CN101570864B - 一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法，根据酸槽的实际尺寸得出酸槽垂度的算式，按一定的规律调节酸槽入口辊的速度、维持出口辊速度为带钢线速度，使得垂度在一定范围内变化，控制垂度在许可的范围内上下变化，通过带钢的上下摆动洗涤来提高带钢的酸洗的质量及酸洗的效率。本发明方法具有控制准确、实现容易、系统简单、可靠的优点，它能够使带钢在强酸槽内上下摆动进行洗涤，在完全满足工艺要求的前提下，提高了洗涤的效率，同时降低了生产成本。

Description

一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法

技术领域

本发明涉及一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法，它是一种适用于冷轧带钢酸洗线的带钢在酸槽内的垂度的控制方法。

背景技术

冷轧带钢酸洗槽由三个部分构成，强酸槽、弱酸槽(按酸槽中酸的强弱来分类)、清洗槽。冷轧带钢经过强酸槽、弱酸槽及清洗槽，让带钢表面的氧化铁在酸槽内与盐酸发生化学反应，达到除去带钢表面氧化铁皮的目的。

驱动带钢在酸槽内进行酸洗的主要设备有酸槽入口的夹送矫直机、酸槽内的多台挤干棍、酸槽出口夹送辊。经开卷后的带钢首先通过夹送矫直辊进行矫直后依次送入强酸槽、弱酸槽及清洗槽进行酸洗及清洗，再进行烘干后经酸槽出口夹送辊送往后续设备加工处理。工艺要求，在酸洗过程中要在一定的时间内将带钢洗涤干净、带钢正面、反面都要洗涤均匀、彻底。

现有技术在浅酸槽(按酸槽的深浅度来分类)内没有进行垂度控制，要满足上述工艺要求，有两种办法。办法一是在酸槽酸液浓度不变的情况下延长酸洗时间；办法二是在酸洗时间不变的情况下增加酸槽酸液浓度。第一种办法的缺点是因延长了酸洗时间，故造成了产量有所降低；第二种办法的缺点是在产量不变的前提下增加了盐酸的消耗量，从而增加了生产成本。

现有技术在深酸槽内采用昂贵的垂度检测仪对带钢垂度进行控制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法。它在既不降低产量又不增加盐酸用量的同时，将带钢洗涤均匀、彻底，完全满足工艺要求。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法，其特征在于它包括如下步骤：开始，01→是否穿带，02，若不是穿带，进入05步→设置V2＝V，V1＝(1-K)*V，03→按W1＝V1*2/d1，W2＝V2*2/d2计算，分别控制入口辊、出口辊旋转，04→穿带完成，进行酸洗？05；若穿带未完成，返回02步→将a置零，并设∫(v2-v1)dt＝l，06→计算∫(v2-v1)dt并保存，设置V2＝V，按式W2＝V2*2/d2计算W2，控制出口辊旋转，07→按式 $a=\frac{1}{2}\sqrt{{(\∫(v2-v1)\mathrm{dt})}^2-l^2},$ 计算出带钢垂度，08→若α＜0.1h？，09；若a不小于0.1h，进入11步→设置V1＝(1+K)*V，10→a＞0.9h？，11；若不大于0.9h，进入13步→设置V1＝(1-K)*V，12→按式W1＝V1*2/d1计算，控制入口辊旋转，13；→酸洗完成了吗？，14→若完成返回02步，若否返回07步；其中1为强酸槽长度、h为强酸槽高度，v为带钢运行的线速度，W1为强酸槽的入口辊的角速度，V1为强酸槽入口辊的线速度，d1为强酸槽的入口辊的直径；W2为强酸槽出口辊的角速度，V2为强酸槽出口辊的线速度，d2为强酸槽的出口辊的直径；a为带钢在该强酸槽内的垂度；K为调节常数因子，0.03＜K＜0.15。

本发明，一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法，具有控制准确、实现容易、系统简单、可靠的优点，它能够使带钢在强酸槽内上下摆动进行洗涤，在完全满足工艺要求的前提下，提高了洗涤的效率，同时降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明酸槽构成的结构示意图。

图2为本发明的软件控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

本发明的基本思路是：在保证产量并不增加生产成本的前提下探索提高带钢酸洗效率的方法。

本发明的原理是：根据酸槽的实际尺寸得出酸槽垂度的算式，按一定的规律调节酸槽入口辊的速度、维持出口辊速度为带钢线速度，使得垂度在一定范围内变化，并不是控制垂度不变，而是控制垂度在许可的范围内上下变化，通过带钢的上下摆动洗涤来提高带钢的酸洗的质量及酸洗的效率。本发明为了在提高酸洗效率的同时尽可能地简化控制方案，根据酸洗工艺中强酸槽的洗涤效果最为明显的特点，在强酸槽内实现带钢的垂度控制。

设强酸槽长度为1、高度为h，v为带钢运行的线速度，w1为该强酸槽的入口辊的角速度，v1为相应的入口辊的线速度，强酸槽的入口辊的直径为d1；w2为该强酸槽出口辊的角速度，v2为相应的出口辊的线速度，强酸槽的出口辊的直径为d2；a为带钢在该强酸槽内的垂度，如附图1所示。带钢垂度a的计算方法

