CN106055814A - 连轧机组的带材头部纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连轧机组的带材头部纠偏方法，涉及金属压力加工技术领域，该方法包括以下步骤：采集连轧机组成品机架轧制上一块轧件头部时的双侧实际轧制力数据；根据所采集的数据，计算所述双侧实际轧制力的平均值；根据所述平均值、成品机架的轧机刚度、上一块轧件轧制时的成品机架双侧设定辊缝，计算成品机架在双侧预设定轧制力相等的条件下轧制本块轧件头部的双侧辊缝差值设定值，对本块轧件的成品机架双侧辊缝差值进行修正。本发明解决了连轧过程中轧件头部的弯曲跑偏，导致卷材出现内圈错层的问题。

Description

连轧机组的带材头部纠偏方法

技术领域

本发明涉及金属压力加工技术领域，尤其是一种连轧机组的带材头部纠偏方法。

背景技术

在热轧带材的生产过程中，在中间坯轧件进行头部穿带时，由于各种各样的因素，轧件的头部经常会发生跑偏，导致卷材的内圈发生错层，严重时会引起内圈松层，甚至塌卷，既降低了成品率，又不利于成品卷材的包装，且影响了成品卷材外观的美观度。如果需要连轧机组后设有的切边剪对轧件的两边部进行切边，那么轧件的头部跑偏还会引起切边失败。目前的生产现场通常是操作工在观察机架间轧件头部的弯曲跑偏情况后通过调整机架的双侧辊缝差值来纠偏，但人工操作存在滞后性和不稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种连轧机组的带材头部纠偏方法，这种方法可以解决连轧过程中轧件头部的弯曲跑偏，导致卷材出现内圈错层的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种连轧机组的带材头部纠偏方法包括以下步骤：

步骤一、采集连轧机组成品机架轧制上一块轧件头部时的双侧实际轧制力数据；

步骤二、根据所采集的数据，计算所述双侧实际轧制力的平均值；

步骤三、根据所述平均值、成品机架的轧机刚度、上一块轧件轧制时的成品机架双侧设定辊缝，计算成品机架在双侧预设定轧制力相等的条件下轧制本块轧件头部的双侧辊缝差值设定值，对本块轧件的成品机架双侧辊缝差值进行修正。

上述连轧机组的带材头部纠偏方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：步骤一采集的方法如下：

设轧件头部轧制力数据的采样长度为D，单位为毫米，则1500≤D≤3000，当轧件的头部穿带至成品机架的辊缝时，以头部咬入信号作为对机架双侧实际轧制力数据进行采集的起始点，假设轧件的行进速度为v，单位为毫米/秒；此时轧机的轧辊线速度为V，单位为毫米/秒；前滑值为w；轧制力数据的采样时间为t，单位为秒；则v计算式为：

v＝V(1+w)

则轧制力数据的采样时间t＝D/v。

进一步的，步骤二双侧实际轧制力的平均值的计算方法如下：

假设在采样时间t内，所采得的双侧轧制力数据均为N个，传动侧轧制力数据为n₁,n₂,n₃...n_N，操作侧轧制力数据为n₁′,n₂′,n₃′...n′_N；则传动侧轧制力的平均值n_avg的计算式为：

$n_{avg}=\frac{n_1+n_2+...n_N}{N}$

操作侧轧制力的平均值n′_avg的计算式为：

$n_{avg}^{\′}=\frac{n_1^{\′}+n_2^{\′}+...n_N^{\′}}{N}.$

进一步的，步骤三中本块轧件头部的双侧辊缝修正量的计算方法如下：

假设上一块轧件轧制时的传动侧设定辊缝为s_last，单位为毫米；操作侧设定辊缝为s′_last，单位为毫米；本块轧件轧制时的传动侧设定辊缝为s_now，单位为毫米；操作侧设定辊缝为s′_now，单位为毫米；成品机架的轧机刚度为M，单位为吨/毫米，则单侧刚度为M/2；本块轧件头部的传动侧和操作侧的预设定轧制力应相等，假设预设定轧制力为n_half，单位为吨，则根据n_avg和n′_avg之间的大小关系，分两种情况考虑：

当n_avg＞n′_avg时，说明上一块轧件的传动侧轧制力比操作侧轧制力大，轧件的传动侧边部比操作侧边部要薄，轧件头部向操作侧弯曲，要让本块轧件的传动侧预设定轧制力从n_avg降低至n_half，则根据轧机弹跳方程，传动侧的辊缝修正量Δs的计算式为：

