CN111215454B - 一种热轧带钢平整板形控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种热轧带钢平整板形控制方法，涉及热轧带钢平整技术领域，包括以下步骤：S1、确定平整轧制力与张力；S2、确定弯辊力；S3、调整弯辊力控制量；S4、输出平整控制参数。本发明通过确定平整轧制力与张力、弯辊力，调整弯辊力控制量来调节输出平整控制参数；解决了人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，广泛用于热卷全长或局部板形缺陷的带钢产品平整板形控制，有效改善热轧高强钢带钢平整板形控制，提高带钢板形质量；本发明适用性广、应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及热轧带钢平整技术领域，更具体地指一种热轧带钢平整板形控制方法。
背景技术
热轧带钢产品在各行各业的用途十分广泛、如工程机械、运输车辆、集装箱、建筑等。板形是热轧带钢产品的重要质量指标，也是热轧带钢生产控制难度和重点。板形不良主要表现为带钢的波浪或瓢曲，这些板形缺陷直接影响到下游用户的加工使用。近些年来，工程机械、汽车、集装箱和铁道车辆等的快速发展，极大地推动了热轧高强钢产品的开发与应用。同时，热轧高强钢板形问题日益复杂，轧制板形良好的带钢，经过冷却、卷取之后，可能表现出局部或全长双边浪板形，甚至全长产生不同的板形缺陷，如带钢头部双边浪，而尾部中浪，如图1所示。为了保证用户顺利使用，通常需要对热卷进行平整，以改善带钢板形质量。目前大部分平整机没有板形检测设备，缺乏板形闭环控制系统，一般是采用是操作工经验与现场试验相结合的方法。生产中，操作工需要通过目测平整出口带钢的板形，根据经验手工调整弯辊力，使得板形良好。对于来料浪形相对简单的带钢，这种方法基本能够满足板形控制需要。但对于浪形较为复杂多变的热轧高强钢，操作工难以通过反复调整弯辊力实现带钢板形的精细化控制，从而带来产品板形问题。
专利CN104870115A公开了一种用于平整板形矫正方法与装置，其通过热卷带温平整或进一步加热后平整的方法，提高板形改善能力和板形质量，并为此开发了适于热带钢平整加工的设备。专利CN104550261A公开了一种平整机工作辊弯辊力调节方法及装置，其针对工作辊窜动变化导致的辊缝凸度变化，通过平整机工作辊弯辊力调节进行补偿，提高板形控制效果。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对热轧带钢平整生产中，来料热卷带钢存在的全长或局部板形缺陷，典型如头部边浪、尾部中浪缺陷，人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，本发明旨在提出一种热轧带钢平整板形控制方法，以提高带钢平整板形控制精度，改善产品板形缺陷。
(二)技术方案
一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：
S1、确定平整轧制压力与张力，
根据带钢钢种、规格、来料浪形及设备能力，确定轧制压力p和前后张力Tf、Tb；
S2、确定弯辊力，
对于带钢头部和尾部，分别确定出保证出口板形良好所需要的弯辊力波动范围：ΔF＝F2-F1，
式中：ΔF为弯辊力波动量，单位kN；
F1为带钢头部弯辊力，单位kN；
F2为带钢尾部弯辊力，单位kN；
S3、调整弯辊力控制量，
平整过程中的弯辊力调节采用线性变化方式，带钢某长度位置的弯辊力为：
式中：x为距离带钢头部的距离，单位m；
L为带钢总长度，单位m；
S4、输出平整控制参数。
根据本发明的一实施例，所述步骤S1轧制压力取值范围为：pmin≤p≤pmax,
式中：pmin为平整机允许的最小轧制压力，单位kN；
pmax为平整机最大轧制压力，单位kN。
根据本发明的一实施例，所述步骤S1前张力取值范围为0.03σsbh≤Tf≤0.15σsbh，
式中：σs为材料屈服应力，单位MPa；
b、h分别带钢的宽度和厚度，单位mm。
根据本发明的一实施例，所述步骤S1后张力取值范围为0.03σsbh≤Tb≤0.15σsbh，
式中：σs为材料屈服应力，单位MPa；
b、h分别带钢的宽度和厚度，单位mm。
根据本发明的一实施例，所述步骤S1前后张力满足Tf＞Tb。
(三)有益效果
采用了本发明的技术方案，一种热轧带钢平整板形控制方法，通过确定平整轧制压力与张力、弯辊力，调整弯辊力控制量来调节输出平整控制参数；解决了人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，广泛用于热卷全长或局部板形缺陷的带钢产品平整板形控制，有效改善热轧高强钢带钢平整板形控制，提高带钢板形质量；本发明适用性广、应用前景广阔。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1是带钢板形缺陷示意图。
图2是本发明方法流程图。
图3是平整弯辊力随平整长度的变化曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
结合流程图2，一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：
S1、确定平整轧制压力与张力，
