專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶鋼尾部跑偏的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
熱軋帶鋼尾部是一復(fù)雜的工藝變化過(guò)程，因目前各工序技術(shù)的局限性，絕對(duì)理想的軋件是不存在的。即使品種和規(guī)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(guò)精軋機(jī)的時(shí)間非常短，留給控制系統(tǒng)控制的時(shí)間又非常有限(最短時(shí)只有0. 4秒鐘)，所以很難找到自動(dòng)控制跑偏和軋破的方法。因此，目前帶鋼尾部跑偏依賴(lài)于操作人員的手動(dòng)控制。帶鋼尾部跑偏的手動(dòng)控制方法如下如

圖1所示操作人員目測(cè)帶鋼尾部在每一個(gè)機(jī)架的跑偏情況，手動(dòng)調(diào)節(jié)該機(jī)架輥縫調(diào)平按鈕，當(dāng)發(fā)現(xiàn)帶鋼1向傳動(dòng)側(cè)跑偏時(shí)，調(diào)節(jié)傳動(dòng)側(cè)輥縫2下壓，工作側(cè)輥縫3上抬，使帶鋼向工作側(cè)移動(dòng)。相反，當(dāng)發(fā)現(xiàn)帶鋼向工作側(cè)跑偏時(shí)，調(diào)節(jié)工作側(cè)輥縫下壓，傳動(dòng)側(cè)輥縫上抬，使帶鋼向傳動(dòng)側(cè)移動(dòng)，以此達(dá)到控制帶鋼尾部跑偏的目的。然而，帶鋼尾部跑偏的手動(dòng)控制方法存在下列缺點(diǎn)1.完全依靠肉眼判斷帶鋼跑偏，幾乎不可能在跑偏發(fā)生的初期察覺(jué)，延誤了處置時(shí)間；2.由于拋鋼速度快，帶鋼尾部通過(guò)軋機(jī)的時(shí)間非常短，完全依靠人工手動(dòng)控制的反應(yīng)時(shí)間不足；3.由于帶鋼板形和溫度經(jīng)常發(fā)生變化，依據(jù)上一塊帶鋼進(jìn)行預(yù)先調(diào)平會(huì)導(dǎo)致判斷失誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶鋼尾跑偏的控制方法，該方法通過(guò)軋制力偏差來(lái)判斷帶鋼跑偏的方向，從而有效控制帶鋼尾部在軋機(jī)內(nèi)的跑偏問(wèn)題，并減少由此而引起的軋破、表面缺陷和事故輥問(wèn)題。精軋機(jī)組通常由7個(gè)機(jī)架組成，每個(gè)機(jī)架由一對(duì)支撐輥和一對(duì)工作輥組成。每個(gè)機(jī)架的兩側(cè)分別設(shè)置有壓力傳感器和位置傳感器，可以分別測(cè)量每對(duì)工作輥傳動(dòng)側(cè)和工作側(cè)的軋制力大小和輥縫尺寸。由于帶鋼跑偏或其他因素會(huì)導(dǎo)致機(jī)架兩側(cè)的軋制力發(fā)生偏差，利用對(duì)軋制力偏差的分析就可以判斷帶鋼的跑偏方向和程度。發(fā)明人通過(guò)分析認(rèn)為，造成軋制力發(fā)生偏差的原因主要有1)楔形的影響軋件工作側(cè)厚，工作側(cè)軋制力大；2)軋件跑偏的影響軋件整體偏向軋制中心線(xiàn)的工作側(cè)工作側(cè)軋制力大；3)軋件兩側(cè)溫度的影響軋件工作側(cè)溫度低，工作側(cè)軋制力大；4)上下工作輥不平行的影響軋件工作側(cè)輥縫小，工作側(cè)軋制力大；5)儀表因素的影響由于測(cè)壓頭檢測(cè)引起的偏差，可能會(huì)引起單側(cè)軋制力大。
上述這些軋制偏差來(lái)源可以分為兩類(lèi)第一類(lèi)偏差軋件本身所處軋輥位置帶來(lái)的偏差。由于軋件在軋制過(guò)程中，不可能完全在理論軋制中心穩(wěn)定不動(dòng)，而是在偏一側(cè)軋制，其引發(fā)的原因有多種，如由于導(dǎo)板對(duì)中的影響等等。對(duì)于第一類(lèi)引起兩側(cè)軋制力的偏差，如果進(jìn)行手動(dòng)調(diào)平的話(huà)，如果工作側(cè)軋制力大，則認(rèn)為軋件偏工作側(cè)，從而需要對(duì)工作側(cè)輥縫進(jìn)行下壓處理，對(duì)傳動(dòng)側(cè)輥縫進(jìn)行上抬處理。第二類(lèi)偏差由于軋輥的一側(cè)受到了更大的軋制力引起的偏差，但軋件并未偏此側(cè)。其引發(fā)的原因包括楔形的影響、軋件兩側(cè)溫度的影響、軋輥上下輥輥縫不平行的影響等等。對(duì)于第二類(lèi)引起兩側(cè)軋制力的偏差，如果進(jìn)行手動(dòng)調(diào)平的話(huà)，如果工作側(cè)軋制力大，則認(rèn)為軋件在工作側(cè)輥縫小，或工作側(cè)(溫度低)材質(zhì)硬，如果要對(duì)軋制力進(jìn)行調(diào)平，則需要對(duì)工作側(cè)進(jìn)行上抬處理，對(duì)傳動(dòng)側(cè)的輥縫進(jìn)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(diào)節(jié)方向是完全相反的，所以若要對(duì)帶鋼跑偏進(jìn)行控制，需要確定哪一種偏差占主導(dǎo)，從而據(jù)此進(jìn)行判斷控制，而忽略另一種偏差。