專利名稱：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)雜的工藝變化過程，因目前各工序技術(shù)的局限性，絕對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。而帶鋼尾部通過精軋機(jī)的時間非常短，留給控制系統(tǒng)控制的時間又非常有限(最短時只有0. 4秒鐘)，所以很難找到自動控制跑偏和軋破的方法。因此，目前帶鋼尾部跑偏依賴于操作人員的手動控制。帶鋼尾部跑偏的手動控制方法如下如

圖1所示操作人員目測帶鋼尾部在每一個機(jī)架的跑偏情況，手動調(diào)節(jié)該機(jī)架輥縫調(diào)平按鈕，當(dāng)發(fā)現(xiàn)帶鋼1向傳動側(cè)跑偏時，調(diào)節(jié)傳動側(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。相反，當(dāng)發(fā)現(xiàn)帶鋼向工作側(cè)跑偏時，調(diào)節(jié)工作側(cè)輥縫下壓，傳動側(cè)輥縫上抬，使帶鋼向傳動側(cè)移動，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，延誤了處置時間；2.由于拋鋼速度快，帶鋼尾部通過軋機(jī)的時間非常短，完全依靠人工手動控制的反應(yīng)時間不足；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，該方法通過軋制力偏差來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)的跑偏問題，并減少由此而引起的軋破、表面缺陷和事故輥問題。精軋機(jī)組通常由7個機(jī)架組成，每個機(jī)架由一對支撐輥和一對工作輥組成。每個機(jī)架的兩側(cè)分別設(shè)置有壓力傳感器和位置傳感器，可以分別測量每對工作輥傳動側(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導(dǎo)致機(jī)架兩側(cè)的軋制力發(fā)生偏差，利用對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壓頭檢測引起的偏差，可能會引起單側(cè)軋制力大。
上述這些軋制偏差來源可以分為兩類第一類偏差軋件本身所處軋輥位置帶來的偏差。由于軋件在軋制過程中，不可能完全在理論軋制中心穩(wěn)定不動，而是在偏一側(cè)軋制，其引發(fā)的原因有多種，如由于導(dǎo)板對中的影響等等。對于第一類引起兩側(cè)軋制力的偏差，如果進(jìn)行手動調(diào)平的話，如果工作側(cè)軋制力大，則認(rèn)為軋件偏工作側(cè)，從而需要對工作側(cè)輥縫進(jìn)行下壓處理，對傳動側(cè)輥縫進(jìn)行上抬處理。第二類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。對于第二類引起兩側(cè)軋制力的偏差，如果進(jìn)行手動調(diào)平的話，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，如果要對軋制力進(jìn)行調(diào)平，則需要對工作側(cè)進(jìn)行上抬處理，對傳動側(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)過分析認(rèn)為，對于整塊帶鋼而言，第一類偏差是特殊性因素，第二類偏差是普通性因素。因此，第一類偏差是可用的偏差，應(yīng)當(dāng)據(jù)此進(jìn)行自動調(diào)平控制，而第二種偏差可忽略，理由如下1)對于楔形的影響由于粗軋的調(diào)平是采用全長性調(diào)平，軋制時不調(diào)平，所以可以認(rèn)為楔形在沿整個中間坯方向是相對均勻的；2)對于兩側(cè)溫度的影響在加熱時，根據(jù)燒嘴的布置及方向，以及軋制時與外界接觸，可以相對認(rèn)為兩側(cè)溫度的變化與板坯長度沒有太大關(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，軋制兩側(cè)調(diào)平在軋制過程中是保持穩(wěn)定的，所以可以看成帶鋼全長性一致。此外，發(fā)明人在軋制狀態(tài)下，采用手動下壓實(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，軋制力變化在5噸以內(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噸以內(nèi)，甚至小于系統(tǒng)性的儀表波動誤差。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，對下游機(jī)架的兩側(cè)軋制力進(jìn)行取值鎖定，認(rèn)為這時候所有的偏差都是由第二類偏差引起。如果取值鎖定后，軋制力兩側(cè)再發(fā)生偏差，則認(rèn)為此時所有影響都是由于帶鋼離開鎖定時“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，其通過上抬或壓下軋機(jī)工作輥傳動側(cè)的輥縫對帶鋼尾部跑偏進(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)詣诱{(diào)平的目標(biāo)；Δ F(DS_0S) Lock0n = Fds-Fos式中Δ F(DS_0S)Lock0n為鎖定時刻的Fx軋機(jī)兩側(cè)的軋制力偏差；Fds為Fx軋機(jī)傳動側(cè)的軋制力；Fos為Fx軋機(jī)工作側(cè)軋制力；上述鎖定時刻是選擇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)時間進(jìn)行選擇。