CN109425319B - 一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法 - Google Patents
一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，涉及冶金机械酸洗轧制技术领域，通过对原有凸度仪测量数据的自动分析，可在第一时间发现酸洗后断面异常情况，及时提醒操作人员进行相关调整，减少因断面异常造成的冷轧轧后边部增厚、同板差控制效果不佳等问题。本发明实现酸洗后断面异常时的自动判断及自动报警，提示操作人员予以干预，实现了冷热轧断面状态的自动分析，与现有的人工统计分析判断的方法相比，有效性及实时性得到了显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及冶金机械酸洗轧制技术领域，具体涉及一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法。
背景技术
冷轧钢板的边缘降(Edge Drop，简称为边降，也称为边部减薄)是冷轧板尺寸的重要参数。边降的传统定义是距离边部100mm位置的厚度tA减去距离边部15mm位置的厚度tB的差值，如图1所示，Edge drop＝tA-tB。
但随着目前用户对产品质量要求的不断提高，传统的边降定义已经难以满足要求，时常发生当传统Edge drop的控制水平完全达到机组控制要求时，仍然无法满足用户对断面形状要求的情况。因此目前在生产边缘降要求最高的电工钢产品的冷轧机组均将边缘降概念拓展至同板差，即带钢中心点厚度HC减去距离边部15mm位置的厚度H15的差值:同板差(边缘降)＝HC-H15，以此计算得到的边缘降值能够真正体现全板宽范围内的厚度差异，是表征机组精度控制能力的优良指标。而与冷轧产品同板差相应的，则是热轧供料的凸度及楔形，目前热轧产品的凸度计算方法为中心点厚度减去两侧15mm处位置厚度和的一半，而楔形为热轧产品指定的一侧距离边部15mm处厚度减去另一侧15mm处厚度所得值。通过凸度及楔形，即可得到两侧15mm处分别与中心点厚度的差值。热轧产品供料凸度＝HC-(H15R+H15L)/2；热轧产品供料楔形＝H15R-H15L，其中HC为热轧供料中心点厚度，H15R为热轧供料右侧距离边部15mm处厚度，H15L为热轧供料左侧距离边部15mm处厚度，H15R与H15L可根据实际情况进行指定。
对于热轧来料，经过热轧轧制后其需要经过冷轧酸洗工艺才进入冷轧机，在此过程中，由于酸槽内酸洗状态不稳定等原因，会发生酸洗后断面形状与热轧来料轧后断面形状偏差明显的问题。由于冷轧同板差控制过程与来料断面联系密切，若酸洗后断面形状发生显著改变会影响同板差控制效果，故有必要对热轧板酸洗后的断面状态进行监控。
目前同板差控制过程受来料断面影响作用显著，来料断面不良时会造成控制效果下降并带来相应质量缺陷。热轧断面异常的卷在热轧工序会进行阻断，但正常卷流入冷轧工序后，需先经过酸洗过程才能进行轧制，而酸洗过程中会因酸槽内带钢跑偏、酸洗喷梁单侧堵塞等原因造成断面形状与原供料形状发生偏差。如图2-图4所示，图2为热轧来料断表面曲线图，图3为经冷轧酸洗后正常断面曲线图，与图2相比热轧来料整体厚度均匀减薄15μm，图4为经冷轧酸洗后异常断面曲线图，与图2相比热轧来料操作侧边部整体减薄35μm，传动侧及中部减薄15μm。图5给出了图2-图4的三条断面曲线对比图。
专利CN201120537639.5冷轧酸洗线的钢卷测量控制系统，涉及钢卷测量自动化控制系统，特别涉及一种冷轧酸洗线的钢卷测量控制系统，包括PLC控制器、测宽控制器、测径控制器、对中控制器、光栅和接近开关检测装置、手动测量控制器和HMI人机界面，其特征在于，还包括自动顺序控制器和手动自动转换开关，手动自动转换开关分别与PLC控制器、自动顺序控制器、手动测量控制器相连，HMI人机界面与PLC控制器相连并构成闭环回路，HMI人机界面上设有参数确认按钮。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：可大大缩短钢卷测宽、测径的测量时间和预先纠正上料时开卷机上钢卷的位置偏差，降低操作工人的工作强度，加快生产线入口上料速度，提高生产效率。上述专利主要是冷轧酸洗线钢卷的位置测量系统，并没有涉及断面异常的判断。
专利CN200610024324.4自动调节冷轧酸洗机组工艺段运行速度的方法，公开了一种自动调节冷轧酸洗机组工艺段运行速度的方法，通过对入口段和出口段的当前运行状态的判断，及入口活套和出口活套的运行方向的运行方向的判断，分别进行限速，并将来自各限速原因的限速信号和相应的限速值进行比较，取其中最小的限速作为工艺段当前的有效限速，当所有限速均无效时，则解除限速，工艺段恢复正常运行速度。本发明由于根据冷轧酸洗机组工艺段的入口段和出口段运行状况及入口活套和出口活套的当前存储量对工艺段速度进行调节，确保了工艺段在运行中不停机，延长了工艺段的运行时间。上述专利主要是冷轧酸洗段运行速度的自动调节方法，并不能解决酸洗段本身全宽度范围内酸洗程度不一致的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于通过一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，实现酸洗后断面异常时的自动判断及自动报警，提示操作人员予以干预，本发明方法实现了冷热轧断面状态的自动分析，与现有的人工统计分析判断的方法相比，有效性及实时性得到了显著提高。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，包括以下步骤：
S1、断面厚度测量过程中，将200mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将200mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定A为，A＝(H200-Hc)/Hc；200mm表示距离机组操作侧/传动侧200mm，H200为离边部200mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S1.1、若A≥a，常数a根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑S4；
