CN108655185A - 防止单机架轧机卡钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止单机架轧机卡钢的方法，第一步，板坯到达轧机入口前，轧机速度由第一速度V1提升至第二速度V2；第二步，板坯头部被咬入轧机；第三步，轧机速度由第二速度V2升速至第三速度V3；第四步，判断轧机内的电机电流实际值是否≥电流限幅C2；若电机电流实际值≥电流限幅C2时，基础自动化计算机L1的减速功能启动；基础自动化计算机L1降低轧机速度给定值，当电机电流实际值低于电流限幅值C2，停止降低速度给定值，直至板坯尾部出轧机后；如果电机电流实际值仍然≥电流限幅C2，轧机速度实际值下降至最低速度限幅V1，直至轧制完毕；第五步，若电机电流实际值小于电流限幅C2时，板坯尾部到达轧机前，轧机速度由第三速度V3下降至第二速度V2。
Description
技术领域
本发明涉及热轧工艺，尤其涉及一种防止单机架轧机卡钢的方法。
背景技术
热轧生产线的工艺流程大致有加热、粗轧、精轧、卷取等工序，如图1所示。首先根据轧制计划，将板坯依照顺序装入步进式加热炉1，板坯被加热到工艺规定的目标温度以后，由抽钢机将板坯依次抽出，放置在炉前辊道上，而后热板坯被运输至粗轧机组。在粗轧机组，板坯首先进入R1两辊可逆式轧机2轧制1-3道次，然后板坯进入R2四辊可逆式轧机3轧制3-7道次，之后在通过接近布置的R3和R4轧机连轧4。粗轧区将200-250mm的板坯轧制为38-60mm的中间坯后，将其送至精轧机组前。中间坯经过精轧机组5连轧成1.2-25.4mm厚度的成品带钢。带钢出精轧机组后，在热输出辊道上经过层流冷却设备将其温度冷却至规定的温度，最后带钢被送入卷取机6卷取成钢卷。
在上述设备中，R1和R2轧机均为单机架轧机。
对于普通品种的板坯，R1或R2咬钢后轧制力较低，轧制时电机的电流较小，参见图2。在生产一些高强钢生产时，轧制时电机的电流较大，甚至出现超过电流上限C1的情况，这样将会造成R1或R2电机过流跳电废钢，参见图3。
现有技术的缺点：（1）随着市场竞争的加剧，为提升市场竞争力，高强度产品不断增加，R1或R2电机过流跳电废钢的事故频发，产能损失巨大。（2）轧辊卡钢后，辊面容易被烫伤，这对辊耗造成严重的影响。（3）为减少高强钢卡钢事故，可以采用提高板坯的出炉温度的方法，但这样会影响燃耗，甚至可能影响成品带钢的性能。
通过检索获悉，国内外部分热轧产线为减少高强钢R1或R2电机过流跳电废钢事故，有的对轧机进行了改造，有的限制了部分品种高强钢的生产。
由于单机架轧机电机过流跳电废钢事故是热轧生产线多发的事故之一，事故很难彻底杜绝，对设备改造成本非常高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止单机架轧机卡钢的方法，该方法通过对轧机电机电流实际值的判断，当电机电流超过一定限幅时启动减速功能，实现速度的动态反馈控制，防止电机过流跳电，从而减少卡钢事故以及由此造成的辊耗、停机等损失。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种防止单机架轧机卡钢的方法，其步骤为：
第一步，板坯到达轧机入口前，轧机速度由第一速度V1提升至第二速度V2，其中：轧机的工作辊由电机驱动，轧机速度即为工作辊速度；
第二步，板坯头部被咬入轧机；
第三步，轧机速度由第二速度V2升速至第三速度V3；
第四步，判断轧机内的电机电流实际值是否≥电流限幅C2，所述电流限幅C2小于电机电流上限C1；
若电机电流实际值大于等于电流限幅C2时，基础自动化计算机L1的减速功能启动；基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值，当电机电流实际值低于电流限幅值C2，停止降低速度给定值，直至板坯尾部出轧机后，轧机速度由第二速度V2下降至第一速度V1；
如果基础自动化计算机L1降低电机的速度给定值后，电机电流实际值仍然大于等于电流限幅C2，轧机速度实际值下降至最低速度限幅，即第一速度V1时，保持第一速度V1直至轧制完毕；
