CN110064666B - 一种带钢头尾的剪切控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热轧带钢领域，尤其涉及一种带钢头尾的剪切控制方法，所述方法包括：获取飞剪1对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度；获取预先设置的长度补偿条件,确定补偿值；根据所述预先设置的长度补充条件确定的补偿值和所述预剪切长度，获得实际剪切长度；判断所述实际剪切长度是否在所述待剪切的带钢头部或尾部的设定工艺的阈值范围之内，并满足生产工艺要求；若是，则完成剪切；与现有技术相比，本发明通过对带钢的预剪切长度进行补偿，控制剪切的带钢的头尾长度，使得剪切后的带钢长度在工艺要求的范围之内，满足生产需求，提高了成材率，有利于后续工序的进行。

Description

一种带钢头尾的剪切控制方法

技术领域

本申请涉及热轧带钢领域，尤其涉及一种带钢头尾的剪切控制方法。

背景技术

带钢为用于制造焊管、卡箍、锯条或者刀片等的钢板。按照轧制方法分为热轧和冷轧两种。热轧带钢的生产工艺包括：控制胚料准备、加热、除磷、粗轧、切头、精轧、冷却、卷取和精整等工序。

在冶金行业中，热轧带钢经过粗轧后需经过飞剪1切头尾，之后再进行精轧机轧制成产品，生产出的热轧带钢的宽度一般为600-2000mm。目前热轧带钢的切头尾控制精度较差，以带钢切尾为例进行说明，现有技术在生产带钢的过程中切尾忽大忽小，在轧制不同钢种时切尾长度偏差能达150mm以上。

若切尾过小往往会造成鱼尾，同时还存在由于切不掉尾部而使切不掉的尾部带入轧机，影响后一工序的进行。若切尾过大则会影响成材率造成浪费。

申请内容

本申请实施例通过提供一种带钢头尾的剪切控制方法，用以解决现有技术中带钢切头尾控制精度差，切头尾的长度偏差过大的技术问题。

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种带钢头尾的剪切控制方法，所述方法包括：获取飞剪1对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度；获取预先设置的长度补偿条件确定补偿值；根据所述预先设置的长度补充条件确定的补偿值和所述预剪切长度，获得实际剪切长度；判断所述实际剪切长度是否在所述待剪切的带钢头部或尾部的设定工艺的阈值范围之内并满足生产工艺要求；若是，则完成剪切。

优选的，所述方法还包括：若否，则调整所述预先设置的长度补偿条件，重复获取所述实际剪切长度的步骤，直至符合设定工艺的阈值范围并满足生产工艺要求。

优选的，所述获取飞剪1对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度的步骤之前，还包括：对待剪切的带钢在邻近剪切的前一工艺工序中进行预处理，以减少带钢表面浮起的氧化铁皮；其中，所述预处理包括：通过增加气吹减少带钢表面的氧化铁皮或者增加风机减少带钢表面的水汽或者省去在带钢表面除磷的步骤。

优选的，所述方法还包括：对热金属检测器采取降温措施，包括：采用保温棉包裹并增加水冷的方式；对热金属检测器3检测点降温措施，包括采用在所述金属检测器的检测点的板道处设置一孔道增加风冷的方式。

优选的，所述预先设置的长度补偿条件确定补偿值采用以下方式获得：根据影响带钢行进速度的夹送辊2速度的变化值，获取基于所述夹送辊2速度的变化值的速度补偿值A1；根据影响带钢行进加速度的夹送辊2加速度，获取基于所述夹送辊2加速度的加速度补偿值A2；所述预先设置的长度补偿条件确定的补偿值为速所述度补偿值A1与所述加速度补偿值A2之和。

优选的，所述根据影响带钢行进速度的夹送辊2速度的变化值，获取基于所述夹送辊2速度的变化值的速度补偿值A1的步骤，包括执行如下步骤：获取影响带钢行进速度的夹送辊2的速度与实际剪切长度的函数关系；根据夹送辊2的速度的变化值以及所述函数关系，获取速度补偿值A1。