S1.2、若A＜a，系统存在酸洗过程异常的可能，将触发相关信号，对200mm位置边上的100mm点进行数据分析，只有在200mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S2、将两边100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将两边100mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定B为，B＝(H100-Hc)/Hc；100mm表示距离机组操作侧/传动侧100mm，H100为离带钢两侧边部100mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S2.1、若B≥b，常数b根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S1 200mm处进行厚度判断；
S2.2、若B＜b，系统存在酸洗过程异常的可能，将触发相关信号，对100mm位置边上的75mm点进行数据分析,只有在100mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S3、将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将75mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定C为，C＝(H75-Hc)/Hc；75mm表示距离机组操作侧/传动侧75mm，H75为离带钢两侧边部75mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S3.1、若C≥c，常数c根据不同热轧来料特性可调系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S1 200mm处进行厚度判断；
S3.2、若C＜c，系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常；
S4、断面厚度测量过程中，将100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将100mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定D为，D＝(H100-Hc)/Hc；100mm表示距离机组操作侧/传动侧100mm，H100为离带钢两侧边部100mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S4.1、若D≥d，常数d根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑；
S4.2、若D＜d，系统存在酸洗过程异常的可能，将触发相关信号，对100mm位置边上的75mm点进行数据分析，只有在100mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S5、将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将75mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定E为，E＝(H75-Hc)/Hc；75mm表示距离机组操作侧/传动侧75mm，H75为离带钢两侧边部75mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S5.1、若E≥e，常数e根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S4 100mm处进行厚度判断；
S5.2、若E＜e，系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常。
进一步地，所述常数a的取值范围为-0.6％≤a≤0。
进一步地，所述常数b的取值范围为-1.0％≤b≤0。
进一步地，所述常数c的取值范围为-1.4％≤c≤0。
进一步地，所述常数d的取值范围为-1.0％≤d≤0。
进一步地，所述常数e的取值范围为-1.4％≤e≤0。
(三)有益效果
本发明的有益效果：一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，通过对原有凸度仪测量数据的自动分析，可在第一时间发现酸洗后断面异常情况，及时提醒操作人员进行相关调整，减少因断面异常造成的冷轧轧后边部增厚、同板差控制效果不佳等问题；实现了冷热轧断面状态的自动分析，与现有的人工统计分析判断的方法相比，有效性及实时性得到了显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为边降传统定义示意图；
图2为热轧来料断面曲线图；
图3为经冷轧酸洗后正常断面曲线图；
图4为经冷轧酸洗后异常断面曲线图；
图5为三种断面曲线对比图
图6为本发明方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由于酸洗状态异常所导致的酸洗后断面异常时常发生在边部，对此，选取距离边部200mm、100mm作为参考点进行酸洗后断面异常状态的自动分析。距离边部距离过小本身存在边缘降问题，会干扰判断结果，距离边部过大受酸洗异常状态影响不明显，不需要进行跟踪。
表1：凸度仪操作侧监控通道
| WS15 | WS20 | WS25 | WS30 | WS50 | WS75 | WS100 | WS125 | WS200 | WS300 | WSC |
表2：凸度仪传动侧监控通道
| DSC | DS300 | DS200 | DS125 | DS100 | DS75 | DS50 | DS30 | DS25 | DS20 | DS15 |
以上两表为冷连轧机酸洗段后所布置凸度仪测量的断面测量点，其中WS侧表示机组操作侧，DS侧表示机组传动侧，WSC和DSC为同一通道数据，均表示带钢中心点位置。WS15、WS20等分别表示距离WS侧边部15mm、20mm，DS15、DS20等分别表示距离DS侧边部15mm、20mm。具体判断过程，均以WS侧点为例。
结合流程图6，一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，包括以下步骤：
S1、断面厚度测量过程中，将200mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将200mm位置厚度与中心点厚度再除以中心点厚度，设定A为，A＝(H200-Hc)/Hc；200mm表示距离机组操作侧/传动侧200mm，H200为离边部200mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S1.1、若A≥a，常数a根据不同热轧来料特性可调，-0.6％≤a≤0，a本例为-0.4％，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑S4；
