CN102989791A - 一种退火炉内带钢缩颈量测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种退火炉内带钢缩颈量测量方法：在退火炉入口处A点的传动辊和出口处B点的传动辊上分别设置一旋转编码器，控制各传动辊马达驱动传动辊转动，带动带钢在张力作用下平直地、与传动辊之间没有相对滑动地从退火炉的入口处A点向出口处B点行进，控制带钢的行进速度变化不大于10mpm，控制退火炉的退火温度变化不大于10℃，采用模型计算公式得到带钢的缩颈量ΔW。采用本技术方案所述的测量方法可以准确、高效、实时地测得带钢在退火炉内发生的缩颈量，从而较之手工测量大大提高了测量的效率和准确率。

Description

一种退火炉内带钢缩颈量测量方法

技术领域

本发明涉及一种带钢缩颈量测量方法，尤其涉及一种退火炉内的带钢缩颈量测量方法。

背景技术

带钢经过冷轧退火机组后，由于经历过退火炉的高温处理，不可避免的会产生宽度减少的现象，同时长度也会相应拉长，减少的这部分宽度习惯上称为缩颈量，缩颈量是产品质量设计的重要参数。产品质量设计时，如果缩颈量考虑过小，将造成生产出的成品宽度不符；如果考虑过大，将造成资源的过度浪费，降低成材率。对于长度的变化，则会影响炉子后面的焊缝跟踪精度，严重时将影响产品质量。

目前各退火机组的缩颈量是采用在带钢上做记号，退火前后进行宽度测量而得出的。其具体为：

在加热炉入口的A点带钢上做一个长度和宽度分别为L₁和W₁的记号，当这段带钢经过一定时间从A点移动到炉子出口B点时，带钢的长度和宽度分别变为L₂和W₂。根据缩颈量的定义，我们就可以计算出缩颈量为：

ΔW＝W₁-W₂

上述缩颈量测量方法是一种纯手工统计方法，数据的获得一方面需要重复试验、专人跟踪记录，而且由于带钢品种规格很多，工作量很大，完成测量时间很长；另一方面做有记号的带钢最终要作切废处理，由于实验的次数很多，切废量也较大；此外，对于涂镀机组，镀层的记号在出口已被遮盖，无法实施快速测量，只能采取出口临时停机的方法测量，对产能有影响。最后，这种手工测量方法给出的缩颈量数据是一个静态的数据，不能反映出实际的带钢生产过程中的动态变化过程，因此不具有实时性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种退火炉内带钢缩颈量测量方法，采用该方法应当可以准确、高效地测得带钢在退火炉内发生的缩颈量，从而较之手工测量大大提高测量的效率和准确率，为带钢产品质量设计提供准确的数据依据，同时该测量方法还应当满足实时测量的要求。

根据上述发明目的，本发明提供了一种退火炉内带钢缩颈量测量方法，其包括下列步骤：

在退火炉入口处A点的传动辊和出口处B点的传动辊上分别设置一旋转编码器，控制各传动辊马达驱动传动辊转动，带动带钢在张力作用下平直地、与传动辊之间没有相对滑动地从退火炉的入口处A点向出口处B点行进，控制带钢的行进速度变化不大于10mpm，控制退火炉的退火温度变化不大于10℃，采用下述模型得到带钢的缩颈量ΔW：

$\mathrm{\ΔW}=(1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_B}{{\mathrm{\ρ}}_A}\×\frac{\mathrm{\Δ}{P}_A\×{\mathrm{PPR}}_B\×G_A\×D_A}{\mathrm{\Δ}{P}_B\×{\mathrm{PPR}}_A\×G_B\×D_B})\×W_A$

式中：ρ_A、ρ_B分别表示带钢在A点和B点处的温度下的密度(该密度可以通过测量带钢在退火炉入口处A点和出口处B点的温度，进而查温度-密度表得到，这是本领域内的技术人员所熟知的手段)；ΔP_A、ΔP_B分别表示A点的旋转编码器和和B点的旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量，Δt取5-10s；PPR_A、PPR_B分别表示A点的旋转编码器和和B点的旋转编码器每转的额定脉冲数(固有参数)；G_A、G_B分别表示A点和B点处传动辊马达与传动辊的传动齿轮比(固有参数)；D_A、D_B分别表示A点和B点处传动辊的直径(固有参数)；W_A为带钢在A点处的宽度(测得)。

需要说明的是，在本技术方案中，认为带钢为同一型号、规格的带钢。带钢的缩颈量可以为带钢任一横断面的缩颈量，因此本技术方案中对于带钢缩颈量的测量是实时的。

在上述退火炉内带钢缩颈量测量方法中，可以采用两个脉冲计数卡分别与所述两个旋转编码器对应连接，测得各旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量。

在上述退火炉内带钢缩颈量测量方法中，也可以采用一个具有双数据通道的脉冲计数卡与所述两个旋转编码器连接，测得各旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量。

