張力(卷取機(jī)電流） 的檢測(cè)正常。但軋制啟動(dòng)的位置必須經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能夠至出口測(cè)厚儀4處，厚度控制 系統(tǒng)才能通過(guò)厚度檢測(cè)偏差進(jìn)行控制，如圖3所示。軋輥組la、Ib的輥縫Ic至出口測(cè)厚儀 4距離在3m左右，故此3m厚度的控制存在較大的盲區(qū)，也是單機(jī)架軋機(jī)軋制最不穩(wěn)定的階 段。
[0006] 在目前的單機(jī)架軋機(jī)的控制系統(tǒng)中，存在兩種軋制力控制方式，一種軋制力的設(shè) 定按照?qǐng)D1所示的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定，此狀態(tài)由于軋制接觸弧長(zhǎng)L較長(zhǎng)，軋制力較大，啟動(dòng)后由 于變形區(qū)的瞬間減小，乳制易產(chǎn)生薄差；另一種軋制力設(shè)定方式按照?qǐng)D2所示的接觸弧長(zhǎng) L'計(jì)算軋制力后進(jìn)行設(shè)定和控制，但由于啟動(dòng)時(shí)的接觸弧長(zhǎng)較大，實(shí)際所需的軋制力較大， 按此設(shè)定后易產(chǎn)生厚差。在原有的控制方式下，由于啟動(dòng)的不穩(wěn)定性，厚差波動(dòng)超過(guò)IOum 的長(zhǎng)度在4. 5mm左右。
[0007]目前針對(duì)單機(jī)架軋制，在以下的發(fā)明專利申請(qǐng)中所揭示均未涉及關(guān)于軋制力的 控制：發(fā)明名稱為"極薄板平整機(jī)的軋制力預(yù)設(shè)定方法"的第201010206176. 4號(hào)中國(guó)發(fā) 明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"利用帶鋼化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)提高熱軋軋制力預(yù)報(bào)精度的方法"的第 200510023770.9號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"一種提高熱軋軋制力設(shè)定精度的方 法"的第200510027419. 7號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"平整機(jī)軋制壓力設(shè)定方法"的 第200510029206. 8號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"用于連續(xù)生產(chǎn)薄鋼帶的設(shè)備"的第 200710085704. 3號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"一種利用秒流量控制帶鋼光整延伸率 的方法"的第201010291782.0號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"平整機(jī)延伸率控制方法 及控制設(shè)備"的第201010568855. 6號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"CSP生產(chǎn)線無(wú)取向電 工鋼變形抗力有限元修正法"的第200910251586. 8號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、發(fā)明名稱為"一 種熱軋機(jī)二級(jí)控制軋制力預(yù)報(bào)方法"的第201010137162. 1號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)、以及發(fā)明 名稱為"中間輥移動(dòng)式凸度高精度控制平整機(jī)的中間輥輥形"的第200910200640. 6號(hào)中國(guó) 發(fā)明專利申請(qǐng)。
[0008] 上述所揭示的目前單機(jī)架軋制領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)中尚未解決目前單機(jī)架軋制啟動(dòng) 存在的厚差和軋制力波動(dòng)對(duì)軋制穩(wěn)定性的影響問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，可有效解決目前單 機(jī)架軋制啟動(dòng)存在的厚差和軋制力波動(dòng)對(duì)軋制穩(wěn)定性的影響問(wèn)題，以確保機(jī)組道次軋制啟 動(dòng)的順利。
[0010] 本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0011] 本發(fā)明的一種單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，包括：
[0012] 通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)入口帶鋼信息的厚度、乳輥輥徑參數(shù)，在軋制啟動(dòng)前軋輥壓 下時(shí)軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì)算出理論軋制力pl，進(jìn)而引入 軋制力Pl;
[0013] 根據(jù)帶鋼實(shí)際厚度與帶鋼信息平均厚度的比較判斷是否存在偏差，若需要對(duì)Pl 進(jìn)行調(diào)整；
[0014] 通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)入出口帶鋼的厚度、乳輥輥徑參數(shù)，在軋制啟動(dòng)至目標(biāo)厚度 后軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)變短的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì)算出理論軋制P2,進(jìn)而引入 軋制力P2 ;
[0015] 軋制啟動(dòng)參數(shù)預(yù)設(shè)定時(shí)，將過(guò)程計(jì)算機(jī)下發(fā)兩個(gè)軋制力Pl和P2給控制計(jì)算機(jī)，控 制計(jì)算機(jī)接受此兩個(gè)軋制力進(jìn)行控制；