S1.2、若A＜a，系统存在酸洗过程异常的可能，相应值出现后，为确认相应异常为真实情况,非测量误差造成，将触发相关信号，对200mm位置边上的100mm点进行数据分析，只有在200mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S2、将两边100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将两边100mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定B为，B＝(H100-Hc)/Hc；100mm表示距离机组操作侧/传动侧100mm，H100为离带钢两侧边部100mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S2.1、若B≥b，常数b根据不同热轧来料特性可调，-1.0％≤b≤0，b本例为-0.6％，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S1 200mm处进行厚度判断；
S2.2、若B＜b，系统存在酸洗过程异常的可能，相应值出现后，为确认相应异常为真实情况,非测量误差造成，将触发相关信号，对100mm位置边上的75mm点进行数据分析,只有在100mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S3、将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将75mm位置厚度与中心点厚度再除以中心点厚度，设定C为，C＝(H75-Hc)/Hc；75mm表示距离机组操作侧/传动侧75mm，H75为离带钢两侧边部75mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S3.1、若C≥c,常数c根据不同热轧来料特性可调，-1.4％≤c≤0，c本例为-0.8％，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S1 200mm处进行厚度判断；
S3.2、若C＜c，系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常；
S4、断面厚度测量过程中，将100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将100mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定D为，D＝(H100-Hc)/Hc；100mm表示距离机组操作侧/传动侧100mm，H100为离带钢两侧边部100mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S4.1、若D≥d，常数d根据不同热轧来料特性可调，-1.0％≤d≤0，d本例为-0.8％，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑；
S4.2、若D＜d，系统存在酸洗过程异常的可能，相应值出现后，为确认相应异常为真实情况，非测量误差造成，将触发相关信号，对100mm位置边上的75mm点进行数据分析，只有在100mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S5、将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将75mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定E为，E＝(H75-Hc)/Hc；75mm表示距离机组操作侧/传动侧75mm，H75为离带钢两侧边部75mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S5.1、若E≥e，常数e，根据不同热轧来料特性可调，-1.4％≤e≤0，e本例为-1.0％，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S4 100mm处进行厚度判断；
S5.2、若E＜e，系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常。
实施例一：
某5机架冷连轧机，其热轧来料凸度检测仪安装在酸洗段之后，常数a、b、c、d、e分别取值为-0.4％、-0.6％、-0.8％、-0.8％、-1.0％，热轧来料厚度(中心点)为2010μm。经酸洗后中心点厚度减薄10μm至2000μm,具体断面检测数据如下：
断面厚度测量过程中，将200mm位置厚度与中心点厚度进行比较，即200mm位置厚度减去中心点厚度，将二者的差值再除以中心点厚度，得值A，
A＝(Hws200-Hc)/Hc＝(1997-2000)/2000＝-0.15％
A＝(Hds200-Hc)/Hc＝(1998-2000)/2000＝-0.10％
得A≥-0.4％，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑。
断面位置厚度测量过程中，将100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，即100mm位置厚度减去中心点厚度，将二者的差值再除以中心点厚度，得值D，D＝(Hws100-Hc)/Hc＝(1993-2000)/2000＝-0.35％
D＝(Hds100-Hc)/Hc＝(1994-2000)/2000＝-0.30％
得D≥-0.8％，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑。
实施例二：
某5机架冷连轧机，其热轧来料凸度检测仪安装在酸洗段之后，常数a、b、c、d、e分别取值为-0.4％、-0.6％、-0.8％、-0.8％、-1.0％，热轧来料厚度(中心点)为2010μm。经酸洗后中心点厚度减薄10μm至2000μm,具体断面检测数据如下：
断面厚度测量过程中，将200mm位置厚度与中心点厚度进行比较，即200mm位置厚度减去中心点厚度，将二者的差值再除以中心点厚度，得值A，
A＝(Hws200-Hc)/Hc＝(1992-2000)/2000＝-0.40％
A＝(Hds200-Hc)/Hc＝(1998-2000)/2000＝-0.10％
得A≥-0.4％，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑。
断面厚度测量过程中，将100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，即100mm位置厚度减去中心点厚度，将二者的差值再除以中心点厚度，得值D，D＝(Hws100-Hc)/Hc＝(1981-2000)/2000＝-0.95％
D＝(Hds100-Hc)/Hc＝(1994-2000)/2000＝-0.30％
