CN104826873B - 冷连轧机组启动不分小卷的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，包括：冷连轧机组出口卷取机卷取带钢；监测带钢实际厚度，达标时计算“虚拟套筒”卷径；下道工序机组结合“虚拟套筒”卷径实时计算开卷机钢卷长度，达标时进行抛尾作业。本发明控制方法无需增加任何设备投资，即可实现轧机启动不分卷，同时不会影响下道工序机组的正常生产，有利于提升冷轧生产效率，降低生产吨钢成本和冷轧废次降。

Description

冷连轧机组启动不分小卷的控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于冷连轧机组的控制方法，尤其是一种冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，属于轧钢计算机控制技术领域。

背景技术

据申请人了解，现代化的全连续高速轧制薄带钢的实际生产过程中，往往因为工艺换辊、事故断带、异常停机等原因，需要将冷连轧机组重新启动运行。在冷连轧机组启动初期，由于机组板形和厚度控制未到达最佳效果，导致带钢头部质量无法合格。

针对这种情况，通常采用冷连轧机组出口启动切分小卷工艺：轧机启动建张、低速爬行，卷取机采用第一卷筒卷取带钢，当轧机出口带钢厚度达到工艺要求后，操作工操作出口剪进行带钢分切工作，卷取机切换到第二卷筒进行带钢卷取生产，同时卸掉第一卷筒上质量不合格的小卷带钢。

采用该工艺的主要原因如下：(1)轧机在启动过程中板形和厚度控制是不理想的。为了产出合格的正品钢卷，需要切掉启动时产生的不合格的带钢。切掉的小卷带钢长度约300米不等。(2)下道工序机组带钢长度跟踪计算均基于同一带钢厚度值，因此轧机给下道工序机组的供料不允许存在带钢厚度不均的情况。

然而，该工艺存在的主要问题是：容易发生因分卷导致的出口钢卷包不好的事故发生，而且低速爬行降低了轧机速度利用系数，影响机组产能的发挥。目前尚不存在发现并解决该技术问题的专利文献。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，不需要轧机启动切分小卷，也不会影响下道工序机组的正常生产。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、冷连轧机组启动、开始轧制带钢，卷取机开始卷取出口带钢；所述卷取机位于冷连轧机组出口处；转至第二步；

第二步、持续监测出口带钢实际厚度；当实际厚度位于预设厚度范围内时，转至第三步；

第三步、根据当前时刻的出口带钢线速度V和卷取机马达转速N，计算当前时刻卷取机上卷筒的钢卷卷径，并以此卷径作为“虚拟套筒”卷径D₀；转至第四步；

第四步、当带钢全部轧制完毕后，将卷取机卷筒上的钢卷传送至下道工序机组的开卷机，并将钢卷实际信息发送至下道工序机组；开卷机位于下道工序机组的入口处；所述钢卷实际信息包括：带钢厚度h、钢卷外径D以及“虚拟套筒”卷径D₀；转至第五步；

第五步、所述下道工序机组开始生产，同时开卷机开卷；钢卷外径D随生产时间增加而逐渐减少；所述下道工序机组根据带钢厚度h、钢卷外径D以及“虚拟套筒”卷径D₀实时计算开卷机钢卷长度L_开；L_开随D减少而降低，当L_开降至预设长度范围内时，所述下道工序机组减速停机，进行抛尾作业，切除含“虚拟套筒”的剩余带钢；控制结束。

申请人经深入实践研究发现，冷连轧机组后的下道工序机组本身就固含有抛尾作业工序，如能将冷连轧机组启动产生的不合格带钢改由下道工序机组抛尾，则不需要采用冷连轧机组出口启动切分小卷工艺。申请人经进一步实践研究终于得出上述控制方法，能顺利地将不合格带钢抛尾切除，并不需要切分小卷。

该控制方法首先将轧制后带钢全部卷取在同一卷筒上形成钢卷，该钢卷外圈为合格带钢、内圈为不合格带钢；同时，将内圈不合格带钢形成的厚度不均的小钢卷作为“虚拟套筒”，从而将整个非标准钢卷转换为带套筒的标准钢卷；然后，结合钢卷参数和“虚拟套筒”卷径，计算出合格带钢的长度，下道工序机组对钢卷进行开卷，当开卷剩余长度达到该计算所得长度时，进行抛尾作业，即顺利地将不合格带钢切除。

本发明控制方法进一步完善的技术方案如下：

优选地，第三步中，所述“虚拟套筒”卷径更优选地，D₀的单位为mm，N的单位为rpm，V的单位为mpm。

优选地，第五步中，所述开卷机钢卷长度更优选地，L_开的单位为m，h的单位为mm，D的单位为mm，D₀的单位为mm。

优选地，第五步中，所述预设长度范围为预设工艺抛尾长度X与下道工序机组制动距离Y之和。

优选地，第二步中，采用位于冷连轧机组出口处的测厚仪监测出口带钢实际厚度；第三步中，采用位于冷连轧机组出口处的激光测速仪监测出口带钢线速度V，采用卷取机马达编码器监测卷取机马达转速N。

