一種減少鋁卷由于頭部卷徑厚躍造成表面起折粘傷的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及金屬壓力加工技術領域，具體涉及一種減少鋁卷由于頭部卷徑厚躍造 成表面起折粘傷的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著中國航天及鐵路的高速發展，對高精度鋁板帶材的需求越來越多，目前熱連 軋鋁行業都在犧牲成材率來保證鋁板帶材的高質量，當采用熱連軋軋機軋制厚規格時，頭 部在大張力卷取過程中出現階躍厚度容易出現壓痕或起折，尤其比較軟的合金，出現壓痕 或起折的長度更長。這樣就需要將頭部很長的一部分鋁板帶材作為廢料切掉，成材率大大 降低。
[0003] 經過分析發現：鋁卷的頭部卷取過程中，鋁帶頭部在助卷器皮帶張緊力作用下繞 卷筒一圈后，卷取機和精軋末軋機已經完成建張，卷取電機進入張力閉環。當第二圈開始卷 取時，鋁帶恰好經過鋁帶料頭位置，此時卷徑由卷筒直徑D tl突然階躍變化到D i，其中Dl = DQ+H。因此卷取第二圈鋁帶的下表面在卷徑厚躍位置會產生壓痕和/或起折；當第三圈開 始卷取時，鋁帶下表面對應在卷徑厚躍位置會產生壓痕和起折，因此鋁卷內部可能有數圈 在料頭位置都會出現壓痕和起折現象。當鋁帶成品厚度H>6. Omm時，熱軋鋁卷的內部多圈 鋁帶在料頭位置出現壓痕和起折現象會非常明顯，而且在后續冷軋工序的開卷和卷取過程 中，這些缺陷會被遺傳和放大，最終導致鋁卷頭部的大量鋁帶因表面粘傷而成為廢料。
【發明內容】
[0004] 為解決上述問題，本發明提供了一種減少鋁卷由于頭部卷徑厚躍造成表面起折粘 傷的方法，采用頭部壓薄，從薄到厚的變形區是一個楔形區，沒有突變的厚度，減少減輕鋁 熱連軋厚卷（H>6. Omm)內部數圈在料頭位置的壓痕和起折，減少因此而產生的表面粘傷， 提尚錯卷成材率。
[0005] 為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0006] 一種減少鋁卷由于頭部卷徑厚躍造成表面起折粘傷的方法，該方法包括以下步 驟：
[0007] 1)生產成品厚度H>6. Omm的熱乳錯卷時，需要將料頭位置壓至厚度h，h〈6mm，通過 計算機系統設定兩種厚度的規程，分別為料頭壓薄規程和成品厚度軋制規程，并對PLC控 制系統下發兩套設定規程命令；
[0008] 2)PLC控制系統收到成品厚度軋制規程命令后，立即向壓下控制系統和速度控制 系統發出執行成品厚度軋制規程設定命令；
[0009] 3)成品厚度軋制規程設定完成后，輥縫恢復過程中的秒流量失衡由速度控制系統 的AGC速度補償功能來予以自動補償。因此速度控制系統提前投入AGC補償功能，一旦監 測到輥縫發生變化就改變上游軋機的速度來保證秒流量的相等；
[0010] 4)PLC系統向各軋機發出執行料頭壓薄規程輥縫的設定命令，其中F4末架軋機為 成品軋機；
[0011] 5)料頭壓薄規程輥縫設定完畢，根據各軋機設定出口厚度的不同確定各軋機在輥 縫恢復前需要軋出鋁帶的長度，當已加工長度大于所需加工的長度時，對應軋機的輥縫恢 復到成品厚度軋制規程設定的該軋機輥縫，根據變形區的長度和末軋機的輥軋的速度確定 輥縫的恢復時間，根據輥縫的恢復時間，計算出各軋機輥縫恢復速率，精軋機開始軋制；
[0012] 6)當末架軋機輥縫從料頭壓薄規程設定輥縫抬起恢復到成品厚度軋制規程設定 輥縫后，料頭壓薄規程完成，投入升速軋制，各軋機進入成品厚度軋制規程。
[0013] 進一步的，所述步驟1)設定兩種厚度的規程分別為：
[0014] 成品厚度軋制規程：
[0015] 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機輥縫寬度分別為：GAPF1H，GAPF2H，GAPF3H，GAP f4h;
[0016] 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機輥軋速度分別為：SPDF1H，SPDF2H，SPDF3H，SPD f4h;
[0017] 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機出 口厚度分別為：XHF1H，XHF2H，XHF3H，XHf4h;
[0018] F1、F2、F3、F4 軋機剛度分別為：CF1，CF2, CF3, CF4;
[0019] Fl、F2、F3、F4 軋機材料塑性系數分別為：QF1，QF2, QF3, Qf4;
[0020] 料頭壓薄規程：
