CN112427464A - 角轧板坯的旋转及对中控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种角轧板坯的旋转及对中控制方法,所述方法包括:在辊道两侧分别设置至少两个推杆,其中,位于同侧的相邻两个推杆之间的距离为预设的距离;根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度、推杆的预设的距离以及推杆总数量,确定各个推杆的推进量;控制各个推杆依据其对应的推进量推动所述板坯,以使所述板坯的转动角度达到所述预设的转钢角度;利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。本发明可提高转钢角度的控制精度,以及提高角轧板坯的对中精度,角轧板坯长度不受推床侧导板长度的限制,同时提高角轧宽展的生产效率,保证产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及角轧板坯技术领域,尤指一种角轧板坯的旋转及对中控制方法。
背景技术
随着我国国民经济和军事的快速发展,大型船舶、大型战舰的重要性日益突出,对大规格(超宽、超厚、超长)中厚板需求日益增加。目前,大规格中厚板的生产主要通过:增加连铸坯厚度、大型铸锭锻造+轧制等技术增加中厚板的厚度;通过横轧(宽展)+纵轧技术和角轧-纵轧法,增加中厚板的宽度和长度。
横轧(宽展)+纵轧技术是目前采用最多的中厚板宽展工艺。先将板坯旋转90度,宽展至所需宽度后再旋转90度,纵轧直至完成,见图1。该宽展过程需转钢轨道将钢板旋转90度并对中,降低中厚板生产效率;同时,由于受最大轧制宽度的限制,板坯长度大于轧机最大轧制宽度时,无法实现横轧宽展。
角轧-纵轧法:轧件与轧制中心线呈一定角度送入轧辊进行轧制的方法,送入角一般为15~45度,见图2。完美的解决长板坯的宽展问题;同时角轧还可以改善咬入条件,减小咬入时冲击力,有利于设备维护,增加设备的使用寿命。
目前国内中厚厂的宽度控制工艺以横轧(宽展)+纵轧技术为主,极少部分钢厂采用角轧宽展控制工艺。角轧转钢的方法主要采用:推床定宽转钢方法,根据模型每道次设定的板坯尺寸和目标转钢角度采用三角函数的方法计算推床宽度,并利用转钢辊道转动板坯,直至板坯的两个对角与推床接触,该方法的优点是:不需大规模改造,利用现有设备即可完成角轧的生产,可通过侧导板直接对板坯进行对中操作。缺点是:由于板坯的尺寸为模型设定计算结果,其计算精度和板坯平面形状严重影响转钢角度的设定结果,导致其转钢角度的控制精度不高;另外由于受到侧导板长度的限制,角轧板坯的长度受到很大限制,严重抑制生产效率的提高。
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例提供一种角轧板坯的旋转及对中控制方法,所述方法包括:
在辊道两侧分别设置至少两个推杆,其中,位于同侧的相邻两个推杆之间的距离为预设的距离;
根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度、所述推杆的预设的距离以及推杆总数量,确定各个推杆的推进量;
控制各个推杆依据其对应的推进量推动所述板坯,以使所述板坯的转动角度达到所述预设的转钢角度;
利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
可选的,在本发明一实施例中,所述根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及所述推杆的预设的距离,确定各个推杆的推进量包括:根据所述板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及辊道两侧推杆的原始间距,确定辊道两侧推杆的推进量之和;根据辊道两侧推杆的推进量之和及推杆总数量,确定辊道一侧推杆的推进量之和;根据辊道一侧推杆的推进量之和及所述推杆的预设的距离,确定辊道一侧各个推杆的推进量;根据辊道一侧各个推杆的推进量,确定辊道另一侧各个推杆的推进量。
可选的,在本发明一实施例中,所述根据所述板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及辊道两侧推杆的原始间距,确定辊道两侧推杆的推进量之和包括:根据所述板坯的长度、宽度及预设的转钢角度,确定辊道两侧推杆的原始间距与推杆推进量的关系;根据辊道两侧推杆的原始间距与推杆推进量的关系,确定辊道两侧推杆的推进量之和。
