CN104117599A

CN104117599A - 一种夹送辊辊缝的控制方法

Info

Publication number: CN104117599A
Application number: CN201310156184.6A
Authority: CN
Inventors: 赵河山; 朱华; 杨光; 王维
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2033-04-28
Also published as: CN104117599B

Abstract

一种夹送辊辊缝的控制方法，包括：（1）划分带钢厚度等级和材料含硅量等级；（2）采集带钢材料特性数据；（3）分别建立低牌号、中牌号、高牌号材料含硅量数据统计表，得到与带钢厚度等级、材料含硅量等级对应的上下夹送辊辊缝间距的历史实绩值和历史设定值；（4）带钢进入机组,根据带钢厚度等级，确定带钢厚度设定值T；（5）根据材料含硅量等级数据统计表，确定本次带钢的间距控制系数Ｋ；（6）计算上下夹送辊辊缝间距最终设定值G，G=T*K，G为夹送辊辊缝间距最终设定值，T为带钢厚度设定值。根据本发明，精度控制准确，扩展性、适应性强，使得钢带带头可正常夹送穿带,避免缺陷产生，带钢成材率高。

Description

一种夹送辊辊缝的控制方法

技术领域

本发明涉及一种夹送辊辊缝控制方法，特别涉及一种用于生产电工钢产品的精整机组中与圆盘剪配合使用的夹送辊辊缝的控制方法。

背景技术

精整机组的圆盘剪是确保带钢边部剪切整齐的重要设备，而圆盘剪之后与其相配合的夹送辊是决定圆盘剪是否能够顺利开始剪切的关键设备之一。

图1是圆盘剪剪切带钢边部的示意图。为了能够保证圆盘剪能够平稳顺利地开始对带钢进行剪切，一般要在圆盘剪后安置一个夹送辊，夹住带钢头部平稳送至卷取机或张紧/制动装置中并建立一定的张力。夹送辊夹送带钢的力度不能太大，太大就会拉住带钢在圆盘剪中进行窜动，这样会导致带钢表面的涂层或者赃物留在上下夹送辊辊缝的端面形成结瘤并导致后续生产中过程中在带钢上面产生压印，但是夹送力度又不能太小，太小则会在夹送辊辊缝中打滑。只要辊缝设定不合理，就会导致带钢头部较多缺陷产生，严重影响成材率。

夹送辊的夹送力度与夹送辊辊缝、带钢厚度、带钢含硅量密切相关，这一方面是用户对产品质量的要求，另一方面也是冷轧工艺提高成材率的要求，因此如何能够迅速有效地根据这些影响因素调节夹送辊辊缝至最合适的位置，使带钢能够顺利地开始进行剪切，这是一个在业内普遍受到关注和需亟待解决的重要课题。

现有做法是根据带钢厚度等级，现场得到一个经验值，通过调整上下夹送辊辊缝间距来控制夹送辊辊缝，如图2所示。此时，每次带钢厚度等级进行切换的时候，是手工使用扳手调节螺母高度到相应的位置。表1是现有的夹送辊辊缝调节设定值表。

表1：夹送辊辊缝调节设定值

带钢厚度（mm）	上下辊辊缝间距设定值（mm）
		0.10≤H＜0.18	0.05
0.18≤H＜0.30	0.1
		0.30≤H＜0.45	0.25
0.45≤H＜0.55	0.40
		0.55≤H＜0.70	0.55

现有控制方法存在两个关键的缺陷是：一是精度控制不准：主要表现在设定夹送辊辊缝无规律可查，是一种经验值，操作员时常手动调整夹送辊辊缝设定值。二是扩展性不强，适应性差：主要表现在夹送辊辊缝设定值根据带钢厚度规格确定上，当带钢材料特性变化时，尤其是对于电工钢产品来说，含硅量从0.10%到3.5%波动，不同含硅量的材料强度和表面特性差别非常的大，如果仍是使用同规格厚度相对应的夹送辊辊缝设定值，就会导致带头无法正常夹送穿带带头较多缺陷产生，带钢成材率低。

发明内容

为解决现有控制方法中存在的上述缺点，本发明提供一种夹送辊辊缝控制方法，所述夹送辊辊缝控制方法特别用于生产电工钢产品的精整机组中与圆盘剪配合使用的夹送辊辊缝的控制方法。