[0021] 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機輥縫寬度分別為：GAPFlh，GAPF2h，GAPF3h，GAP F4h;
[0022] 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機輥軋速度分別為：SPDFlh，SPDF2h，SPDF3h，SPD F4h;
[0023] 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機出 口厚度分別為：XHFlh，XHF2h，XHF3h，XHF4h;
[0024] 其中軋機Fl、F2、F3、F4順次排布，F4為末軋機。
[0025] 進一步的，所述步驟3)具體通過以下方法實現：
[0026] 鎖定成品厚度軋制規程的設定輥縫GAPFiH作為F i軋機AGC速度補償的基準輥縫 GAPpi L〇cK；
[0027] 鎖定成品厚度軋制規程的設定出口厚度XHFiH作為AGC速度補償的出口厚度基準 XHFi L0CK;
[0028] 根據實時反饋輥縫GAPFiAet和鎖定輥縫GAP _〇^的偏差值Λ S Fi計算出各軋機出 口厚度的絕對變化量Λ hFi，從而根據秒流量平衡公式計算出應對其上游軋機速度調節量 A Vf(H)
[0029] Δ Spi= GAP FiAct-GAPFiL0CK (I)
[0030] Ahpi = A S Fi*(CFi/(CFi+QFi)) (2)
[0031] Δ Vpm = Δ h Fi/XHFiL0CK*SPDFiH (3)。
[0032] 進一步的，所述步驟5)各軋機在輥縫恢復前需要軋出鋁帶的長度通過以下方法 計算：
[0033]
【主權項】
1. 一種減少鋁卷由于頭部卷徑厚躍造成表面起折粘傷的方法，其特征在于：該方法包 括以下步驟： 1) 生產成品厚度H>6. Omm的熱乳錯卷時，需要將料頭位置壓至厚度h，h〈6mm，通過計算 機系統設定兩種厚度的規程，分別為料頭壓薄規程和成品厚度軋制規程，并對PLC控制系 統下發兩套設定規程命令； 2. PLC控制系統收到成品厚度軋制規程命令后，立即向壓下控制系統和速度控制系統 發出執行成品厚度軋制規程設定命令； 3) 成品厚度軋制規程設定完成后，輥縫恢復過程中的秒流量失衡由速度控制系統的 AGC速度補償功能來自動予以補償，因此速度控制系統提前投入AGC補償功能，一旦監測到 輥縫發生變化就改變上游軋機的速度來保證秒流量的相等； 4. PLC系統向各軋機發出執行料頭壓薄規程輥縫的設定命令，其中F4末架軋機為成品 軋機； 5) 料頭壓薄規程輥縫設定完畢，根據各軋機設定出口厚度的不同確定各軋機在輥縫恢 復前需要軋出鋁帶的長度，當已加工長度大于所需加工的長度時，對應軋機的輥縫恢復到 成品厚度軋制規程設定的該軋機輥縫，根據變形區的長度和末軋機的輥軋的速度確定輥縫 的恢復時間，根據輥縫的恢復時間，計算出各軋機輥縫恢復速率，精軋機開始軋制； 6) 當末架軋機輥縫從料頭壓薄規程設定輥縫抬起恢復到成品厚度軋制規程設定輥縫 后，料頭壓薄規程完成，投入升速軋制，各軋機進入成品厚度軋制規程。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1)設定兩種厚度的規程分別 為： 成品厚度軋制規程： 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機輥縫寬度分別為：GAPF1H，GAPF2H，GAPF3H，GAP f4h; 設定 F1、F2、F3、F4 軋機輥軋速度分別為：SPDf1h，SPDF2H，SPDF3H，SPD f4h; 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機出 口厚度分別為：XHf1h，XHF2H，XHF3H，XHf4h; F1、F2、F3、F4 軋機剛度分別為：CF1，CF2, CF3, CF4; Fl、F2、F3、F4軋機材料塑性系數分別為：QF1，QF2, QF3, Qf4; 料頭壓薄規程： 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機輥縫寬度分別為：GAPFlh，GAPF2h，GAPF3h，GAP F4h; 設定 F1、F2、F3、F4 軋機輥軋速度分別為：SPDFlh，SPDF2h，SPDF3h，SPD F4h; 設定 Fl、F2、F3、F4 軋機出 口厚度分別為：XHFlh，XHF2h，XHF3h，XHF4h; 其中軋機Fl、F2、F3、F4順次排布，F4為末軋機。