根据带钢钢种、规格、来料浪形及设备能力，确定轧制压力p和前后张力Tf、Tb；可以通过查询经验数据表或者通过数学模型计算得到轧制压力P和前后张力Tf、Tb和弯辊力初始值F0。
所述轧制压力取值范围为：pmin≤p≤pmax (1)
式中：pmin为平整机允许的最小轧制压力，单位kN；
pmax为平整机最大轧制压力，单位kN；
所述前后张力取值范围分别为0.03σsbh≤Tf≤0.15σsbh (2)
0.03σsbh≤Tb≤0.15σsbh (3)
式中：σs为材料屈服应力，单位MPa；
b、h分别带钢的宽度和厚度，单位mm；
所述前后张力满足Tf＞Tb。
S2、确定弯辊力，
对于带钢头部和尾部，分别确定出保证出口板形良好所需要的弯辊力波动范围：
ΔF＝F2-F1 (4)
式中：ΔF为弯辊力波动量，单位kN；
F1为带钢头部弯辊力，单位kN；
F2为带钢尾部弯辊力，单位kN；
S3、调整弯辊力控制量，
平整过程中的弯辊力调节采用线性变化方式，平整弯辊力随平整长度的变化曲线图如图3所示，带钢某长度位置的弯辊力为：
式中：x为距离带钢头部的距离，单位m；
L为带钢总长度，单位m。
S4、输出平整控制参数。
实施例1：
某热轧高强钢带钢，其屈服强度600MPa，厚度2.8mm，宽度1200mm，总长度600m。平整机最小和最大轧制压力分别为200kN和1200kN，最小与最大弯辊力分别为-500kN和500kN。
一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：
S1、确定平整轧制力与张力，
通过查询经验数据表或者通过数学模型计算得到轧制压力P和前后张力Tf、Tb和弯辊力初始值F0。
其中，1000≤p≤7000，60.5≤Tb≤302.4，60.5≤Tf≤302.4。取轧制压力为P＝3200kN，前张力Tf＝150kN，后张力Tb＝100kN，弯辊力初始值F0＝300kN。
S2、确定弯辊力，
确定出保证出口板形良好的头部和尾部弯辊力，分别为F1＝-150kN和F2＝450kN，弯辊力波动范围：
ΔF＝F2-F1＝450-(-150)＝600kN。
S3、调整弯辊力控制量，
平整过程中的弯辊力调节采用线性变化，如对于距离头部200m处弯辊力为：
S4、输出平整控制参数。
实施例2：
某热轧高强钢带钢，其屈服强度600MPa，厚度2.8mm，宽度1200mm，总长度600m。平整采用四辊平整机，其工作辊直径520mm，支撑辊直径1200mm，最大弯辊力50kN，最小弯辊力-50kN。
一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：
S1、确定平整轧制力与张力，
查询经验数据表得到轧制压力P＝320kN，前张力Tf＝15kN，后张力Tb＝10kN，弯辊力初始值F0＝30kN。
S2、确定弯辊力，
分别确定出保证出口板形良好的头部和尾部弯辊力，分别为F1＝-15kN和F2＝45kN，弯辊力波动范围:
ΔF＝F2-F1＝45-(-15)＝60kN。
S3、调整弯辊力控制量，
平整过程中的弯辊力调节采用线性变化，如对于距离头部200m处弯辊力为：
S4、输出平整控制参数。
综上所述，采用了本发明的技术方案，一种热轧带钢平整板形控制方法，通过确定平整轧制力与张力、弯辊力，调整弯辊力控制量来调节输出平整控制参数；解决了人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，广泛用于热卷全长或局部板形缺陷的带钢产品平整板形控制，有效改善热轧高强钢带钢平整板形控制，提高带钢板形质量；本发明适用性广、应用前景广阔。
Claims (5)
1.一种热轧带钢平整板形控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、确定平整轧制压力与张力，
根据带钢钢种、规格、来料浪形及设备能力，确定轧制压力p和前后张力Tf、Tb；
S2、确定弯辊力，
对于带钢头部和尾部，分别确定出保证出口板形良好所需要的弯辊力波动范围：ΔF＝F2-F1，
式中：ΔF为弯辊力波动量，单位kN；
F1为带钢头部弯辊力，单位kN；
F2为带钢尾部弯辊力，单位kN；
S3、调整弯辊力控制量，
平整过程中的弯辊力调节采用线性变化方式，带钢某长度位置的弯辊力为：
式中：x为距离带钢头部的距离，单位m；
L为带钢总长度，单位m；
S4、输出平整控制参数。
2.如权利要求1所述的一种热轧带钢平整板形控制方法，其特征在于，所述步骤S1轧制压力取值范围为：pmin≤p≤pmax,
式中：pmin为平整机允许的最小轧制压力，单位kN；
pmax为平整机最大轧制压力，单位kN。
3.如权利要求1所述的一种热轧带钢平整板形控制方法，其特征在于，所述步骤S1前张力取值范围为0.03σsbh≤Tf≤0.15σsbh，
式中：σs为材料屈服应力，单位MPa；
b、h分别为带钢的宽度和厚度，单位mm。
4.如权利要求3所述的一种热轧带钢平整板形控制方法，其特征在于，所述步骤S1后张力取值范围为0.03σsbh≤Tb≤0.15σsbh，
式中：σs为材料屈服应力，单位MPa；
b、h分别为带钢的宽度和厚度，单位mm。
5.如权利要求4所述的一种热轧带钢平整板形控制方法，其特征在于，所述步骤S1前后张力满足Tf＞Tb。
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