發(fā)明人經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，對(duì)于整塊帶鋼而言，第一類(lèi)偏差是特殊性因素，第二類(lèi)偏差是普通性因素。因此，第一類(lèi)偏差是可用的偏差，應(yīng)當(dāng)據(jù)此進(jìn)行自動(dòng)調(diào)平控制，而第二種偏差可忽略，理由如下1)對(duì)于楔形的影響由于粗軋的調(diào)平是采用全長(zhǎng)性調(diào)平，軋制時(shí)不調(diào)平，所以可以認(rèn)為楔形在沿整個(gè)中間坯方向是相對(duì)均勻的；2)對(duì)于兩側(cè)溫度的影響在加熱時(shí)，根據(jù)燒嘴的布置及方向，以及軋制時(shí)與外界接觸，可以相對(duì)認(rèn)為兩側(cè)溫度的變化與板坯長(zhǎng)度沒(méi)有太大關(guān)系。雖然在中部板坯溫度略高，頭尾與中部的兩側(cè)會(huì)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(jìn)行調(diào)平的話(huà)，軋制兩側(cè)調(diào)平在軋制過(guò)程中是保持穩(wěn)定的，所以可以看成帶鋼全長(zhǎng)性一致。此外，發(fā)明人在軋制狀態(tài)下，采用手動(dòng)下壓實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩側(cè)軋制力變化分析，發(fā)現(xiàn)兩側(cè)軋制力在下壓約200um時(shí)，軋制力變化在5噸以?xún)?nèi)，機(jī)架F3，4，5各下壓IOOum導(dǎo)致軋制力變化情況。因此可以看出，其軋制力變化在5噸以?xún)?nèi)，甚至小于系統(tǒng)性的儀表波動(dòng)誤差。本發(fā)明所述的控制方法的原理就是上游機(jī)架拋鋼的瞬間，對(duì)下游機(jī)架的兩側(cè)軋制力進(jìn)行取值鎖定，認(rèn)為這時(shí)候所有的偏差都是由第二類(lèi)偏差引起。如果取值鎖定后，軋制力兩側(cè)再發(fā)生偏差，則認(rèn)為此時(shí)所有影響都是由于帶鋼離開(kāi)鎖定時(shí)“中心”位置引起的軋制力偏差，即帶鋼發(fā)生了跑偏。本發(fā)明根據(jù)上述發(fā)明目的，提供了一種帶鋼尾部跑偏的控制方法，其通過(guò)上抬或壓下軋機(jī)工作輥傳動(dòng)側(cè)的輥縫對(duì)帶鋼尾部跑偏進(jìn)行控制，具體包括下列步驟(1)當(dāng)Fjri或Fx_2軋機(jī)拋鋼后，鎖定此時(shí)Fx軋機(jī)的軋制力偏差Δ F(DS_0S)Lock0n,將其作為后續(xù)軋輥?zhàn)詣?dòng)調(diào)平的目標(biāo)；Δ F(DS_0S) Lock0n = Fds-Fos式中Δ F(DS_0S)Lock0n為鎖定時(shí)刻的Fx軋機(jī)兩側(cè)的軋制力偏差；Fds為Fx軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)的軋制力；Fos為Fx軋機(jī)工作側(cè)軋制力；上述鎖定時(shí)刻是選擇Fjri軋機(jī)拋鋼后還是Fx_2軋機(jī)拋鋼后，可根據(jù)軋機(jī)的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行選擇。(2)經(jīng)過(guò)一段反應(yīng)時(shí)間的延時(shí)后，F(xiàn)x軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)判斷Fx軋機(jī)在第η個(gè)采樣周期其兩側(cè)的軋制力偏差是否發(fā)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(gè)采樣周期Fx軋機(jī)兩側(cè)的軋制力偏差；若Δ F(ds_os) (η)為0，說(shuō)明Fx軋機(jī)在第η個(gè)采樣周期其兩側(cè)的軋制力偏差未發(fā)生變化，則不進(jìn)入下一步驟；若AF(DS_⑻(η)不為0，說(shuō)明Fx軋機(jī)在第η個(gè)采樣周期其兩側(cè)的軋制力偏差發(fā)生了變化，也就是說(shuō)帶鋼尾部發(fā)生了跑偏，則進(jìn)入下一步驟進(jìn)行調(diào)平；上述反應(yīng)時(shí)間，操作人員可以根據(jù)軋機(jī)的工作狀況判斷，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟知這一與軋機(jī)自身工況相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，一般該數(shù)值為1 60ms。