CN109759453A - 一种冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，包括以下步骤：在冷连轧机带钢宽度动态变规格控制过程中，中间辊窜辊方式为两次分段进行；中间辊窜动分别为在前后两卷带钢间的焊缝之前与焊缝之后区域位置各执行一次窜辊。在前、后卷带钢上分两步实施中间辊窜辊方式，并结合与弯辊力补偿的组合控制策略，提升了工作辊、中间辊弯辊的控制功效，使冷轧钢卷在宽度过渡期的带钢板形受控；实现提高在线调整板形的能力，达到连续轧制的目的，同时间接减少了异常下线轧辊的数量，提高了机组成材率。

Description

一种冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，尤其是涉及一种冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法。

背景技术

六辊冷连轧机是在酸洗冷轧联合机组内配置的常见轧机；在该机组中，由于采用无头轧制，热轧卷通过入口焊机焊接而连续进入冷轧机组，经过活套的调节保持了轧机的持续高速轧制，省略了每卷钢的穿带、加减速及甩尾的工序，这样不仅提高了机组的产量，也显著提升了产品的质量，但同时亦带来了需要动态变换规格的问题。

动态变规格过程轧制参数的稳定性对于实现全连续轧制方式有着非常重要的意义。冷轧动态变规格分为钢种不同、厚度不同与宽度不同三种情况，其宽度不同较多。

板形控制动态设定的功能是通过对各机架的工作辊、中间辊弯辊、中间辊窜动等参数的动态调节实施在线辊形调整，从而实现对不同规格带钢的板形控制达到板形良好。如图1六辊轧机弯辊、窜辊示意图所示，其工作辊弯辊Fw由作用于工作辊轴承座的工作辊弯辊力进行辊形的调节，主要用于控制带钢的边部形状，对边浪、中浪板形缺陷的调整效果显著；弯辊力增加能够抑制边浪的产生；中间辊弯辊Fi由作用于中间辊轴承座的中间辊弯辊力进行辊形的调节，主要用于控制带钢的中部形状，对边浪、中浪板形缺陷的调整效果明显弱于工作辊弯辊，但可与工作辊弯辊配合使用针对复杂板形(四分之一浪、边中复合浪)缺陷进行调整；中间辊窜动由中间辊窜动横移液压缸对中间辊实施横向的位置移动调节，随着中间辊窜动位置变化，轧机横向刚度也将发生变化，轧制时当δ值位于某一特定位置时轧机具有最大的横向刚度，此时板形控制的稳定性最好，实际生产中根据带钢宽度变化、使其横移至最优位。而对于固定的轧机δ值相对位置也基本恒定。δ值是带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置(如图2)，理论上，当δ＞0时，带钢产生边浪；当δ＜0时，带钢产生中浪；当δ＝0时，带钢平直；所以随着相对位置δ的改变带钢板形也将发生变化。

现有以某1720mm全连续四机架UCM六辊冷连轧机组举例说明：

产品规格：

厚度：原料1.5～5.5mm 成品0.3～3.0mm

宽度：原料920～1600mm 成品900～1575mm

中间辊窜动参数：

轴向窜动力：100ton

轴向窜动行程：各机架中间辊窜动行程均为500mm

窜动速度：Min 2mm/s，Max 15mm/s

工作辊弯辊力：(以使辊颈处相互背离的方向为正弯辊，反之为负弯辊)

正弯辊力：Max 36ton/每个轴承座

负弯辊力：Max 18ton/每个轴承座

中间辊弯辊力：

正弯辊力：Max 50ton/每个轴承座

现有技术对于宽度动态变规格的实施措施为：

1、前后钢卷的宽度为由窄变宽时的动态变规格：以带钢宽度1000mm→带钢宽度1250mm为例：

通过L＝Lm-B/2-50(式中：Lm—横移液压缸限位长度，不同的连轧机组因工作辊辊身长度不同，选用的中间辊横移液压缸型号不同，Lm也不同、B—带钢宽度；50-带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ，不同的连轧机组也会存在设定变化)中间辊横移液压缸行程计算公式计算，当前卷带钢宽度1000mm，下一卷带钢宽度1250mm，则动态变规格时中间辊窜动横移液压缸行程L，需要从287.5mm移动至162.5mm，窜动行程为125mm。该窜动行程125mm在焊缝进入轧机前，全部在宽度1000mm的带钢上实施完成。