$\mathrm{\Δ}s=\frac{2(n_{avg}-n_{half})}{M}$

即本块轧件成品机架的传动侧辊缝预设定值s_now为：

s_now＝s_last+Δs

由于是通过修正轧机双侧的辊缝差值的方式来纠偏，因此如果传动侧辊缝预设定值变大，则操作侧辊缝预设定值会相应减小，为：

s′_now＝s′_last-Δs

当n′_avg＞n_avg时，说明上一块轧件的操作侧轧制力比传动侧轧制力大，轧件的操作侧边部比传动侧边部要薄，轧件头部向传动侧弯曲，要让本块轧件的操作侧预设定轧制力从n′_avg降低至n_half，则根据轧机弹跳方程，操作侧的辊缝修正量Δs′的计算式为：

${\mathrm{\Δs}}^{\′}=\frac{2(n_{avg}^{\′}-n_{half})}{M}$

即本块轧件成品机架的操作侧辊缝预设定值s_now为：

s′_now＝s′_last+Δs′

由于是通过修正轧机双侧的辊缝差值的方式来纠偏，因此如果操作侧辊缝预设定值变大，则传动侧辊缝预设定值会相应减小，为：

s_now＝s_last-Δs′。

本发明的原理为：轧件的头部在轧机辊缝内跑偏并发生弯曲的主要原因就是轧件在轧机辊缝内的双侧不对称轧制，其直接表现就是轧机的双侧轧制力差较大，为防止轧件的头部跑偏，本技术方案根据上一块轧件在头部穿带时成品机架操作侧和传动侧的轧制力测量仪所采集的实际轧制力数据，对本块轧件的成品机架的双侧辊缝差值的设定值进行修正，通过修正使本块轧件的双侧预报轧制力相等，以此来保证轧件头部在轧机的辊缝内为对称轧制，从而防止其在成品机架出口处发生跑偏。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：能够实现连轧过程中轧件头部的纠偏控制，纠偏及时、稳定，从而解决卷材的内圈错层问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述：

本实施例的连轧机组的带材头部纠偏方法包括以下三个步骤：

步骤一、采集连轧机组成品机架轧制上一块轧件头部时的双侧实际轧制力数据

设轧件头部轧制力数据的采样长度为D，单位为毫米，则1500≤D≤3000，即约为卷取第一圈的周长长度，取D＝2000；当轧件的头部穿带至成品机架的辊缝时，以头部咬入信号作为对机架双侧实际轧制力数据进行采集的起始点，假设轧件的行进速度为v，单位为毫米/秒；此时轧机的轧辊线速度为V＝3000毫米/秒；前滑值为w＝0.045；轧制力数据的采样时间为t，单位为秒；则v计算式为：

v＝V(1+w)＝3000×(1+0.045)＝3135毫米

则轧制力数据的采样时间

步骤二、根据所采集的数据，计算所述双侧实际轧制力的平均值

假设在采样时间t＝0.64秒内，轧制力测量仪所采得的双侧轧制力数据均为N＝5个；传动侧轧制力数据为n₁＝950吨，n₂＝960吨，n₃＝955吨，n₄＝961吨，n₅＝952吨；操作侧轧制力数据为n₁′＝990吨，n₂′＝988吨，n₃′＝985吨，n₄′＝980吨，n₅′＝986吨，；则传动侧轧制力的平均值n_avg的计算式为：

操作侧轧制力的平均值n′_avg的计算式为：

步骤三、根据所述平均值、成品机架的轧机刚度、上一块轧件轧制时的成品机架双侧设定辊缝，计算成品机架在双侧预设定轧制力相等的条件下轧制本块轧件头部的双侧辊缝差值设定值，对本块轧件的成品机架双侧辊缝差值进行修正；

由于轧件的双侧不对称轧制导致了轧件头部的跑偏弯曲，因此要消除轧件头部跑偏，应考虑通过修正双侧辊缝差值，使双侧的轧制力相等，从而确保轧件的传动侧和操作侧边部厚度相等。假设上一块轧件轧制时的传动侧设定辊缝为s_last＝5.22毫米；操作侧设定辊缝为s′_last＝5.36毫米；本块轧件轧制时的传动侧设定辊缝为s_now，单位为毫米；操作侧设定辊缝为s′_now，单位为毫米；成品机架的轧机刚度为M＝400吨/毫米，则单侧刚度为M/2＝200吨/毫米；本块轧件头部的传动侧和操作侧的预设定轧制力应相等，假设其为n_half，单位为吨，则

由于n′_avg＞n_avg，说明上一块轧件的操作侧轧制力比传动侧轧制力大，轧件的操作侧边部比传动侧边部要薄，轧件头部向传动侧弯曲。要让本块轧件的操作侧预设定轧制力从n′_avg降低至n_half，则根据轧机弹跳方程，操作侧的辊缝修正量Δs′的计算式为：

