CN103817157A - 一种粗轧机组变加速度轧制控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粗轧机组变加速度轧制控制系统，包括预报轧制力计算模块、带载判断模块、轧制力比较模块和轧机加速度调节模块；预报轧制力计算模块计算轧件的预报轧制力数据；带载判断模块判断粗轧机组是否带载并将信号传输给轧机加速度调节模块；轧制力比较模块接收预报轧制力计算模块计算的预报轧制力数据并与预先设置的轧制力数据的门槛值比较，将比较结果传输给轧机加速度调节模块；轧机加速度调节模块根据接收的粗轧机组是否带载信号和轧件的预报轧制力数据与预先设置的轧制力数据的门槛值比较的结果调节轧机的最大加速度。还涉及利用该控制系统的控制方法。实现轧机在升速轧制时自动降低加速度、轧机在空载时自动将加速度提升到最大。

Description

一种粗轧机组变加速度轧制控制系统及方法
技术领域
本发明涉及热轧板带轧制控制领域，具体涉及一种粗轧机组变加速度轧制控制方法。 
背景技术
热轧板带生产线，工艺流程为：轧件在加热炉加热完毕出炉，经过由立辊E1、E2和平辊R1、R2组成的粗轧机组轧制，成为宽度和厚度符合要求的中间坯，然后经过精轧机组轧制成为最终产品带钢。 
热轧板带生产过程中，要求粗轧机组实现高速大压下轧制，以确保轧件在粗轧区域轧制时间最短、温降最小；这样既能够降低轧件出炉温度从而降低能耗，又能提高轧线产能从而降低电耗。 
轧件在粗轧机组进行往复轧制，轧制一次叫做一个道次；每个道次轧制时，轧件都需要首先从停止开始启动，启动加速到设定的轧机咬入速度，轧机咬入轧件后继续加速升速到设定的高轧制速度，之后根据设定的停止距离和加速度计算出开始降速的时间点，在此点开始降速，直至轧件被轧机抛出并停止运行；每个道次整个过程中，设定的轧机咬入速度和轧制速度都是设备能力上限，此时影响轧件轧制时间长短的关键因素是加速度。 
前期为了缩短轧件在粗轧区域的轧制时间，将粗轧机组的加速度设置到设备设计能力，由于实际轧件钢种和温度的不同导致其硬度不同，在较硬的钢种轧制过程中，轧机在升速轧制时频繁发生打滑或出现其传动电机跳闸，而无法轧制成功。 
后来为了避免上述频繁发生打滑或传动电机跳而导致的轧废问题，降低了粗轧机组的设置加速度，造成轧制时间相对增加、轧件温 降相对增大、对于较软轧件轧制时的设备能力浪费等。 
鉴于此，需要一种既能保证轧机在升速时不发生打滑或跳闸问题、又不会浪费轧机的加速度能力的方法。 
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种粗轧机组变加速度轧制控制方法，能保证轧机在升速时不发生打滑或跳闸又能充分利用轧机的加速度能力。 
本发明通过以下技术方案实现： 
一种粗轧机组变加速度轧制控制系统，包括如下模块： 
预报轧制力计算模块、带载判断模块、轧制力比较模块和轧机加速度调节模块； 
所述预报轧制力计算模块计算轧件的预报轧制力数据；所述带载判断模块判断粗轧机组是否带载，将是否带载信号传输给所述轧机加速度调节模块；所述轧制力比较模块接收所述预报轧制力计算模块计算的轧件的预报轧制力数据并与预先设置的轧制力数据的门槛值比较，将比较结果传输给所述轧机加速度调节模块；所述轧机加速度调节模块根据接收的粗轧机组是否带载信号和轧件的预报轧制力数据与预先设置的轧制力数据的门槛值比较的结果调节轧机的最大加速度。 
在上述技术方案中，所述轧制力比较模块中预先设置的轧制力数据的门槛值为轧机设计最大轧制力值的45%到80%。 
在上述技术方案中，所述轧制力比较模块接收所述预报轧制力计算模块计算的轧件的预报轧制力数据并与预先设置的轧制力数据的 门槛值比较； 
当轧件的预报轧制力小于上述选取的轧制力门槛值且轧机带载，则加速度调节模块将加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%；如果轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的75%到100%； 
当轧件的预报轧制力大于、等于上述预报轧制力门槛值且轧机带载则加速度调节模块将加速度设置为轧机设计的最大加速度值的25%到75%；如果轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%。 
一种粗轧机组变加速度轧制控制方法，包括如下步骤： 
选取轧制力数据的门槛值； 
轧件进入粗轧机组之前，计算轧件的预报轧制力数据，在其进入粗轧机组之后，判断粗轧机组是否带载； 
根据轧件的预报轧制力和上述选取的轧制力门槛值比较结果和轧机是否带载判断结果设置加速度。 