根据本发明，使用一台间隙调节用的步进马达来控制上下夹送辊辊缝之间的间隙，根据经验值和不同带钢厚度及材料特性，决定夹送辊辊缝设定值的精准度及自动适应不同材料特性的带钢生产，通过调整夹送辊辊缝设定值精度达到最佳和最准，以提高带钢头部夹送的稳定性，确保带钢质量并保证生产线持续稳定生产。

根据本发明，精度控制准确，扩展性、适应性强，当带钢，特别是电工钢带钢厚度、材料特性变化时，例如，含硅量从0.10%到3.5%波动，不同含硅量的材料强度和表面特性差别非常大时针对不同规格厚度设定相对应的夹送辊辊缝设定值，使得钢带带头可正常夹送穿带避免缺陷产生，带钢成材率高。

为实现上述目的，本发明的一种夹送辊辊缝的控制方法技术方案如下：

一种夹送辊辊缝的控制方法，所述方法包括以下步骤：

（1）划分带钢厚度等级和材料含硅量等级，所述带钢厚度等级为5个，材料含硅量等级为低牌号、中牌号、高牌号3个等级；

（2）采集带钢材料特性数据；所述带钢材料特性数据包括：带钢厚度及带钢厚度等级、材料含硅量、上下夹送辊辊缝间距的历史实绩值、上下夹送辊辊缝间距的历史设定值；

（3）根据带钢厚度等级、材料含硅量，分别建立低牌号、中牌号、高牌号材料含硅量数据统计表，分别得到与带钢厚度等级、材料含硅量等级对应的上下夹送辊辊缝间距的历史实绩值和历史设定值；

（4）带钢进入机组,准备生产,根据带钢厚度等级，确定带钢厚度设定值T；

（5）根据材料含硅量等级数据统计表，确定读取上下夹送辊辊缝间距的适应本次带钢的间距控制系数Ｋ；

（6）根据已经确定的带钢厚度设定值和上下夹送辊辊缝间距的适应本次带钢的间距控制系数Ｋ,计算上下夹送辊辊缝间距最终设定值G，

G=T*K，

G为夹送辊辊缝间距最终设定值，

T为带钢厚度设定值。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，在步骤（3）之后，根据所述数据统计表，对数据进行统计处理，确定上下夹送辊辊缝间距的各历史间距控制系数Ｋ’，

在步骤（5）根据材料含硅量等级表，及根据各历史间距控制系数Ｋ’，确定读取上下夹送辊辊缝间距的适应本次带钢的间距控制系数Ｋ。

在步骤（3）之后，根据所述数据统计表，对数据进行统计处理过程如图4。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，带钢厚度等级及其厚度设定值T取值如下：

带钢厚度H（mm）	带钢厚度等级	带钢厚度设定值T(mm)
			0.10≤H＜0.18	1	0.15-0.19
0.18≤H＜0.30	2	0.20-0.34
			0.30≤H＜0.45	3	0.35-0.45
0.45≤H＜0.55	4	0.50-0.60
			0.55≤H＜0.70	5	0.65-0.75

。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，材料含硅量等级设定如下：

材料含硅量（质量％）	材料含硅量等级
		0.1≤P＜1.2	低牌号
1.2≤P＜2.2	中牌号
		2.2≤P＜3.5	高牌号

。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，所述的上下夹送辊辊缝间距控制系数分别为：低牌号时候间距控制系数K为0.69-0.75，中牌号时候间距控制系数K为0.76-0.83，高牌号时候间距控制系数K为0.84-0.90。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，所述步骤（4）中确定带钢厚度设定值T的取值：根据厚度等级表，查找实际生产的带钢厚度对应的带钢厚度设定值。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，确定读取上下夹送辊辊缝间距控制系数K取值：根据材料含硅量等级表，查找实际生产的带钢材料含硅量对应的辊缝间距控制系数K。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，上下夹送辊辊缝间距的适应本次带钢的间距控制系数Ｋ取值由对上下夹送辊辊缝间距的各历史间距控制系数Ｋ’取平均值得到。

根据本发明所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，上下夹送辊辊缝间距的适应本次带钢的间距控制系数Ｋ取值由对上下夹送辊辊缝间距的各历史间距控制系数Ｋ’取5-10次的平均值得到。