在上述退火炉内带钢缩颈量测量方法中，采用一PLC与所述脉冲计数卡连接，从而实现对脉冲计数卡传输的数据的读取，并根据带钢缩颈量模型实时计算带钢缩颈量。

在本技术方案中，Δt的取值是非常重要的。发明人通过试验发现，如果Δt选择过小，会因为带钢的瞬间速度波动使带钢的缩颈系数(即带钢在退火炉出口处的宽度与退火炉出口处的宽度之比)变得忽大忽小，因此最终的缩颈量测量值是非常不稳定的；如果Δt选择过大，则缩颈量的计算过程响应过慢，不能很好反应相对缩颈量的变化情况。

本发明所述的退火炉内带钢缩颈量测量方法由于采用了上述技术方案，使得其较之现有的手工测量方法具有以下优点：采用本技术方案所述的测量方法可以准确、高效、实时地测得带钢在退火炉内发生的缩颈量，从而较之手工测量大大提高了测量的效率和准确率，能够为带钢产品质量设计提供准确的数据依据。

具体实施方式

采用下述方法实时测量退火炉内带钢的缩颈量：

在退火炉入口处A点的传动辊和出口处B点的传动辊上分别设置一旋转编码器，采用一个具有双数据通道的脉冲计数卡与上述两个旋转编码器连接，采用一PLC与所述脉冲计数卡连接，控制各传动辊马达驱动传动辊转动，带动带钢在张力作用下平直地、与传动辊之间没有相对滑动地从退火炉的入口处A点向出口处B点行进，控制带钢的行进速度变化不大于10mpm，控制退火炉的退火温度变化不大于10℃，采用下述模型得到带钢的缩颈量ΔW：

$\mathrm{\ΔW}=(1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_B}{{\mathrm{\ρ}}_A}\×\frac{\mathrm{\Δ}{P}_A\×{\mathrm{PPR}}_B\×G_A\×D_A}{\mathrm{\Δ}{P}_B\×{\mathrm{PPR}}_A\×G_B\×D_B})\×W_A$

式中：ρ_A、ρ_B分别表示带钢在A点和B点处的温度下的密度(该密度可以通过测量带钢在退火炉入口处A点和出口处B点的温度，进而查温度-密度表得到)；ΔP_A、ΔP_B分别表示A点的旋转编码器和和B点的旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量，在本实施例中Δt取6s，具有双数据通道的脉冲计数卡通过旋转编码器传输的数据测得各旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量；PPR_A、PPR_B分别表示A点的旋转编码器和和B点的旋转编码器每转的额定脉冲数；G_A、G_B分别表示A点和B点处传动辊马达与传动辊的传动齿轮比；D_A、D_B分别表示A点和B点处传动辊的直径；W_A为带钢在A点处的宽度。

在本实施例中，PLC根据带钢缩颈量模型实时计算带钢缩颈量。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种退火炉内带钢缩颈量测量方法，其特征在于，包括下列步骤：

在退火炉入口处A点的传动辊和出口处B点的传动辊上分别设置一旋转编码器，控制各传动辊马达驱动传动辊转动，带动带钢在张力作用下平直地、与传动辊之间没有相对滑动地从退火炉的入口处A点向出口处B点行进，控制带钢的行进速度变化不大于10mpm，控制退火炉的退火温度变化不大于10℃，采用下述模型得到带钢的缩颈量ΔW：

$\mathrm{\ΔW}=(1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_B}{{\mathrm{\ρ}}_A}\×\frac{\mathrm{\Δ}{P}_A\×{\mathrm{PPR}}_B\×G_A\×D_A}{\mathrm{\Δ}{P}_B\×{\mathrm{PPR}}_A\×G_B\×D_B})\×W_A$

式中：ρ_A、ρ_B分别表示带钢上在A点和B点处的温度下的密度；ΔP_A、ΔP_B分别表示A点的旋转编码器和和B点的旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量，Δt取5-10s；PPR_A、PPR_B分别表示A点的旋转编码器和和B点的旋转编码器每转的额定脉冲数；G_A、G_B分别表示A点和B点处传动辊马达与传动辊的传动齿轮比；D_A、D_B分别表示A点和B点处传动辊的直径；W_A为带钢在A点处的宽度。

2.如权利要求1所述的退火炉内带钢缩颈量测量方法，其特征在于，采用两个脉冲计数卡分别与所述两个旋转编码器对应连接，测得各旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量。

3.如权利要求1所述的退火炉内带钢缩颈量测量方法，其特征在于，采用一个具有双数据通道的脉冲计数卡与所述两个旋转编码器连接，测得各旋转编码器在Δt时间段内的脉冲变化量。

4.如权利要求2或3所述的退火炉内带钢缩颈量测量方法，其特征在于，采用一PLC与所述脉冲计数卡连接。