优选的，所述夹送辊2的速度的变化值具体是：当前带钢夹送辊2的速度与固定值的差值与前一带钢夹送辊2的速度与所述固定值的差值的比较值。

优选的，所述获取影响带钢行进速度的夹送辊2的速度与实际剪切长度的函数关系之前，执行如下步骤：增加夹送辊2的送辊压力，其中送辊压力的范围为20KN至50KN。

优选的，所述根据影响带钢行进加速度的夹送辊2加速度，获取基于所述夹送辊2加速度的加速度补偿值A2的步骤，包括执行如下步骤：

A2＝1/2*at2＝10*(L/V)²。

优选的，所述设定工艺的阈值范围为-250-250mm。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本申请实施例通过提供一种带钢头尾的剪切控制方法，所述方法包括：获取飞剪1对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度；获取预先设置的长度补偿条件确定补偿值；根据所述预先设置的长度补充条件确定的补偿值和所述预剪切长度，获得实际剪切长度；判断所述实际剪切长度是否在所述待剪切的带钢头部或尾部的设定工艺的阈值范围之内并满足生产工艺要求；若是，则完成剪切。用以解决现有技术中带钢切头尾控制精度差，切头尾的长度偏差过大的技术问题。通过对带钢的预剪切长度进行补偿，控制剪切的带钢的头尾长度，使得剪切后的带钢长度在工艺要求的范围之内，提高了成材率，有利于后续工序的进行。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种带钢头尾的剪切控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中获取长度补偿条件的流程示意图；

图3为本发明实施例中获取速度补偿值A1的流程示意图；

图4为本发明实施例中带钢切尾的原理示意图；

图5为本发明实施例中夹送辊2速度与切尾值建模后的示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种带钢头尾的剪切控制方法，用以解决现有技术中带钢切头尾控制精度差，切头尾的长度偏差过大的技术问题。

本申请的发明人经过研究发现，在热轧带钢的切头尾的工艺中，以切尾为例，切尾值的设定经常需要调整，若是以固定值作为切尾值，会得到不同长度的带钢，难以满足后续加工的需要。

切尾值的调整并不是随机的，而是与带钢的行进速度(也可以为带钢的实际速度)有关，在带钢到达进行切头尾的飞剪1所在位置后，若带钢的速度发生变化，就会影响带钢伸入飞剪1的距离，这样往往就会造成飞剪1剪切的带钢长度发生变化。在生产工艺中，夹送辊2用于将带钢输送至飞剪1处进行切头尾，夹送辊2的速度随带钢运行而不断变化，并且夹送辊2的速度数值是已知的。而带钢的速度往往不能准确获知，可以近似认为等于夹送辊2的速度，由于生产设备或者操作工艺的原因，在持续的生产过程中或者由于偶然的因素，会使得夹送辊2的速度与带钢的实际速度出现不确定的偏差，这种不确定的偏差造成带钢的切头尾过长或者过短，使得生产的带钢不符合工艺标准的尺寸。

由于夹送辊2的速度变化并不容易测量，另外，带钢在行进时的速度并不是匀速的，而是有一定的加速度，因此，带钢在切头尾时更加容易超出规定的尺寸范围。经过发明人的充分论证，对已经进行切尾的带钢长度进行测量是容易获知长度数据的，在操作控制程序中通过调整切尾值的大小，实现调整切尾值的大小也是容易的，进而观察或测量切尾后是否符合带钢长度要求。因此，本发明通过采用增加切尾补偿的方法对剪切的带钢长度进行调整，以生产符合要求的带钢。

本发明提供的技术方案总体思路如下：通过对影响飞剪1切尾的因素与实际剪切长度，建立函数关系。进而获取对带钢进行切尾的长度补偿条件确定补偿值，修正剪切时的预剪切长度，使每段带钢的实际剪切长度均能符合设定的工艺阈值，达到提高飞剪1切尾精度的目的。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1为本发明实施例一种带钢头尾的剪切控制方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：

