CN101905246B - 轧机动态变规格焊缝自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧机动态变规格焊缝自动控制方法，可提高钢带的成材率。该轧机动态变规格焊缝自动控制方法，包括以下步骤：a、将焊接后具有焊缝的钢带通过轧机进行轧制，使轧机的辊缝间隙值保持在第一规程轧制间隙值；b、在焊缝到达轧机的辊缝之前的t₀时刻，通过控制器使轧机的辊缝间隙值经时间T₁从第一规程轧制间隙值增大至防断带中间规程间隙值，焊缝从t₀时刻经时间T₂到达轧机的辊缝，T₁＝T₂；c、焊缝通过轧机的辊缝后，通过控制器使轧机的辊缝间隙值从防断带中间规程间隙值减小至第二规程轧制间隙值。在有效保证不会断带的同时，也能有效提高了钢带的成品率，适合在将多卷钢带通过焊接后进行连续轧制的场合推广应用。

Description

轧机动态变规格焊缝自动控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制轧机辊缝的方法，具体涉及一种轧机动态变规格焊缝自动控制方法。

背景技术

目前，焊缝质量是关系到酸轧联合机组能否正常生产的重要因素之一，攀钢冷轧厂酸洗线的CLICEM闪光焊机由于设计缺陷焊缝质量长期不稳定，尤其对于厚度较薄和部分变形较大的深冲料等产品的焊接焊缝，因焊缝质量得不到有效保障致使过轧机的焊缝断带率普遍较高。焊缝断带不仅直接影响机组的作业率和钢卷的成材率，而且很容易造成轧辊表面损伤增加质量风险。为了减少焊缝断带对机组生产造成的恶劣影响，轧机主操工不得不对部分规格和钢种的焊缝采取必要的增厚控制措施。

现有轧制线包括三台前轧机与一台终轧轧机，在最前方的一台前轧机之前具有一台焊机，该焊机可将两卷钢带焊接在一起形成整带。现有的控制方法为：当前一卷钢带的尾部快离开焊机时，启动焊机工作，使后一卷钢带的头部与前一卷钢带的尾部焊接为一体，此时，在焊机处形成焊缝。以对第一台前轧机为例进行控制说明：在正常工作时，第一台前轧机的辊缝值控制在第一规程辊缝间隙值(前一卷钢带经轧制后需要达到的厚度)，当焊缝快要到达第一台前轧机时，主操工控制第一台前轧机的辊缝增大至防断带中间规程间隙值，该防断带中间规程间隙值根据公式

确定，其中：S_i，int——防断带中间规程间隙值；i——机架号；S_i，II——第二规程辊缝间隙值；Λ_i——出口带钢横截面积；ΔT_i＝T_i，I-T_i，II，T_i，I——第一规程张力设定值，T_i，II——第二规程张力设定值；——辊缝出口张力敏感系数。当焊缝离开第一台前轧机的辊缝后，主操工又控制第一台前轧机的辊缝减小至第二规程辊缝间隙值(后一卷钢带经轧制后需要达到的厚度)，此时，焊缝能顺利通过增大后的辊缝而不会造成断带。其中，第一规程辊缝间隙值与第二规程辊缝间隙值可能相同，也可能不同，应根据前一卷钢带的原始厚度与后一卷钢带的原始厚度进行确定。

第一台前轧机后面的轧机采用同样的方法进行控制来防止钢带断带。

这种人工控制轧制模式虽然在减少断带方面起到了一定效果，但由于采用人工控制，导致对时间控制的切入点不是很合理，有可能在焊缝已经到达辊缝时或离辊缝很近时，主操工才开始控制轧机的辊缝增大到防断带中间规程间隙值，导致轧机的辊缝增大到防断带中间规程间隙值时，实际上焊缝早已经离开轧机辊缝，导致辊缝在最大值时焊缝并不处于辊缝中(实际上在最大辊缝时，钢带位于该最大辊缝内)，形成了后卷钢带的厚度严重超差(如图1所示)，也可能引起断带风险(因辊缝还未调整到位，但焊缝已经到达辊缝内)；也有可能在焊缝还距离辊缝很远时，主操工就开始控制轧机的辊缝增大到防断带中间规程间隙值，导致轧机的辊缝增大到防断带中间规程间隙值时，焊缝还没有到达辊缝中，形成了前卷钢带的厚度严重超差(如图2所示)。因此，采用人工控制的方式使得控制精度差，人为因素影响较大，同时经过焊缝增厚控制的钢带头尾往往存在30～50m长的厚度超差(＞±3％)，降低了钢带的成材率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高钢带成材率的轧机动态变规格焊缝自动控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：轧机动态变规格焊缝自动控制方法，包括以下步骤：

a、将焊接后具有焊缝的钢带通过轧机进行轧制，使轧机的辊缝间隙值保持在第一规程轧制间隙值；

b、在焊缝到达轧机的辊缝之前的t₀时刻，通过控制器使轧机的辊缝间隙值经时间T₁从第一规程轧制间隙值增大至防断带中间规程间隙值，焊缝从t₀时刻经时间T₂到达轧机的辊缝，T₁＝T₂；