本发明的上下夹送辊辊缝间距控制方法从单一的按带钢厚度控制转换为按带钢材料含硅量和厚度结合运算，控制数据有规律可查，目标控制精度高，操作更简便，适应性更广泛。本发明的方法适应不同材料的带钢特性生产，带钢开始剪切的顺行率大大提升，降低带头带钢损伤量，带钢综合成材率提高。

根据本发明的一种夹送辊辊缝的控制方法，当生产带钢材料特性发生变化时，无须操作员手动调整。自动适应生产性强，确保了生产线持续稳定生产。

附图说明

图1为圆盘剪剪切带钢边部示意图；

图2为现有夹送辊辊缝调节方法示意图；

图3为本发明的夹送辊辊缝控制方法流程图；

图4为根据低牌号、中牌号及高牌号3张材料含硅量数据统计表,对测量数据进行统计处理,确定上下夹送辊辊缝间距控制系数的流程图；

图5为下一卷带钢进入机组,准备生产,根据带钢厚度等级表，确定带钢厚度设定值T的流程图；

图6为下一卷带钢进入机组,准备生产,根据带钢材料含硅量,确定读取上下夹送辊辊缝间距控制系数K的流程图；

图7为本发明的上下夹送辊辊缝控制关系。

图中，1为上夹送辊，2为下夹送辊，3为调节螺钉。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明。

图3为本发明的夹送辊辊缝控制方法流程图。

如图所示，步骤301为划分带钢厚度等级和材料含硅量等级；是将生产的带钢按厚度划分为5个带钢厚度等级，将带钢按材料含硅量划分成低牌号、中牌号、高牌号3个材料含硅量等级。如表2和表3所示的带钢厚度等级表与材料含硅量等级表。

表2：带钢厚度等级表

带钢厚度（mm）	带钢厚度等级	带钢厚度设定值T(mm)
			0.10≤H＜0.18	1	0.15-0.19
0.18≤H＜0.30	2	0.20-0.34
			0.30≤H＜0.45	3	0.35-0.45
0.45≤H＜0.55	4	0.50-0.60
			0.55≤H＜0.70	5	0.65-0.75

表3：材料含硅量表

材料含硅量	材料含硅量等级
		0.1≤P＜1.2	低牌号
1.2≤P＜2.2	中牌号
		2.2≤P＜3.5	高牌号

带钢厚度实绩值是一个连续变化的数值，但是在系统中由于数据表容量有限不能按照实绩值进行变化，所以会对某一个范围的厚度按照某一个特定的有代表性的厚度值进行设定控制，比如一个厚度实绩为0.158mm的钢卷，那么在0.10≤T＜0.18范围内，我们就用0.15这个有代表性的典型值进行代表。

采集带钢材料特性数据（步骤302），包括钢卷号、带钢厚度、上下夹送辊辊缝间距值和材料含硅量。设定值包括上下夹送辊辊缝间距值和带钢厚度等级。其表结构如下:

根据5个带厚度等级及3个材料含硅量,建立低牌号、中牌号、高牌号3张数据统计表（步骤303）。将采集的数据按低牌号类带钢有5个厚度建立数据统计，中牌号、高牌号使用同样方法建立数据统计。如表4、表5、表6所示。

表4：低牌号数据统计表

表5：中牌号数据统计表

表6：高牌号数据统计表

根据带钢材料含硅量确定夹送辊辊缝间距控制系数，也就是说，根据低牌号、中牌号、高牌号统计表，作线性分析的结果，分别确定低牌号、中牌号、高牌号三种钢的夹送辊辊缝间距控制系数。

间距控制系数的取得办法,对5个带钢厚度等级计算夹送辊辊缝间距控制系数并求和,再将和值取均值，步骤描述如图4所示（步骤304）。

表中，夹送辊辊缝间距历史实绩值为历史的实绩最佳数据，通过这个来统计一个规律以便确定下一次同类钢卷的最佳设定值。

对低牌号，利用低牌号数据统计表进行处理，选择带钢厚度等级3，夹送辊辊缝实绩值为0.26、带钢厚度设定值为0.35。夹送辊辊缝的特征值k=0.26/0.35,对5-10个带钢厚度等级计算夹送辊辊缝间距控制系数并求和,再将和值取均值。结果，低牌号夹送辊辊缝间距控制系数K为0.69。同理分别计算出中牌号夹送辊辊缝间距控制系数为0.76、高牌号夹送辊辊缝间距控制系数0.84。具体方法如图4所示。

