CN104950802B - 热连轧机飞剪动态剪切量控制方法 - Google Patents

热连轧机飞剪动态剪切量控制方法 Download PDF

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Abstract

一种热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，包括以下步骤：设定标准辊速、头部初始剪切长度，并通过测量得到带钢厚度；根据标准辊速通过实验结合实际工作时的实际辊速计算得到带钢速度补偿系数；获取一次剪切补偿量；利用带钢速度补偿系数对一次剪切补偿量进行二次修正，最终得到头部实际剪切量。本发明结合不同厚度的带钢在飞剪剪切时的剪切角度的变化以及飞剪的折旧情况对剪切量进行补偿，再根据带钢在剪切过程中的特性利用速度系数对补偿结果进行二次修正，从而实现了高精度剪切控制。

Description

热连轧机飞剪动态剪切量控制方法
技术领域
本发明涉及热连轧领域，尤其涉及一种热连轧机飞剪剪切控制方法。
背景技术
在专利号为“CN200820073677.8”的“倍尺飞剪”中国专利公开了一种倍尺飞剪，包括：直流电机、电控单元、调速单元、飞剪本体和成品轧机；电控单元的PLC分别接收成品轧机编码器、热金属检测器和接近开关的信号，并与人机接口单元进行相互通信，调速单元接收电控单元PLC中的控制信号并与直流电机相连接，直流电机依次连接飞剪本体和飞剪剪头，飞剪剪头的前端依次设置有热金属检测器和成品轧机，热金属检测器检测工件的头部，成品轧机上设置有编码器。
专利号为“CN200710158463.0”的 “冷轧带钢分切飞剪剪刃初始间隙标定装置及其标定方法“公开的冷轧带钢分切飞剪剪刃初始间隙标定装置及其标定方法，标定装置由标定板和百分表组成，标定板是一块平面上开有贯通圆孔的平板，平板的侧面设有锁紧螺钉，百分表的测试杆装于标定板的贯通圆孔内。
然而，如上所述，在实际的控制过程中，由于涉及带钢剪切控制过程中，对于带钢的运行速度的控制直接会影响到带钢剪切的控制，而剪切点的控制，会直接影响到飞剪剪切长度的控制，从而影响到剪切精度控制的困难，而一旦影响飞剪的剪切，将影响到带钢成材率的控制。
在热轧生产工艺中，钢坯经过粗轧机轧制后成为中间坯。中间坯有着不规则的头部和尾部，在热连轧机组轧制前，必须对带钢头尾不规则的部分进行剪切。当剪切量过少，会使带坯头尾形状不佳，造成带坯进入轧机引起轧辊与带钢表面的不均匀接触，影响轧制稳定性；剪切量过多，则会将正常带坯剪切掉，造成剪切浪费，降低成材率。
由于在实际的剪切过程中，带钢在辊道上以一定速度向前行进，而飞剪本身剪切的动作发生的位置为相对的固定，故带钢剪切的准确性的控制实际涉及飞剪剪切时刻点的控制，如图1所示为一个典型的热轧精轧飞剪区域设备配置图，带钢头部的位置是根据一号测速辊的速度结合带钢头部通过飞剪传感器的时间计算得到的；可以发现，在转鼓式飞剪的剪切动作过程中，不仅涉及了带钢运行速度的变化，还取决于飞剪的启动时刻点，当带钢运行速度相对稳定时，飞剪的剪切启动时刻点的控制，就显得非常关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，该方法在一次补偿后根据带钢在剪切过程中的特性，用速度系数对补偿结果进行二次修正，从而实现了高精度剪切控制。
本发明是这样实现的：一种热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，包括以下步骤：
S1:设定标准辊速V0、头部初始剪切长度L0，并通过测量得到带钢厚度T；
S2：根据标准辊速V0通过实验结合实际工作时的实际辊速计算得到带钢速度补偿系数；
S3：获取一次剪切补偿量；
S4：利用带钢速度补偿系数对一次剪切补偿量进行二次修正，最终得到头部实际剪切量。
所述S3中一次剪切补偿量由角度补偿值Hangle和折旧补偿值Huse两部分构成。
所述角度补偿值Hangle并根据β值计算得到；β为飞剪的剪切切入角，根据带钢厚度T计算得到，
Hangle= R1*sinβ
其中，为飞剪上转鼓的旋转半径；
所述折旧补偿值Huse根据飞剪的折旧计算得到，
其中，a、b、c为经验参数，由试验取得；
n为飞剪已经剪切过的带钢数量。
所述S2中，带钢速度补偿系数的具体取值方法如下，
首先，在标准辊速V0下实测带钢速度V1，计算得到标准补偿系数，
然后，通过标准补偿系数计算得到带钢速度补偿系数，
其中，为实际辊速。
所述S4中利用带钢速度补偿系数对所有补偿值进行进一步的修正，最终得到头部最终剪切量。
所述带钢厚度T通过切水辊油缸的位置传感器实测取得。
本发明热连轧机飞剪动态剪切量控制方法结合不同厚度的带钢在飞剪剪切时的剪切角度的变化以及飞剪的折旧情况对剪切量进行补偿，再根据带钢在剪切过程中的特性利用速度系数对补偿结果进行二次修正，从而实现了高精度剪切控制。
附图说明
图1为热轧精轧飞剪区域设备配置图；横向箭头为带钢运行方向，竖向箭头为检测点；
图2为飞剪的剪切切入角示意图；
图3为本发明热连轧机飞剪动态剪切量控制方法的流程框图。
图中：1带钢、2一号测速辊、3二号测速辊、4飞剪检测器、5飞剪。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图3所述，一种热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，包括以下步骤：
S1:设定标准辊速V0、头部初始剪切长度L0，并通过测量得到带钢厚度T；
标准辊速V0根据轧机的特性进行取值，通常该速度小于3m/s；
头部初始剪切长度L0由过程机控制或者凭经验设定；
所述带钢厚度T通过切水辊油缸的位置传感器实测取得，切水辊油缸安装有位置传感器，当带钢经过切水辊一定时间延时后，切水辊使用电磁阀控制压下，此时切水辊将于带钢紧密接触，因此此时切水辊位置传感器显示的数值即是带钢的实际厚度值。
S2：根据标准辊速V0通过实验结合实际工作时的实际辊速计算得到带钢速度补偿系数；
所述S2中，带钢速度补偿系数的具体取值方法如下，
首先，在标准辊速V0下实测带钢速度V1，计算得到标准补偿系数，
然后，通过标准补偿系数计算得到带钢速度补偿系数，
其中，为实际辊速。
S3：获取角度补偿值Hangle和折旧补偿值Huse；
1)所述角度补偿值Hangle并根据β值计算得到；β为飞剪的剪切切入角，根据带钢厚度T计算得到，
Hangle= R1*sinβ
其中，为飞剪上转鼓的旋转半径；
如图2所示，
其中，A为上下转鼓中心点距离，由于我们采用的转鼓式飞剪由上下转鼓组成，在剪切时，上下转鼓上安装的剪刃存在一定的搭接量，所以A值为+-搭接量
T为带钢厚度；
为飞剪上转鼓的旋转半径；
为飞剪下转鼓的旋转半径。
2)所述折旧补偿值Huse根据飞剪的折旧计算得到，
其中，a、b、c为经验参数，由试验取得；
n为飞剪已经剪切过的带钢数量。
S4：利用带钢速度补偿系数对一次剪切补偿量进行二次修正，最终得到头部最终剪切量L；
。
也就是说，尽管操作或过程机设定了剪切长度为L0，但通过计算可以得知，飞剪实际剪切时只需要按照L进行剪切，就可以实现最终剪切长度为L0的效果。
当飞剪检测器即飞剪动作启动光电管探测到带钢实际的头部位置大于等于头部实际剪切量L时，即飞剪控制得到了一个启动的信号。
当本实施例中实际用于一块厚度为40mm的中间坯剪切时，头部初始剪切长度L0为200mm；
一、通过切水辊的位置传感器测得中间坯的厚度为40mm；
二、计算动态剪切角度。这里要用到飞剪转鼓的旋转半径以及上转辊中心点到轧制线的距离，这里分别为591.5mm和561.5mm，搭接量为3mm，因此计算动态剪切角度
三、计算一次头部剪切补偿值。在标准辊速为1m/s下测定时得到=0.005，如果实际辊速为1.5m/s，则计算辊道速度速度修正系数。
四、计算二次剪切角度补偿值。首先根据之前计算获得的动态剪切角，进而计算获得剪切角度补偿值mm。
五、之后计算剪刃补偿量。该飞剪已经剪切200块带钢，a=0.00003,b =0.01,c=6；则mm。
假设操作或过程机设定的带钢头部剪切量为200mm，但飞剪控制时只需要按照200+（9.2-160）*（1+0.0075）=48mm进行剪切即可。