c、焊缝通过轧机的辊缝后，通过控制器使轧机的辊缝间隙值从防断带中间规程间隙值减小至第二规程轧制间隙值。

进一步的是，所述轧机包括至少一台前轧机与一台终轧轧机，前轧机的防断带中间规程间隙值通过公式

确定，终轧轧机的防断带中间规程间隙值通过公式

确定；

其中：

S_i，int——防断带中间规程间隙值；

i——机架号；

S_i，II——第二规程辊缝间隙值；

Λ_i——出口带钢横截面积；

ΔT_i＝T_i，I-T_i，II，T_i，I——第一规程张力设定值，T_i，II——第二规程张力设定值；

——辊缝出口张力敏感系数；

Δt_i——叠加辊缝值。

进一步的是，在每台轧机的轧制线前方均设置有与控制器电连接的焊缝检测仪，焊缝检测仪到轧机辊缝的钢带运行时间大于或等于T₂。

本发明的有益效果是：通过在b步骤中将T₁设置为等于T₂，可使得焊缝到达轧机的辊缝中时，辊缝值刚好调整到最大值(即防断带中间规程间隙值)，这时，可保证辊缝值最大时焊缝刚好在该最大辊缝中，不会造成辊缝在最大值时钢带部分位于该最大辊缝中，在有效保证不会断带的同时，也保证了钢带的轧制厚度，大大降低了钢带厚度超差的几率，提高了钢带的成品率，适合在将多卷钢带通过焊接后进行连续轧制的场合推广应用。

附图说明

图1为采用现有技术中的方法轧制出的钢带示意图；

图2为采用现有技术中的方法轧制出的钢带示意图；

图3为本发明的方法中的各结构件布置示意图；

图4为采用本发明方法轧制出的钢带示意图。

图中标记为：前轧机1、控制器2、终轧轧机3、焊缝检测仪4、焊缝5、钢带6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图3所示，本发明的轧机动态变规格焊缝自动控制方法，包括以下步骤：

a、将焊接后具有焊缝5的钢带6通过轧机进行轧制，使轧机的辊缝间隙值保持在第一规程轧制间隙值。第一规程轧制间隙值表示在轧制前卷钢带6时，该前卷钢带6经轧制后所需要达到的厚度值；而后面c步骤中提到的第二规程轧制间隙值表示在轧制后一卷钢带6时，由于后一卷钢带6可能比前一卷钢带6薄或厚，这时，在同一台轧机处需要从新调整辊缝值对后一卷钢带6进行轧制，而后一卷钢带6经轧制后所需要达到的厚度值即为第二规程轧制间隙值。第一规程轧制间隙值与第二规程轧制间隙值有可能相同，也可能不同。该a步骤为正常轧制状态，焊缝5还未到达轧机辊缝处。

b、在焊缝5到达轧机的辊缝之前的t₀时刻，通过控制器2使轧机的辊缝间隙值经时间T₁从第一规程轧制间隙值增大至防断带中间规程间隙值，焊缝5从t₀时刻经时间T₂到达轧机的辊缝，T₁＝T₂；防断带中间规程间隙值为一个比第一规程轧制间隙值较大的辊缝值，而要增大至防断带中间规程间隙值主要原因是焊缝5的抗断裂性能要弱于钢带6的抗断裂性能，因此，在焊缝5处，希望通过增大辊缝值来达到减小对焊缝5的轧制力，防止焊缝5被轧断。在该步骤中，通过将T₁设置为等于T₂，可使得焊缝5到达轧机的辊缝中时，辊缝值刚好调整到最大值(即防断带中间规程间隙值)，这时，可保证辊缝值最大时焊缝5刚好在该最大辊缝中，不会造成辊缝在最大值时钢带6部分位于该最大辊缝中，在有效保证不会断带的同时，也保证了钢带6的轧制厚度，大大降低了钢带6厚度超差的几率，提高了钢带6的成品率。

c、焊缝5通过轧机的辊缝后，通过控制器2使轧机的辊缝间隙值从防断带中间规程间隙值减小至第二规程轧制间隙值。调整到第二规程轧制间隙值后即可实现将后卷钢带6的轧制到所需的厚度。焊缝5通过轧机的辊缝时间可以预先设定，不同种类的钢带6，其前后两卷焊接时焊缝5的宽度不一致，可根据焊缝5的宽度预先将焊缝5通过轧机的辊缝时间设定为0.4秒、0.5秒不等，即辊缝调整到最大值(即防断带中间规程间隙值)时保持0.4秒、0.5秒，即可通过控制器2使轧机的辊缝间隙值从防断带中间规程间隙值减小至第二规程轧制间隙值。

经上述实施方式轧制后的钢带6如图4所示。从复上述a至c步骤，即可实现连续对多卷钢带6进行轧制。

在上述实施方式中，针对多级轧制而言(具有多台轧机)，针对每台轧机，步骤b中的防断带中间规程间隙值可以预先设定，也可以通过背景技术中的公式进行确定。作为优选方式，所述轧机包括至少一台前轧机1与一台终轧轧机3，前轧机1的防断带中间规程间隙值通过公式

