CN109092906A - 一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，涉及冷连轧生产技术领域。本发明包括如下步骤：步骤1：建立基于道次变形程度的带钢打滑判别模型；若监测机架的实时前滑值f_i满足该模型执行步骤2；若满足该模型且在提速过程中执行步骤3.2；若无打滑现象执行步骤4；步骤2：建立带钢打滑调控手段优先级；步骤3：按优先级从高到低依次调节；调整过程中实时计算打滑判别条件，若带钢打滑执行步骤2和步骤3；若打滑消除执行步骤4；步骤4：若打滑消除进行速度判断，若当前轧制速度满足结束调整过程；若不满足速度要求，则进入提速过程执行步骤1。本方法在消除打滑现象的同时，保证了冷连轧机组的生产速度，降低了生产事故发生率。

Description

一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法

技术领域

本发明涉及冷连轧生产技术领域，尤其涉及一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法。

背景技术

现代冷连轧机生产逐步向高速度、高精度和自动化方向发展。轧机打滑时轧制过程处于非稳定状态，此时轧机张力失衡、带钢厚度波动，严重时造成断带和辊面划伤，进而影响正常生产。研究冷连轧机打滑现象的产生并提出在线调整方法尤为重要。

关于带钢打滑的预防与处理方法也出现过相关的专利，例如中国发明专利“一种冷连轧机组极薄带钢轧制的压下规程优化方法”(申请号：201410026932.3申请公布号：CN104785538A)，主要针对冷连轧机组在极薄料轧制过程综合控制的压下规程优化，该发明考虑了包括打滑因子在内的多种因素，最终实现板形、板凸度的优化控制。

中国发明专利“适用于五机架UCM机型冷连轧机组的压下规程优化方法”(申请号：201210083834.4申请公布号：CN 103357670A)，该发明将打滑与热划伤防治问题作为其中一项优化目标，包括板形、板凸度等因素，实现压下规程的优化，提高了出口板形质量。

申请号为201510765490.9的中国发明专利中公开了“一种400系钢板可逆式冷轧时防止带钢打滑的方法”，该发明选用合理的轧辊直径、粗糙度，确定带钢压下、张力以及轧制速度，在轧制过程中当滑动系数超出某一值时降低出口速度以防止带钢打滑，保证生产稳定。

上述发明针对冷连轧机组考虑了打滑因子，实现压下规程和板形问题优化。针对可逆轧机的带钢打滑现象，提出了降速的调整手段。并未给出冷连轧机组打滑现象的调整方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，本方法在消除打滑现象的同时，保证了冷连轧机组的生产速度，降低了生产事故发生率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，包括如下步骤：

步骤1：建立基于道次变形程度的带钢打滑判别模型，该模型为：

其中：f_i为第i机架的实测前滑值；r_i为第i机架的道次压下率；ζ是与机架相关的系数，取值为0.0025≤ζ≤0.01；

若监测机架的实时前滑值f_i满足则带钢出现打滑现象，执行步骤3；

若满足且在提速过程中，则执行步骤3.2；

若无打滑现象则执行步骤4；

步骤2：建立带钢打滑调控手段优先级，建立完成后执行步骤3；调控手段包括轧制速度、前张力控制、后张力控制、道次压下率控制；

步骤3：优先级高的先调节，当调节量达到该调控手段极限值时，转至优先级低的调控手段，且在调整过程中实时计算打滑判别条件，若带钢仍然打滑，则执行步骤2和步骤3继续调整；若打滑消除，则执行步骤4；

步骤4：打滑消除进行轧制速度判断，若当前轧制速度满足速度要求，结束调整过程，进入正常轧制；若当前轧制速度不满足速度要求，则进入提速过程，并以50mpm为增量，执行步骤1。

