CN103817156A - 一种控制精轧机架穿带中间浪的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制精轧机架穿带中间浪的方法，属于轧钢技术领域。本方法包括：通过轧辊磨床分别测量F1-F7机架的实际轧辊磨损量，得到F1-F7机架中任意一机架的实际磨损量；根据轧辊磨损速率、单位宽度轧制力、轧辊转数和轧辊表面硬度因子和实际磨损量，通过二级板形计算方法，分别得到F1-F7机架的任意一机架的理论磨损量；当F1-F7机架中任意一机架的理论磨损量大于实际磨损量时，调整一机架的磨损系数。本发明缓解了薄规格带钢在精轧机架穿带时产生中间浪的现象，提高产品穿带稳定性，最终达到提高产能产量，降低生产成本和增加利润的目的。

Description

一种控制精轧机架穿带中间浪的方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种控制精轧机架穿带中间浪的方法。

背景技术

迁钢1580mm轧线主要是以薄规格带钢、硅钢为主打产品，而一般的通用模型在上述产品的设定计算上总是存在计算的各机架比例凸度不匹配而引起的带钢机架间穿带时中间浪的问题，迁钢的二级模型也存在类似的问题。而中间浪则是薄规格产品绝对禁止出现的问题，否则带钢容易出现因为中间浪而处于不稳定的游动状态，进而剐蹭侧导板，带钢出现折叠、带钢中间轧漏废钢等等问题，而即使此时穿带成功了，也会影响精轧出口的楔形质量。因此，越向薄规格扩展，中间浪的问题越发亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制精轧机架穿带中间浪的方法，解决了现有技术中各机架比例凸度不匹配而引起的带钢机架间穿带时中间浪的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种控制精轧机架穿带中间浪的方法，包括如下步骤：

通过轧辊磨床分别测量F1-F7机架的实际轧辊磨损量，分别得到所述F1-F7机架的实际磨损量；

根据轧辊磨损速率、单位宽度轧制力、轧辊转数和轧辊表面硬度因子和所述实际磨损量，通过二级板形计算方法，分别得到所述F1-F7机架的理论磨损量；

当所述F1-F7机架中一机架的理论磨损量大于所述实际磨损量时，调整该机架的磨损系数。

进一步地，所述计算F1-F7机架的理论磨损量的方法如式（1）所示：

Y=a*b*c*x*d   （1）

式中，a为轧辊磨损速率，单位为mm2/kN；b为单位宽度轧制力，单位为kN/mm；x为一机架的磨损系数，单位为固定常量；c为轧辊转数，单位为固定常量；d为轧辊表面硬度因子，单位为固定常量；Y为理论磨损量，单位为mm。

进一步地，所述调整该机架的磨损系数的方法如下：

当该机架的理论磨损量大于实际轧辊磨损量10%时，调大该机架的磨损系数，直至该机架的理论磨损量与所述实际轧辊磨损量相等，反之，调低该机架的磨损系数。

进一步地，所述F1和F2机架的高速钢轧辊重复使用辊形精度标准为±0.05mm，所述F3和F4机架的高速钢轧辊重复使用辊形精度标准为±0.03mm。

进一步地，所述F1-F4机架的窜辊范围分别为-30到+150mm、-30到+80mm、-30到+30mm和-30到+30mm。

进一步地，所述F5和F6的工作辊的辊缝凸度的直径均为-0.3mm，所述F7的工作辊的辊缝凸度的直径为-0.4mm。

本发明提供的控制精轧机架穿带中间浪的方法，通过调整轧辊的磨损系统，校正模型计算的高速钢轧辊准确性，优化高速钢轧辊使用方式，修正各机架辊缝凸度以及实施特殊的窜辊策略等，缓解了薄规格带钢在精轧机架穿带时产生中间浪的现象，提高产品穿带稳定性，最终达到提高产能产量，降低生产成本和增加利润的目的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的控制精轧机架穿带中间浪的方法步骤流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种控制精轧机架穿带中间浪的方法，包括如下步骤：

步骤101：通过轧辊磨床分别测量F1-F7机架的实际轧辊磨损量，分部得到F1-F7机架中的实际磨损量；

步骤102：根据轧辊磨损速率、单位宽度轧制力、轧辊转数和轧辊表面硬度因子和实际磨损量，通过二级板形计算方法，分别得到F1-F7机架的理论磨损量；

步骤103：当F1-F7机架中任意一机架的理论磨损量大于实际磨损量时，调整该机架的磨损系数。

本发明实施提供的控制精轧机架穿带中间浪的方法，跟踪F1-F7机架高速钢轧辊的使用情况，摸索高速钢轧辊在各机架的磨损量规律，通过此规律来计算各机架的磨损进行修正，而这种修正能缓解高速钢轧辊累积磨损量不准确而导致的辊缝凸度计算不准确问题：比如模型计算得某个机架高速钢轧辊累积磨损量较大，从而导致模型会认为此机架辊缝凸度较大，那么设定计算得此机架的窜辊位置会偏正，带钢则会在此机架出现中间浪问题。

