CN104772345A - 热轧带钢带头带尾的自动监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热轧带钢带头带尾的自动监控方法，包括如下步骤：步骤S11，启动除磷箱的入口夹送辊和出口夹送辊的辊缝和转速的实时测量功能；步骤S12，判断入口夹送辊的辊缝和转速是否满足第一报警条件，如果满足第一报警条件，则执行步骤S14，否则，执行步骤S13；步骤S13，判断出口夹送辊的辊缝和转速是否满足第二报警条件，如果满足第二报警条件，则执行步骤S14，否则，执行步骤S12；步骤S14，输出报警信息，并停止进钢。该方法在降低操作人员劳动强度的同时提高了监控的可靠性，降低了产生废钢的风险并防止事故扩大化，提高了热轧带钢生产的稳定性。

Description

热轧带钢带头带尾的自动监控方法

技术领域

本发明涉及热轧带钢过程中的自动监控方法，特别是对飞剪切头切尾之后的带头带尾现象进行自动监控的方法。

背景技术

热轧带钢的工艺流程包括加热、粗轧、精轧、卷取等工序。图1为现有技术中热轧带钢生产线的示意图。根据轧制计划，将板坯装入步进式加热炉1。板坯被加热到工艺规定的目标温度以后，被运输至粗轧机组2。粗轧机组2将厚度为200～250mm的板坯轧制成厚度为38～60mm的中间坯后，通过最佳化剪切系统3的测量进入精轧机组。经过四连杆式飞剪4进行切头切尾，然后进入除鳞箱5进行除鳞，再经过F1至F7机架组成的精轧连轧机6之后，轧制成厚度为1.2～25.4mm的成品带钢。带钢出F7机架后经过层流冷却设备7，将其温度冷却至规定的温度，最后被送入卷取机8卷取成钢卷。

在上述热轧带钢的工艺流程中，中间坯在进入精轧之前要进行切头切尾操作，这是因为粗轧机组轧制后，中间坯的头尾会呈现舌头、鱼尾等不规则的形状，为了保障后续生产的稳定性以及保护后续生产线上的轧辊不易受损，需要将中间坯头尾的不规则形状部分以及冷点切除。

正常情况下，被飞剪剪掉的舌头、鱼尾会自动落入置于飞剪下方的铁头斗内。但在某些异常情况下，比如检测异常、飞剪本体及刀架磨损或剪切附加值设置不合理等情况下，会出现舌头或鱼尾未完全切除或未掉落至铁头斗内，从而舌头、鱼尾被带钢带入飞剪之后的生产线，即造成带头、带尾现象。

出现带头、带尾的危害很大，舌头、鱼尾被带入轧机会形成叠轧废钢，造成非常严重的后果。但带头、带尾现象又难以完全避免，所以其一直是影响热连轧生产稳定性的重大隐患。

目前，飞剪的切头切尾操作是否正常以及是否发生带头、带尾现象都是由操作人员进行监控的。但人工监控带头带尾存在以下弊端：

1、工作量大：需要操作人员对飞剪的每次动作进行细致地监控；

2、可靠性差：由于是操作人员用肉眼对CRT终端进行观察，受现场环境、舌头或鱼尾大小、掉落角度等客观因素的影响，或由于操作人员的疲劳、精力不集中、观察不仔细等主观原因，极易发生观察不到或观察不清的情况，从而造成漏检或误判；

3、反应时间长：从操作人员发现带头带尾现象到采取措施停止进钢的反应时间有可能会比较长，即干预不及时，其后果有可能会导致舌头或鱼尾被带入精轧机导致叠轧废钢；也有可能舌头或鱼尾被带入立辊和第一架轧机之间，由于此区域空间狭小，行车不能起吊，往往需要较长时间进行处理，导致事故扩大化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动实时监控带头带尾的方法，在降低操作人员劳动强度的同时提高监控的可靠性，并及时地控制系统停止进钢，以降低产生废钢的风险和防止事故扩大化，提高热轧带钢生产的稳定性。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种热轧带钢带头带尾的自动监控方法，该方法包括以下步骤：