第五步，若电机电流实际值小于电流限幅C2时，板坯尾部到达轧机前，轧机速度由第三速度V3下降至第二速度V2；板坯尾部出轧机后，轧机速度由第二速度V2下降至第一速度V1。
所述基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值时，需对最大加速度进行限制。
所述基础自动化计算机L1中有一斜坡发生器实现速度给定。
所述加速度限制在2m/s2。
所述电机电流限幅C2为电机电流上限C1值的65-80%。
本发明防止单机架轧机卡钢的方法主要针对热轧生产线中的单机架轧机因电机过流跳电造成的卡钢事故，通过对电机电流实际值的判断，当电机电流超过一定限幅时启动减速功能，实现速度的动态反馈控制，防止电机过流跳电，从而减少卡钢事故以及由此造成的辊耗、停机等损失。
本发明防止单机架轧机卡钢的方法是在单机架轧机轧制的过程中，对电流设置一个低于上限的限幅，通过对电流的实时监控，当电流高过该限幅时，通过自动降低速度给定值达到降低电流，从而减少电机过流跳电废钢的事故。
本发明的方法与现有技术相比，其主要优点是：
1、可减少高强度产品生产时热轧单机架轧机过流跳电废钢的事故，减少产能损失；
2、可减少轧辊卡钢造成的辊耗损失，降低成本；
3、可降低对板坯的出炉温度的要求，节约燃耗；
4、本发明的方法不需要对轧机进行大规模改造即可实现。
附图说明
图1为热轧工艺流程图；
图2为普通品种的板坯轧制时电机的速度和电流以及轧制力示意图；
图3为高强钢废钢时电机的速度和电流示意图；
图4 为本发明的方法应用后电流实际值低于电流限幅值的电机速度和电流示意图；
图5为本发明的方法应用后电流实际值仍高于电流限幅值的电机速度和电流示意图；
图6为本发明防止单机架轧机卡钢的方法硬件配置框图；
图7 为本发明防止单机架轧机卡钢的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种实现防止单机架轧机卡钢的方法的硬件均设置在基础自动化计算机L1内，其配置为：参见图6，
轧机的工作辊31由电机32驱动；电机32上安装了编码器33用于实测电机的实际转速，并将实际转速传送给CPU34；CPU34根据HMI服务器35的操作台录入的工作辊直径和编码器33实测电机的实际转速计算工作辊32（轧辊）的速度；传动控制单元36将电机32电流实际值传送给CPU34，当电机电流实际值大于电源限幅C2时，CPU启动减速功能。
一种防止单机架轧机卡钢的方法，其步骤为：参见图7、图4和图5，
第一步，基础自动化计算机L1依据传动控制单元发出的电流实际值进行判断；参见图4，板坯到达轧机入口前，轧机速度由第一速度V1提升至第二速度V2（图4a），其中：轧机的工作辊由电机驱动，轧机速度即为工作辊速度。
第二步，板坯头部被咬入轧机（图4b）；板坯头部咬入轧机后，电机实际电流开始上升。
第三步，轧机速度由第二速度V2升速至第三速度V3（图4c）；此提速过程中，电机实际电流急剧上升。
第四步，判断轧机内的电机电流实际值是否≥电流限幅C2，所述电流限幅C2小于电机电流上限C1；取电机电流限幅C2为电机电流上限C1值的65-80%。
若电机电流实际值大于等于电流限幅C2时（图4g），基础自动化计算机L1的减速功能启动；基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值，当电机电流实际值低于电流限幅值C2（图4h），停止降低速度给定值，直至板坯尾部出轧机（图4e）后，轧机速度由第二速度V2下降至第一速度V1（图4f）。
其中，所述基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值时，为了防止在速度切换过程中板坯出现打滑现象，需对最大加速度进行限制，所述加速度限制在2m/s2；并在速度给定中加一斜坡发生器，实现速度给定有一个逐渐变化的过程，即图4中速度从g-h是一个渐变过程，而不是突变过程。
如果基础自动化计算机L1降低电机的速度给定值后，电机电流实际值仍然大于等于电流限幅C2，参见图5，轧机速度实际值下降至最低速度限幅，即第一速度V1时，保持第一速度V1直至轧制完毕。
