CN102825072A - 侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，包括：轧机二级控制***接收钢板的尺寸信息，计算道次计划；判断立辊是否投入使用，若立辊投入使用，则进入有立辊道次工艺，若立辊没有投入使用，则进入无立辊道次工艺；在无立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，然后所述方法结束；在有立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，其中在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时，测量侧导板的开度并作为实测的宽度，比较实测的宽度与计算的宽度，基于所述实测的宽度与计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力。

Description

侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法
技术领域
本发明涉及冶金工业领域，尤其涉及厚板生产中侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法。
背景技术
厚板轧制尺寸控制是一个用一定尺寸的板坯轧制成一定尺寸的钢板的过程，钢板的宽度一般较板坯宽度大很多，具有展宽轧制。现有技术中最常见的达到目标钢板尺寸的方式为图1a和图1b所示的两种方法。
第一种方式如图1a所示，先将板坯沿长度方向轧制，消除板坯厚度方向上的偏差，并进行成型MAS轧制；然后转钢、利用轧机前或轧机后的侧导板对中(即将板坯的长度方向的中心线与轧机的中心线对齐)，将板坯沿宽度方向进行轧制，轧制到目标宽度后再次转钢、对中(即再次将板坯宽度方向的中心线与轧机中心线对齐)，最后将轧制成目标钢板。
第二种方式如图1b所示，轧制前板坯先转钢，然后利用轧机前的侧导板对中(即先将板坯的长度方向的中心线与轧机的中心线对齐)，对中后将板坯沿宽度方向进行轧制，轧制到目标宽度后转钢、利用轧机前或轧机后的侧导板对中(即将板坯宽度方向的中心线与轧机中心线对齐)，最后轧制成目标钢板。
展宽过程完成后，厚板轧制采用精轧阶段立辊侧压工艺，立辊道次一般不超过两道次，对展宽结束后的钢板宽度进行侧压，提高宽度精度，改善同板长度方向上的宽度差。立辊位于轧机后方，反道次轧制时使用立辊侧压，然后同道次进行水平辊轧制。立辊的设备布局图如图2所示。设备布置在加热炉侧和热矫机侧之间。设备的中间是水平辊202，水平辊202的后侧是立辊204，在水平辊202的前方和立辊204的后方各自具有一对侧导板206。该设备的具体工艺如下：首先确定钢板需用立辊的有效减宽，然后在展宽过程考虑此减宽量，展宽结束后到立辊使用前钢板设定宽度为轧制目标宽度+预计减宽量；立辊根据预计减宽量进行侧压，保证钢板达到轧制目标宽度。
现有技术存在如下的不足之处：该方案中现场无法在轧制过程中得到实际钢板宽度。用于立辊辊缝设定计算的钢板宽度皆源于理论计算值，理论计算宽度误差较大，会造成立辊侧压时无法起到有效减宽，并且会出现出现轧制力过大的情况。由于板坯尺寸精度、宽度模型计算精度等因素的影响，部分钢板宽度存在一定偏差。轧制宽度3m以下的钢板计算误差为：(-10，30mm)，轧制宽度范围在(3m，3.8m)范围的钢板计算误差为(-20，50mm)，轧制宽度超过3.8m的钢板计算误差为为(-30，80mm)。轧制过程无精确的宽度测量仪器，无法得知钢板实际宽度。当钢板实际宽度大于设定宽度超过40mm时，立辊的实际侧压量较大，很容易造成钢板侧压时变形起不到提高宽度精度的作用，更有甚者出现异常材；另外，当宽度偏差很大时，侧压轧制会对立辊设备造成损害。图3为钢板受侧压较大时，钢板产生横向拱起，立辊起不到修正宽度的作用，并且会影响钢板的边部质量。
有一些现有的厚板轧制工艺对此进行了改进，例如参考图4所示的一种现有的厚板轧制工艺的流程图。在该工艺中，采用了两级轧机控制***的配置。工艺过程如下：
首先轧机二级控制***接收钢板的尺寸信息并计算道次计划。
判断立辊是否投入使用，若立辊投入使用，则进入有立辊道次工艺，若立辊没有投入使用，则进入无立辊道次工艺。
在无立辊道次工艺中，参考图4的右侧分支所示，依次执行：计算钢板展宽轧制后的宽度。向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制。在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，轧机一级控制***执行侧导板对中操作。