该方法的问题是，在完成中间辊窜动时，发生相对位置δ与带钢对应宽度不符的情况：即在宽度1000mm带钢上对应的是宽度1250mm带钢的δ值，δ值将明显大于设定值，这种情况下带钢将产生严重的边浪缺陷，工作辊正弯辊力调节至上限(Max 36ton)也无法有效改善，通过增加中间辊弯辊力又将会产生(1/4浪+中浪)复合浪形，整个过程带钢板形处于失稳状态。

2、前后钢卷的宽度为由宽变窄时的动态变规格：以带钢宽度1500mm→带钢宽度1219mm为例：

通过L＝Lm-B/2-50(式中：Lm—横移液压缸限位长度，不同的连轧机组因工作辊辊身长度不同，选用的中间辊横移液压缸型号不同，Lm也不同、B—带钢宽度；50-带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ，不同的连轧机组也会存在设定变化)中间辊横移液压缸行程计算公式计算，当前卷带钢宽度1500mm，下一卷带钢宽度1219mm，则动态变规格时中间辊窜动横移液压缸行程L，需要从37.5mm移动至178mm，窜动行程为140.5mm。该窜动行程140.5mm在焊缝进入轧机后，全部在宽度1219mm的带钢上实施完成。

该方法的问题是，在中间辊窜动前，发生相对位置δ与带钢对应宽度不符的情况：即在宽度1219mm带钢上对应的是宽度1500mm带钢的δ值，δ值将明显大于设定值，这种情况下带钢同样将产生严重的边浪缺陷，工作辊正弯辊力调节至上限(Max 36ton)也无法有效改善，通过增加中间辊弯辊力又将会产生(1/4浪+中浪)复合浪形，整个过程带钢板形处于失稳状态。

上述宽度动态变规格都是采取一次连续窜辊方式，即中间辊窜动是在同一卷带钢上完成(如图3)。该方法存在问题：带钢在宽度变化大的情况下，中间辊窜动不能及时准确进入预设位置，导致工作辊、中间辊弯辊力超出辊形调整能力，不能满足动态变规格轧制过程中对轧辊实际凸度和实际挠度的控制要求，从而造成带钢板形恶化，易发生轧穿事故。

现有可采取的另一措施是，对于带钢宽度跳跃≥150mm的，为避免连续轧制过程中因带钢板形无法有效调整而发生轧穿事故，必须停机穿带、并将中间辊横移液压缸窜动至相应的带钢宽度位置，再重新启动轧机恢复连续轧制。该措施的问题是必须生产线停机，被迫减少有效作业时间；而且一旦停机，恢复生产时，每次必然产生至少3吨厚度不符的废品。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，以达到提高在线调整板形的能力的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

该冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，包括以下步骤：

在冷连轧机带钢宽度动态变规格控制过程中，中间辊窜辊方式为两次分段进行；中间辊窜动分别为在前后两卷带钢间的焊缝之前与焊缝之后区域位置各执行一次窜辊。

优选的，所述板形控制方法包括以下步骤：

1)中间辊自动窜辊模式关闭；2)根据对等窜辊方式计算出中间辊横移液压缸全行程L；3)焊缝距轧机30m处，执行1/2*L窜动值；4)在焊缝进轧机后，再执行中间辊1/2*L窜动值；5)恢复中间辊自动窜辊模式，轧机连续轧制。