可选的,在本发明一实施例中,所述辊道两侧推杆的推进量之和等于辊道两侧推杆的原始间距减去板坯的宽度除以预设的转钢角度的余弦值。
可选的,在本发明一实施例中,所述辊道一侧推杆的推进量之和等于推杆总数量乘以辊道两侧推杆的推进量之和除以2。
可选的,在本发明一实施例中,所述根据辊道一侧推杆的推进量之和及所述推杆的预设的距离,确定辊道一侧各个推杆的推进量包括:根据所述推杆的预设的距离及预设的转钢角度的正切值,确定辊道一侧相邻两个推杆推进量的关系;根据辊道一侧推杆的推进量之和及辊道一侧相邻两个推杆推进量的关系,确定辊道一侧各个推杆的推进量。
可选的,在本发明一实施例中,所述辊道另一侧各个推杆的推进量等于辊道两侧推杆的推进量之和减去辊道一侧对应的推杆的推进量。
可选的,在本发明一实施例中,所述利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上包括:根据已知的角轧设定模型确定角轧过钢宽度;利用激光设备在轧制中心线两侧设置两条激光辅助线,其中,两条激光辅助线与所述轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一;控制辊道一侧推杆的推进量增加,并同时控制辊道另一侧推杆的推进量减小,使所述推杆推动所述板坯水平移动至所述两条激光辅助线之内,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
可选的,在本发明一实施例中,所述利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上包括:根据已知的角轧设定模型确定角轧过钢宽度;保持辊道两侧推杆不动,将辊道两侧推床向内侧移动,当辊道一侧推床与所述板坯接触后,辊道一侧的推杆与推床同时推动所述板坯向辊道另一侧移动,直至辊道两侧推床均与板坯接触;同步调整辊道两侧的推杆与推床,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
可选的,在本发明一实施例中,所述同步调整辊道两侧的推杆与推床,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一包括:同步调整辊道两侧的推杆与推床,通过设置于辊道两侧推床上的距离传感器,确定所述推床的移动距离,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一。
本发明可提高转钢角度的控制精度,以及提高角轧板坯的对中精度,角轧板坯长度不受推床侧导板长度的限制,同时提高角轧宽展的生产效率,保证产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为中厚板横轧宽展工艺示意图;
图2为中厚板角轧宽展工艺示意图;
图3为本发明实施例一种角轧板坯的旋转及对中控制方法的流程图;
图4为本发明实施例中角轧板坯旋转角度定位示意图;
图5为本发明实施例中角轧板坯对中示意图;
图6为本发明实施例中角轧板坯对中过程示意图;
图7为本发明实施例中角轧板坯推床对中示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种角轧板坯的旋转及对中控制方法。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
传统机械拨杆的方式来调整钢板的转钢角度,进行轧制,之后再将钢板反向旋转,再次轧制。由于受装备和技术水平的限制,转钢角度调整的速度慢,精度低。
如图3所示为本发明实施例一种角轧板坯的旋转及对中控制方法的流程图,图中所示方法包括:
步骤S1,在辊道两侧分别设置至少两个推杆,其中,位于同侧的相邻两个推杆之间的距离为预设的距离;
步骤S2,根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度、所述推杆的预设的距离以及推杆总数量,确定各个推杆的推进量;
步骤S3,控制各个推杆依据其对应的推进量推动所述板坯,以使所述板坯的转动角度达到所述预设的转钢角度;
步骤S4,利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