第五步，若电机电流实际值小于电流限幅C2时，板坯尾部到达轧机前，轧机速度由第三速度V3下降至第二速度V2；板坯尾部出轧机后，轧机速度由第二速度V2下降至第一速度V1。
本发明防止单机架轧机卡钢的方法的工作原理是：
高强钢生产时，采用低速轧制可减小电机的电流。对于还没有轧制的板坯，只能通过模型对轧制力和电流等进行估算，但影响板坯变形抗力的因素很多，估算值往往不准确。一方面一些估算不会过流跳电的板坯，在实际轧制时出现了跳电卡钢事故。即使是规格和品种完全一样的板坯，由于加热炉烧钢、抽出后等待时间等方面存在差异，也会出现有的能顺利轧制，有的会出现了跳电卡钢事故的情况。另一方面，一些估算会过流跳电的板坯，在实际轧制时电流并不高，由于采用了低速轧制，又造成不必要的产能损失。
在生产一块带钢前，轧机的速度制度是预先制定好的。如果能在发现电机实际电流过大时改变轧制速度，实现速度的反馈动态控制，就可以解决该问题。本发明防止单机架轧机卡钢的方法，是在基础自动化计算机L1设置自动降速功能。降速功能启动信号依据传动控制单元发出的电流实际值进行判断，同时对电流设置一个低于电流上限C1的电流限幅C2，当电机电流实际值大于等于该电流限幅C2时启动减速功能，基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值，当电流实际值低于电流限幅值C2或速度实际值下降至最低速度限幅V1（第一速度V1）时，保持该速度直至轧制完毕。其中：C1是系统最大电流，一般是电机额定电流的数倍。如R2电机的系统最大电流C1为9870A，额定电流仅3744A。
实施例
某企业2050热轧线的R2机架上实施本发明的防止单机架轧机卡钢的方法，降速功能启动信号由基础自动化计算机L1依据传动控制单元发出的电流实际值判断：电机的系统最大电流C1=9870A，取电流限定值C2为75%*C1。则当电机电流实际值≥C2（C2=75%*C1=7402.5A）时启动减速功能，速度下限为1m/s；
降低轧机的速度给定值时，为了防止在速度切换过程中板坯出现打滑现象，需要进行最大加速度的限制，本实施例加速度限制在2m/s2。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种防止单机架轧机卡钢的方法，其特征是：其步骤为：
第一步，板坯到达轧机入口前，轧机速度由第一速度V1提升至第二速度V2，其中：轧机的工作辊由电机驱动，轧机速度即为工作辊速度；
第二步，板坯头部被咬入轧机；
第三步，轧机速度由第二速度V2升速至第三速度V3；
第四步，判断轧机内的电机电流实际值是否≥电流限幅C2，所述电流限幅C2小于电机电流上限C1；
若电机电流实际值大于等于电流限幅C2时，基础自动化计算机L1的减速功能启动；基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值，当电机电流实际值低于电流限幅值C2，停止降低速度给定值，直至板坯尾部出轧机后，轧机速度由第二速度V2下降至第一速度V1；
如果基础自动化计算机L1降低电机的速度给定值后，电机电流实际值仍然大于等于电流限幅C2，轧机速度实际值下降至最低速度限幅，即第一速度V1时，保持第一速度V1直至轧制完毕；
第五步，若电机电流实际值小于电流限幅C2时，板坯尾部到达轧机前，轧机速度由第三速度V3下降至第二速度V2；板坯尾部出轧机后，轧机速度由第二速度V2下降至第一速度V1。
2.根据权利要求1所述的防止单机架轧机卡钢的方法，其特征是：所述基础自动化计算机L1降低轧机的速度给定值时，需对最大加速度进行限制。
3.根据权利要求1或2所述的防止单机架轧机卡钢的方法，其特征是：所述基础自动化计算机L1中有一斜坡发生器实现速度给定。
4.根据权利要求2所述的防止单机架轧机卡钢的方法，其特征是：所述加速度限制在2m/s2。
5.根据权利要求1所述的防止单机架轧机卡钢的方法，其特征是：所述电机电流限幅C2为电机电流上限C1值的65-80%。
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