步骤110：获取飞剪1对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度。

所述预剪切长度是指带钢伸入飞剪1的特定距离，该特定距离与操作控制程序有关，在该操作控制程序的控制下，启动飞剪1对伸入飞剪1特定距离的带钢进行剪切。

具体的，请参考图4所示，预剪切长度是由带钢跟踪***获得的，带钢根据***是指通过热金属检测器3来识别带钢前沿伸入飞剪1的距离。热金属检测器3检测带钢的伸入距离依据热金属检测器3的触发点检测的带钢温度。在操作控制程序中，特定距离也即跟踪距离设定为L米(L通常为定值如2.3米)，当热金属检测器3在最低检测温度下，启动跟踪带钢伸入飞剪1的距离，带钢跟踪***借助于夹送辊2的速度确定跟踪距离，当跟踪距离等于L米时，启动飞剪1剪切当前带钢。

步骤120：获取预先设置的长度补偿条件，确定带钢切尾长度补偿值。

所述预先设置的长度补偿条件是指对影响带钢实际速度的夹送辊2速度与带钢实际剪切长度建立函数关系，并综合考虑带钢实际运行的加速度，确定带钢切尾的长度补偿值；具体的，参见步骤210-步骤230。

影响切尾精度的因素还包括：热金属检测器3的灵敏度；具体的，见下述说明。

步骤130：根据所述预先设置的长度补偿条件确定的切尾长度补偿值和所述预剪切长度，获得实际剪切长度。

步骤140：判断所述实际剪切长度是否在所述待剪切的带钢头部或尾部的设定工艺的阈值范围之内，并满足生产工艺要求；

步骤150：若是，则完成剪切。

优选的，所述方法还包括：

步骤160：若否，则调整所述预先设置的长度补偿条件，重新确认切尾长度补偿值，重复获取所述实际剪切长度的步骤，直至符合设定工艺的阈值范围，并满足生产工艺要求。

优选的，所述获取飞剪1对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度的步骤之前，还包括：对待剪切的带钢在邻近剪切的前一工艺工序中进行预处理，以减少带钢表面浮起的氧化铁皮；其中，所述预处理包括：通过增加气吹减少带钢表面的氧化铁皮或者增加风机减少带钢表面的水汽或者省去在带钢表面除磷的步骤。

其中，上述预处理步骤均是为了提高热金属检测器3的灵敏度，使热金属检测器3的接触点能够更加灵敏的感知热轧带钢前沿的温度。在工艺现场的环境下，现场环境中存在有水汽，水汽附着在带钢表面上后容易与带钢表面反应生成氧化铁，造成带钢表面浮起氧化铁皮，从而降低了热金属检测器3的检测灵敏度，因此，可以采用在现场增加风机的方式来减少带钢表面的水汽。同样的，省去除磷的步骤后，减少带钢与水汽接触的表面积，同样可以减少氧化铁皮的产生。在产生氧化铁皮之后，在热金属检测器3的接触点前增加气吹将带钢表面浮起的氧化铁皮吹掉，使接触点检测的温度值更加贴近带钢本身的温度，提高了检测精度。

优选的，所述方法还包括：对热金属检测器3采取降温措施，包括：采用保温棉包裹并增加水冷的方式。

其中，考虑到金属检测器3长时间检测带钢温度后，在当前带钢与下一带钢的检测间隙时，金属检测器3的温度不能够快速的恢复到检测基准值，从而对下一带钢的温度检测造成误差。通过水冷的方式实现对金属检测器3的降温，以避免金属检测器3无法对不同带钢的温度差异作出反馈。

优选的，对金属检测器3的检测点的板道采取降温措施，采用在所述金属检测器3的检测点的板道处设置一孔道方式，使高温的带钢离开后金属检测器3的检测点板道温度迅速下降到检测基准值以下，当超过热金属检测器3的最低检测温度后即使带钢已经离开，热金属检测器3仍然检测有带钢，为避免这种情况将热金属检测器3检测点处的板道掏一空洞，并利用风冷的方式冷却空洞，并吹散金属检测器3检测点的水汽。