C3)FX軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)計(jì)算第η個(gè)采樣周期的調(diào)平量AS(n)Δ S (n) = M*Kc*Kh*Kw*Kft* Δ F(DS_0S) (η)式中Μ為軋機(jī)的剛度系數(shù)；Kc為軋制力與輥縫的轉(zhuǎn)換系數(shù)；Kh為厚度修正系數(shù)，Kh = Khx/h,Khx是Fx軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)厚度系數(shù)，h為成品機(jī)架目標(biāo)厚度；Kw為寬度修正系數(shù)，Kw=Kwx/w, Kwx是Fx軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)寬度系數(shù)，w為成品機(jī)架目標(biāo)寬度；Kft為溫度修正系數(shù)，Kft=(Iieo-Kftx)/ft，Kftx是Fx軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)終軋溫度系數(shù)，ft為目標(biāo)終軋溫度；上述與Fx軋機(jī)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)均是由軋機(jī)自身屬性決定的，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)軋機(jī)的自身屬性熟知這些經(jīng)驗(yàn)值。(4) Fx軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)判斷第η個(gè)采樣周期的調(diào)平量Δ S (η)是否超出了 Fx軋機(jī)的最大限幅值如果是，則進(jìn)行步驟(5b)；如果否，則進(jìn)行步驟(5a) ;FX軋機(jī)的最大限幅值是機(jī)架的固定屬性，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟知其所操作的軋機(jī)的各屬性參數(shù)。(5a)若第η個(gè)采樣周期的調(diào)平量Δ S (η)為正值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫上抬Δ S (η)；若其為負(fù)值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫下壓Δ S (η)，然后進(jìn)行步驟(6)；(5b)若第η個(gè)采樣周期的調(diào)平量Δ S (η)為正值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫上抬Fx軋機(jī)的最大限幅值；若其為負(fù)值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫下壓Fx軋機(jī)的最大限幅值，然后進(jìn)行步驟(6)；(6) Fx軋機(jī)拋鋼，控制結(jié)束。優(yōu)選地，所述采樣周期為1 50ms，可以根據(jù)對(duì)控制精度的不同要求進(jìn)行選取。本發(fā)明通過(guò)采用上述技術(shù)方案，使得自動(dòng)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(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為現(xiàn)有帶鋼尾部跑偏的手動(dòng)控制方法示意圖。圖2為本發(fā)明所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例中，以發(fā)明人所使用的2050熱軋生產(chǎn)線(xiàn)精軋機(jī)組為例，生產(chǎn)成品機(jī)架目標(biāo)厚度h = 2. 5mm，成品機(jī)架目標(biāo)寬度w = 1173mm,目標(biāo)終軋溫度f(wàn)t = 860°C的帶鋼，軋機(jī)剛度系數(shù)為1. 67um/t。按照如圖2所示的流程對(duì)F7機(jī)架進(jìn)行調(diào)節(jié)(1)開(kāi)始；(2) F6軋機(jī)拋鋼，壓力傳感器測(cè)得此時(shí)F7軋機(jī)工作輥兩側(cè)的軋制力偏差為Ot，那么將其鎖定為AF
(DS-OS)LockOn ；(3)判斷延時(shí)時(shí)間是否達(dá)到30ms，延時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定的30ms后，F(xiàn)7軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)投入控制；(4)根據(jù)壓力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)得的F7軋機(jī)工作輥兩側(cè)的軋制力值，得知F7軋機(jī)在第1個(gè)采樣周期內(nèi)，其兩側(cè)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(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)根據(jù)下述公式以及表1所示的2050熱軋生產(chǎn)線(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，計(jì)算該采樣周期的調(diào)平量AS(Ii)Δ S (n) = M*Kc*Kh*Kw*Kft* Δ F(DS_0S) (η)表1.2050熱軋生產(chǎn)線(xiàn)的軋機(jī)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)
