CN102310089A

CN102310089A - 一种消除cvc轧机工作辊局部磨损的方法

Info

Publication number: CN102310089A
Application number: CN201110281509A
Authority: CN
Inventors: 王文广; 杨孝鹤; 阳代军; 艾矫健; 朱立新; 赵运堂; 王松涛; 方圆; 黄学启; 高小丽
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: CN102310089B

Abstract

本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及一种消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法。所述方法，包括如下步骤：(1)设定工作辊窜辊步长、弯辊力补偿上限、弯辊力补偿下限，令工作辊窜辊增量ΔD＝δ；(2)计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)；(3)判断F(i)是否超出弯辊力补偿极限；(4)输出第i卷带钢的工作辊窜辊设定值D(i)和弯辊力设定值F(i)；(5)令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。本发明可以通过改变窜辊步长、弯辊力补偿限值等参数即可改变工作辊周期性窜辊的频率、幅度，达到消除工作辊局部磨损、控制热轧薄板边部局部高点的效果，容易实现在同类型CVC轧机中的推广应用。

Description

一种消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及一种消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法。

背景技术

随着我国汽车、家电需求的不断增加，汽车、家电制造业得到飞速发展，同时对原材料的各项质量指标的要求也不断提高。作为汽车、家电板的主要原料，冷轧薄板的板形质量对最终汽车、家电成品的外观有着决定性的影响。而冷轧薄板的板形质量则很大程度上取决于其热轧原料的板形质量。

局部高点是指薄板厚度在很小的宽度范围内出现厚度明显偏大现象，属于高次板形缺陷。由于在冷轧过程带钢厚度较薄，金属横向流动性减弱，局部高点位置带钢产生的纵向延伸率明显高于其它位置，极易产生局部高次浪形，对之后的涂镀、卷取工艺及最终产品质量造成严重影响。因此，带有局部高点缺陷的热轧原料对冷轧最终产品质量有极度恶劣的影响。

经研究发现，热轧薄板边部局部高点的形成主要是由于轧制过程中带钢边部的温度较低，且容易与轧机工作辊间产生接触应力集中，使工作辊产生局部严重磨损，在轧制过程中处于工作辊严重磨损部位的带钢的变形量显著低于其它部分，从而形成局部高点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，可以控制热轧薄板边部局部高点的形成。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括如下步骤：

(1)设定工作辊窜辊步长δ(δ＞0mm)、弯辊力补偿上限F_UL、弯辊力补偿下限F_BL，令工作辊窜辊增量ΔD＝δ；

(2)轧制第i(i≥1)卷时，将工作辊窜辊值设定为D(i)＝D(i-1)+ΔD，板形控制预设定模型根据第i(i≥1)卷带钢的窜辊设定值D(i)和当前机架的承载辊缝凸度目标值，计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)；

(3)判断F(i)是否超出弯辊力补偿极限，若F_UL≥F(i)≥F_BL，则将D(i)、F(i)作为当前卷轧制的板形控制参数预设定值，进入下一步；若F(i)＜F_BL，则令工作辊窜辊值增量ΔD＝-δ，返回上一步；若F(i)＞F_UL，则令工作辊窜辊值增量ΔD＝δ，返回上一步；

(4)输出第i卷带钢的工作辊窜辊设定值D(i)和弯辊力设定值F(i)；

(5)令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。

上述方案中，所述步骤(1)后，还包括如下步骤：判断第i(i≥1)卷带钢在工作辊辊期内的编排次序和与上一卷带钢的宽度差是否符合工作辊周期性窜辊模式启动条件，若符合工作辊周期性窜辊模式启动条件，则继续进行步骤(2)。

上述方案中，若第i(i≥1)卷带钢在工作辊辊期内的编排次序和与上一卷带钢的宽度差不符合工作辊周期性窜辊模式启动条件，所述步骤(1)后还包括如下步骤：

A.板形控制预设定模型采用原模式进行板形控制参数设定计算，得出第i(i≥1)卷带钢的工作辊窜辊设定值D(i)和弯辊力设定值F(i)；

B.输出第i卷带钢的工作辊窜辊设定值D(i)和弯辊力设定值F(i)；

C.令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。

上述方案中，所述工作辊周期性窜辊模式启动条件为：当精轧机工作辊换辊后轧制第1卷带钢或当前轧制带钢宽度规格与上一卷带钢宽度规格差大于100mm时，工作辊周期性窜辊模式关闭，否则，工作辊周期性窜辊模式启动。

