CN102581033A - 轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热轧带钢生产控制领域，尤其涉及一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法。一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，包括以下步骤：步骤一、把板坯分成三段，分别为头部平行段、中间倾斜段和尾部平行段，头部平行段宽度大于尾部平行段宽度；步骤二、读取板坯原始数据；步骤三、根据板坯原始数据确定板坯形状方程；步骤四、在板坯轴向上等距选取若干特征点，计算得到板坯特征点的坐标；步骤五、根据计算得到的板坯特征点坐标设定本道次中轧制时各项参数。本发明通过对锥型坯形状的准确描述和定义，精确计算各个形状的锥形坯通过立辊过程中立辊开口度的设定值，使得锥型坯轧制的成品与正常板坯轧制的成品质量精度无差异。

Description

轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法
技术领域
本发明涉及热轧带钢生产控制领域，尤其涉及一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法。
背景技术
锥型坯也称调宽坯，它是板坯连铸机在浇铸两种不同宽度的板坯时所产生的过度坯，这种连铸坯两头的宽度不一样，一头大一头小，而且两头的宽度差因每次浇铸时前后宽度变化的不同而异，没有规律可循。现有的热轧粗轧立辊轧机都是固定开口度控制，过程控制系统和基础自动化系统只能对两头宽度完全相同的矩形板坯进行宽度控制，热轧锥形坯控制的机理是利用尾部短行程sLt控制功能。通过将尾部短行程sLt控制位置提前到头部短行程sLh结束位置，尾部短行程过程被拉长，变成尾部长行程，这种类型的长行程是一个单调曲线，不能对不同形状的调宽坯和不同位置处的调宽坯进行控制，因此不能保证全长宽度均匀性。
而对于生产线布置有大侧压轧机（以下简称为SSP），可以在最大压下量为350mm的能力范围内，将板坯轧制到需要的宽度，一般生产单元针对大侧压开发出的T型坯轧制模型，使得任何板坯经过随后的水平轧机轧制后，板坯全长宽度均匀。但是使用SSP后，会使通板时间大大增加，给轧制要求粗轧区温降小的板坯带来不利影响，因此对于粗轧区域压下量小的板坯，SSP可以选择空过，这时锥形坯的不规则形状将在随后的立辊、水平辊的交叉轧制后，被带到中间辊道，其全长宽度仍然会呈现锥形坯的形状，从而造成成品宽度全长精度变差，所以需要一种能确定板形后，对立辊的开口度（即辊缝）设定的方法。
传统立辊生产锥形坯时的控制方法如下：。
热轧粗轧立辊轧机利用E1大立辊（入口立辊）和E2立辊（出口立辊）的辊缝可变功能，在E1和E2的正向道次消除或减少T型坯的锥度，从而实现T型坯向矩形坯的转变。具体的方法是E1和E2立辊在进行正向道次的短行程轨迹设定时，头部短行程sLh的设定仍维持原样；但尾部短行程sLt的设定则改为长行程轨迹设定，即尾部立辊的开口度（即辊缝）设定与通常尾部短行程sLt的立辊开口度设定相同，但控制的长度加长，尾部长行程控制的起始点为头部短行程sLh的结束点延迟200ms以后，也就是说，将头部短行程与尾部长行程互相衔接起来，这种控制方法能解决标准的T形板的轧制工作，但是遇到分段的T形板形状时，轧制出的板坯效果不好，所以需要一种新的粗轧立辊轧机开口度控制方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，该控制方法通过根据板坯原始信息数据对形状板坯进行分类和判别，然后在立辊轧制过程中根据所取的点位不断改变立辊开口度，以实现水平轧机压延后形成矩形板坯的目的。
本发明是这样实现的：一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，包括以下步骤：
步骤一、把板坯分成三段，分别为头部平行段、中间倾斜段和尾部平行段，头部平行段宽度大于尾部平行段宽度；
步骤二、读取板坯原始数据，数据包括板坯头部宽度Wh、板坯尾部宽度Wt、板坯厚度H0、板坯全长L、头部平行段长度Lh、中间倾斜段长度Li、尾部平行段长度Lt，计算得到中间倾斜段斜率                                                
Figure 2011100055941100002DEST_PATH_IMAGE001
；
步骤三、根据板坯原始数据确定板坯形状方程，板坯为轴对称形，以板坯尾部平行段顶角为坐标原点，板坯轴向为X轴，板坯径向为Y轴，板坯单侧外形轮廓方程为：
Figure 300503DEST_PATH_IMAGE002
步骤四、在板坯轴向上等距选取若干特征点，然后根据公式（1）计算得到板坯特征点坐标；
步骤五、根据计算得到的板坯特征点坐标设定本道次中轧制时各项参数，包括入口立辊开口度entryWhn、出口立辊开口度entryWtn、水平压下量
Figure 279960DEST_PATH_IMAGE003
，然后计算得到宽度压下量
Figure 2011100055941100002DEST_PATH_IMAGE004