由于两侧计算中有一侧小于-0.80％(WS侧)，故得D＜-0.8％，证明系统可能存在酸洗过程异常，此时触发75mm位置厚度进行对比。
断面厚度测量过程中，将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，即75mm位置厚度减去中心点厚度，将二者的差值再除以中心点厚度，得值E，E＝(Hws75-Hc)/Hc＝(1975-2000)/2000＝-1.25％
E＝(Hds75-Hc)/Hc＝(1993-2000)/2000＝-0.35％
由于两侧计算中有一侧小于-1.0％(WS侧)，故得E＜-1.0％，证明系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常。
综上所述，本发明通过对原有凸度仪测量数据的自动分析，可在第一时间发现酸洗后断面异常情况，及时提醒操作人员进行相关调整，减少因断面异常造成的冷轧轧后边部增厚、同板差控制效果不佳等问题。针对不同冷连轧机组来料特性及酸洗特性，可对相应参数进行针对性的设置，故其可广泛用于目前采用凸度仪进行来料凸度监控的冷轧机组。
以上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各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、断面厚度测量过程中，将200mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将200mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定A为：A＝(H200-Hc)/Hc；200mm表示距离机组操作侧/传动侧200mm，H200为离边部200mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S1.1、若A≥a，常数a根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑S4；
S1.2、若A＜a，系统存在酸洗过程异常的可能，将触发相关信号，对200mm位置边上的100mm点进行数据分析，只有在200mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S2、将两边100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将两边100mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定B为：B＝(H100-Hc)/Hc；100mm表示距离机组操作侧/传动侧100mm，H100为离带钢两侧边部100mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S2.1、若B≥b，常数b根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S1 200mm处进行厚度判断；
S2.2、若B＜b，系统存在酸洗过程异常的可能，将触发相关信号，对100mm位置边上的75mm点进行数据分析,只有在100mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S3、将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将75mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定C为：C＝(H75-Hc)/Hc；75mm表示距离机组操作侧/传动侧75mm，H75为离带钢两侧边部75mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S3.1、若C≥c，常数c根据不同热轧来料特性可调系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S1 200mm处进行厚度判断；
S3.2、若C＜c，系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常；
S4、断面厚度测量过程中，将100mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将100mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定D为：D＝(H100-Hc)/Hc；100mm表示距离机组操作侧/传动侧100mm，H100为离带钢两侧边部100mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S4.1、若D≥d，常数d根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，继续相应对比逻辑；
S4.2、若D＜d，系统存在酸洗过程异常的可能，将触发相关信号，对100mm位置边上的75mm点进行数据分析，只有在100mm点所计算值显示异常时才触发计算；
S5、将75mm位置厚度与中心点厚度进行比较，将75mm位置厚度与中心点厚度的差值再除以中心点厚度，设定E为：E＝(H75-Hc)/Hc；75mm表示距离机组操作侧/传动侧75mm，H75为离带钢两侧边部75mm位置的厚度值，Hc为中心点厚度；
S5.1、若E≥e，常数e根据不同热轧来料特性可调，系统认为断面正常，相应流程中断，继续回到S4 100mm处进行厚度判断；
S5.2、若E＜e，系统存在酸洗过程异常，此时系统发送报警信息，提示断面异常。
2.如权利要求1所述的一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，其特征在于：所述常数a的取值范围为-0.6％≤a≤0。
3.如权利要求1所述的一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，其特征在于：所述常数b的取值范围为-1.0％≤b≤0。
4.如权利要求1所述的一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，其特征在于：所述常数c的取值范围为-1.4％≤c≤0。
5.如权利要求1所述的一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，其特征在于：所述常数d的取值范围为-1.0％≤d≤0。
6.如权利要求1所述的一种检测酸洗过程对横向断面影响程度的方法，其特征在于：所述常数e的取值范围为-1.4％≤e≤0。
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