如下列公式所示。

W1＝V1*2/d1(1)

W2＝V2*2/d2(2)

$a=\frac{1}{2}\sqrt{{(\∫(v2-v1)\mathrm{dt})}^2-l^2}---\left(3\right)$

0.1h≤a≤0.9h(4)

带钢通过酸槽有两种情况，第一种情况为穿带、第二种情况为酸洗。在第一种情况下，为了保证在酸槽内不出现堆钢现象，总是控制v2稍稍大于v1，从而保证在垂度a为0的状态下进行穿带。当穿带结束后，立即进入酸洗生产状态，即处于第二种情况下，按上面的公式对垂度a进行控制。

对垂度a进行控制的方法是：始终保持v2等于v，依靠调节v1的大小来控制a在规定的范围内变化。这种方法特别简单，因为需要控制的变量仅仅只有一个。这种方法也特别实用，因为a的变化节奏随带钢生产的线速度v的变化而相应变化；线速度v越高，a的变化节奏就越快；这样，低速时尽管a的变化节奏慢，但带钢在酸槽中的洗涤时间长，能保证良好的洗涤质量；高速时虽然带钢在酸槽中的洗涤时间短，但a的变化节奏快，同样能保证良好的洗涤质量。这种方法还有一个优点是a的变化范围大，可在0.1h至0.9h的范围内变化。

本发明的技术方案是这样实现的，它包括以下步骤：

(一)、穿带情况下

(1)、v2＝v，v1＝(1-k)*v。

(2)、根据式(1)、(2)计算出w1、w2。

(3)、按w1、w2控制传动设备旋转，直到完成整个穿带过程。

(二)、酸洗情况下

(1)、一完成穿带就将a置零，并设∫(v2-v1)dt＝l，

(2)计算∫(v2-v1)dt的值并保存。

(3)、v2＝v，根据式(2)计算出w2，控制出口辊旋转。

(4)、根据式(3)计算a。

(5)、如a＜0.1h，则令v1＝(1+k)*v；如a＞0.9h，则令v1＝(1-k)*v。

(6)、根据式(1)计算出w1，控制入口辊旋转。

(7)、重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。

在上面的式子中，k的取值根据现场调试的情况来决定，其取值范围为(0.03-0.15)。

以下结合附图2对本发明作进一步描述。

本发明的硬件设备包括西门子公司的6SE70变频器一台及T400工艺板一块。以上硬件系统为现有技术。如图2，本发明包括以下步骤：

(1)、在穿带情况下，设置v2＝v，v1＝(1-k)*v，并按W1＝V1*2/d1，W2＝V2*2/d2，控制强酸槽入口辊及出口辊旋转。

(2)、当穿带一结束进入酸洗状态时就设置a＝0，并设∫(v2-v1)dt＝l。

(3)、计算并保存∫(v2-v1)dt的值，令v2＝v，根据式计算出W2＝V2*2/d2计算w2，控制出口辊旋转。

(4)、按式 $a=\frac{1}{2}\sqrt{{(\∫(v2-v1)\mathrm{dt})}^2-l^2}$ 计算出带钢垂度a。

(5)、根据a的大小，设置v1的大小。当a＜0.1h时，设置v1＝(1-k)*v；当a＞0.9h时，设置v1＝(1+k)*v。

(6)、根据式W1＝V1*2/d1计算w1，控制入口辊旋转。

(7)、重复步骤(3)、(4)、(5)、(6)，直到正在处理的钢卷的酸洗过程结束。

(8)、下一卷钢开始生产时，重复以上所有步骤。

Claims (1)

1.一种适用于酸洗槽的带钢垂度控制方法，其特征在于它包括如下步骤：

01、开始；

02、是否穿带？若不是穿带，进入05步；

03、设置V2＝V，V1＝(1-K)×V；

04、按W1＝V1×2/d1，W2＝V2×2/d2计算，分别控制入口辊、出口辊旋转；

05、穿带完成，进行酸洗？若穿带未完成，返回02步；

06、将a置零，并设∫(V2-V1)dt＝l；

07、计算∫(V2-V1)dt并保存，设置V2＝V，按式W2＝V2×2/d2计算W2，控制出口辊旋转；

08、按式

计算出带钢垂度；

09、a＜0.1h？若a不小于0.1h，进入11步；

10、设置V1＝(1+K)×V；

11、a＞0.9h？若a不大于0.9h，进入13步；

12、设置V1＝(1-K)×V；

13、按式W1＝V1×2/d1计算，控制入口辊旋转；

14、酸洗完成了吗？若完成返回02步；若否返回07步；

其中l为强酸槽长度、h为强酸槽高度，V为带钢运行的线速度，W1为强酸槽的入口辊的角速度，V1为强酸槽入口辊的线速度，d1为强酸槽的入口辊的直径；W2为强酸槽出口辊的角速度，V2为强酸槽出口辊的线速度，d2为强酸槽的出口辊的直径；a为带钢在该强酸槽内的垂度；K为调节常数因子，0.03＜K＜0.15。

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