(2)經(jīng)過一段反應(yīng)時間的延時后，F(xiàn)x軋機(jī)自動調(diào)平系統(tǒng)判斷Fx軋機(jī)在第η個采樣周期其兩側(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，說明Fx軋機(jī)在第η個采樣周期其兩側(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，說明Fx軋機(jī)在第η個采樣周期其兩側(cè)的軋制力偏差發(fā)生了變化，也就是說帶鋼尾部發(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)自動調(diào)平系統(tǒng)計算第η個采樣周期的調(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)自動調(diào)平系統(tǒng)判斷第η個采樣周期的調(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個采樣周期的調(diào)平量Δ S (η)為正值，則傳動側(cè)輥縫上抬Δ S (η)；若其為負(fù)值，則傳動側(cè)輥縫下壓Δ S (η)，然后進(jìn)行步驟(6)；(5b)若第η個采樣周期的調(diào)平量Δ S (η)為正值，則傳動側(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)對控制精度的不同要求進(jìn)行選取。本發(fā)明通過采用上述技術(shù)方案，使得自動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)施例來對本發(fā)明所述的帶鋼尾部跑偏的控制方法做進(jìn)一步說明。圖1為現(xiàn)有帶鋼尾部跑偏的手動控制方法示意圖。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ft = 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F7機(jī)架進(jìn)行調(diào)節(jié)(1)開始；(2) F6軋機(jī)拋鋼，壓力傳感器測得此時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)判斷延時時間是否達(dá)到30ms，延時時間達(dá)到設(shè)定的30ms后，F(xiàn)7軋機(jī)自動調(diào)平系統(tǒng)投入控制；(4)根據(jù)壓力傳感器實(shí)時測得的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)線的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，計算該采樣周期的調(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Fx軋機(jī)的軋制力偏差，將其作為后續(xù)軋輥?zhàn)詣?調(diào)平的控制目標(biāo)；A F(DS-OS)LockQn 一 FdS—FoS式中AF(DS-QS)kkOn為鎖定時刻的Fx軋機(jī)兩側(cè)的軋制力偏差；Fds為Fx軋機(jī)傳動側(cè)的軋制力；Fos為Fx軋機(jī)工作側(cè)軋制力；(2)經(jīng)過一段反應(yīng)時間的延時后，F(xiàn)x軋機(jī)自動調(diào)平系統(tǒng)判斷Fx軋機(jī)在第n個采樣周期 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)自動調(diào)平系統(tǒng)計算第n個采樣周期的調(diào)平量AS(n)；(4)Fx軋機(jī)自動調(diào)平系統(tǒng)判斷第n個采樣周期的調(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個采樣周期的調(diào)平量AS(n)為正值，則傳動側(cè)輥縫上抬AS(n);若其為負(fù) 值，則傳動側(cè)輥縫下壓AS(n)，然后進(jìn)行步驟(6)；(5b)若第n個采樣周期的調(diào)平量AS(n)為正值，則傳動側(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個采樣周期的調(diào)平 量AS(n)的計算公式為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Fx軋機(jī)的軋制力偏差，將其作為后續(xù)軋輥?zhàn)詣诱{(diào)平的目標(biāo)；Fx軋機(jī)自動調(diào)平系統(tǒng)判斷Fx軋機(jī)在第n個采樣周期其兩側(cè)的軋制力偏差是否發(fā)生了變化，若發(fā)生了變化則說明帶鋼發(fā)生跑偏；Fx軋機(jī)自動調(diào)平系統(tǒng)計算第n個采樣周期的調(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側(cè)輥縫；如果否，根據(jù)調(diào)平量上抬或壓下傳動側(cè)輥縫。
文檔編號B21B37/72GK102581038SQ201110007248
公開日2012年7月18日 申請日期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 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司