S11.启动除磷箱的入口夹送辊和出口夹送辊的辊缝和转速的实时测量功能；

S12.判断该入口夹送辊的辊缝和转速是否满足第一报警条件，如果满足第一报警条件，则执行步骤S14，如果不满足第一报警条件，则执行步骤S13；

S13.判断该出口夹送辊的辊缝和转速是否满足第二报警条件，如果满足第二报警条件，则执行步骤S14，如果不满足第二报警条件，则执行步骤S12；

S14.输出报警信息，并停止进钢。

具体地，所述第一报警条件包括：

该入口夹送辊辊缝的实时测量值与该入口夹送辊辊缝的设定值的差值大于或等于第一门限；或

该入口夹送辊转速的设定值与该入口夹送辊转速的实时测量值的差值大于或等于第二门限。

具体地，所述第二报警条件包括：

该出口夹送辊辊缝的实时测量值与该出口夹送辊辊缝的设定值的差值大于或等于第三门限；或

该出口夹送辊转速的设定值与该出口夹送辊转速的实时测量值的差值大于或等于第四门限。

具体地，所述第一门限为该入口夹送辊辊缝的设定值的20～80%，所述第二门限为该入口夹送辊转速的设定值的50～80%。

优选地，所述第一门限为该入口夹送辊辊缝的设定值的50%，所述第二门限为该入口夹送辊转速的设定值的50%。

具体地，所述第三门限为该出口夹送辊辊缝的设定值的20～80%，所述第四门限为该出口夹送辊转速的设定值的50～80%。

优选地，所述第三门限为该出口夹送辊辊缝的设定值的50%，所述第四门限为该出口夹送辊转速的设定值的50%。

本发明中，入口夹送辊包括入口上夹送辊和入口下夹送辊；出口夹送辊包括出口上夹送辊和出口下夹送辊。

所述入口夹送辊辊缝是指入口上夹送辊辊面与入口下夹送辊辊面之间的最短距离；出口夹送辊辊缝是指出口上夹送辊辊面与出口下夹送辊辊面之间的最短距离。

由于入口上夹送辊与入口下夹送辊为联动，出口上夹送辊与出口下夹送辊为联动。因此，所述入口夹送辊转速可以通过测量入口上夹送辊转速或入口下夹送辊转速得到；所述出口夹送辊转速可以通过测量出口上夹送辊或出口下夹送辊转速得到。

与现有技术相比，本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法的有益效果在于：

1、降低了操作人员的劳动强度：操作人员不用对每次飞剪进行细致地观察，而只需留意输出的报警信息；

2、提高了判断的可靠性：通过对除磷箱的夹送辊的辊缝和转速的实时测量来判断是否发生带头、带尾现象，可以由计算机控制系统轻易地实现，同时加以人工的辅助监控，可有效地避免漏检和误判；

3、大大降低了反应时间：本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法可以由计算机控制系统轻易地实现，在舌头或鱼尾进入轧机之前即可被检出，并迅速自动做出停止进钢的控制，及时干预，大大降低了产生废钢以及事故扩大化的风险，有效地提高了热轧带钢的生产稳定性。

附图说明

图1为现有技术热轧带钢生产线的示意图；

图2为除磷箱5的结构示意图；

图3为带头和带尾现象的示意图；

图4为舌头通过除磷箱5入口夹送辊的情况示意图；

图5为鱼尾通过除磷箱5入口夹送辊的情况示意图；

图6为本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法的流程图；

图7为本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法的一个实施方式的流程图。

附图标记说明：

1加热炉；2粗轧机组；3剪切系统；4四连杆式飞剪；5除鳞箱；6精轧连轧机；7层流冷却设备；8卷取机；51入口上夹送辊；52入口下夹送辊；53水收集器；54除磷箱辊道；55上水集管；56下水集管；57出口上夹送辊；58出口下夹送辊；9带钢；91舌头；92鱼尾。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法作进一步地详细描述。

图3为带头和带尾现象的示意图。带钢9的头部被飞剪4剪切后，舌头91与带钢9未完全分离，而是搭在带钢9上，以折叠的形式进入除鳞箱5。类似地，带钢9的尾部被飞剪4剪切后，鱼尾92与带钢9未完全分离，以折叠的形式进入除鳞箱5。

图2为除磷箱5的结构示意图。除磷箱5包括入口上夹送辊51、入口下夹送辊52、水收集器53、除磷箱辊道54、上水集管55、下水集管56、出口上夹送辊57和出口下夹送辊58。除磷箱5的夹送辊的辊缝在带钢进入前处于位置控制状态，会按照带钢的实际厚度进行辊缝设定。正常情况下，由于辊缝设定偏差、带钢头部板形或带钢头部冲击夹送辊等原因导致的夹送辊的辊缝变化均在辊缝设定值的10%以内。但在发生带头、带尾现象的情况下，夹送辊的辊缝会远大于设定值。

参考图4，为舌头通过除磷箱入口夹送辊的情况示意图。带钢9的头部被剪切但舌头91与带钢9未完全分离，以折叠的形式进入除磷箱5。其入口上夹送辊51会被折叠部分向上顶起，此时，入口夹送辊的辊缝将远远大于该入口夹送辊的辊缝设定值。参考图5，为鱼尾通过除磷箱入口夹送辊的情况示意图。带钢9的尾部被剪切但鱼尾92与带钢9未完全分离，以折叠的形式进入除磷箱5。其入口上夹送辊51会被折叠部分向上顶起，此时，入口夹送辊的辊缝将远远大于该入口夹送辊的辊缝设定值。同样地，当舌头或鱼尾与带钢的折叠部分进入出口夹送辊时，也会出现辊缝的明显波动。

此外，由于冲击受阻，当舌头或鱼尾与带钢的折叠部分进入入口或出口夹送辊时，夹送辊的转速也会出现明显地波动，其实际转速会明显低于设定转速。

对实际数据分析，在通常情况下，除磷箱夹送辊的辊缝和转速的波动都在设定值的10%以内。当带头或带尾现象发生时，夹送辊的辊缝的增大量会达到辊缝设定值的20%以上，夹送辊的转速的减小量会达到转速设定值的50%以上。