实施例1：

步骤201：在本发明实施例中，通过轧辊磨床分别测量F1-F7机架的实际轧辊磨损量，分别得到F1-F7机架中的实际磨损量；

其中，在本发明实施例中，磨床的测量方法为：

轧辊磨损数据为轧辊上机直径减去轧辊下机磨前直径，得到的结果为轧辊在轧机中的中点直径磨损量。磨床测量系统采用外卡式光栅尺进行直径数据测量，测量精度+-0.002mm。测量系统校准采用磨床自带的基准直径盘进行校准，测量系统校准每天进行1次。

比如，统计了磨床测量的各机架实际磨损量见表1;

表1：F1-F7机架实际磨损量

机架	F1	F2	F3	F4	F5	F6	F7
								直径磨损mm	0.122	0.131	0.137	0.161	0.324	0.392	0.251

步骤202：根据轧辊磨损速率、单位宽度轧制力、轧辊转数和轧辊表面硬度因子和实际磨损量，通过二级板形计算方法，分别得到F1-F7机架的理论磨损量；

其中，计算F1-F7机架的理论磨损量的方法如式（1）所示：

Y=a*b*c*x*d   （1）

式中，a为轧辊磨损速率，单位为mm2/kN；b为单位宽度轧制力，单位为kN/mm；x为一机架的磨损系数，单位为固定常量；c为轧辊转数，单位为固定常量；d为轧辊表面硬度因子，单位为固定常量；Y为理论磨损量，单位为mm。

其中，在本发明实施例中，a、x、d三个参数来自模型配置文件，其中a代表与轧辊材质相关的轧辊磨损速率和表面硬度，来自轧辊厂家提供的轧辊材料属性参数；b是随着轧制的钢种、规格、温度而变化的变量；c是随轧制公里数、轧制速度变化相关的变量；x即为模型提供的来调节每个机架磨损精度的系数。

某厂1580mm轧线根据厂家提供的轧辊材质数据，配置的上述公式中的轧辊磨损速率a和d分别为：1.628E-6mm2/kN；d：前四个高速钢机架为750000.0；后三个无限冷硬铸铁工作辊材质为2500000.0；x值为人工调整的各机架磨损系数值，模型默认的初始值为1，后续可以根据模型计算值与实际值之间的偏差对此值进行相应调整。

根据式（1），F1-F7机架的理论磨损量见表2：

表2：F1-F7机架的理论磨损量

步骤203

当F1-F7机架中任意一机架的理论磨损量大于实际磨损量时，调整该机架的磨损系数。

其中，调整该机架的磨损系数的方法如下：

当该机架的理论磨损量大于实际轧辊磨损量10%时，调大该机架的磨损系数，直至该机架的理论磨损量与实际轧辊磨损量相等，反之，调低该机架的磨损系数。

在本发明实施例中，定期（半年）根据统计的7个机架的工作辊磨损情况，单个机架单个计划单的轧辊磨损量在0.05mm左右，由于F1-F7机架除F6外，磨床测量所得到的实际磨损值都大于理论磨损值，那么将磨损系数按照相应倍数调大；F6机架则调小，具体磨损系统调整情况见表3：

表3：磨损系数调整表

步骤204：鉴于F1和F2机架出口带钢较厚，产品不容易出现浪形，因此将F1和F2机架的高速钢轧辊重复使用辊形精度标准按照+-0.05mm控制；F3和F4机架的高速钢轧辊重复使用辊形精度标准按照+-0.03mm控制。

这样，限定上游使用高速钢轧辊的机架高速钢轧辊的辊形偏差，对容易出现中间浪的机架采用更加严格的辊形偏差限定。

步骤205：针对特殊钢种，比如某些高牌号硅钢产品，板形模型按照和普通产品类似规律的窜辊位置和弯辊力来设定计算时，依然会在机架间产生中间浪，此时需要特殊情况进行特殊处理，即不考虑一般窜辊原则（按照比例凸度相等的原则，随着厚度的减薄，设定计算的各机架的凸度也应该随着减小，窜辊位置应该逐渐正窜），在容易产生中间浪的机架手动设定较负的窜辊位置，而在其上游机架则设定相对来说较正的窜辊位置，越接近中间坯的机架如F1机架，可以采用手动窜辊和弯辊来控制的模式，以此来手动设定F1窜辊窜辊范围来满足精轧出口目标凸度的要求。

打破原则上越向下游机架靠近，窜辊位置越正的设定方式，尽量让F1和F2的窜辊位置相对于原来偏正，F3和F4相对于原来的位置偏负，即通过减小F3和F4入口来料凸度及增大本机架辊缝凸度的方式，其F1-F4机架的窜辊范围分别为-30到+150mm、-30到+80mm、-30到+30mm和-30到+30mm，在本发明实施例中，F1-F4机架的窜辊值分别为+150mm、+80mm、+30mm和-15mm。

