CN103394524B

CN103394524B - 一种厚度补偿轧制方法

Info

Publication number: CN103394524B
Application number: CN201310323105.6A
Authority: CN
Inventors: 邱华东; 陈艳芳; 赵平荣
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: CN103394524A

Abstract

本发明属于热连轧领域，具体是热连轧冶金自动化控制过程的一种厚度补偿轧制方法。在轧机内没有带钢的情况下将每机架轧制压力增加至1500吨，此时的辊缝值作为0，L1计算机采集零调信号，将该信号通过报文方式传至L2计算机零调程序，当L2计算机零调程序收到L1计算机采集零调完成信号时该块钢为零调后第一块钢；零调后第一块钢厚度补偿公式按下式计算：。本专利技术实施后，提高了现场轧制稳定性、提高了生产效率及产品质量。

Description

一种厚度补偿轧制方法

技术领域

本发明属于热连轧领域，具体是热连轧冶金自动化控制过程的一种厚度补偿轧制方法。

背景技术

本方案是针对太钢（山西太钢不锈钢股份有限公司）1549热连轧生产线的产品结构特点及设备老化的现状而发明的一种特殊的轧制方法。该控制技术的目的主要是在现有设备的基础上，提高产品的轧制精度，降低废品量。太钢1549热连轧生产线的设备布置如图2所示，图中各区域含义为：1.加热炉(4座)；2.高压水除鳞箱；3.粗轧立辊轧机（VE0）；4.粗轧平辊轧机(R0)；5.保温罩；6.转鼓式切头飞剪；7.精轧机架（7个加架）；8.凸度仪；9.测宽仪；10.测厚仪；11.平直度仪；12.卷取机。该热连轧生产线的主要生产过程为板坯首先在加热炉按照工艺规定的温度进行加热，加热至目标温度后首先进入粗轧机进行轧制，其中粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度，经过粗轧机组的轧制，使带钢达到预先设定的目标厚度、宽度及温度。之后再进入精轧机组进行七机架连轧轧制，使带钢达到预先设定的目标厚度、温度。最后通过卷取机将带钢成形为钢卷。本专利主要是针对精轧机组的轧制而发明的一种轧制方法，该热连轧生产线由于是1994年从日本引进的二手设备，虽经过多次改造，但牌坊等主体设备仍然是原有的设备，设备老化明显，设备老化导致设备精度降低。设备精度降低最明显的表现是每次换辊后精轧机组进行零调，零调后轧制的第一块钢厚度精度低，经常出现超出用户要求的厚度公差而导致废品发生，即零调后第一块钢轧制不能满足产品精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在当前热连轧设备老化的情况下，通过采用新的特殊控制方法来解决控制精度的难题，从而满足产品精度要求。

热连轧的控制***采用两级计算机控制，即过程控制计算机（L2计算机）控制与基础自动化计算机（L1）控制，本方案主要是针对精轧机组的厚度控制，厚度控制过程如图1所示，本方案的主要内容是针对L2计算机对厚度方面的控制方法进行了创造性改进。专利实施前厚度计算方面的控制过程为：确定精轧目标厚度then；根据来料（粗轧出口）厚度、精轧目标厚度即成品（精轧出口）厚度，确定各机架压下率。其中，I表示精轧机F0～F6机架号，各机架取值分别为0、1、2、3、4、5、6；表示各机架压下率；表示各机架入口厚度；表示各机架出口厚度。各机架入口厚度及出口厚度分配根据精轧来料厚度、出口厚度及各钢种的工艺分配规定所确定。再根据所计算出的压下率计算每机架的轧制压力及辊缝等参数，下送L1执行。由于设备老化及开轧品种结构变化，上述计算不能满足零调后第一块钢控制精度的要求，为解决存在的难题，本方案发明一种厚度补偿轧制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种厚度补偿轧制方法，按照如下的步骤进行：

步骤一，精轧机在轧制过程中必须对轧机的辊缝进行精确的控制，这与辊缝的零位确定关系密切，所以在每次更换工作辊或支撑辊后都必须依据轧机两侧轧制力和油柱差的情况重新确定轧机的辊缝零位（简称零调，辊缝值作为0）。识别零调后第一块钢，在轧机内没有带钢的情况下将每机架轧制压力增加至1500吨，此时的辊缝值作为0，L1计算机采集零调信号，将该信号通过报文方式传至L2计算机零调程序，当L2计算机零调程序收到L1计算机采集零调完成信号时（多台轧机的辊缝值同时为零）该块钢为零调后第一块钢；为使用L2计算机计算时识别零调后第一块钢，在L2零调程序中加入一计数变量strips_after_rs，当零调程序接收到L1计算机零调信号时，将strips_after_rs置1，即：strips_after_rs=1。当L2计算机对带钢进行精轧计算时，判断如果strips_after_rs为1，则该块钢为零调后第一块钢。