所述在中间辊窜动执行前，先对弯辊力进行补偿调节控制。

所述板形控制方法中，在钢卷宽度由“窄变宽”动态变规格的控制为：

a、对于带钢宽度跳跃超过150mm的动态变规格，预先将中间辊自动窜辊模式关闭，实施手动窜辊方式；

b、焊缝进入轧机前25-35mm在窄规格宽度上手动预先执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ大于设定位置，带钢将会产生双边浪，可预先通过增加工作辊正弯辊力实施控制；

c、焊缝进入轧机后，在宽规格带钢上手动再执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ小于设定位置，带钢将会产生中浪，预先通过降低工作辊正弯辊力对此加以控制；

d、待动态变规格完成后，将中间辊窜辊模式恢复至自动模式。

所述板形控制方法中，在钢卷宽度由“宽变窄”动态变规格的控制为：

a、对于带钢宽度跳跃超过150mm的动态变规格，预先将中间辊自动窜辊模式关闭，实施手动窜辊方式；

b、焊缝进入轧机前25-35mm在前卷宽规格带钢上手动预先执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ小于设定位置，带钢将会产生中浪，预先通过降低工作辊正弯辊力对此加以控制；

c、焊缝进入轧机后，在后卷窄规格带钢上手动再执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ大于设定位置，带钢将会产生双边浪，可预先通过增加工作辊正弯辊力实施控制；

d、待动态变规格完成后，将中间辊窜辊模式恢复至自动模式。

其中，所述板形控制方法中，增加工作辊正弯辊力和降低工作辊正弯辊力的范围均在设定值的20-30％。

所述板形控制方法中在步骤c和d之间为：在窜动实施过程中通过出口板形仪检测、机架间实物板形观测进行人工手动干预微调，可快速抑制板形缺陷。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法设计合理，在前、后卷带钢上分两步实施中间辊窜辊方式，并结合与弯辊力补偿的组合控制策略，提升了工作辊、中间辊弯辊的控制功效，使冷轧钢卷在宽度过渡期的带钢板形受控；实现提高在线调整板形的能力，达到连续轧制的目的，克服现有技术存在的在前后钢卷宽度差超过150mm动态变规格的情况下，对冷轧板形缺陷无法做到快速有效控制的缺陷；提高钢卷在宽度过渡时的在线调整板形的能力，不需停机穿带即可实现宽度动态变规格的生产，同时间接减少了异常下线轧辊的数量，提高了机组成材率。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明轧机辊组示意图。

图2为本发明中间辊不同位置对应板形示意图。

图3为本发明带钢宽度动态变规格两种对比示意图。

图4为本发明中间辊窜动操作步骤示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图4所示，六辊冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，中间辊窜辊方式为两次分段进行，即中间辊窜动分别为在前后两卷带钢间的焊缝之前与焊缝之后区域位置各执行一次窜辊。在中间辊窜动执行之前，为防止窜动过程中可能产生板形缺陷，预先通过弯辊力补偿调节的方式实施控制。

本具体实施方式中，L为中间辊窜动横移液压缸行程，δ为带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置。

进一步地，在钢卷宽度由“窄变宽”动态变规格的控制为(中间辊窜动操作步骤如图4示意)：

a、对于带钢宽度跳跃超过150mm的动态变规格，预先将中间辊自动窜辊模式关闭，实施手动窜辊方式；

b、焊缝进入轧机前约30m在窄规格宽度上手动预先执行1/2*L窜动行程；此时由于相对位置δ大于设定位置，带钢将会产生双边浪，可预先通过增加工作辊正弯辊力(设定值的20～30％)实施控制；

c、焊缝进入轧机后在宽规格带钢上手动再执行1/2*L窜动行程；此时由于相对位置δ小于设定位置，带钢将会产生中浪，可预先通过降低工作辊正弯辊力(设定值的20～30％)实施控制；

d、在窜动实施过程中通过出口板形仪检测、机架间实物板形观测进行人工手动干预微调，可快速抑制板形缺陷；

e、待动态变规格完成后，将中间辊窜辊模式恢复至自动模式。

实施例1：

前一卷带钢宽度1000mm→后一卷带钢宽度1250mm(“窄变宽”动态变规格)：

通过L＝Lm-B/2-50(式中：Lm—横移液压缸限位长度，不同的连轧机组因工作辊辊身长度不同，选用的中间辊横移液压缸型号不同，Lm也不同、B—带钢宽度；50-带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ，不同的连轧机组也会存在设定变化)中间辊横移液压缸行程计算公式计算，中间辊窜动横移液压缸行程L：(Lm＝837.5mm)