在有立辊道次工艺中，参考图4的左侧分支所示，依次执行：轧机二级控制***计算立棍的预计减宽量。计算钢板展宽轧制后的宽度，计算立辊使用的总道次数和阶段。向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制。在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，轧机一级控制***执行侧导板对中操作。轧机二级控制***根据计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力。轧机一级控制***和轧机二级控制***根据立辊辊缝和轧制力进行立辊侧压，该方法结束。
该工艺的逻辑控制中增加了判定立辊是否使用，并确定钢板需用立辊的预计减宽量(overwidth)。在展宽过程考虑此减宽量，展宽结束后到立辊使用前钢板计算宽度(Wc1)为轧制目标值(Wt)+预计减宽量；立辊侧压在轧制的精轧阶段进行，模型根据当前钢板宽度、厚度和预计减宽量大小计算立辊所需使用的立辊道次数和立辊道次的辊缝速度及轧制力，立辊侧压使用后，***默认钢板计算宽度(Wc2)＝轧制目标值。由于考虑了预计减宽量，比之前介绍的厚板轧制工艺有了改进，但是在整个厚板轧制过程中，所使用的钢板宽度皆为计算值，并没有实际测量值的反馈，因此立辊宽度无法修正造成钢板侧部质量较差的问题依然存在。
发明内容
本发明旨在提出一种利用实际测量的钢板宽度对厚板轧制工艺进行改进的方法。
根据本发明，提出一种侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，包括如下的步骤：
轧机二级控制***接收钢板的尺寸信息，计算道次计划；
判断立辊是否投入使用，若立辊投入使用，则进入有立辊道次工艺，若立辊没有投入使用，则进入无立辊道次工艺；
在无立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，然后该方法结束；
在有立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，其中在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时，测量侧导板的开度并作为实测的宽度，比较实测的宽度与计算的宽度，基于实测的宽度与计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力。
在一个实施例中，无立辊道次工艺中不考虑立辊的侧压，该无立辊道次工艺包括：
计算钢板展宽轧制后的宽度；
向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制；
在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，其中轧机一级控制***执行侧导板对中操作。
在一个实施例中，有立辊道次工艺包括：
轧机二级控制***计算立棍的预计减宽量；
计算出钢板展宽轧制后的宽度，计算立辊使用的总道次数和目前所处阶段并设定立辊道次为非展宽后第一道次；
向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制；
在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，其中轧机一级控制***执行侧导板对中操作；
检测侧导板对中操作的夹持力，在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时测量侧导板的开度并作为实测的宽度；
轧机二级控制***比较实测的宽度与计算的宽度，如果实测的宽度与计算的宽度的差值超过设定的范围，轧机二级控制***根据实测的宽度调整立辊辊缝和轧制力；如果实测的宽度与计算的宽度的差值不超过设定的范围，轧机二级控制***根据计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力；
轧机一级控制***和轧机二级控制***根据立辊辊缝和轧制力进行立辊侧压；
侧压结束后轧机一级控制***再次执行侧导板对中操作，测量钢板宽度，该方法结束。
在一个实施例中，夹持力的预定值为20吨。实测的宽度与计算的宽度的差值的设定的范围为30mm-50mm。
在一个实施例中，轧机一级控制***和轧机二级控制***之间的数据通信包括：
轧机二级控制***向轧机一级控制***传送测宽标记和侧导板设定开度；
轧机一级控制***将测宽标记转化为侧导板对中信号中的一位；
轧机一级控制***执行侧导板对中操作，侧导板向内移动并接触钢板；