上述方案中，所述步骤(1)中，所述工作辊窜辊步长设定为δ＝10mm。

上述方案中，所述步骤(1)中，所述弯辊力补偿上限设定为F_UL＝F_MAX-500kN，所述弯辊力补偿下限设定为F_BL＝F_MIN+400kN，其中，F_MAX为轧机允许的最大弯辊力，单位为kN，F_MIN为轧机允许的最小弯辊力，单位为kN。

上述方案中，所述工作辊辊形的轧机辊缝凸度调节域应满足以下条件：

\frac{(D_{MAX} - D_{MIN}) (F_{UL} - F_{BL})}{100 mm} Δ C_{F} \leq C_{CVC} \leq \frac{(D_{MAX} - D_{MIN}) (F_{UL} - F_{BL})}{50 mm} Δ C_{F}

其中，D_MAX为轧机设备所允许的正窜辊极限值，单位为mm；

D_MIN为轧机设备所允许的负窜辊极限值，单位为mm；

ΔC_F为工作辊弯辊对轧机辊缝凸度调控功效，单位为um/kN；

C_CVC为工作辊CVC辊形的轧机辊缝凸度调节域，单位为um。

与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：

本发明不用在控制***中加入新的计算模型，不影响生产中的轧制计划编排，可以通过改变窜辊步长、弯辊力补偿限值等参数即可改变工作辊周期性窜辊的频率、幅度，达到消除工作辊局部磨损、控制热轧薄板边部局部高点的效果，容易实现在同类型CVC轧机中的推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例中工作辊周期性窜辊模式下窜辊量设定曲线图。

图2为本发明实施例应用前的工作辊磨损辊形曲线。

图3为本发明实施例应用后的工作辊磨损辊形曲线。

图4为本发明实施例应用前的产品板廓曲线。

图5为本发明实施例应用后的产品板廓曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。

本发明实施例提供一种消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，包括如下步骤：

为保证工作辊周期性窜辊消除工作辊局部磨损的效果，同时降低窜辊量变化对板形的影响，工作辊窜辊步长设定为δ＝10mm；

为保证工作辊周期性窜辊幅度能够满足消除工作辊局部磨损的需要，同时为板形反馈控制预留弯辊力调节余量，将弯辊力补偿上限设定为F_UL＝F_MAX-500kN，弯辊力补偿下限设定为F_BL＝F_MIN+400kN，其中，F_MAX为轧机允许的最大弯辊力，单位为kN，F_MIN为轧机允许的最小弯辊力，单位为kN。

(2)判断第i(i≥1)卷带钢在工作辊辊期内的编排次序和与上一卷带钢的宽度差，若当前带钢为精轧机工作辊换辊后轧制的第1卷带钢或当前轧制带钢宽度规格与上一卷带钢宽度规格差大于100mm，则工作辊周期性窜辊模式关闭，否则，工作辊周期性窜辊模式启动；

若工作辊周期性窜辊模式启动，则依次进行步骤(3)、步骤(4)、步骤(6)、步骤(7)；

若工作辊周期性窜辊模式关闭，则依次进行步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)。

(3)轧制第i(i≥1)卷时，将工作辊窜辊值设定为D(i)＝D(i-1)+ΔD，板形控制预设定模型根据第i(i≥1)卷带钢的窜辊设定值D(i)和当前机架的承载辊缝凸度目标值，计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)。

(4)判断F(i)是否超出弯辊力补偿极限，若F_UL≥F(i)≥F_BL，则将D(i)、F(i)作为当前卷轧制的板形控制参数预设定值，进入下一步；若F(i)＜F_BL，则令工作辊窜辊值增量ΔD＝-δ，返回上一步重新计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)；若F(i)＞F_UL，则令工作辊窜辊值增量ΔD＝δ，返回上一步重新计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)。

(5)板形控制预设定模型采用原模式进行板形控制参数设定计算，得出第i(i≥1)卷带钢的工作辊窜辊设定值D(i)和弯辊力设定值F(i)。

(6)输出第i卷带钢的工作辊窜辊设定值D(i)和弯辊力设定值F(i)。

(7)令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。

本发明技术方案中，工作辊辊形的轧机辊缝凸度调节域应满足以下条件：

\frac{(D_{MAX} - D_{MIN}) (F_{UL} - F_{BL})}{100 mm} Δ C_{F} \leq C_{CVC} \leq \frac{(D_{MAX} - D_{MIN}) (F_{UL} - F_{BL})}{50 mm} Δ C_{F}