所述步骤2的带钢打滑调控手段优先级，其优先级由高到低依次为：

轧制速度>前张力>后张力>道次压下率。

所述步骤3的具体步骤如下：

步骤3.1：降低整个机组的轧制速度至300mpm，执行步骤3.2；

所述轧制速度的最大调节量Δv_max为：

Δv_max＝50mpm

步骤3.2：增加机架的前张力，当前张力调节量大于时，执行步骤3.3；否则，返回步骤1；前张力的最大调节量为：

其中，为调节前的前张力；为前张力极限调节系数，

步骤3.3：减小机架的后张力，当后张力调节量大于时，执行步骤3.4；否则，返回步骤1；后张力的最大调节量为：

其中，为调节前的后张力；为后张力极限调节系数，

步骤3.4：调整该机架辊缝，减小机架的出口厚度，增加机架的道次压下率，当出口厚度调节量大于Δh_max时，执行步骤4；否则，返回步骤1；

Δh_max＝H×r×κ_h

其中，Δh_max为出口厚度的最大调节量；H为入口厚度；r为道次压下率；κ_h为出口厚度极限调节系数，0.20≤κ_h≤0.25。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，根据带钢打滑判别模型准确的判断带钢是否发生打滑现象，确定打滑现象的调控手段为轧制速度、前张力控制、后张力控制、道次压下率控制并合理的确定调控手段的调整优先级，对冷连轧机打滑现象做出在线调控，在消除打滑现象的同时，保证了冷连轧机组的生产速度，降低了生产事故发生率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的五机架冷连轧机组打滑现象在线调整方法的流程图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本实施例的方法如下所述。

一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，包括以下步骤：

步骤1：建立基于道次变形程度的带钢打滑判别模型，该模型为：

其中：f_i为第i机架的实测前滑值；r_i为第i机架的道次压下率；ζ是与机架相关的系数，取值为0.0025≤ζ≤0.01；

监测机架的实时前滑值f_i；若满足则带钢出现打滑现象，执行步骤2；

若满足且在提速过程中，则执行步骤2.2；

若无打滑现象则执行步骤4；

步骤2：建立带钢打滑调控手段优先级，建立完成后执行步骤3；调控手段包括轧制速度、前张力控制、后张力控制、道次压下率控制；

其优先级由高到低依次为：

轧制速度>前张力>后张力>道次压下率。

步骤3：优先级高的先调节，当调节量达到该调控手段极限值时，转至优先级低的调控手段，且在调整过程中实时计算打滑判别条件，若带钢仍然打滑，则执行步骤2和步骤3继续调整；若打滑消除，则执行步骤4；

具体步骤如下：

步骤3.1：降低整个机组的轧制速度至300mpm，执行步骤3.2；

所述轧制速度的最大调节量Δv_max为：

Δv_max＝50mpm

步骤3.2：增加机架的前张力，当前张力调节量大于时，执行步骤3.3；否则，返回步骤1；前张力的最大调节量为：

其中，为调节前的前张力；为前张力极限调节系数，

步骤3.3：减小机架的后张力，当后张力调节量大于时，执行步骤3.4；否则，返回步骤1；后张力的最大调节量为：

其中，为调节前的后张力；为后张力极限调节系数，

步骤3.4：调整该机架辊缝，减小机架的出口厚度，增加机架的道次压下率，当出口厚度调节量大于Δh_max时，执行步骤4；否则，返回步骤1；

Δh_max＝H×r×κ_h

其中，Δh_max为出口厚度的最大调节量；H为入口厚度；r为道次压下率；κ_h为出口厚度极限调节系数，0.20≤κ_h≤0.25。

步骤4：打滑消除进行轧制速度判断，若当前轧制速度满足速度要求，结束调整过程，进入正常轧制；若当前轧制速度不满足速度要求，则进入提速过程，并以50mpm为增量，执行步骤1。

本发明实施例以某1740mm六辊五机架冷连轧机组为例，使用本发明的五机架冷连轧机打滑现象的在线调整方法对该轧机的打滑现象进行控制，轧机的设备参数如表1所示：

表1 1740mm六辊五机架冷连轧机组设备参数

实施例1

生产情况：轧制规格为原料厚度2.750mm，成品厚度0.996mm，带钢宽度1352.0mm的DP590钢。生产过程中S2机架发生打滑，前滑值f＝-0.48，此时该机架的前张力为301.3KN，后张力为274.2KN，轧制力13.2MN，S5机架出口速度为600mpm。

在线调整情况：

1、检测到S2机架前滑值f＝-0.48；由打滑判别条件判断该机架处于打滑状态，进入打滑调整阶段；

2、首先降低整个冷连轧机组的轧制速度至300mpm，此时S2机架轧制力为13.6MN略有增加，前滑值f＝-0.14，较之前有所增加；

3、逐渐增加S2前张力至312.1KN，观察实测前滑值f＝-0.03；

4、随后降低S2后张力至265.3KN，此时前滑值f＝0.08，打滑消除；

5、适当提升轧制速度至350mpm，前滑值f＝0.01，有所降低；

6、继续增加前张力至320.5KN，后张力降低至260.4KN，前滑值f＝0.10；

逐步提升轧制速度至500mpm，实测前滑值f＝0.06，在保证较高轧制速度的情况下，消除了带钢打滑，调整结束。

实施例2

生产情况：轧制规格为原料厚度2.300mm，成品厚度0.506mm，带钢宽度1254.5mm的DCK钢。生产过程中S3机架发生打滑，前滑值f＝-0.82，此时该机架的入口厚度为0.971mm，出口厚度为0.668mm，前张力为107.5KN，后张力为146.1KN，轧制力8.05MN，S5机架出口速度为650mpm。