每块钢轧制完成后，L2计算机进行如下判断：

如果变量strips_after_rs>0，则减1，即：strips_after_rs=strips_after_rs–1；

如果变量strips_after_rs为0，则不作任何处理。

每块钢进行计算时，都要进行如下判断：

1）如果变量strips_after_rs>0，则为零调后第一块钢；

2）如果变量strips_after_rs为0，则不是零调后第一块钢。

步骤二，零调后第一块钢厚度补偿公式按下式计算：，式中，表示精轧最后一个机架的目标厚度；其中，表示精轧最后一个机架出口补偿后的厚度，表示厚度补偿因子。

的具体数值根据经验及实验建立了表格模型，其表格模型如下：

本发明的有益效果是：本专利技术实施后，提高了现场轧制稳定性、提高了生产效率及产品质量。

附图说明

图1是本发明厚度控制过程示意图；

图2是太钢（山西太钢不锈钢股份有限公司）1549热连轧生产线的设备布置；

其中：1.加热炉(4座)；2.高压水除鳞箱；3.粗轧立辊轧机（VE0）；4.粗轧平辊轧机(R0)；5.保温罩；6.转鼓式切头飞剪；7.精轧机架（7个加架）；8.凸度仪；9.测宽仪；10.测厚仪；11.平直度仪；12.卷取机。

具体实施方式

实施例1

该实施例使用的普碳钢种是Q235A，其具体成分（%）如下：C：0.17、Si：0.15、Mn：0.39、P：0.01、S：0.01、Al：0.03、Cr：0.05、Cu：0.01、Mo：0、Ti：0、Ni：0.02、V：0、Nb：0、N：0、B：0。

按照图2的流程对Q235A连铸板坯进行加工，该Q235A连铸板坯的尺寸是：厚度220mm，宽度1130mm，长度9.2m。该实施例控制***采用两级计算机控制，即过程控制计算机（L2计算机）控制与基础自动化计算机（L1）控制。更换精轧机的工作辊，依据轧机两侧轧制力和油柱差的情况重新确定轧机的辊缝零位。

将Q235A连铸板坯依序在加热炉0#进行加热处理，其中0#加热炉的加热温度是1250℃，加热时间是200分钟。

加热处理后的Q235A连铸板坯进入高压水除鳞箱，用压强为17MPa的水冲洗9.2秒。

高压水除鳞后的Q235A连铸板进入粗轧机，粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度。经过粗轧机组的轧制，得到的带钢厚度为40mm、宽度为1100mm，温度为1100℃。

精轧机组包括7台精轧机架，原始设定第七台精轧机架的出口厚度为3.5mm，过程控制计算机（L2计算机）按照公式计算第一块钢带精轧厚度，其中取0.1mm。

带钢按照上述补偿后的精轧条件进入精轧机组进行连轧轧制，7台精轧机的轧制条件如下：

	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#
								入口温度	1035	1010	988	968	944	928	915
压下率	33.5%	37.8%	36.5%	27.8%	24.3%	26.8%	15.6%

经过上述精轧后，得到的第一块带钢的厚度为3.48mm，其余带钢的厚度为3.5mm±0.03mm，满足客户要求。最后通过卷取机将带钢成形为钢卷。

实施例2

该实施例使用的低合金钢是SPAH，其具体成分（%）如下：C：0.09、Si：0.47、Mn：0.4、P：0.01、S：0.01、Al：0、Cr：0.36、Cu：0.27、Mo：0、Ti：0、Ni：0.12、V：0、Nb：0、N：0、B：0。

按照图2的流程对SPAH连铸板坯进行加工，该SPAH连铸板坯的尺寸是：厚度220mm，宽度1130mm，长度8.15m。该实施例控制***采用两级计算机控制，即过程控制计算机（L2计算机）控制与基础自动化计算机（L1）控制。更换精轧机的工作辊，依据轧机两侧轧制力和油柱差的情况重新确定轧机的辊缝零位。

将SPAH连铸板坯依序在加热炉0#进行加热处理，其中0#加热炉的加热温度是1250℃，加热时间是200分钟。

加热处理后的SPAH连铸板坯进入高压水除鳞箱，用压强为17MPa的水冲洗8.2秒。

高压水除鳞后的SPAH连铸板进入粗轧机，粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度。经过粗轧机组的轧制，得到的带钢厚度为40mm、宽度为1125mm，温度为1110℃。

