CN1253863A - 连轧机有带钢压下位置零点校正方法 - Google Patents

连轧机有带钢压下位置零点校正方法 Download PDF

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Abstract

一种连轧机有带钢压下位置零点校正方法:轧机停车后更换工作辊;启动有带钢校正辊缝计算模型计算机架校正辊缝;监控轧制力达到约定压力;将计算出的机架校正辊缝值送到压下位置计数器中。有带钢校正辊缝计算模型以弹跳方程为基础建立:Si=hli-FWi/CGi-Ko,式中:Si为校正辊缝值,hli为出口带钢厚度,FWi为有带钢校正时的约定轧制压力,CGi为机座刚度系数,Ko为约定零点,i为机架号。该方法解决了有带钢校正过程中压下位置误差累积问题。

Description

连轧机有带钢压下位置零点校正方法
本发明涉及一种连轧机有带钢压下位置零点校正方法，属于连轧机无头轧制有带钢压下的辊缝零点位置调节方法。
现有技术中公开的辊缝调整方法，多是在动态轧制初始阶段，为使带钢产生一个塑性变形，而对轧制力和轧机辊缝进行设定的方法。如美国专利US5520037《轧机调整方法》，由于采用了以弹跳方程为基础建立起来的线性化模型方程，使相应轧制力与辊缝控制量的计算得到简化。但上述辊缝调整方法与连轧机有带钢压下位置零点校正所要实现的目的是完全不同的，有带钢压下位置零点校正的实质是在轧机内有带钢存在的非轧制状态下，对辊缝进行校正，使其保持无带钢校正确定的压下位置零点。
无头轧制轧机压下位置零点校正分为无带钢校正(空辊缝校正)和有带钢校正两种形式。无带钢校正需要经历带钢剪切、甩尾、加压校正、穿带等过程才能具备正常轧制条件，通常需要耗时达45分钟，实际生产中仅在更换支撑辊时采用。而在更换工作辊时或其他允许的情况下，一般采用有带钢校正。目前，实际生产中所采用的连轧机有带钢压下位置零点校正过程如下：在更换工作辊前，轧机停车，然后启动液压压下使得轧制压力达到某约定值(例如120吨)，把此时的压下位置值保存到存储单元；接下来更换工作辊；换辊结束后，再次启动液压压下使得轧制压力达到上述约定值后，把保存到存储单元中的压下位置值重新赋予压下位置计数器，保持换辊前后辊缝位置不变，校正过程结束。有带钢校正通常耗时仅5分钟，提高了轧机的生产效率。有带钢校正以如下假设为前提：只要保证轧机校正前后在相同轧制力时具有相同的压下位置，就能够保持住校正前后压下位置的零点一致。但是，在实际生产过程中，由于轧辊的磨损和有带钢校正时约定轧制压力本身误差控制范围偏差，两方面的原因造成辊缝误差累积，引起压下位置零点发生漂移，有时甚至出现负辊缝值，导致断带或启动时轧制力无法建立。此时必须进行空辊缝校正，严重影响轧机生产能力的发挥。
本发明的目的是提供一种连轧机有带钢压下位置零点校正方法，解决有带钢校正过程中的压下位置误差累积问题，提高轧机的生产能力。
本发明的目的是通过以下技术措施实现的。
连轧机有带钢压下位置零点校正方法，以弹跳方程为基础，建立有带钢压下位置校正辊缝计算模型，其校正工艺过程如下：
1)轧机停车；
2)更换工作辊；
3)启动有带钢校正辊缝计算模型，计算机架校正辊缝；
4)监控轧制力达到约定压力；
5)将计算出的机架校正辊缝值送到压下位置计数器中；
6)有带钢校正过程结束；有带钢校正辊缝计算模型是以弹跳方程为基础建立的计算模型：
Si＝h1i-FWi/CGi-K0      ...............(1)式中：Si-第i机架的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号。
为保证校正前后轧机的倾斜控制状态不变，校正工艺过程在轧机停车后更换工作辊之前，进行倾斜修正量计算，并在有带钢校正辊缝计算模型中引入了倾斜修正量Tij：
Sij＝h1i-FWi/CGi+Tij-K0    ...............(2)式中：Sij-第i机架某一侧(传动侧或操作侧)的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号，
  j-机架侧索引，1为传动侧，2为操作侧，
  Tij-倾斜修正量，在轧机速度降为零时生成，计算公式为：
  Ti1＝(Si1-Si2)/2        ...............(3)
  Ti2＝-1×Ti2          ...............(4)其中：Ti1-第i机架传动侧的倾斜修正量，
  Ti2-第i机架操作侧的倾斜修正量，
  Si1-校正前第i机架传动侧的辊缝实际值，
  Si2-校正前第i机架操作侧的辊缝实际值。