确定，终轧轧机3的防断带中间规程间隙值通过公式

确定；

其中：

S_i，int——防断带中间规程间隙值；

i——机架号；

S_i，II——第二规程辊缝间隙值；

Λ_i——出口带钢横截面积；

ΔT_i＝T_i，I-T_i，II，T_i，I——第一规程张力设定值，T_i，II——第二规程张力设定值；

——辊缝出口张力敏感系数；

Δt_i——叠加辊缝值。

在该实施方式中，前轧机1是指轧制后的钢带6还没有到达最终厚度尺寸要求的轧机，终轧轧机3是指轧制后的钢带6形成最终厚度尺寸的轧机。可以看出，前轧机1的防断带中间规程间隙值与终轧轧机3的防断带中间规程间隙值相比，多出了一个Δt_i(即叠加辊缝值)，这是因为，前轧机1在轧制钢带6时，钢带6厚度较厚，轧制过程中变形量较大，因此，通过叠加的辊缝值，可以使辊缝间隙更大，从而更利于焊缝5通过，更利于防止前后两卷钢带6从焊缝5处断带；而终轧轧机3的防断带中间规程间隙值没有相应的叠加辊缝值，是因为在终轧轧机3处要形成最终的钢带6成品厚度，若再叠加辊缝值，势必造成成品钢带6在焊缝5处较厚，影响钢带6成品率，同时，在终轧轧机3处，钢带6已经很薄，其变形量较小，不用叠加辊缝值也不会造成钢带6断带。

在上面的实施方式中，要实现T₁＝T₂，可在焊缝5离开焊机运行至第一台前轧机1时开始计算钢带6运行速度，同样，在焊缝5离开前一台轧机运行至后一台轧机时开始计算钢带6运行速度，由于焊机到第一台前轧机1距离一定，相邻两台轧机之间距离一定，可得到焊缝5从焊机到第一台前轧机1的运行时间以及焊缝5在相邻两台轧机之间的运行时间，也就是说，焊缝5在任一时间点的位置可预先得知(即可得到焊缝5哪个时间点可运行到步骤b中的t₀时刻)，可通过该方式在步骤b中控制轧机的辊缝间隙值经时间T₁从第一规程轧制间隙值增大至防断带中间规程间隙值。而作为优选方式，在每台轧机的轧制线前方均设置有与控制器2电连接的焊缝检测仪4，焊缝检测仪4到轧机辊缝的钢带运行时间大于或等于T₂。通过该焊缝检测仪4的设置，可不用考虑在焊缝检测仪4之间的焊缝5运行状态，只需要在焊缝检测仪4检测到焊缝5时(由于焊缝检测仪4到其后方轧机的距离一定)，即可得到焊缝5在哪一个时间点可运行到步骤b中的t₀时刻，从而通过控制器2使轧机的辊缝间隙值经时间T₁从第一规程轧制间隙值增大至防断带中间规程间隙值，即可使得T₁＝T₂。该方式由于控制距离更短，即焊缝检测仪4到各台轧机之间的距离要小于焊机到第一台前轧机1的距离，也小于相邻两台轧机之间的距离，可提高控制的准确性，提高控制精度。

Claims (2)

1.轧机动态变规格焊缝自动控制方法，包括以下步骤：

a、将焊接后具有焊缝（5）的钢带（6）通过轧机进行轧制，使轧机的辊缝间隙值保持在第一规程轧制间隙值；

b、在焊缝（5）到达轧机的辊缝之前的t₀时刻，通过控制器（2）使轧机的辊缝间隙值经时间T₁从第一规程轧制间隙值增大至防断带中间规程间隙值，焊缝（5）从t₀时刻经时间T₂到达轧机的辊缝，T₁=T₂；

c、焊缝（5）通过轧机的辊缝后，通过控制器（2）使轧机的辊缝间隙值从防断带中间规程间隙值减小至第二规程轧制间隙值；其特征是：

所述轧机包括至少一台前轧机（1）与一台终轧轧机（3），前轧机（1）的防断带中间规程间隙值通过公式

确定，终轧轧机（3）的防断带中间规程间隙值通过公式 $S_{i,\mathrm{int}}=S_{i,\mathrm{II}}+\frac{{\mathrm{\ΔT}}_i}{{\mathrm{\Λ}}_i}*\frac{\∂S_i}{\∂t_{s,i}}$ 确定；

其中：

S_i,int——防断带中间规程间隙值；

i——机架号；

S_i，II——第二规程辊缝间隙值；

Λ_i——出口带钢横截面积；

ΔT_i=T_i,I-T_i,II，T_i,I——第一规程张力设定值，T_i,II——第二规程张力设定值；

——辊缝出口张力敏感系数；

△t_i——叠加辊缝值。

2.如权利要求1所述的轧机动态变规格焊缝自动控制方法，其特征是：在每台轧机的轧制线前方均设置有与控制器（2）电连接的焊缝检测仪（4），焊缝检测仪（4）到轧机辊缝的钢带运行时间大于或等于T₂。

Images