其中，D_MAX为轧机设备所允许的正窜辊极限值，单位为mm；

D_MIN为轧机设备所允许的负窜辊极限值，单位为mm；

ΔC_F为工作辊弯辊对轧机辊缝凸度调控功效，单位为um/kN；

C_CVC为工作辊CVC辊形的轧机辊缝凸度调节域，单位为um。

将本发明应用于某厂1580热轧薄板生产线精轧机F5、F6、F7机架，解决此生产线产品的边部局部高点问题。此1580热轧薄板精轧机F5、F6、F7机架工作辊最大允许弯辊力为1500kN，工作辊最小允许弯辊力为0kN，工作辊弯辊对轧机辊缝凸度调控功效约为0.1um/kN，工作辊正窜辊极限为150mm，工作辊负窜辊极限为-150mm。

根据本发明技术方案，工作辊CVC辊形的轧机辊缝凸度调节域设计为300um，消除CVC轧机工作辊局部磨损的步骤如下：

(1)设定工作辊窜辊步长δ＝10mm、弯辊力补偿上限为1000kN、弯辊力补偿下限为400kN，令工作辊窜辊增量ΔD＝δ。

(4)判断F(i)是否超出弯辊力补偿极限，若1000kN≥F(i)≥400kN，则将D(i)、F(i)作为当前卷轧制的板形控制参数预设定值，进入下一步；若F(i)＜400kN，则令工作辊窜辊值增量ΔD＝-δ，返回上一步重新计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)；若F(i)＞1000kN，则令工作辊窜辊值增量ΔD＝δ，返回上一步重新计算第i卷带钢的弯辊力设定值F(i)。

(7)令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。

本发明应用后此生产线F5、F6、F7机架工作辊实现了周期性窜辊，如图1所示。比较图2、图3可以看出工作辊局部磨损现象得到了明显改善。比较图4、图5可以发现，热轧薄板产品的边部局部高点问题得到了有效解决。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(5)令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。

2.如权利要求1所述的消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述步骤(1)后，还包括如下步骤：判断第i(i≥1)卷带钢在工作辊辊期内的编排次序和与上一卷带钢的宽度差是否符合工作辊周期性窜辊模式启动条件，若符合工作辊周期性窜辊模式启动条件，则继续进行步骤(2)。

3.如权利要求2所述的消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，若不符合工作辊周期性窜辊模式启动条件，所述步骤(1)后还包括如下步骤：

C.令i＝i+1，进入下一卷带钢板形控制参数的预设定计算。

4.如权利要求2所述的消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述工作辊周期性窜辊模式启动条件为：当精轧机工作辊换辊后轧制第1卷带钢或当前轧制带钢宽度规格与上一卷带钢宽度规格差大于100mm时，工作辊周期性窜辊模式关闭，否则，工作辊周期性窜辊模式启动。

5.如权利要求1所述的消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述工作辊窜辊步长设定为δ＝10mm。

6.如权利要求1所述的消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述弯辊力补偿上限设定为F_UL＝F_MAX-500kN，所述弯辊力补偿下限设定为F_BL＝F_MIN+400kN，其中，F_MAX为轧机允许的最大弯辊力，单位为kN，F_MIN为轧机允许的最小弯辊力，单位为kN。

7.如权利要求1所述的消除CVC轧机工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述工作辊辊形的轧机辊缝凸度调节域应满足以下条件：

\frac{(D_{MAX} - D_{MIN}) (F_{UL} - F_{BL})}{100 mm} Δ C_{F} \leq C_{CVC} \leq \frac{(D_{MAX} - D_{MIN}) (F_{UL} - F_{BL})}{50 mm} Δ C_{F}

其中，D_MAX为轧机设备所允许的正窜辊极限值，单位为mm；

D_MIN为轧机设备所允许的负窜辊极限值，单位为mm；

ΔC_F为工作辊弯辊对轧机辊缝凸度调控功效，单位为um/kN；

C_CVC为工作辊CVC辊形的轧机辊缝凸度调节域，单位为um。