为进一步减少理论辊缝设定值与实际辊缝值的偏差，在有带钢校正辊缝计算模型中考虑了材料变形对辊缝的影响，在上述式(1)、式(2)中引入带钢材料常数CMi，分别表示为式(1a)、式(2a)：
Si＝h1i-FWi/CGi-FWi/CM-K0         ...............(1a)式中：CMi-带钢材料常数，由材料本身的压力加工特性决定，
  CMi＝Fi/(H0i-H1i)，其中：Fi为校正前第i机架的实际轧
       制力值，H0i为第i机架入口带钢厚度，
  其它参数同式(1)；
Sij＝h1i-FWi/CGi-FWi/CMi+Tij-K0   ...............(2a)式中：CMi-带钢材料常数，由材料本身的压力加工特性决定，
      CMi＝Fi/(H0i-H1i)，其中：Fi为校正前第i机架的实际轧
      制力值，H0i为第i机架入口带钢厚度，
  其它参数同式(2)。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细论述。
图1为本发明连轧机有带钢压下位置零点校正方法的校正过程工艺流程图。
图2-图6为采用本发明方法与采用现有技术方法进行有带钢压下位置零点校正1-5机架辊缝误差变化趋势图。
本发明连轧机有带钢压下位置零点校正方法，以弹跳方程为基础，建立有带钢压下位置校正辊缝计算模型，其具体工艺过程如下(参见图1)：
1.轧机停车；
2.倾斜修正量计算；
3.更换工作辊；
4.启动有带钢校正辊缝计算模型，计算机架校正辊缝；
5.监控轧制力达到约定压力；
6.将计算出的机架校正辊缝送到压下位置计数器中；
7.有带钢校正过程结束。
有带钢校正辊缝计算模型是以弹跳方程为基础，引入倾斜修正量Tij和材料常数，建立计算模型：
Sij＝h1i-FWi/CGi-FWi/CM+Tij-K0     ...............(2a)式中：Sij-第i机架某一侧(传动侧或操作侧)的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  CMi-带钢材料常数，由材料本身的压力加工特性决定，
      CMi＝Fi/(H0i-H1i)，其中：Fi为校正前第i机架的实际轧
      制力值，H0i为第i机架入口带钢厚度，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号，
  j-机架侧索引，1为传动侧，2为操作侧，
  Tij-倾斜修正量，在轧机速度降为零时生成，计算公式为：
  Ti1＝(Si1-Si2)/2       ...............(3)
  Ti2＝-1×Ti2         ...............(4)其中：Ti1-第i机架传动侧的倾斜修正量，
  Ti2-第i机架操作侧的倾斜修正量，
  Si1-校正前第i机架传动侧的辊缝实际值，
  Si2-校正前第i机架操作侧的辊缝实际值。
采用本发明方法，在现场2030五机架冷连轧机上，按照图1所示的步骤，进行有带钢校正试验。各机架的有带钢校正辊缝计算模型可作如下简化：
第一机架：机架号i＝1，FW1＝180吨，FW0＝1000吨，CG1＝520×10-3吨/微米，倾斜修正量T11＝T12＝0，辊缝值最终以脉冲表示，脉冲长度imp与辊缝的换算关系为：
limp＝2.5微米
生产实践中脉冲数目以-20000imp为起点，则式(2a)所表示的有带钢校正辊缝计算模型可表示为：
S1＝hl1-FW1/CG1-FW1/CM1-K0，式中：K0＝-(FW0/CG1)，则：
  S1＝[hl1-(180-1000)/(520×10-3)-180/CM1]/2.5-20000，得出：S1＝0.4hl1-72/CM1-19369(imp)
其它各机架的有带钢校正辊缝计算模型的简化过程与第一机架相同。
采用本发明方法进行有带钢辊缝校正现场实验的结果表明，该方法在很大程度上消除了轧制过程中产生的辊缝积累误差，保证了辊缝设定精度。图2-图6分别表示采用本发明方法与采用现有技术方法进行有带钢压下位置零点校正，1-5机架辊缝误差变化趋势的统计结果，图中：辊缝误差值的单位为脉冲长度imp。由图中可以看出，采用本发明方法进行有带钢校正后的辊缝精度基本上接近或达到了空辊缝校正的辊缝设定精度。自该方法投入试运行以来，没有发生过停机换辊后由于辊缝误差，导致轧制力过高或过低，产生的断带或启动困难。
本发明与现有技术相比所具有的优点在于：本发明通过建立有带钢校正模型及工艺，解决了有带钢校正过程中的压下位置误差累积问题，从而保证了辊缝的设定精度，轧机的生产能力、产品收得率和产品质量均得到了提高。而且工艺流程简单，减少了操作失误的可能性，提高了***的工作可靠性。