图2为本发明实施例中获取长度补偿条件的流程示意图，如图2所示，所述预先设置的长度补偿条件确定补偿值采用以下方式获得：

步骤210：根据影响带钢行进速度的夹送辊2速度的变化值，获取基于所述夹送辊2速度的变化值的切尾补偿值A1；

为了消除夹送辊2的速度与带钢实际速度存在的不确定偏差，本申请发明人发现，通过增加夹送辊2与带钢的压力可以降低上述不确定偏差。具体的，所述获取影响带钢行进速度的夹送辊2的速度与实际剪切长度的函数关系之前，执行如下步骤：

增加夹送辊2的送辊压力，其中送辊压力的范围为20KN至50KN。具体的，在大于L米的位置设置另一金属检测器4，当前带钢经过大于L米的热金属检测器4后，加大夹送辊2的压力，使带钢与夹送辊2更好的接触，从而随之带钢行进至飞剪1后，带钢的实际速度与夹送辊2的速度相接近。

步骤220：根据影响带钢行进加速度的夹送辊2加速度，获取基于所述夹送辊2加速度的切尾补偿值A2；

步骤230：所述预先设置的切尾长度补偿值为所述夹送辊2速度补偿值A1与所述加速度补偿值A2之和。

图3为本发明实施例中获取速度补偿值A1的流程示意图，如图3所示，所述根据影响带钢行进速度的夹送辊2速度的变化值，获取基于所述夹送辊2速度的变化值的速度补偿值A1的步骤，包括执行如下步骤：

步骤211：获取影响带钢行进速度的夹送辊2的速度与实际剪切长度的函数关系。

本步骤中，实际剪切长度是由带钢行进速度(也就是带钢的实际速度)确定的，而带钢行进速度受到夹送辊2速度的影响，由于带钢的实际速度并不容易获知，故采用夹送辊2的速度进行表征。

将夹送辊2的速度当做是固定值V，带钢的实际速度为定值，二者之间存在速度偏差为定值D。

夹送辊2的速度V与实际剪切长度

之间的函数关系为：

其中L为预剪切长度，L为定值。

步骤212：根据夹送辊2的速度的变化值以及所述函数关系，获取速度补偿值A1。

首先，夹送辊2的速度发生变化后，会造成当前带钢的实际剪切长度

与下一带钢的实际剪切长度

之间出现切尾值的偏差，该偏差是由于夹送辊2的速度发生变化。对于同一带钢来说，若夹送辊2的速度发生变化，则会导致实际剪切长度

与预剪切长度L出现切尾值的偏差，故速度补偿值A1＝|Ls-L|≈|Ls1-Ls2|，A1的理论推演如下：

A1＝(L/V1)*D-(L/V2)*D＝DL(V2-V1)/V1*V2＝(DL/V1V2)△V,其中，L为预剪切长度是一固定值，V1为当前带钢的夹送辊2速度值，V2为下一带钢的夹送辊2速度值，△V＝V1-V2，

为当前带钢与下一带钢夹送辊2速度的变化值。若V1V2如果在1.0左右也可近似为1.0，可知速度补偿值A1与带钢实际速度的差值之间的函数关系近似为线性关系。

由于夹送辊2速度对切尾的大小为线性关系，故速度补偿值A1＝△V*X，X为比例系数，△V为夹送辊2速度变化量)。

请参照图5所示，根据实际检测的夹送辊2速度与切尾大小进行建模，也可获知，夹送辊2的速度变化与切尾大小成线性相关。

优选的，所述夹送辊2的速度的变化值具体是：当前带钢夹送辊2的速度与固定值的差值与前一带钢夹送辊2的速度与所述固定值的差值的比较值。

为了消除夹送辊2速度采集不准确造成的偏差的累加，△V＝V1-V2并不是直接V1和V2比较，而是通过一个定值如1.0(1.0为生产工艺中夹送辊2速度的中间值)，即△V＝(V1-1.0)-(V2-1.0)，这样只有相邻两根带钢的夹送辊2速度的差值，夹送辊2速度采集的偏差不大，可以忽略不计，并且可以消除夹送辊2速度采集不准确造成的偏差的累加。