因此，对入口夹送辊或出口夹送辊的辊缝和转速波动进行实时检测，就可以实现对带头、带尾现象的自动监测和控制。作为优选的实施方式，可以利用热轧带钢生产线的计算机控制系统，对实时测量的入口夹送辊和出口夹送辊的辊缝和转速进行判断，当判断出入口或出口夹送辊的辊缝或转速的波动有一个值超过对应的门限时即输出报警信息并停止进钢。

参照图6，为本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法的流程图。本发明公开的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，包括如下步骤：步骤S11，启动除磷箱的入口夹送辊和出口夹送辊的辊缝和转速的实时测量功能；步骤S12，判断入口夹送辊的辊缝和转速的变化是否满足第一报警条件，如果满足第一报警条件，则执行步骤S14，如果不满足第一报警条件，则执行步骤S13；步骤S13，判断出口夹送辊的辊缝和转速的变化是否满足第二报警条件，如果满足第二报警条件，则执行步骤S14，如果不满足第二报警条件，则执行步骤S12；步骤S14，输出报警信息，并停止进钢。以下，结合本发明的一个实施方式对上述流程进行更具体地描述。

参照图7，为本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法的一个实施方式的流程图。作为实施本发明的方法的准备，需要启动除磷箱的入口夹送辊和出口夹送辊的辊缝和转速的实时测量功能，并将这些测量值输出到计算机控制系统，计算机控制系统根据这些测量值和辊缝和转速的设定值进行是否发生带头带尾现象的判断。

用入口夹送辊辊缝的测量值减去入口夹送辊辊缝的设定值，得到入口夹送辊辊缝的波动值，判断该入口夹送辊辊缝波动值是否大于或等于辊缝设定值的50%，如果是，则输出报警信息并停止进钢；如果不是，则用入口夹送辊转速的设定值减去入口夹送辊转速的测量值，得到入口夹送辊转速的波动值，判断该入口夹送辊转速波动值是否大于或等于转速设定值的50%，如果是，则输出报警信息并停止进钢；如果不是，则用出口夹送辊辊缝的测量值减去出口夹送辊辊缝的设定值，得到出口夹送辊辊缝的波动值，判断该出口夹送辊辊缝波动值是否大于或等于辊缝设定值的50%，如果是，则输出报警信息并停止进钢；如果不是，则用出口夹送辊转速的设定值减去出口夹送辊转速的测量值，得到出口夹送辊转速的波动值，判断该出口夹送辊转速波动值是否大于或等于转速设定值的50%，如果是，则输出报警信息并停止进钢。输出报警信息并停止进钢后，由操作人员进行后续处理。

使用本发明的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，对带头带尾现象的检出率为96%，误报率为0。可见，本发明的方法可以有效地监控带头带尾现象，避免了废钢的产生。

以上实施方式仅为发明的示例性实施方式，不能用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热轧带钢带头带尾的自动监控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S11.启动除磷箱的入口夹送辊和出口夹送辊的辊缝和转速的实时测量功能；

S12.判断该入口夹送辊的辊缝和转速是否满足第一报警条件，如果满足第一报警条件，则执行步骤S14，如果不满足第一报警条件，则执行步骤S13；

S13.判断该出口夹送辊的辊缝和转速是否满足第二报警条件，如果满足第二报警条件，则执行步骤S14，如果不满足第二报警条件，则执行步骤S12；

S14.输出报警信息，并停止进钢。

2.根据权利要求1所述的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，所述第一报警条件包括：

该入口夹送辊辊缝的实时测量值与该入口夹送辊辊缝的设定值的差值大于或等于第一门限；或

该入口夹送辊转速的设定值与该入口夹送辊转速的实时测量值的差值大于或等于第二门限。

3.根据权利要求1所述的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，所述第二报警条件包括：

该出口夹送辊辊缝的实时测量值与该出口夹送辊辊缝的设定值的差值大于或等于第三门限；或

该出口夹送辊转速的设定值与该出口夹送辊转速的实时测量值的差值大于或等于第四门限。

4.根据权利要求2所述的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，其特征在于，所述第一门限为该入口夹送辊辊缝的设定值的20～80%，所述第二门限为该入口夹送辊转速的设定值的50～80%。

5.根据权利要求4所述的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，其特征在于，所述第一门限为该入口夹送辊辊缝的设定值的50%，所述第二门限为该入口夹送辊转速的设定值的50%。

6.根据权利要求3所述的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，其特征在于，所述第三门限为该出口夹送辊辊缝的设定值的20～80%，所述第四门限为该出口夹送辊转速的设定值的50～80%。

7.根据权利要求6所述的热轧带钢带头带尾的自动监控方法，其特征在于，所述第三门限为该出口夹送辊辊缝的设定值的50%，所述第四门限为该出口夹送辊转速的设定值的50%。