在上述技术方案中，所述轧制力数据的门槛值选取轧机设计最大轧制力值的45%到80%。 
在上述技术方案中，根据轧件的预报轧制力和上述选取的轧制力门槛值比较结果和轧机是否带载判断结果设置加速度的步骤中， 
当轧件的预报轧制力小于上述选取的轧制力门槛值且轧机带载，则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%；轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的75%到100%； 
当轧件的预报轧制力大于、等于上述预报轧制力门槛值且轧机带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的25%到75%；轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%。 
在上述技术方案中，所述粗轧机组是否带载通过安装在轧机下面的检测装置压头来检测。 
本发明利用预报轧制力计算模块、带载判断模块、轧制力比较模块和轧机加速度调节模块，根据选取的轧制力数据的门槛值、预报轧制力、轧机带载情况调节轧机的最大加速度值，实现轧机在升速轧制时根据轧件的硬度来自动降低加速度、轧机在空载时自动将加速度提升到最大。 
附图说明
图1为本发明实施例提供的变加速技术实施前的实际轧制时加速度数据图。 
图2为本发明实施例提供的变加速技术实施后的实际轧制时加速度数据图。 
图1和图2中按从上到下顺序，第一条线代表轧机加速度，第二条线代表轧机带载或空载；横坐标代表时间；左纵坐标代表轧机加速度值，单位m/s2；右纵坐标代表轧机带载或空载，1表示带载，0表示空载； 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。 
实施例1 
以生产典型冷轧料钢种SPHC为例，规格：厚度2.3mm，宽度1100mm。 
预报轧制力数据的门槛值，此门槛值选取范围为本实施例中轧机设计最大轧制力40000KN的45%到80%，本实施例取45%，也即18000KN； 轧机设计的最大加速度为1.75m/s2；轧机是否已经带载，靠安装在轧机下面的检测装置压头来检测。 
当预报轧制力小于上述预报轧制力门槛值时，若轧机带载则加速度设置为最大加速度的50%到100%，本实施例取85.7%也即1.5m/s2，若轧机不带载则加速度设置为最大加速度的75%到100%，此处取100%也即1.75m/s2。 
当预报轧制力大于、等于上述预报轧制力门槛值时，若轧机带载则加速度设置为最大加速度的25%到75%，此处取42.8%也即0.75m/s2，若轧机不带载则加速度设置为最大加速度的50%到100%，此处取71.4%也即1.25m/s2。 
本实施例使用的轧件在其进入粗轧机组之前，接收其预报的轧制力数据为19200KN。 
对此块轧件，在其进入粗轧机组之后，接收其粗轧机组是否带载数据。 
由于接收的预报轧制力19200KN大于、等于预报轧制力门槛值18000KN，所以轧机带载时的加速度设置为0.75m/s2，轧机不带载时的加速度设置为1.25m/s2。 
实际现场轧制过程，是严格按照上述的设定数据进行的；如图2所示，在轧机5个道次轧制中，轧件的不带载时的加速度1.25m/s2充满了所有轧机非带载的间隙，只要轧机空载，则加速度立即升到最大。 
上述技术的实现，如图1和图2对比可知，使得同钢种规格轧件 在粗轧轧制的时间平均缩短了5.9s，轧件在粗轧区域的温降减小了7℃；热轧线每年的产能提高了8.9万吨，同时大大降低了吨钢能耗。 
实施例2 
以生产典型硅钢钢种S30Y为例，规格为：厚度2.3mm、宽度1120mm。 
预报轧制力数据的门槛值，此门槛值选取范围为本实施例中轧机设计最大轧制力40000KN的45%到80%，本实施例取50%，也即20000KN；轧机设计的最大加速度为1.75m/s2；轧机是否已经带载，靠安装在轧机下面的检测装置压头来检测。 
当预报轧制力小于上述预报轧制力门槛值时，若轧机带载则加速度设置为最大加速度的50%到100%，本实施例取85.7%也即1.5m/s2，若轧机不带载则加速度设置为最大加速度的75%到100%，此处取100%也即1.75m/s2。 
当预报轧制力大于、等于上述预报轧制力门槛值时，若轧机带载则加速度设置为最大加速度的25%到75%，此处取42.8%也即0.75m/s2，若轧机不带载则加速度设置为最大加速度的50%到100%，此处取71.4%也即1.25m/s2。 
本实施例使用的轧件在其进入粗轧机组之前，接收其预报的轧制力数据为25600KN。 