在本实施例中,在辊道两侧分别安装至少2个推杆,可以是液压推杆或电动推杆;推杆可以安装在推床上或推床两侧。采用角轧工艺进行轧制生产时,板坯经过除磷后,运行至转钢辊道上,通过控制每个推杆不同的推进量来调整板坯的转钢角度。本发明通过准确计算各推杆的推进量,保证板坯的转钢角度的精度。角轧过程中,板坯与轧线形成一定角度进行轧制,钢板内部的晶粒也沿着一定的角度被拉长,下一道次角轧,需反向旋转设定的角度进行角轧,以保证钢板内部晶粒变形的均匀性。为了保证轧机两侧轧制力的对称,不使单侧轧制力过大,使板坯顺利通过轧机进行角轧,必须保证钢板中心点(对角线交点),位于轧制中心线上。完成板坯的旋转角度后,无法保证板坯中心位于轧制中心线上,尤其是板坯长度较大(超过侧导板长度)时,转钢后的板坯必须要经过对中操作后才能够顺利进入轧机进行角轧。本发明通过推杆辅助完成板坯对中,由此保证了对中的准确度。
作为本发明的一个实施例,根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度、所述推杆的预设的距离以及推杆总数量,确定各个推杆的推进量包括:根据所述板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及辊道两侧推杆的原始间距,确定辊道两侧推杆的推进量之和;根据辊道两侧推杆的推进量之和及推杆总数量,确定辊道一侧推杆的推进量之和;根据辊道一侧推杆的推进量之和及所述推杆的预设的距离,确定辊道一侧各个推杆的推进量;根据辊道一侧各个推杆的推进量,确定辊道另一侧各个推杆的推进量。
其中,为保证推杆推进量的计算精度,利用板坯尺寸、推杆间的固定预设距离,以及需要达到的预设转钢角度,计算各个推杆的推进量。
在本实施例中,根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及辊道两侧推杆的原始间距,确定辊道两侧推杆的推进量之和包括:根据板坯的长度、宽度及预设的转钢角度,确定辊道两侧推杆的原始间距与推杆推进量的关系;根据辊道两侧推杆的原始间距与推杆推进量的关系,确定辊道两侧推杆的推进量之和。
其中,辊道两侧推杆的推进量之和等于辊道两侧推杆的原始间距减去板坯的宽度除以预设的转钢角度的余弦值。
在本实施例中,辊道一侧推杆的推进量之和等于推杆总数量乘以辊道两侧推杆的推进量之和除以2。
在本实施例中,根据辊道一侧推杆的推进量之和及所述推杆的预设的距离,确定辊道一侧各个推杆的推进量包括:根据所述推杆的预设的距离及预设的转钢角度的正切值,确定辊道一侧相邻两个推杆推进量的关系;根据辊道一侧推杆的推进量之和及辊道一侧相邻两个推杆推进量的关系,确定辊道一侧各个推杆的推进量。
在本实施例中,辊道另一侧各个推杆的推进量等于辊道两侧推杆的推进量之和减去辊道一侧对应的推杆的推进量。
作为本发明的一个实施例,利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上包括:根据已知的角轧设定模型确定角轧过钢宽度;利用激光设备在轧制中心线两侧设置两条激光辅助线,其中,两条激光辅助线与所述轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一;控制辊道一侧推杆的推进量增加,并同时控制辊道另一侧推杆的推进量减小,使所述推杆推动所述板坯水平移动至所述两条激光辅助线之内,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
在本实施例中,采用激光设备辅助板坯对中,激光装置可以辅助检测板坯是否处于角轧过钢宽度范围内,检测精度高,由此大大提升对中的准确性。
作为本发明的一个实施例,利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上包括:根据已知的角轧设定模型确定角轧过钢宽度;保持辊道两侧推杆不动,将辊道两侧推床向内侧移动,当辊道一侧推床与所述板坯接触后,辊道一侧的推杆与推床同时推动所述板坯向辊道另一侧移动,直至辊道两侧推床均与板坯接触;同步调整辊道两侧的推杆与推床,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
其中,推床上具有压力传感器及位移传感器,可以准确的将板坯调整至角轧过钢宽度范围内,通过推杆的辅助可以保证在对中过程中板坯的转钢角度不发生变化,可保证对中过程精度高,由此大大提升对中的准确性。