[0016] 要求控制計(jì)算機(jī)在軋制參數(shù)預(yù)設(shè)定下發(fā)給系統(tǒng)時(shí)，首先按照Pl進(jìn)行壓下控制，按 此軋制力進(jìn)行啟動(dòng)生產(chǎn)，啟動(dòng)后輥縫狀態(tài)按照在軋制啟動(dòng)前軋輥壓下時(shí)軋輥與軋件之間 的接觸弧長(zhǎng)的狀態(tài)過(guò)渡至在軋制啟動(dòng)至目標(biāo)厚度后軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)變短的狀 態(tài)；
[0017]啟動(dòng)后軋制力出現(xiàn)自動(dòng)下降的過(guò)程，當(dāng)軋制力下降至P2時(shí)，通過(guò)軋制力控制系統(tǒng) 控制計(jì)算機(jī)按照此P2軋制力進(jìn)行控制，保持軋制力為P2不變；
[0018] 當(dāng)軋制一定時(shí)間后，滿足厚度控制系統(tǒng)AGC控制條件，則乳制力的控制按照厚度 控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行控制；
[0019] 當(dāng)軋制條件不滿足厚度控制系統(tǒng)AGC控制條件時(shí)，乳制力保持P2不變。
[0020] 在軋制啟動(dòng)前軋輥壓下時(shí)軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì) 算出理論乳制力pi計(jì)算乳制力Pl的公式如下：
[0021] Pl=pl*al
[0022] 其中：
[0023] al:為變形區(qū)接觸弧長(zhǎng)L影響系數(shù)，一般取值I. 05?I. 12 [0024] 對(duì)Pl進(jìn)行調(diào)整的計(jì)算公式如下：
[0025] Pl=pl*al*a2
[0026] 其中：
[0027]
【權(quán)利要求】
1. 一種單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，其特征在于，包括： 通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)入口帶鋼信息的厚度、乳輥輥徑參數(shù)，在軋制啟動(dòng)前軋輥壓下時(shí) 軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì)算出理論軋制力pl，進(jìn)而引入軋制 力Pl; 根據(jù)帶鋼實(shí)際厚度與帶鋼信息平均厚度的比較判斷是否存在偏差，若需要對(duì)Pl進(jìn)行 調(diào)整； 通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)入出口帶鋼的厚度、乳輥輥徑參數(shù)，在軋制啟動(dòng)至目標(biāo)厚度后軋 輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)變短的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì)算出理論軋制P2,進(jìn)而引入軋制 力P2 ; 軋制啟動(dòng)參數(shù)預(yù)設(shè)定時(shí)，將過(guò)程計(jì)算機(jī)下發(fā)兩個(gè)軋制力Pl和P2給控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì) 算機(jī)接受此兩個(gè)軋制力進(jìn)行控制； 要求控制計(jì)算機(jī)在軋制參數(shù)預(yù)設(shè)定下發(fā)給系統(tǒng)時(shí)，首先按照Pl進(jìn)行壓下控制，按此軋 制力進(jìn)行啟動(dòng)生產(chǎn)，啟動(dòng)后輥縫狀態(tài)按照在軋制啟動(dòng)前軋輥壓下時(shí)軋輥與軋件之間的接觸 弧長(zhǎng)的狀態(tài)過(guò)渡至在軋制啟動(dòng)至目標(biāo)厚度后軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)變短的狀態(tài)； 啟動(dòng)后軋制力出現(xiàn)自動(dòng)下降的過(guò)程，當(dāng)軋制力下降至P2時(shí)，通過(guò)軋制力控制系統(tǒng)控制 計(jì)算機(jī)按照此P2軋制力進(jìn)行控制，保持軋制力為P2不變； 當(dāng)軋制一定時(shí)間后，滿足厚度控制系統(tǒng)AGC控制條件，則乳制力的控制按照厚度控制 系統(tǒng)的要求進(jìn)行控制；以及 當(dāng)軋制條件不滿足厚度控制系統(tǒng)AGC控制條件時(shí)，乳制力保持P2不變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，其特征在于，在軋制啟 動(dòng)前軋輥壓下時(shí)軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì)算出理論軋制力Pl 計(jì)算軋制力Pl的公式如下： Pl=pl*al 其中： al:為變形區(qū)接觸弧長(zhǎng)L影響系數(shù)，一般取值1. 05?1. 12。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，其特征在于，對(duì)Pl 進(jìn)行調(diào)整的計(jì)算公式如下： Pl=pl*al*a2 其中：
:為厚差影響系數(shù)，Htl:為軋制啟動(dòng)處實(shí)際厚度，H :為來(lái)料整卷厚度的平均 值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單機(jī)架啟動(dòng)軋制力設(shè)定和控制方法，其特征在于，在軋制啟 動(dòng)至目標(biāo)厚度后軋輥與軋件之間的接觸弧長(zhǎng)變短的狀態(tài)下，根據(jù)接觸弧長(zhǎng)計(jì)算出理論軋制 P2按以下公式計(jì)算軋制力P2: P2=p2*Z 其中：Z=P/P' ：為模型自學(xué)習(xí)系數(shù)，通過(guò)比例法計(jì)算得出；P :實(shí)際穩(wěn)速時(shí)軋制力實(shí)際值 的均值；P' ：理論計(jì)算的軋制力，即P2。
【文檔編號(hào)】B21B38/08GK104324951SQ201310309768
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】朱華群, 朱大維, 鄭琪, 陸永強(qiáng), 宋艷麗, 宿德軍 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司