Claims (4)

1.连轧机有带钢压下位置零点校正方法，其特征在于：以弹跳方程为基础，建立有带钢压下位置校正辊缝计算模型，其校正工艺过程如下：
1)轧机停车；
2)更换工作辊；
3)启动有带钢校正辊缝计算模型，计算机架校正辊缝；
4)监控轧制力达到约定压力；
5)将计算出的机架校正辊缝值送到压下位置计数器中；
6)有带钢校正过程结束；有带钢校正辊缝计算模型是以弹跳方程为基础建立的计算模型：
Si＝h1i-FWi/CGi-K0.....................(1)式中：Si-第i机架的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述校正工艺过程在轧机停车后更换工作辊之前，进行倾斜修正量计算，并在有带钢校正辊缝计算模型中引入了倾斜修正量Tij：
Sij＝h1i-FWi/CGi+Tij-K0.................(2)式中：Sij-第i机架某一侧(传动侧或操作侧)的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号，
  j-机架侧索引，1为传动侧，2为操作侧，
  Tij-倾斜修正量，在轧机速度降为零时生成，计算公式为：
  Ti1＝(Si1-Si2)/2        ...............(3)
  Ti2＝-1×Ti2            ...............(4)其中：Ti1-第i机架传动侧的倾斜修正量，
  Ti2-第i机架操作侧的倾斜修正量，
  Si1-校正前第i机架传动侧的辊缝实际值，
  Si2-校正前第i机架操作侧的辊缝实际值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的有带钢校正辊缝计算模型中引入了带钢材料常数CMi：
Si＝h1i-FWi/CGi-FWi/CMi-K0............(1a)式中：Si-第i机架的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  CMi-带钢材料常数，由材料本身的压力加工特性决定，
      CMi＝Fi/(H0i-H1i)，其中：Fi为校正前第i机架的实际轧
      制力值，H0i为第i机架入口带钢厚度，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的有带钢校正辊缝计算模型中引入了带钢材料常数CMi：
Sij＝h1i-FWi/CGi-FWi/CMi+Tij-K0   ............(2a)式中：Sij-第i机架某一侧(传动侧或操作侧)的校正辊缝值，
  h1i-第i机架出口带钢厚度，
  FWi-第i机架有带钢校正时的约定轧制压力，取值范围在
      100～200吨之间，
  CGi-第i机架机座刚度系数，
  CMi-带钢材料常数，由材料本身的压力加工特性决定，
      CMi＝Fi/(H0i-H1i)，其中：Fi为校正前第i机架的实际轧
      制力值，H0i为第i机架入口带钢厚度，
  K0-约定零点，K0＝-(FW0/CGi)，其中：FW0为轧机无带钢
     校正确定压下位置零点时施加的约定轧制压力值，
  i-机架号，
  j-机架侧索引，1为传动侧，2为操作侧，
  Tij-倾斜修正量，在轧机速度降为零时生成，计算公式为：
  Ti1＝(Si1-Si2)/2        ...............(3)
  Ti2＝-1×Ti2            ...............(4)其中：Ti1-第i机架传动侧的倾斜修正量，
  Ti2-第i机架操作侧的倾斜修正量，
  Si1-校正前第i机架传动侧的辊缝实际值，
  Si2-校正前第i机架操作侧的辊缝实际值。
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