即本块轧件成品机架的操作侧辊缝预设定值s_now为：

s′_now＝s′_last+Δs′＝5.36+0.0755＝5.4355毫米

由于是通过修正轧机双侧的辊缝差值的方式来纠偏，因此如果操作侧辊缝预设定值变大，则传动侧辊缝预设定值会相应减小，为：

s_now＝s_last-Δs′＝5.22-0.0755＝5.1445毫米。

Claims (4)

1.一种连轧机组的带材头部纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、采集连轧机组成品机架轧制上一块轧件头部时的双侧实际轧制力数据；

步骤二、根据所采集的数据，计算所述双侧实际轧制力的平均值；

步骤三、根据所述平均值、成品机架的轧机刚度、上一块轧件轧制时的成品机架双侧设定辊缝，计算成品机架在双侧预设定轧制力相等的条件下轧制本块轧件头部的双侧辊缝差值设定值，对本块轧件的成品机架双侧辊缝差值进行修正。

2.根据权利要求1所述的连轧机组的带材头部纠偏方法，其特征在于：步骤一采集的方法如下：

设轧件头部轧制力数据的采样长度为D，单位为毫米，则1500≤D≤3000，当轧件的头部穿带至成品机架的辊缝时，以头部咬入信号作为对机架双侧实际轧制力数据进行采集的起始点，假设轧件的行进速度为v，单位为毫米/秒；此时轧机的轧辊线速度为V，单位为毫米/秒；前滑值为w；轧制力数据的采样时间为t，单位为秒；则v计算式为：

v＝V(1+w)

则轧制力数据的采样时间t＝D/v。

3.根根据权利要求1或2所述的连轧机组的带材头部纠偏方法，其特征在于：步骤二双侧实际轧制力的平均值的计算方法如下：

假设在采样时间t内，所采得的双侧轧制力数据均为N个，传动侧轧制力数据为n₁,n₂,n₃...n_N，操作侧轧制力数据为n′₁,n′₂,n′₃...n′_N；则传动侧轧制力的平均值n_avg的计算式为：

$n_{avg}=\frac{n_1+n_2+...n_N}{N}$

操作侧轧制力的平均值n′_avg的计算式为：

$n_{avg}^{\′}=\frac{n_1^{\′}+n_2^{\′}+...n_N^{\′}}{N}.$

4.根据权利要求3所述的连轧机组的带材头部纠偏方法，其特征在于：步骤三中本块轧件头部的双侧辊缝修正量的计算方法如下：

假设上一块轧件轧制时的传动侧设定辊缝为s_last，单位为毫米；操作侧设定辊缝为s′_last，单位为毫米；本块轧件轧制时的传动侧设定辊缝为s_now，单位为毫米；操作侧设定辊缝为s′_now，单位为毫米；成品机架的轧机刚度为M，单位为吨/毫米，则单侧刚度为M/2；本块轧件头部的传动侧和操作侧的预设定轧制力应相等，假设预设定轧制力为n_half，单位为吨，则根据n_avg和n′_avg之间的大小关系，分两种情况考虑：

当n_avg＞n′_avg时，说明上一块轧件的传动侧轧制力比操作侧轧制力大，轧件的传动侧边部比操作侧边部要薄，轧件头部向操作侧弯曲，要让本块轧件的传动侧预设定轧制力从n_avg降低至n_half，则根据轧机弹跳方程，传动侧的辊缝修正量Δs的计算式为：

$\mathrm{\Δ}s=\frac{2(n_{avg}-n_{half})}{M}$

即本块轧件成品机架的传动侧辊缝预设定值s_now为：

s_now＝s_last+Δs

由于是通过修正轧机双侧的辊缝差值的方式来纠偏，因此如果传动侧辊缝预设定值变大，则操作侧辊缝预设定值会相应减小，为：

s′_now＝s′_last-Δs

当n′_avg＞n_avg时，说明上一块轧件的操作侧轧制力比传动侧轧制力大，轧件的操作侧边部比传动侧边部要薄，轧件头部向传动侧弯曲，要让本块轧件的操作侧预设定轧制力从n′_avg降低至n_half，则根据轧机弹跳方程，操作侧的辊缝修正量Δs′的计算式为：

${\mathrm{\Δs}}^{\′}=\frac{2(n_{avg}^{\′}-n_{half})}{M}$

即本块轧件成品机架的操作侧辊缝预设定值s_now为：

s′_now＝s′_last+Δs′

由于是通过修正轧机双侧的辊缝差值的方式来纠偏，因此如果操作侧辊缝预设定值变大，则传动侧辊缝预设定值会相应减小，为：

s_now＝s_last-Δs′。