權(quán)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(dāng)Fn或Fx_2軋機(jī)拋鋼后，鎖定此時(shí)Fx軋機(jī)的軋制力偏差，將其作為后續(xù)軋輥?zhàn)詣?dòng) 調(diào)平的控制目標(biāo)；A F(DS-OS)LockQn 一 FdS—FoS式中AF(DS-QS)kkOn為鎖定時(shí)刻的Fx軋機(jī)兩側(cè)的軋制力偏差；Fds為Fx軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)的軋制力；Fos為Fx軋機(jī)工作側(cè)軋制力；(2)經(jīng)過(guò)一段反應(yīng)時(shí)間的延時(shí)后，F(xiàn)x軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)判斷Fx軋機(jī)在第n個(gè)采樣周期 其兩側(cè)的軋制力偏差是否發(fā)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(gè)采樣周期FjL機(jī)兩側(cè)的軋制力偏差；若AF(DS_0S) (n)為 0，則不進(jìn)入下一步驟；若AFmj) (n)不為0，則進(jìn)入下一步驟；(3)FX軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)計(jì)算第n個(gè)采樣周期的調(diào)平量AS(n)；(4)Fx軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)判斷第n個(gè)采樣周期的調(diào)平量AS(n)是否超出了 Fx軋機(jī)的 最大限幅值如果是，則進(jìn)行步驟(5b);如果否，則進(jìn)行步驟(5a)；(5a)若第n個(gè)采樣周期的調(diào)平量AS(n)為正值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫上抬AS(n);若其為負(fù) 值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫下壓AS(n)，然后進(jìn)行步驟(6)；(5b)若第n個(gè)采樣周期的調(diào)平量AS(n)為正值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫上抬Fx軋機(jī)的最大限 幅值；若其為負(fù)值，則傳動(dòng)側(cè)輥縫下壓Fx軋機(jī)的最大限幅值，然后進(jìn)行步驟(6)；(6)FX軋機(jī)拋鋼，控制結(jié)束。
2.如權(quán)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(gè)采樣周期的調(diào)平 量AS(n)的計(jì)算公式為A S (n) = M*Kc*Kh*Kw*Kft* A F(DS_0S) (n)式中M為軋機(jī)的剛度系數(shù)；Kc為軋制力與輥縫的轉(zhuǎn)換系數(shù)；Kh為厚度修正系數(shù)，Kh = Khx/h，Khx是Fx軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)厚度系數(shù)，h為成品機(jī)架目標(biāo)厚度；Kw為寬度修正系數(shù)，Kw = Kwx/w, Kwx是Fx軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)寬度系數(shù)，w為成品機(jī)架目標(biāo)寬度；Kft為溫度修正系數(shù)，Kft = (1160-Kftx)/ft, Kftx是Fx軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)終軋溫度系數(shù)，ft為目標(biāo)終軋溫度。
3.如權(quán)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(fā)明公開(kāi)了一種帶鋼尾部跑偏的控制方法當(dāng)Fx-1或Fx-2軋機(jī)拋鋼后，鎖定此時(shí)Fx軋機(jī)的軋制力偏差，將其作為后續(xù)軋輥?zhàn)詣?dòng)調(diào)平的目標(biāo)；Fx軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)判斷Fx軋機(jī)在第n個(gè)采樣周期其兩側(cè)的軋制力偏差是否發(fā)生了變化，若發(fā)生了變化則說(shuō)明帶鋼發(fā)生跑偏；Fx軋機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)計(jì)算第n個(gè)采樣周期的調(diào)平量，然后判斷其是否超出了Fx軋機(jī)的最大限幅值如果是，根據(jù)Fx軋機(jī)的最大限幅值上抬或壓下傳動(dòng)側(cè)輥縫；如果否，根據(jù)調(diào)平量上抬或壓下傳動(dòng)側(cè)輥縫。
文檔編號(hào)B21B37/72GK102581038SQ201110007248
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者幸利軍, 張仁其, 朱蔚林 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司