前一卷 L前＝837.5-1000/2-50＝287.5mm

后一卷 L后＝837.5-1250/2-50＝162.5mm

预窜辊1/2 L＝L前-(L前-L后)/2＝287.5-(287.5-162.5)/2＝225mm

实施例2：

前一卷带钢宽度1219mm→后一卷带钢宽度1500mm(“窄变宽”动态变规格)：

通过L＝Lm-B/2-50(式中：Lm—横移液压缸限位长度，不同的连轧机组因工作辊辊身长度不同，选用的中间辊横移液压缸型号不同，Lm也不同、B—带钢宽度；50-带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ，不同的连轧机组也会存在设定变化)中间辊横移液压缸行程计算公式计算，中间辊窜动横移液压缸行程L：(Lm＝837.5mm)

前一卷 L前＝837.5-1219/2-50＝178mm

后一卷 L后＝837.5-1500/2-50＝37.5mm

预窜辊1/2 L＝L前-(L前-L后)/2＝178-(178-37.5)/2＝107.75mm≈108mm

进一步地，在钢卷宽度由“宽变窄”动态变规格的控制为(中间辊窜动操作步骤如图4示意)：

a、对于带钢宽度跳跃超过150mm的动态变规格，预先将中间辊自动窜辊模式关闭，实施手动窜辊方式；

b、焊缝进入轧机前约30m在前卷宽规格带钢上手动预先执行中间辊窜辊1/2*L窜动行程；此时由于相对位置δ小于设定位置，带钢将会产生中浪，可预先通过降低工作辊正弯辊力(设定值的20～30％)实施控制；

c、焊缝进入轧机后在后卷窄规格带钢上手动再执行中间辊窜辊1/2*L窜动行程；此时由于相对位置δ大于设定位置，带钢将会产生边浪，可预先通过增加工作辊正弯辊力(设定值的20～30％)实施控制；

d、在窜动实施过程中通过轧机出口板形仪检测、轧机机架间实物板形观测，进行人工手动干预微调，可快速抑制板形缺陷；

e、待动态变规格完成后，将中间辊窜辊模式恢复至自动模式。

实施例3：

前一卷带钢宽度1250mm→后一卷带钢宽度1000mm(“宽变窄”动态变规格)：

通过L＝Lm-B/2-50(式中：Lm—横移液压缸限位长度，不同的连轧机组因工作辊辊身长度不同，选用的中间辊横移液压缸型号不同，Lm也不同、B—带钢宽度；50-带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ，不同的连轧机组也会存在设定变化)中间辊横移液压缸行程计算公式计算，中间辊窜动横移液压缸行程L：(Lm＝837.5mm)

前一卷 L前＝837.5-1250/2-50＝162.5mm

后一卷 L后＝837.5-1000/2-50＝287.5mm

预窜辊1/2 L＝L前+(L后-L前)/2＝162.5+(287.5-162.5)/2＝225mm

实施例4：

前一卷带钢宽度1500mm→后一卷带钢宽度1219mm(“宽变窄”动态变规格)：

通过L＝Lm-B/2-50(式中：Lm—横移液压缸限位长度，不同的连轧机组因工作辊辊身长度不同，选用的中间辊横移液压缸型号不同，Lm也不同、B—带钢宽度；50-带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ，不同的连轧机组也会存在设定变化)中间辊横移液压缸行程计算公式计算，中间辊窜动横移液压缸行程L：(Lm＝837.5mm)