优选地，第四步中，所述钢卷实际信息还包括：钢卷号、钢卷重量。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)现有的冷连轧机组出口启动切分小卷工艺中，轧机启动分小卷后带钢再次重新包卷，在分卷时由于轧制力高、分卷失张等原因会导致内圈带钢产生板形、卷形不良等质量缺陷，而采用本发明控制方法后，无需再分小卷，可彻底避免以上生产质量隐患，同时还可减少下道工序机组的抛尾量，提高冷轧全工序成材率。

(2)冷连轧机组在生产薄规格、大张力的带钢时，一般采用钢质套筒来防止钢卷塌卷、扁卷现象，而现有的冷连轧机组出口启动切分小卷工艺需要用到两个套筒，套筒周转量高，给工厂物流带来较大压力；而采用本发明控制方法后，可大大减少套筒周转量，从而改善工厂物流。

(3)采用本发明控制方法后，可避免机组因切小卷而降速，并避免卷取机二次穿带，有利于保持冷连轧机组运行效率、保持卷形稳定。

(4)本发明控制方法无需增加任何设备投资，即可实现轧机启动不分卷，同时不会影响下道工序机组的正常生产，有利于提升冷轧生产效率，降低生产吨钢成本和冷轧废次降。

附图说明

图1为本发明实施例1的主体流程示意图。

图2为图1实施例试验案例中连轧机组出口卷取机的布置示意图。

图3为图1实施例试验案例中连退机组入口开卷机的布置示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例1

如图1所示，本实施例冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，包括以下步骤：

第一步、冷连轧机组启动、开始轧制带钢，卷取机开始卷取出口带钢；所述卷取机位于冷连轧机组出口处；转至第二步；

第二步、采用位于冷连轧机组出口处的测厚仪持续监测出口带钢实际厚度；当实际厚度位于预设厚度范围内时，转至第三步；

第三步、根据当前时刻的出口带钢线速度V和卷取机马达转速N，计算当前时刻卷取机上卷筒的钢卷卷径，并以此卷径作为“虚拟套筒”卷径D₀；“虚拟套筒”卷径D₀的单位为mm，N的单位为rpm，V的单位为mpm；采用位于冷连轧机组出口处的激光测速仪监测出口带钢线速度V，采用卷取机马达编码器监测卷取机马达转速N；转至第四步；

第四步、当带钢全部轧制完毕后，将卷取机卷筒上的钢卷传送至下道工序机组的开卷机，并将钢卷实际信息发送至下道工序机组；开卷机位于下道工序机组的入口处；所述钢卷实际信息包括：带钢厚度h、钢卷外径D、“虚拟套筒”卷径D₀、钢卷号、钢卷重量等；转至第五步；

第五步、所述下道工序机组开始生产，同时开卷机开卷；钢卷外径D随生产时间增加而逐渐减少；所述下道工序机组根据带钢厚度h、钢卷外径D以及“虚拟套筒”卷径D₀实时计算开卷机钢卷长度L_开，开卷机钢卷长度L_开的单位为m，h的单位为mm，D的单位为mm，D₀的单位为mm；L_开随D减少而降低，当L_开降至预设长度范围内时，所述下道工序机组减速停机，进行抛尾作业，切除含“虚拟套筒”的剩余带钢；预设长度范围为预设工艺抛尾长度X与下道工序机组制动距离Y之和；控制结束。

试验案例如下：

以宝钢某1420冷轧厂5机架酸连轧机组和连退机组为试验对象，两机组为上、下工序的关系。酸轧机组生产轧硬卷为连退机组供料，最终完成带钢酸洗、冷轧、退火、平整工艺。

热卷来料厚度2.0mm，宽度939mm，酸连轧机组出口目标厚度0.2mm，酸轧生成钢卷号：10231454900。具体实施步骤为：

(1)“虚拟套筒”卷径采样

酸连轧机组出口卷取机的布置如图2所示，1为酸连轧机组末机架轧机，2为测厚仪，3为激光测速仪，4为卷取机，5为卷取机马达编码器，D＇为卷取机上钢卷外直径。计算机控制***根据出口测厚仪检测的带钢实时厚度进行判别；当轧机出口实时带钢厚度数值稳定在0.2mm±2％范围内，计算机控制***向卷径计算模块发出卷径采样信号。