对此块轧件，在其进入粗轧机组之后，接收其粗轧机组是否带载数据。 
由于接收的预报轧制力25600KN大于、等于预报轧制力门槛值 20000KN，所以轧机带载时的加速度设置为0.75m/s2，轧机不带载时的加速度设置为1.25m/s2。 
实际现场轧制过程，是严格按照上述的设定数据进行的；在轧机5个道次轧制中，轧件的不带载时的加速度1.25m/s2充满了所有轧机非带载的间隙，只要轧机空载，则加速度立即升到最大。 
本实施例使得同钢种规格轧件在粗轧轧制的时间平均缩短了7.3s，轧件在粗轧区域的温降减小了8.3℃；热轧线每年的产能提高了11.01万吨，同时大大降低了吨钢能耗。 
本发明的原理在于，当预报轧制力越大，则轧机负荷越大，越容易产生不稳定的打滑废钢事故，此时加速度不宜过高。由于轧机带载后处于高负荷状态，此时容易发生轧件打滑废钢事故，所以加速度不宜过高；而轧机空载状态时负荷为零，此时没有任何废钢事故的隐患，因此将加速度提高最高，以尽量缩短轧制时间和轧件的温度降低量。 
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本材料的技术实施方案而非限制，尽管参照较佳实施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 (7)

1.一种粗轧机组变加速度轧制控制系统，其特征在于：包括如下模块：
预报轧制力计算模块、带载判断模块、轧制力比较模块和轧机加速度调节模块；
所述预报轧制力计算模块计算轧件的预报轧制力数据；所述带载判断模块判断粗轧机组是否带载，将是否带载信号传输给所述轧机加速度调节模块；所述轧制力比较模块接收所述预报轧制力计算模块计算的轧件的预报轧制力数据并与预先设置的轧制力数据的门槛值比较，将比较结果传输给所述轧机加速度调节模块；所述轧机加速度调节模块根据接收的粗轧机组是否带载信号和轧件的预报轧制力数据与预先设置的轧制力数据的门槛值比较的结果调节轧机的最大加速度。
2.如权利要求1所述的粗轧机组变加速度轧制控制系统，其特征在于：所述轧制力比较模块中预先设置的轧制力数据的门槛值为轧机设计最大轧制力值的45%到80%。
3.如权利要求1所述的粗轧机组变加速度轧制控制系统，其特征在于：所述轧制力比较模块接收所述预报轧制力计算模块计算的轧件的预报轧制力数据并与预先设置的轧制力数据的门槛值比较；
当轧件的预报轧制力小于上述选取的轧制力门槛值且轧机带载，则加速度调节模块将加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%；如果轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的75%到100%；
当轧件的预报轧制力大于、等于上述预报轧制力门槛值且轧机带载则加速度调节模块将加速度设置为轧机设计的最大加速度值的25%到75%；如果轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%。
4.一种粗轧机组变加速度轧制控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
选取轧制力数据的门槛值；
轧件进入粗轧机组之前，计算轧件的预报轧制力数据，在其进入粗轧机组之后，判断粗轧机组是否带载；
根据轧件的预报轧制力和上述选取的轧制力门槛值比较结果和轧机是否带载判断结果设置加速度。
5.如权利要求4所述的粗轧机组变加速度轧制控制方法，其特征在于：所述轧制力数据的门槛值选取轧机设计最大轧制力值的45%到80%。
6.如权利要求4所述的粗轧机组变加速度轧制控制方法，其特征在于：根据轧件的预报轧制力和上述选取的轧制力门槛值比较结果和轧机是否带载判断结果设置加速度的步骤中，
当轧件的预报轧制力小于上述选取的轧制力门槛值且轧机带载，则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%；轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的75%到100%；
当轧件的预报轧制力大于、等于上述预报轧制力门槛值且轧机带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的25%到75%；轧机不带载则加速度设置为轧机设计的最大加速度值的50%到100%。
7.如权利要求4所述的粗轧机组变加速度轧制控制方法，其特征在于：所述粗轧机组是否带载通过安装在轧机下面的检测装置压头来检测。
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