前一卷 L前＝837.5-1500/2-50＝37.5mm

后一卷 L后＝837.5-1219/2-50＝178mm

预窜辊1/2 L＝L前+(L后-L前)/2＝37.5+(178-37.5)/2＝107.75mm≈108mm

本发明所述的方法针对带钢宽度变化动态变规格时，实施一种在线调整辊形的带钢宽度变化动态变规格板形控制方法，达到连续轧制的目的。所述的控制方法包含了钢卷宽度由“窄变宽”动态变规格及由“宽变窄”动态变规格的两种情形下的控制方法，在实际生产中，可能限于其它操作或控制原因，也可以在一定时期仅采用该两种情形之一的控制方法。

针对不同机组，中间辊窜动横移液压缸行程L、相对位置δ、工作辊、中间辊弯辊力参数会有所不同，但均可按照所述技术方案实施。提高钢卷在宽度过渡时的在线调整板形的能力，不需停机穿带即可实现宽度动态变规格的生产，同时间接减少了异常下线轧辊的数量，提高了机组成材率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述板形控制方法包括以下步骤：

在冷连轧机带钢宽度动态变规格控制过程中，中间辊窜辊方式为两次分段进行；中间辊窜动分别为在前后两卷带钢间的焊缝之前与焊缝之后区域位置各执行一次窜辊。

2.如权利要求1所述冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述板形控制方法包括以下步骤：

1)中间辊自动窜辊模式关闭；2)根据对等窜辊方式计算出中间辊横移液压缸全行程L；3)焊缝距轧机30m处，执行1/2*L窜动值；4)在焊缝进轧机后，再执行中间辊1/2*L窜动值；5)恢复中间辊自动窜辊模式，轧机连续轧制。

3.如权利要求1或2所述冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述在中间辊窜动执行前，先对弯辊力进行补偿调节控制。

4.如权利要求2所述冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述板形控制方法中，在钢卷宽度由“窄变宽”动态变规格的控制为：

a、对于带钢宽度跳跃超过150mm的动态变规格，预先将中间辊自动窜辊模式关闭，实施手动窜辊方式；

b、焊缝进入轧机前25-35mm在窄规格宽度上手动预先执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ大于设定位置，带钢将会产生双边浪，可预先通过增加工作辊正弯辊力实施控制；

c、焊缝进入轧机后，在宽规格带钢上手动再执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ小于设定位置，带钢将会产生中浪，预先通过降低工作辊正弯辊力对此加以控制；

d、待动态变规格完成后，将中间辊窜辊模式恢复至自动模式。

5.如权利要求2所述冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述板形控制方法中，在钢卷宽度由“宽变窄”动态变规格的控制为：

a、对于带钢宽度跳跃超过150mm的动态变规格，预先将中间辊自动窜辊模式关闭，实施手动窜辊方式；

b、焊缝进入轧机前25-35mm在前卷宽规格带钢上手动预先执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ小于设定位置，带钢将会产生中浪，预先通过降低工作辊正弯辊力对此加以控制；

c、焊缝进入轧机后，在后卷窄规格带钢上手动再执行1/2中间辊窜动横移液压缸行程的窜动行程；此时由于带钢边部与中间辊辊身端部的相对位置δ大于设定位置，带钢将会产生双边浪，可预先通过增加工作辊正弯辊力实施控制；

d、待动态变规格完成后，将中间辊窜辊模式恢复至自动模式。

6.如权利要求4或5所述冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述板形控制方法中，增加工作辊正弯辊力和降低工作辊正弯辊力的范围均在设定值的20-30％。

7.如权利要求4或5所述冷连轧机带钢宽度动态变规格的板形控制方法，其特征在于：所述板形控制方法中在步骤c和d之间为：在窜动实施过程中通过出口板形仪检测、机架间实物板形观测进行人工手动干预微调，可快速抑制板形缺陷。