＝entryWhn-entryWtn（n为步骤四中选取的各个特征点的点位），轧制后板坯头部宽度Wh'=Wh-
Figure 872747DEST_PATH_IMAGE005
，轧制后板坯尾部宽度Wt'=Wt-
Figure 2011100055941100002DEST_PATH_IMAGE006
，完成轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度设定。
所述的步骤四中选取特征点时共选取10个，板坯头部端点和板坯尾部端点各1个点，其余特征点位于中间倾斜段，其中选取中间倾斜段两端端点为两个特征点，其他点等间距插入中间倾斜段中，各点间距的水平差值为x'，并对如下情况进行选择，
                   当Lh≠0，Lt≠0时，特征点有8个位于中间倾斜段；
                   当Lh≠0，Lt＝0时，特征点有9个位于中间倾斜段；
                   当Lh＝0，Lt≠0时，特征点有9个位于中间倾斜段；
                   当Lh＝0，Lt＝0时，特征点有10个位于中间倾斜段。
当轧制后板坯头部宽度Wh'和轧制后板坯尾部宽度Wt'的差值大于20mm时，所述的步骤五后还包括对尾部开口度补偿的步骤，对板坯尾部短行程sLt的出口立辊开口度entryWt设定增加一个补偿量D，
Figure 330273DEST_PATH_IMAGE007
。
本发明通过对锥型坯形状的准确描述和定义，精确计算各个形状的锥形坯通过立辊过程中立辊开口度的设定值，使得锥型坯轧制的成品与正常板坯轧制的成品质量精度无差异；降低生产成本，加快物流周转速度，实现了锥形坯生产的全自动，无人工干预，减少人为变差引起的质量波动。
附图说明
   图1为轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法的流程框图；
图2为头尾部都有平行段的第一种板坯图；
图3为具有头部平行段的第二种板坯图；
图4为具有尾部平行段的第三种板坯图；
图5为只有中间倾斜段的第四种板坯图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，包括以下步骤：
步骤一、如图2、3、4、5所示，把板坯分成三段，分别为头部平行段、中间倾斜段和尾部平行段，头部平行段宽度大于尾部平行段宽度；
步骤二、读取板坯原始数据，数据包括板坯头部宽度Wh、板坯尾部宽度Wt、板坯厚度H0、板坯全长L、头部平行段长度Lh、中间倾斜段长度Li、尾部平行段长度Lt，计算得到中间倾斜段斜率
Figure 957694DEST_PATH_IMAGE001
；
步骤三、根据板坯原始数据确定板坯形状方程，板坯为轴对称形，以板坯尾部平行段顶角为坐标原点，板坯轴向为X轴，板坯径向为Y轴，板坯单侧外形轮廓方程为：
Figure 780157DEST_PATH_IMAGE002
步骤四、在板坯轴向上等距选取若干特征点，然后根据公式（1）计算得到板坯特征点坐标；
选取特征点时共选取10个，板坯头部端点和板坯尾部端点各1个点；其余特征点位于中间倾斜段，其中选取中间倾斜段两端端点为两个特征点，其他点等间距插入中间倾斜段中，各点间距的水平差值为x'，并对如下情况进行选择，
                   当Lh≠0，Lt≠0时，特征点有8个位于中间倾斜段；
                   当Lh≠0，Lt＝0时，特征点有9个位于中间倾斜段；
                   当Lh＝0，Lt≠0时，特征点有9个位于中间倾斜段；
当Lh＝0，Lt＝0时，特征点有10个位于中间倾斜段。
步骤五、根据计算得到的板坯特征点坐标设定本道次中轧制时各项参数，包括入口立辊开口度entryWhn、出口立辊开口度entryWtn、水平压下量
Figure 109507DEST_PATH_IMAGE003
，然后计算得到宽度压下量＝entryWhn-entryWtn（n为步骤四中选取的各个特征点的点位），轧制后板坯头部宽度Wh'=Wh-
Figure 790335DEST_PATH_IMAGE005
，轧制后板坯尾部宽度Wt'=Wt-
Figure 846016DEST_PATH_IMAGE006
，完成轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度设定。
步骤六，当轧制后板坯头部宽度Wh'和轧制后板坯尾部宽度Wt'的差值大于20mm时，因为板坯尾部出口立辊开口度在原来基础上打开，使得尾部短行程sLt开度相对位置发生了变化，必须予以补偿，则尾部短行程补偿量D为
Figure 404606DEST_PATH_IMAGE007
。
最后可计算轧制完成后的各个特征点的坐标，以确定是否达到对板坯最后轧制形状的要求，如不满足则继续一下道次的轧制，并按照以上步骤计算下道次轧制的开口度设定。
轧制完成后的各个特征点的坐标计算表1所示，
Figure 2011100055941100002DEST_PATH_IMAGE008
表1中，
Figure 203934DEST_PATH_IMAGE009
；
       