在线调整情况：

1、检测到S3机架前滑值f＝-0.82；由打滑判别条件判断该机架处于打滑状态，进入打滑调整阶段；

2、首先降低整个冷连轧机组的轧制速度至300mpm，此时S3机架轧制力为8.13MN略有增加，前滑值f＝-0.22，较之前有所增加；

3、逐渐增加S3前张力至116.6KN，观察实测前滑值f＝-0.11；

4、随后降低S3后张力至136.2KN，此时前滑值f＝-0.03；

5、人工调节S3辊缝，S3出口厚度下调至0.609mm，轧制力增加至8.16MN，此时前滑值f＝0.19，打滑消除；

6、逐步提升轧制速度至550mpm，实测前滑值f＝0.02，既保证了较高的轧制速度，又消除了带钢打滑。

实施例3

生产情况：轧制规格为原料厚度3.000mm，成品厚度0.795mm，带钢宽度1510.5mm的DD11钢。生产过程中S2机架发生打滑，前滑值f＝-0.32，此时该机架的入口厚度为2.098mm，出口厚度为1.431mm，前张力为257.3KN，后张力为332.7KN，轧制力12.78MN，S5机架出口速度为800mpm。

在线调整情况：

1、检测到S2机架前滑值f＝-0.32；由打滑判别条件判断该机架处于打滑状态，进入打滑调整阶段；

2、首先降低整个冷连轧机组的轧制速度至300mpm，此时S2机架轧制力为12.9MN略有增加，前滑值f＝0.12，打滑消除；

3、逐渐增加S2前张力至270.2KN，观察实测前滑值f＝0.28；

4、逐渐提升轧制速度至600mpm，实测前滑值f＝-0.01；

5、随后降低S2后张力至322.0KN，此时前滑值f＝0.14；

6、继续提升机组轧制速度至750mpm，前滑值f＝0.02；

7、人工调节S2辊缝，S2出口厚度下调至1.365mm，此时前滑值f保持在0.08左右，打滑消除；

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (3)

1.一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：建立基于道次变形程度的带钢打滑判别模型，该模型为：

其中：f_i为第i机架的实测前滑值；r_i为第i机架的道次压下率；ζ是与机架相关的系数，取值为0.0025≤ζ≤0.01；

若监测机架的实时前滑值f_i满足则带钢出现打滑现象，执行步骤3；

若满足且在提速过程中，则执行步骤3.2；

若无打滑现象则执行步骤4；

步骤2：建立带钢打滑调控手段优先级，建立完成后执行步骤3；调控手段包括轧制速度、前张力控制、后张力控制、道次压下率控制；

步骤3：优先级高的先调节，当调节量达到该调控手段极限值时，转至优先级低的调控手段，且在调整过程中实时计算打滑判别条件，若带钢仍然打滑，则返回步骤3中的调控手段继续调整；若打滑消除，则执行步骤4；

步骤4：打滑消除进行轧制速度判断，若当前轧制速度满足速度要求，结束调整过程，进入正常轧制；若当前轧制速度不满足速度要求，则进入提速过程，并以50mpm为增量，执行步骤1。

2.根据权利要求1所述的一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，其特征在于：所述步骤2的带钢打滑调控手段优先级，其优先级由高到低依次为：

轧制速度>前张力>后张力>道次压下率。

3.根据权利要求1所述的一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤如下：

步骤3.1：降低整个机组的轧制速度至300mpm，执行步骤3.2；

所述轧制速度的最大调节量Δv_max为：

Δv_max＝50mpm

步骤3.2：增加机架的前张力，当前张力调节量大于时，执行步骤3.3；否则，返回步骤1；前张力的最大调节量为：

其中，为调节前的前张力；为前张力极限调节系数，

步骤3.3：减小机架的后张力，当后张力调节量大于时，执行步骤3.4；否则，返回步骤1；后张力的最大调节量为：

其中，为调节前的后张力；为后张力极限调节系数，

步骤3.4：调整该机架辊缝，减小机架的出口厚度，增加机架的道次压下率，当出口厚度调节量大于Δh_max时，执行步骤4；否则，返回步骤1；

Δh_max＝H×r×κ_h

其中，Δh_max为出口厚度的最大调节量；H为入口厚度；r为道次压下率；κ_h为出口厚度极限调节系数，0.20≤κ_h≤0.25。