优选的，所述根据影响带钢行进加速度的夹送辊2加速度，获取基于所述夹送辊2加速度的加速度补偿值A2的步骤，包括执行如下步骤：

A2＝1/2*at²＝10*(L/V)²,其中，1/2*at²是物理加速度公式，s＝vt+1/2*at²，vt这里不用，t为带钢运行的时间，a为加速度，s位移或距离。t＝L/V，L为距离，V带钢速度。

优选的，所述设定工艺的阈值范围为(-250250)mm，以避免夹送辊2速度或加速度异常造成的切尾补偿过量，同时将观察现场切尾大小的斗子坑摄像头放大，斗子是盛装切尾的装置，斗子坑是放置斗子的，斗子坑摄像头是观察切尾大小的一种监控摄像头，以便更好的观察切尾大小。

本发明实施例提供的一种带钢头尾的剪切控制方法，增加了夹送辊2在带钢尾部的压力以减少夹送辊2速度和带钢速度差异。同时增加切尾关于夹送辊2速度变化的切尾补偿值A1和关于带钢加速度的切尾补偿值A2。与现有技术相比，提高了切尾的稳定性和精度，使切尾的精度提高到±20mm，并且避免了切尾过小带入轧机造成事故，提高了成材率和生产作业时间。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取飞剪（ 1） 对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度；

获取预先设置的长度补偿条件，确定补偿值；

根据所述预先设置的长度补充条件确定的补偿值和所述预剪切长度，获得实际剪切长度；

判断所述实际剪切长度是否在所述待剪切的带钢头部或尾部的设定工艺的阈值范围之内，并满足生产工艺要求；

若是，则完成剪切；

若否，则调整所述预先设置的长度补偿条件，重复获取所述实际剪切长度的步骤，直至符合设定工艺的阈值范围,并满足生产工艺要求；

其中，所述预先设置的长度补偿条件确定补偿值采用以下方式获得：

根据影响带钢行进速度的夹送辊（ 2） 速度的变化值，获取基于所述夹送辊（ 2） 速度的变化值的速度补偿值A1；

根据影响带钢行进加速度的夹送辊（ 2） 加速度，获取基于所述夹送辊（ 2） 加速度的加速度补偿值A2；

所述预先设置的长度补偿条件确定补偿值为所述速度补偿值A1与所述加速度补偿值A2之和。

2.根据权利要求1所述的带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述获取飞剪（ 1）对待剪切的带钢头部或尾部的预剪切长度的步骤之前，还包括：

对待剪切的带钢在邻近剪切的前一工艺工序中进行预处理，以减少带钢表面浮起的氧化铁皮；其中，所述预处理包括：通过增加气吹减少带钢表面的氧化铁皮省去在带钢表面除磷的步骤或者增加风机减少带钢表面的水汽。

3.根据权利要求1所述的带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

对热金属检测器采取降温措施，包括：采用保温棉包裹并增加水冷的方式，对板道降温措施：采用在所述金属检测器的检测点的板道处设置孔道增加风冷的方式。

4.根据权利要求1所述的带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述根据影响带钢行进速度的夹送辊（ 2） 速度的变化值，获取基于所述夹送辊（ 2） 速度的变化值的速度补偿值A1的步骤，包括执行如下步骤：

获取影响带钢行进速度的夹送辊（ 2） 的速度与实际剪切长度的函数关系；

根据夹送辊（ 2） 的速度的变化值以及所述函数关系，获取速度补偿值A1。

5.根据权利要求4所述的带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述夹送辊（ 2） 的速度的变化值具体是：

当前带钢夹送辊（ 2） 的速度与固定值的差值与前一带钢夹送辊（ 2） 的速度与所述固定值的差值的比较值。

6.根据权利要求4所述的带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述获取影响带钢行进速度的夹送辊（ 2） 的速度与实际剪切长度的函数关系之前，执行如下步骤：

增加夹送辊（ 2） 的送辊压力，其中夹送辊压力的范围为20KN至50KN。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的带钢头尾的剪切控制方法，其特征在于，所述设定工艺的阈值范围为（-250，250）mm。

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