步骤305为下一卷带钢进入机组,准备生产,根据带钢厚度等级表，确定带钢厚度设定值。将统计分析结果应用到实际生产的钢卷，遍历厚度等级表，查找实际生产的带钢厚度对应的带钢厚度设定值。

步骤306为下一卷带钢进入机组,准备生产,根据带钢材料含硅量,确定读取夹送辊辊缝间距控制系数。将统计分析结果应用到实际生产的钢卷，遍历带钢材料含硅量表，查找实际生产的带钢材料含硅量对应的夹送辊辊缝间距控制系数。具体方法如图6所示。

根据带钢厚度设定值和夹送辊辊缝间距控制系数计算夹送辊辊缝设定值（步骤307）。

图4为根据低牌号、中牌号、高牌号3张数据统计表,对测量数据进行统计处理,确定夹送辊辊缝间距控制系数的流程图。如图所示，确定夹送辊辊缝间距控制系数的方法包括以下步骤：

打开低牌号数据统计表（步骤401）；低牌号夹送辊辊缝间距控制系数初始值K1=0，厚度等级计数器初始值i=0（步骤402）。

厚度等级总共5个，从厚度等级1～5，循环5次，遍历低牌号数据统计表，条件满足继续步骤404，5次遍历低牌号数据统计表完成，条件不满足，继续步骤405。（步骤403）。

计算i厚度等级的夹送辊辊缝间距控制系数，K1[i]=夹送辊辊缝实绩值[i]/带钢厚度设定值[i]，累计夹送辊辊缝间距控制系数K1=K1+K1[i]。厚度等级计数器加1，下次循环；重复步骤403。（步骤404）。

取5个厚度等级的均值，确定低牌号夹送辊辊缝间距控制系数（步骤405）；打开中牌号数据统计表（步骤406）；中牌号夹送辊辊缝间距控制系数初始值K2=0，厚度等级计数器初始值i=0（步骤407）。

从厚度等级1～5，循环5次，遍历中牌号数据统计表，条件满足继续步骤409，5次遍历中牌号数据统计表完成，条件不满足，继续步骤410。（步骤408）。

计算i厚度等级的夹送辊辊缝间距控制系数K2[i]=夹送辊辊缝实绩值[i]/带钢厚度设定值[i]，累计夹送辊辊缝间距控制系数，厚度等级计数器加1，下次循环，重复步骤408。（步骤409）。

取5个厚度等级的均值，确定中牌号夹送辊辊缝间距控制系数（步骤410）；打开高牌号数据统计表（步骤411）；高牌号夹送辊辊缝间距控制系数初始值K3=0，厚度等级计数器初始值i=0（步骤412）。

从厚度等级1～5，循环5次，遍历高牌号数据统计表，条件满足继续步骤414，5次遍历高牌号数据统计表完成，条件不满足，继续步骤415（步骤413）。

计算i厚度等级的夹送辊辊缝间距控制系数K3[i]=夹送辊辊缝实绩值[i]/带钢厚度设定值[i]，累计夹送辊辊缝间距控制系数，厚度等级计数器加1，下次循环；重复步骤413（步骤414）。

取5个厚度等级的均值，确定高牌号夹送辊辊缝间距控制系数。（步骤415）。

图5为下一卷带钢进入机组,准备生产,根据带钢厚度等级表，确定带钢厚度设定值的流程图。如图所示，确定带钢厚度设定值的方法包括以下步骤：

打开带钢厚度等级表（步骤501），带钢厚度设定值初始值T_p=0，厚度等级计数器初始值i=0（步骤502）。定义厚度等级表下限TL[i]，厚度等级表上限TU[i]为1维数组（步骤502）。

从厚度等级1～5，循环5次，遍历带钢厚度等级表，条件满足继续步骤504，5次遍历带钢厚度等级表完成，条件不满足，继续步骤505（步骤503）。

判断带钢厚度是否满足TL[i]<带钢厚度<=TU[i]，当前带钢厚度在i厚度等级中，条件不满足，继续步骤506，条件满足，继续步骤507（步骤504）。

当前生产的带钢厚度不在生产控制范围，输出出错信息。（步骤505）

厚度等级计数器加1，下次循环；重复步骤503，（步骤506）。

T=带钢厚度设定值[i]，当前带钢厚度在i厚度等级中，取得对应的带钢厚度设定值，（步骤507）。

图6为下一卷带钢进入机组,准备生产,根据带钢材料含硅量,确定读取上下夹送辊辊缝间距控制系数的流程图。如图所示，确定读取上下夹送辊辊缝间距控制系数的方法包括以下步骤：