步骤205:针对在F5-F7机架容易出现中间浪的问题，将F5-F7机架的平辊工作辊辊形曲线进行调整，根据现场中间浪严重程度及模型设定计算的F5-F7机架的弯辊力大小，将F5-F6的辊缝凸度的直径由原来直径方向-0.1mm调整到-0.3mm，F7机架的辊缝凸度的直径由原来的直径方向-0.1mm调整到-0.4mm。

某厂1580mm热轧线自09年底投产以来，每年因为穿带中间浪的问题导致的废钢都在10块左右，约合月均一块；另外，某些钢种因为受穿带中间浪制约，导致其产能一直无法提升。

结合某厂1580mm现场实际情况，针对穿带出现的中间浪问题，从提高二级板形计算方法对辊缝凸度的设定精度出发，来提高模型设定计算的准确性。而轧辊磨损是辊缝凸度组成的重要基本组成部分，因此，需要校验和提高轧辊磨损计算精度；另外，在无法准确判断可能是哪些因素导致模型计算的辊缝凸度不准确的情况下，通过采用特殊的窜辊策略，并配置较大负凸度的辊形来缓解中间浪问题。

实验例1：轧辊磨损精度校验

2013年上半年，结合某厂实际情况，统计四个计划单下机后，通过轧辊磨床，得到F1、F2、F3和F4机架的实际磨损量，然后通过二级板形计算方法计算得到理论磨损量，进行对比，并调整该机架的磨损系数，具体分别见表4、表5和表6：

表4：F1机架的磨损系数调整表

表5F2机架的调整磨损系数表

表6F4机架调整磨损系数表

另外，针对某些高牌号无取向硅钢如硅含量在2.5以上的S18、S12等，（1.55mm*1175mm规格）容易在F4机架和F6机架出现中间浪的问题，但是通过上述校验，已经排除了磨损计算不准确的因素，那么此时修正出现浪形机架的辊缝凸度来进行改善，具体通过特殊的窜辊策略（与理论的窜辊策略正好相反，CVC机架越靠近下游，窜辊位置越负，否则越正），同时将F5-F6的辊缝凸度的直径由原来直径方向-0.1mm调整到-0.3mm，F7机架的辊缝凸度的直径由原来的直径方向-0.1mm调整到-0.4mm。

通过以上调整，此规格产品穿带过程中的中间浪问题得以明显缓解，因为中间浪废钢块数也大大降低；之前每年的废钢块数在4块左右，通过此方式的控制，2012年全年都没有出现中间浪的废钢问题，而且没有出现过废钢，具体数据效果见表7：

表7：实施效果数据表

高牌号无取向硅S12	实施前	实施后
			产能（月/吨）	4000	10000
废钢（年/块)	穿带F4中间浪废钢，5块	带F4中间浪废钢，0块
			楔形命中率（W40，上下限±20mm	82%	92%
F1-F4机架的窜辊位置	F1：-15-150；F3+30-+150；F4：+40-+150	F1：-150；F2：+15；F3：+30-0；F4-30-0

因此，从表7可以看出，通过F1-F4机架特殊的窜辊策略，并辅助F5-F7相对较负凸度的辊形，缓解了薄规格带钢在精轧机架穿带时产生中间浪的现象，提高产品穿带稳定性，最终达到提高产能产量，降低生产成本和增加利润的目的。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种控制精轧机架穿带中间浪的方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过轧辊磨床分别测量F1-F7机架的实际轧辊磨损量，分别得到所述F1-F7机架的实际磨损量；

根据轧辊磨损速率、单位宽度轧制力、轧辊转数和轧辊表面硬度因子和所述实际磨损量，通过二级板形计算方法，分别得到所述F1-F7机架的理论磨损量；

当所述F1-F7机架中一机架的理论磨损量大于所述实际磨损量时，调整该机架的磨损系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算F1-F7机架的理论磨损量的方法如式（1）所示：

Y=a*b*c*x*d（1）

式中，a为轧辊磨损速率，单位为mm2/kN；b为单位宽度轧制力，单位为kN/mm；x为一机架的磨损系数，单位为固定常量；c为轧辊转数，单位为固定常量；d为轧辊表面硬度因子，单位为固定常量；Y为理论磨损量，单位为mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整该机架的磨损系数的方法如下：

当该机架的理论磨损量大于实际轧辊磨损量10%时，调大该机架的磨损系数，直至该机架的理论磨损量与所述实际轧辊磨损量相等，反之，调低该机架的磨损系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述F1和F2机架的高速钢轧辊重复使用辊形精度标准为±0.05mm，所述F3和F4机架的高速钢轧辊重复使用辊形精度标准为±0.03mm。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述F1-F4机架的窜辊范围分别为-30到+150mm、-30到+80mm、-30到+30mm和-30到+30mm。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述F5和F6的工作辊的辊缝凸度的直径均为-0.3mm，所述F7的工作辊的辊缝凸度的直径为-0.4mm。

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