轧机一级控制***利用压力传感器检测侧导板与钢板的接触压力，在接触压力达到20吨时，利用位置传感器记录当前侧导板的位置，该位置记录在缓存中并在下次设定时清零；
结束侧导板对中操作，侧导板向外移动离开钢板；
轧机一级控制***将记录在缓存中的位置提供给轧机二级控制***，完成一轮数据通信。
在一个实施例中，对于厚度小于50mm的钢板，立辊不投入使用；对于厚度大于等于50mm的钢板，立辊投入使用。
本发明的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法在能够有效提高与钢板宽度的测量，并有效防止立辊侧压时造成的轧制异常，立辊设备得到保护。
附图说明
图1a和图1b揭示了现有技术中进行展宽轧制的两种常用方式。
图2揭示了现有技术中使用立辊进行侧压的设备布局图。
图3揭示了现有技术中钢板受侧压较大产生横向拱起的情况。
图4揭示了一种现有的厚板轧制工艺的流程图。
图5揭示了根据本发明的一实施例的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法的流程图。
图6揭示了根据本发明的一实施例中轧机一级控制***和轧机二级控制***进行通信的过程。
具体实施方式
本发明揭示了一种侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，在运行过程中测量钢板的实际宽度来对计算的宽度进行修正。该方法包括：
轧机二级控制***接收钢板的尺寸信息，计算道次计划。
判断立辊是否投入使用，若立辊投入使用，则进入有立辊道次工艺，若立辊没有投入使用，则进入无立辊道次工艺。在一个实施例中，立辊是否投入使用的标准取决于钢板的厚度，对于厚度小于50mm的钢板，立辊不投入使用，对于厚度大于等于50mm的钢板，立辊投入使用。
在无立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，然后该方法结束。在一个实施例中，无立辊道次工艺中不考虑立辊的侧压，无立辊道次工艺包括如下的步骤：
计算钢板展宽轧制后的宽度。
向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制。
在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，其中轧机一级控制***执行侧导板对中操作。
在有立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，其中在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时，测量侧导板的开度并作为实测的宽度，比较实测的宽度与计算的宽度，基于实测的宽度与计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力。在一个实施例中，有立辊道次工艺包括：
轧机二级控制***计算立棍的预计减宽量。
计算出钢板展宽轧制后的宽度，计算立辊使用的总道次数和目前
所处阶段并设定立辊道次为非展宽后第一道次。
向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制。
在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，其中轧机一级控制***执行侧导板对中操作。
检测侧导板对中操作的夹持力，在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时测量侧导板的开度并作为实测的宽度。在一个实施例中，夹持力的预定值为20吨。
轧机二级控制***比较实测的宽度与计算的宽度，如果实测的宽度与计算的宽度的差值超过设定的范围，轧机二级控制***根据实测的宽度调整立辊辊缝和轧制力；如果实测的宽度与计算的宽度的差值不超过设定的范围，轧机二级控制***根据计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力。在一个实施例中，实测的宽度与计算的宽度的差值的设定的范围为30mm-50mm。如果精度标准不是很高，可以将实测的宽度与计算的宽度的差值的设定的范围选取为50mm，如果精度标准较高，则可以选取为30mm。
轧机一级控制***和轧机二级控制***根据立辊辊缝和轧制力进行立辊侧压。
侧压结束后轧机一级控制***再次执行侧导板对中操作，测量钢板宽度，该方法结束。
图5揭示了根据本发明的一实施例的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法的流程图。体现了上述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法。