Claims (6)

1.一种热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，其特征是，包括以下步骤：
S1:设定标准辊速V0、头部初始剪切长度L0，并通过测量得到带钢厚度T；
S2：根据标准辊速V0通过实验结合实际工作时的实际辊速计算得到带钢速度补偿系数；
所述带钢速度补偿系数的具体取值方法如下，
首先，在标准辊速V0下实测带钢速度V1，计算得到标准补偿系数，
然后，通过标准补偿系数计算得到带钢速度补偿系数，
其中，为实际辊速；
S3：获取一次剪切补偿量；
S4：利用带钢速度补偿系数对一次剪切补偿量进行二次修正，最终得到头部实际剪切量；
步骤S2和步骤S3按照任意顺序进行。
2.如权利要求1所述的热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，其特征是：所述S3中一次剪切补偿量由角度补偿值Hangle和折旧补偿值Huse两部分构成。
3.如权利要求2所述的热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，其特征是：所述角度补偿值Hangle并根据β值计算得到；β为飞剪的剪切切入角，根据带钢厚度T计算得到，
Hangle= R1*sinβ
其中，为飞剪上转鼓的旋转半径。
4.如权利要求2所述的热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，其特征是：所述折旧补偿值Huse根据飞剪的折旧计算得到，
其中，a、b、c为经验参数，由试验取得；
n为飞剪已经剪切过的带钢数量。
5.如权利要求2~4中任意一权利要求所述的热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，其特征是：所述S4中利用带钢速度补偿系数对所有补偿值进行进一步的修正，最终得到头部最终剪切量。
6.如权利要求1~4中任意一权利要求所述的热连轧机飞剪动态剪切量控制方法，其特征是：所述带钢厚度T通过切水辊油缸的位置传感器实测取得。
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