具体的,同步调整辊道两侧的推杆与推床,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一包括:同步调整辊道两侧的推杆与推床,通过设置于辊道两侧推床上的距离传感器,确定所述推床的移动距离,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一。
在本发明一具体实施例中,如图4所示为本发明实施例中角轧板坯旋转角度定位示意图,推杆的推进量计算过程具体为:设某一角轧道次的转钢角度a,板坯长度L,板坯宽度B;相邻两个推杆之间的间距为S12、S23,以此类推(S34、S45…),辊道两侧推杆的原始(最大)间距D0,推杆总数量2×n(n≧2)。需要设定计算:每根推杆的推进量;设1号推杆推进量FW1,2号推杆推进量FW2,以此类推FW3、FW4…,则D0需满足:D0>B×cos(a)+L×sin(a)。
D0=B/cos(a)+FW1+FWn=B/cos(a)+FW2+FWn-1=B/cos(a)+FW3+FWn-2…,
(1)计算辊道两侧推杆的推进量之和:FW1+FWn,等于两侧推杆原始间距减去板坯宽度除以转钢角度余弦值(D0-B/cos(a))。
即:D0–B/cos(a)=FW1+FWn=FW2+FWn-1=FW3+FWn-2…=FWn+FW1, (1)
(2)计算辊道一侧所有推杆的推进量之和:
FWtotal=n×(D0–B/cos(a))/2.0 (2)
(3)计算辊道一侧每一个推杆的推进量(推杆总数量为2×n),假设n=3,则有:
FW1=x (3)
FW2=FW1+S12×tan(a) (4)
FW3=FW2+S23×tan(a)=FW1+S12×tan(a)+S23×tan(a) (5)
……
通过公式(2)、(3)、(4)、(5)可得到:
FWtotal=n×(D0–B/cos(a))/2.0=(x+(x+S12×tan(a))+(x+S12×tan(a)+S23×tan(a)))(6)
通过公式(6)计算得到x,即FW1,再通过公式(4)(5)……等,得到FW2、FW3…FWn等,每一个推杆的推进量。
(4)计算辊道另一侧推杆的推进量FW’1、FW’2、FW’3…,根据两侧推杆推进量之和等于两侧推杆原始间距减去板坯宽度除以转钢角度余弦值(D0-B/cos(a)),则有:
FW’1=(D0–B/cos(a))-FW1 (7)
即:FW’1=FWn
FW’2=FWn-1
FW’3=FWn-2
……
FW’n=FW1 (8)
通过以上步骤可准确的计算出各个推杆的推进量,由此保证转钢角度控制精度。完成板坯旋转角度控制后,需要对板坯进行对中处理,以保证板坯的中心点(对角线交点)位于轧制中心线上。
在本发明一具体实施例中,如图5所示为本发明实施例中角轧板坯对中示意图,图中采用激光等辅助仪器的对中方法,根据角轧设定模型计算得到该道次的角轧过钢宽度Wtotal,将两条激光辅助线的位置分别置于轧制中心线两侧,且距离轧制中线的距离均为Wtotal/2;然后同时增加一侧推杆的推进量,并同时减少另一侧推杆的推进量,设推进变化量为ΔW,来调整板坯的横向位置,使板坯完全位于两条激光辅助线的内侧,完成板坯的对中操作,如图6所示。其中,激光装置可以辅助检测板坯是否处于角轧过钢宽度范围内,检测精度高,由此大大提升对中的准确性。
在本发明另一具体实施例中,板坯对中还可采用推床(侧导板)定位实现板坯的对中,将辊道两侧推床(侧导板)分别同时向内测移动,此时推杆位置不变,当一侧推床与板坯接触后,该侧推杆与推床同时推动板坯向另一侧移动,直至两侧推床均与板坯接触;然后同时调整两侧推床位置,且推杆与推床同步移动,直至推床与轧制中心线的距离均为Wtotal/2,此时,板坯完成对中操作,如图7所示。其中,推床上具有压力传感器及位移传感器,可以准确的将板坯调整至角轧过钢宽度范围内,通过推杆的辅助可以保证在对中过程中板坯的转钢角度不发生变化,可保证对中过程精度高,由此大大提升对中的准确性。
通过本发明中角轧板坯的旋转及对中控制方法,可提高转钢角度的控制精度,以及提高角轧板坯的对中精度,角轧板坯长度不受推床侧导板长度的限制,同时提高角轧宽展的生产效率,保证产品质量。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种角轧板坯的旋转及对中控制方法,其特征在于,所述方法包括:
在辊道两侧分别设置至少两个推杆,其中,位于同侧的相邻两个推杆之间的距离为预设的距离;