在一个具体实现中，在执行侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的过程中在侧导板的对中动作中获得钢板实际宽度，并将此测量值用于优化计算宽度，实现对***实际宽度的反馈。
①侧导板的位置传感器的精度在0.01mm，机械误差累计不超过3mm，完全满足宽度测量的精度要求。
②默认当侧导板对中钢板时夹持力达到20吨以上时，侧导板完全与钢板接触，侧导板开度(由位置传感器测得)与钢板热态宽度相同，作为实测宽度Wm；
③侧导板实测宽度Wm传送到轧机一级控制***，轧机一级控制***发送给轧机二级控制***。其中，轧机一级控制***和轧机二级控制***的通讯流程如图6所示：
结合上述的方法，轧机一级控制***和轧机二级控制***之间的数据通信包括：
轧机二级控制***进行计算。
轧机二级控制***向轧机一级控制***传送测宽标记和侧导板设定开度。
轧机一级控制***将测宽标记转化为侧导板对中信号中的一位。
轧机一级控制***执行侧导板对中操作，侧导板向内移动并接触钢板。
轧机一级控制***利用压力传感器检测侧导板与钢板的接触压力，在接触压力达到20吨时，利用位置传感器记录当前侧导板的位置，该位置记录在缓存中并在下次设定时清零。
结束侧导板对中操作，侧导板向外移动离开钢板。
轧机一级控制***将记录在缓存中的位置提供给轧机二级控制***，完成一轮数据通信。
④轧机二级控制***根据侧导板对中时所测量的实测宽度Wm，判断实际钢板宽度是否远大于计算宽度Wc1，按不同规格分档，若偏差超过一定范围(30-50mm)时，则将修正Wc1＝Wm，对立辊侧压量及道次进行重新计算。
⑤立辊侧压结束后，通过侧导板的夹持，再次验证实际宽度是否达到计算宽度，如钢板仍然超宽则重新设定立辊道次进行侧压，如达到则宽度控制结束。
综合而言，本发明的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法在如下的几个方面进行了改进：
1)优化立辊所使用的道次，保证设定前一道次得到实测宽度。立辊使用道次处在精轧阶段，在展宽轧制以后，存在转钢过程，所以规定立辊设用道次非展宽后第一道次，以便侧导板对中测得的钢板宽为精轧道次时的轧制宽度。
2)确定测量实际钢板宽度的时刻。确定立辊所使用道次后，由轧机二级控制***确定向轧机一级控制***发出测量钢板宽度指令的道次：在立辊道次的前一道次；在每个立辊侧压使用后，下次立辊道次前。
3)侧导板对中测量定钢板宽度的方法。***在立辊使用的前一道次侧导板对中标记。侧导板自动化***实施侧导板对中时，默认夹持力达到20吨时为当前钢板实际宽度，传递给轧机一级控制******。轧机一级控制***得到测量得到实际钢板宽度后，反馈给轧机二级控制***，轧机二级控制***再进行立辊道次优化。
4)立辊设定的修正方法。首先轧机二级控制***对传递的实测宽度进行冷热转换(转换系数由钢种的膨胀曲线决定)，转换为冷态实测宽度。建立超宽系数表，分规格进行修正，超宽系数一般在(30-50mm)的范围，以下使用T表示。
若侧导板冷态实测宽度小于等于计算冷态宽度+T，立辊辊缝计算时：
钢板计算宽度＝原计算宽度，设定不改变。
若侧导板冷态实测宽度大于计算冷态宽度+T，立辊辊缝修正：
钢板计算宽度＝侧导板测量实际宽度。
重新计算立辊侧压所需道次和辊缝、轧制力等。
5)建立迭代法则。在立辊侧压结束后，再次通过侧导板夹持，检验宽度是否达标，不达标则循环4)的内容，直到宽度符合要求为止。
终止条件：立辊使用时的钢板厚度最小为50mm，当钢板厚度小于50mm时，立辊道次直接取消。
下面介绍一个具体的应用实例：
板坯尺寸：厚度298mm，宽度2100mm，长度3970mm。
轧制钢板目标尺寸：厚度40.42mm，宽度3208mm，长度10740mm。
立辊预计减宽量10mm；此规格，超宽系数为30mm。
展宽结束后，模型计算钢板冷态宽度3218，热态宽度为3252mm
立辊仅设定1道次，立辊设定辊缝：3241mm，
侧导板对中测量得到钢板宽度：3289mm。
模型转化的冷态宽度为：3256mm
Wm＝3256＞3218(计算冷态宽度)+30mm，超出立辊可修正范围，
计算冷态宽度＝Wm＝3259mm。立辊重新计算：
立辊设定2道次：
第一道次，立辊设定辊缝：3265mm，第二道次，立辊设定辊缝：3241mm。
第一道次立辊侧压后，
计算宽度3219mm，热态3253mm
侧导板测量宽度3268mm，转化为冷态3233；
Wm＝3233＜3219(计算冷态宽度)+30m m，未超过范围，仍按照原设定执行：