(2)酸轧机组“虚拟套筒”卷径计算

卷径计算模块收到该卷径采样信号后，根据轧机出口激光测速仪测得的带钢线速度V以及卷取机马达编码器测得卷取机马达转速N，按照公式A计算得到机组出口带钢到达目标值时钢卷卷径，并以此作为“虚拟套筒”卷径D₀；

公式A：D₀的单位为mm，N的单位为rpm，V的单位为mpm。

本试验案例中，“虚拟套筒”卷径计算值为627mm，即D₀＝627mm。

(3)该钢卷完全轧制完成后下线，可通过现有方法获取钢卷实际信息：钢卷外径1703mm，重量14.29T，厚度0.21mm。Level2***生成钢卷号：10231454900，并把D₀和外径D、厚度h、重量等钢卷实际信息连同钢卷下放到连退机组。

(4)连退机组入口开卷机的布置如图3所示，5为开卷机，6为连退机组张紧辊，7为开卷机马达编码器，8为张紧辊马达编码器，D_计为开卷机上钢卷外直径。连退机组1#开卷机上料，钢卷号为10231454900。当开卷机开卷时，计算机***按照公式B计算开卷机上带钢实时的长度L_开，

公式B：L_开的单位为m，h的单位为mm，D的单位为mm，D₀的单位为mm。

本试验案例中，钢卷长度L_开初始值为：9092米。开卷机上带钢长度L_开随着生产运行时间的增加逐渐减少。

(5)在现有工艺中，为保证焊接的可靠性，连退操作工通常会设定一定的工艺抛尾长度X，如50米；当然，此抛尾长度不包括“虚拟套筒”带钢长度；同时，计算机控制***根据机组当前运行速度和预设减速斜率按现有方法来计算由当前速度到停车需要的制动距离Y。

当带钢长度L_开降至小于或等于X+Y时，连退机组按照减速斜率开始自动降速停机，使得停机点刚好是预设在长度X处的抛尾点。连退机组入口剪在此处切断带钢，开卷机卸掉包含“虚拟套筒”在内的剩余带钢，至此完成一个钢卷的生产流程。

以上试验结果表明，本实施例控制方法不仅能够避免轧机启动分小卷、减少套筒使用等工艺操作流程，而且能够实现连退机组开卷机带钢长度计算，确保不影响连退机组的正常生产。轧机启动不分小卷能有效降低生产吨钢成本和冷轧废次降，提高两机组的有效作业率。

现场运行情况表明，本实施例控制方法具有很高的安全性和可靠性，可以保证机组的连续生产能力，具有很高的推广价值。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、冷连轧机组启动、开始轧制带钢，卷取机开始卷取出口带钢；所述卷取机位于冷连轧机组出口处；转至第二步；

第二步、持续监测出口带钢实际厚度；当实际厚度位于预设厚度范围内时，转至第三步；

第三步、根据当前时刻的出口带钢线速度V和卷取机马达转速N，计算当前时刻卷取机上卷筒的钢卷卷径，并以此卷径作为“虚拟套筒”卷径D₀；转至第四步；

第四步、当带钢全部轧制完毕后，将卷取机卷筒上的钢卷传送至下道工序机组的开卷机，并将钢卷实际信息发送至下道工序机组；开卷机位于下道工序机组的入口处；所述钢卷实际信息包括：带钢厚度h、钢卷外径D以及“虚拟套筒”卷径D₀；转至第五步；

第五步、所述下道工序机组开始生产，同时开卷机开卷；钢卷外径D随生产时间增加而逐渐减少；所述下道工序机组根据带钢厚度h、钢卷外径D以及“虚拟套筒”卷径D₀实时计算开卷机钢卷长度L_开；L_开随D减少而降低，当L_开降至预设长度范围内时，所述下道工序机组减速停机，进行抛尾作业，切除含“虚拟套筒”的剩余带钢；控制结束。

2.根据权利要求1所述冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，第三步中，所述“虚拟套筒”卷径

3.根据权利要求2所述冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，D₀的单位为mm，N的单位为rpm，V的单位为mpm。

4.根据权利要求1所述冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，第五步中，所述开卷机钢卷长度

5.根据权利要求4所述冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，L_开的单位为m，h的单位为mm，D的单位为mm，D₀的单位为mm。

6.根据权利要求1至5任一项所述冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，第五步中，所述预设长度范围为预设工艺抛尾长度X与下道工序机组制动距离Y之和。

7.根据权利要求1至5任一项所述冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，第二步中，采用位于冷连轧机组出口处的测厚仪监测出口带钢实际厚度；第三步中，采用位于冷连轧机组出口处的激光测速仪监测出口带钢线速度V，采用卷取机马达编码器监测卷取机马达转速N。

8.根据权利要求1至5任一项所述的冷连轧机组启动不分小卷的控制方法，其特征是，第四步中，所述钢卷实际信息还包括：钢卷号、钢卷重量。