Figure 2011100055941100002DEST_PATH_IMAGE010
Lt'为轧制后的尾部平行段长度；
Li'为轧制后的中间倾斜段长度；
L'为轧制后的板坯长度；
L'、Lt'和Li'的计算是根据体积不变原理：板坯全长L、板坯头部宽度Wh，板坯尾部宽度Wt，板坯厚度H0，尾部平行段长度Lt、中间倾斜段长度Li，然后根据步骤四中的轧制后板坯头部宽度Wh'、轧制后板坯尾部宽度Wt'、水平压下量
Figure 540369DEST_PATH_IMAGE003
，计算得到：
Figure 32530DEST_PATH_IMAGE011
Figure 2011100055941100002DEST_PATH_IMAGE012

Claims (3)

1.一种轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、把板坯分成三段，分别为头部平行段、中间倾斜段和尾部平行段，头部平行段宽度大于尾部平行段宽度；
步骤二、读取板坯原始数据，数据包括板坯头部宽度Wh、板坯尾部宽度Wt、板坯厚度H0、板坯全长L、头部平行段长度Lh、中间倾斜段长度Li、尾部平行段长度Lt，计算得到中间倾斜段斜率                                                
Figure 2011100055941100001DEST_PATH_IMAGE001
；
步骤三、根据板坯原始数据确定板坯形状方程，板坯为轴对称形，以板坯尾部平行段顶角为坐标原点，板坯轴向为X轴，板坯径向为Y轴，板坯单侧外形轮廓方程为：
Figure 435491DEST_PATH_IMAGE002
步骤四、在板坯轴向上等距选取若干特征点，然后根据公式（1）计算得到板坯特征点坐标；
步骤五、根据计算得到的板坯特征点坐标设定本道次中轧制时各项参数，包括入口立辊开口度entryWhn、出口立辊开口度entryWtn、水平压下量
Figure 765454DEST_PATH_IMAGE003
，然后计算得到宽度压下量＝entryWhn-entryWtn（n为步骤四中选取的各个特征点的点位），轧制后板坯头部宽度Wh'=Wh-
Figure 339971DEST_PATH_IMAGE005
，轧制后板坯尾部宽度Wt'=Wt-
Figure 544688DEST_PATH_IMAGE006
，完成轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度设定。
2.如权利要求1所述的轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，其特征是：所述的步骤四中选取特征点时共选取10个，板坯头部端点和板坯尾部端点各1个点，其余特征点位于中间倾斜段，其中选取中间倾斜段两端端点为两个特征点，其他点等间距插入中间倾斜段中，各点间距的水平差值为x'，并对如下情况进行选择，
当Lh≠0，Lt≠0时，特征点有8个位于中间倾斜段；
当Lh≠0，Lt＝0时，特征点有9个位于中间倾斜段；
当Lh＝0，Lt≠0时，特征点有9个位于中间倾斜段；
当Lh＝0，Lt＝0时，特征点有10个位于中间倾斜段。
3.如权利要求1或2所述的轧制锥形板坯时粗轧立辊轧机开口度控制方法，其特征是：当轧制后板坯头部宽度Wh'和轧制后板坯尾部宽度Wt'的差值大于20mm时，所述的步骤五后还包括对尾部开口度补偿的步骤，对板坯尾部短行程sLt的出口立辊开口度entryWt设定增加一个补偿量D，
Figure 681271DEST_PATH_IMAGE007
。
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