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3)具體通過以下方法實現： 鎖定成品厚度軋制規程的設定輥縫GAPFiH作為F i軋機AGC速度補償的基準輥縫 GAPpi L〇cK； 鎖定成品厚度軋制規程的設定出口厚度XHFiH作為AGC速度補償的出口厚度基準 XHFi L0CK; 根據實時反饋輥縫GAPFiAc;t和鎖定輥縫GAP ^^的偏差值Λ S Fi計算出各軋機出口厚度 的絕對變化量Λ hFi，從而根據秒流量平衡公式計算出應對其上游軋機速度調節量Λ νρ(^ Δ SFi - GAP FiAct-GAPFiL0CK ⑴ Ahpi = A S Fi*(CFi/(CFi+QFi)) (2) A Vf(H) = Δ h π/ΧΗΠΙ?α?*3Η)ΗΗ ⑶。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟5)各軋機在輥縫恢復前需要軋 出鋁帶的長度通過以下方法計算：
其中：StripLi--棍縫恢復前i乳機需乳出錯帶的長度； Lh一一料頭壓薄的長度； XHfih一一 i軋機的出口厚度； XHf4h一一F4軋機的出口厚度。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟5)輥縫的恢復時間通過以下方 法計算： 其中：f4--K4乳機的麗涫值；
V4--F4乳機的棍乳速度； 1變-變形區的長度； Th 棍縫恢復的時間。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟5)輥縫恢復速率通過以下方法 計算： NRMpi= (GAPFiH-GAPFih)/Th(6) 其中：NRMFi-一i軋機的輥縫恢復速率； GAPfih--成品厚度乳制規程i乳機的棍縫寬度； GAPpih--料頭壓薄規程i乳機的棍縫寬度； Th一一輥縫恢復的時間。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟5)具體如下： 當Fl軋出鋁帶長度大于
NFl軋機啟動抬輥過程，在Th內將Fl輥 縫從料頭壓薄規程設定輥縫GAPnh按照輥縫恢復速率NRM F1#起到成品厚度軋制規程輥縫 GAPfih，其中 NRMfi = (GAP F1H-GAPFlh) /Th; 當F2軋出鋁帶長度大吁
'，F2軋機啟動抬輥過程，在Th內將F2輥 縫從料頭壓薄規程設定輥縫GAPp2h按照輥縫恢復速率NRM F2#起到成品厚度軋制規程輥縫 GAPf2h，其中 NRMf2= (GAP F2H-GAPF2h) /Th; 當F3軋出鋁帶長度大彳
1寸，F3軋機啟動抬輥過程，在Th內將F3輥 縫從料頭壓薄規程設定輥縫GAPrah按照輥縫恢復速率NRM F3#起到成品厚度軋制規程輥縫 GAPf3h，其中 NRMf3= (GAP F3H-GAPF3h) /Th; 當F4軋出鋁帶長度大于Strii
F4軋機啟動抬輥過程，在Th內將F4輥 縫從料頭壓薄規程設定輥縫GAPp4h按照輥縫恢復速率NRM F4#起到成品厚度軋制規程輥縫 GAPf4h，其中 NRMf4= (GAP F4H-GAPF4h) /Th〇
8. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述料頭壓薄的長度Lh優選為2. 5-3. 5m。
9. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述變形區的長度1 $優選為4-6m。
【專利摘要】本發明公開了一種減少鋁卷頭部卷徑厚躍造成表面起折粘傷的方法，在軋制成品厚度H≥6.0mm的熱軋鋁卷時，先將鋁帶料頭壓薄至6mm以下，根據各軋機加工的鋁帶長度算出何時將輥縫抬升至設定厚度的輥縫，本發明的有益效果在于在鋁帶軋制過程中將鋁帶料頭位置壓薄，并將鋁帶從薄到厚的變形區加工為沒有突變厚度的楔形區，沒有突變的厚度，可以有效地解決因鋁卷頭部太厚度而造成的壓痕或起折問題，大大提高成材率，而且不需要增加硬件設備，只需要在原有程序上進行修改，成本低，實用性強。
【IPC分類】B21B37-72
【公開號】CN104646433
【申請號】CN201510024009
【發明人】宗勝悅, 郭強, 荊豐偉, 李新, 趙德琦
【申請人】北京科技大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月16日