打开材料含硅量等级与夹送辊辊缝间距控制系数关系表（步骤601）。材料含硅量等级计数器初始值i=0,定义材料含硅量下限PL[i]，材料含硅量上限PU[i]为1维数组（步骤602）。

材料含硅量等级总共3个，从等级1～3，循环3次，遍历材料含硅量等级与夹送辊辊缝间距控制系数关系表，条件满足继续步骤604，3次遍历材料含硅量等级与夹送辊辊缝间距控制系数关系表完成，条件不满足，继续步骤605，（步骤603）。

判断材料含硅量是否满足PL[i]<=材料含硅量<PU[i]，当前带钢材料含硅量在i材料含硅量等级中，条件不满足，继续步骤606，条件满足，继续步骤607，（步骤604）。

当前生产的带钢材料含硅量不在生产控制范围，输出出错信息，（步骤605）。

材料含硅量等级计数器加1，下次循环；重复步骤603。（步骤606）

当前带钢材料含硅量在i材料含硅量等级中，取得对应的上下夹送辊辊缝间距控制系数K=上下夹送辊辊缝间距控制系数[i]，（步骤607）。

根据带钢厚度设定值和夹送辊辊缝间距控制系数计算上下夹送辊辊缝设定值G，G应满足：

G=T*K

式中：G上下夹送辊辊缝设定值；T：带钢厚度设定值；K：夹送辊辊缝间距控制系数。

表7为本发明的上下夹送辊辊缝(最终)设定值G控制参数表。

根据带钢材料特性强度的变化及统计分析的结果，确定其上下夹送辊辊缝间距控制系数，并通过特征值与带钢设定厚度结合计算出上下夹送辊辊缝设定值，突破了原来只能根据经验值控制上下夹送辊辊缝的方法；根据计算出的上下夹送辊辊缝设定值，准确控制上下夹送辊辊缝间隙及自动适应新材料的带钢生产，以提高带钢头部夹送的稳定性，确保带钢质量并保证生产线持续稳定生产。

当带钢材料含硅量发生变化时，根据带钢材料含硅量分类，自动计算出夹送辊辊缝设定值，使其最适合的当前带钢特性。

图7为本发明的上下夹送辊辊缝控制关系。如图所示，X轴表示带钢厚度等级，Y轴表示夹送辊辊缝值，根据统计分析的结果，将生产带钢按材料含硅量划分成低牌号、中牌号和高牌号3个材料含硅量等级。所以，上下夹送辊辊缝设定值曲线有3条。相比现有控制方法，本发明的设定值更加接近实绩值。

Claims

1.一种夹送辊辊缝的控制方法，所述方法包括以下步骤：

G=T*K，

G为夹送辊辊缝间距最终设定值，

T为带钢厚度设定值。

2.如权利要求1所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，在步骤（3）之后，根据所述数据统计表，对数据进行统计处理，确定上下夹送辊辊缝间距的各历史间距控制系数Ｋ’，

3.如权利要求1或2所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，带钢厚度等级及其厚度设定值T取值如下：

。

4.如权利要求1或2所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，材料含硅量等级设定如下：

材料含硅量（质量％）材料含硅量等级 0.1≤P＜1.2 低牌号 1.2≤P＜2.2 中牌号 2.2≤P＜3.5 高牌号

。

5.如权利要求1或2所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，所述的上下夹送辊辊缝间距控制系数分别为：低牌号时候间距控制系数K为0.69-0.75，中牌号时候间距控制系数K为0.76-0.83，高牌号时候间距控制系数K为0.84-0.90。

6.如权利要求1或2所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，所述步骤（4）中确定带钢厚度设定值T的取值：根据厚度等级表，查找实际生产的带钢厚度对应的带钢厚度设定值。

7.如权利要求2所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，确定读取上下夹送辊辊缝间距控制系数K取值：根据材料含硅量等级表，查找实际生产的带钢材料含硅量对应的辊缝间距控制系数K。

8.如权利要求7所述的一种夹送辊辊缝的控制方法，其特征在于，上下夹送辊辊缝间距的适应本次带钢的间距控制系数Ｋ取值由对上下夹送辊辊缝间距的各历史间距控制系数Ｋ’取5-10次的平均值得到。