根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度、所述推杆的预设的距离以及推杆总数量,确定各个推杆的推进量;
控制各个推杆依据其对应的推进量推动所述板坯,以使所述板坯的转动角度达到所述预设的转钢角度;
利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据板坯的长度、宽度、预设的转钢角度、所述推杆的预设的距离以及推杆总数量,确定各个推杆的推进量包括:
根据所述板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及辊道两侧推杆的原始间距,确定辊道两侧推杆的推进量之和;
根据辊道两侧推杆的推进量之和及推杆总数量,确定辊道一侧推杆的推进量之和;
根据辊道一侧推杆的推进量之和及所述推杆的预设的距离,确定辊道一侧各个推杆的推进量;
根据辊道一侧各个推杆的推进量,确定辊道另一侧各个推杆的推进量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述板坯的长度、宽度、预设的转钢角度以及辊道两侧推杆的原始间距,确定辊道两侧推杆的推进量之和包括:
根据所述板坯的长度、宽度及预设的转钢角度,确定辊道两侧推杆的原始间距与推杆推进量的关系;
根据辊道两侧推杆的原始间距与推杆推进量的关系,确定辊道两侧推杆的推进量之和。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述辊道两侧推杆的推进量之和等于辊道两侧推杆的原始间距减去板坯的宽度除以预设的转钢角度的余弦值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述辊道一侧推杆的推进量之和等于推杆总数量乘以辊道两侧推杆的推进量之和除以2。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据辊道一侧推杆的推进量之和及所述推杆的预设的距离,确定辊道一侧各个推杆的推进量包括:
根据所述推杆的预设的距离及预设的转钢角度的正切值,确定辊道一侧相邻两个推杆推进量的关系;
根据辊道一侧推杆的推进量之和及辊道一侧相邻两个推杆推进量的关系,确定辊道一侧各个推杆的推进量。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述辊道另一侧各个推杆的推进量等于辊道两侧推杆的推进量之和减去辊道一侧对应的推杆的推进量。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上包括:
根据已知的角轧设定模型确定角轧过钢宽度;
利用激光设备在轧制中心线两侧设置两条激光辅助线,其中,两条激光辅助线与所述轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一;
控制辊道一侧推杆的推进量增加,并同时控制辊道另一侧推杆的推进量减小,使所述推杆推动所述板坯水平移动至所述两条激光辅助线之内,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用角轧过钢宽度及所述推杆调节所述板坯于轨道上的水平位置,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上包括:
根据已知的角轧设定模型确定角轧过钢宽度;
保持辊道两侧推杆不动,将辊道两侧推床向内侧移动,当辊道一侧推床与所述板坯接触后,辊道一侧的推杆与推床同时推动所述板坯向辊道另一侧移动,直至辊道两侧推床均与板坯接触;
同步调整辊道两侧的推杆与推床,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一,以使所述板坯的中心点位于轧制中心线上。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述同步调整辊道两侧的推杆与推床,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一包括:同步调整辊道两侧的推杆与推床,通过设置于辊道两侧推床上的距离传感器,确定所述推床的移动距离,直至辊道两侧推床与轧制中心线的距离均为所述角轧过钢宽度的二分之一。
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