精轧机组包括7台精轧机架，原始设定第七台精轧机架的出口厚度为3.5mm，宽度为1100mm，温度为860℃，过程控制计算机（L2计算机）按照公式计算第一块钢带精轧厚度，取0.06mm。

	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#
								入口温度（℃）	1029	997	969	944	915	895	877
压下率（%）	46.5	38.6	34.3	26.8	23.9	16.8	11.6

经过上述精轧后，得到的第一块带钢的厚度为3.49mm，其余带钢的厚度为3.5mm±0.03mm，满足客户要求。最后通过卷取机将带钢成形为钢卷。

实施例3

该实施例使用的软质钢是TIF，其具体成分（质量百分比）如下：C：0.09、Si：0.02、Mn：0.36、P：0.007、S：0.007、Al：0.07、Cr：0.02、Cu：0.01、Mo：0、Ti：0、Ni：0.02、V：0、Nb：0、N：0、B：0。

按照图2的流程对TIF连铸板坯进行加工，该TIF连铸板坯的尺寸是：厚度220mm，宽度1130mm，长度9.0m。该实施例控制***采用两级计算机控制，即过程控制计算机（L2计算机）控制与基础自动化计算机（L1）控制。更换精轧机的工作辊，依据轧机两侧轧制力和油柱差的情况重新确定轧机的辊缝零位。

将TIF连铸板坯依序在加热炉2#进行加热处理，其中2#加热炉的加热温度是1250℃，加热时间是190分钟。

加热处理后的TIF连铸板坯进入高压水除鳞箱用压强为，用压强为17MPa的水冲洗9秒。

高压水除鳞后的TIF连铸板进入粗轧机，粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度。经过粗轧机组的轧制，得到的带钢厚度为40mm、宽度为1100mm，温度为1090℃。

精轧机组包括7台精轧机架，原始设定第七台精轧机架的出口厚度为3.5mm，宽度为1100mm，温度920℃，过程控制计算机（L2计算机）按照公式计算第一块钢带精轧厚度，取0.18mm。

	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#
								入口温度（℃）	1007	987	970	954	935	923	912
压下率（%）	42.0	34.0	36.3	27.3	23.5	20.4	15.1

实施例4

该实施例使用的不锈钢是SUS304，其具体成分（质量百分比）如下：C：0.05、Si：0.45、Mn：1.14、P：0.03、S：0.002、Al：0、Cr：18.19、Cu：0、Mo：0.07、Ti：0、Ni：8.02、V：0、Nb：0、N：0.04、B：0。

按照图2的流程对SUS304连铸板坯进行加工，该SUS304连铸板坯的尺寸是：厚度180mm，宽度1130mm，长度10.1m。该实施例控制***采用两级计算机控制，即过程控制计算机（L2计算机）控制与基础自动化计算机（L1）控制。更换精轧机的工作辊，依据轧机两侧轧制力和油柱差的情况重新确定轧机的辊缝零位。

将SUS304连铸板坯依序在加热炉3#进行加热处理，其中2#加热炉的加热温度是1240℃，加热时间是210分钟。

加热处理后的SUS304连铸板坯进入高压水除鳞箱，用压强为17MPa的水冲洗10.1秒。

高压水除鳞后的SUS304连铸板进入粗轧机，粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度。经过粗轧机组的轧制，得到的带钢厚度为35mm、宽度为1100mm，温度为1090℃。

精轧机组包括7台精轧机架，原始设定第七台精轧机架的出口厚度为3.5mm，宽度为1100mm，温度980℃。过程控制计算机（L2计算机）按照公式计算第一块钢带精轧厚度，取0.06mm。

	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#
								入口温度（℃）	1011	991	973	957	937	924	912
压下率（%）	26.6	28.4	33.1	25.4	18.8	13.9	11.0

经过上述精轧后，得到的第一块带钢的厚度为3.51mm，其余带钢的厚度为3.5mm±0.03mm，满足客户要求。最后通过卷取机将带钢成形为钢卷。

Claims

1.一种厚度补偿轧制方法，其特征在于：按照如下的步骤进行：

步骤一，识别零调后第一块钢，在轧机内没有带钢的情况下将每机架轧制压力增加至1500吨，此时的辊缝值作为0，L1计算机采集零调信号，将该信号通过报文方式传至L2计算机零调程序，当L2计算机零调程序收到L1计算机采集零调完成信号时该块钢为零调后第一块钢；

步骤二，零调后第一块钢厚度补偿公式按下式计算：，式中，表示精轧最后一个机架的目标厚度；其中，表示精轧最后一个机架出口补偿后的厚度，表示厚度补偿因子，厚度补偿因子根据带钢的钢种、厚度、宽度从表格模型

中选择。