第二道次，立辊设定辊缝：3241mm。
第二道次立辊侧压后
计算宽度3208mm，热态3241mm
侧导板测量宽度3248mm，转化为冷态3209；
Wm＝3209＜3208(计算冷态宽度)+30mm，未超过范围，认为达到轧制目标宽度，循环结束。
本发明的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法在能够有效提高与钢板宽度的测量，并有效防止立辊侧压时造成的轧制异常，立辊设备得到保护。

Claims (7)

1.一种侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，包括：
轧机二级控制***接收钢板的尺寸信息，计算道次计划；
判断立辊是否投入使用，若立辊投入使用，则进入有立辊道次工艺，若立辊没有投入使用，则进入无立辊道次工艺；
在无立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，然后所述方法结束；
在有立辊道次工艺中，计算钢板展宽轧制后的宽度，根据计算的宽度进行展宽轧制和侧导板对中操作，其中在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时，测量侧导板的开度并作为实测的宽度，比较实测的宽度与计算的宽度，基于所述实测的宽度与计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力。
2.如权利要求1所述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，所述无立辊道次工艺中不考虑立辊的侧压，该无立辊道次工艺包括：
计算钢板展宽轧制后的宽度；
向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制；
在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，其中轧机一级控制***执行侧导板对中操作。
3.如权利要求1所述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，所述有立辊道次工艺包括：
轧机二级控制***计算立棍的预计减宽量；
计算出钢板展宽轧制后的宽度，计算立辊使用的总道次数和目前所处阶段并设定立辊道次为非展宽后第一道次；
向轧机一级控制***发送执行轧制动作的指令进行展宽轧制；
在展宽轧制完成后转钢并进入精轧阶段，其中轧机一级控制***执行侧导板对中操作；
检测侧导板对中操作的夹持力，在侧导板对中操作中夹持力达到预定值时测量侧导板的开度并作为实测的宽度；
轧机二级控制***比较实测的宽度与计算的宽度，如果实测的宽度与计算的宽度的差值超过设定的范围，轧机二级控制***根据实测的宽度调整立辊辊缝和轧制力；如果实测的宽度与计算的宽度的差值不超过设定的范围，轧机二级控制***根据计算的宽度调整立辊辊缝和轧制力；
轧机一级控制***和轧机二级控制***根据所述立辊辊缝和轧制力进行立辊侧压；
侧压结束后轧机一级控制***再次执行侧导板对中操作，测量钢板宽度，所述方法结束。
4.如权利要求3所述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，所述夹持力的预定值为20吨。
5.如权利要求3所述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，所述实测的宽度与计算的宽度的差值的设定的范围为30mm-50mm。
6.如权利要求3所述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，轧机一级控制***和轧机二级控制***之间的数据通信包括：
轧机二级控制***向轧机一级控制***传送测宽标记和侧导板设定开度；
轧机一级控制***将测宽标记转化为侧导板对中信号中的一位；
轧机一级控制***执行侧导板对中操作，侧导板向内移动并接触钢板；
轧机一级控制***利用压力传感器检测侧导板与钢板的接触压力，在接触压力达到20吨时，利用位置传感器记录当前侧导板的位置，该位置记录在缓存中并在下次设定时清零；
结束侧导板对中操作，侧导板向外移动离开钢板；
轧机一级控制***将记录在缓存中的位置提供给轧机二级控制***，完成一轮数据通信。
7.如权利要求1所述的侧导板对中测宽修正立辊辊缝设定的方法，其特征在于，
对于厚度小于50mm的钢板，立辊不投入使用；
对于厚度大于等于50mm的钢板，立辊投入使用。
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