CN109731921B - 一种精轧机架间张力的计算方法 - Google Patents

一种精轧机架间张力的计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种精轧机架间张力的计算方法，属于轧钢自动化控制技术领域。具体包括步骤：步骤一：精轧机架间的理论张应力的计算。步骤二：精轧机架间的实际张应力计算。步骤三、精轧机架间的张力计算。利用本发明所提供的方法，可以依据所轧钢种和规格，计算相应合理的精轧各机架间活套张力，保证顺利穿带；同时有效防止在轧制穿带时出现堆钢或拉钢现象。

Description

一种精轧机架间张力的计算方法
技术领域
本发明属于轧钢自动化控制技术领域，具体涉及一种精轧机架间张力的计算方法。
背景技术
板带热连轧由于其生产的高效性和高经济性在热轧板带生产中占有非常重要的地位。保证连轧过程稳定顺利进行的前提是单位时间内通过各机架的金属体积相等，即“秒流量”相等原则，对于带钢热连轧过程来说，保持“秒流量”相等的主要手段是靠精轧机各机架间活套的调节，精轧活套有两个作用：其一是作为秒流量检测器；另一个作用是提供张力和承担机架间带钢重量。通常，热连轧的机架间张力通过经验值给定，但由此带来换钢种、换规格时导致套量变化较大，严重时导致堆钢或拉钢现象，甚至废钢，尤其在穿带阶段。另外板带材热连轧过程中张力的大小将会影响到最终产品的尺寸精度和板形质量，特别是对宽度精度影响更明显。因此精轧机架间张力设定的合理与否，直接影响穿带稳定和产品尺寸精度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种精轧机架间张力的计算方法，根据现场轧制数据，针对不同轧件，计算出精轧各机架间活套张力，传送给精轧一级自动化执行机构，从而实现轧钢过程的顺利穿带。
本发明所提供的一种精轧机架间张力的计算方法，具体包括：
步骤一：精轧机架间的理论张应力的计算。
理论张应力的计算公式如下：
Figure GDA0002311055970000011
其中，
Figure GDA0002311055970000012
为理论张应力；fh(hn)为板带厚度补偿函数；fW(W)为板带宽度补偿函数。
Figure GDA0002311055970000013
其中，Y＝ln(hn/hmin)；Y′＝ln(hmax/hmin)；hn为板带厚度，单位mm；hmin为板带最小厚度，单位mm；hmax为板带最大厚度，单位mm。
fW(W)＝1+0.1(W-Wmin)/LW
其中，W为板带宽度，单位mm；Wmin为板带最小宽度，单位mm；LW为工作辊的表面长度，单位mm。
步骤二：精轧机架间的实际张应力计算。
实际张应力的计算公式如下：
Figure GDA0002311055970000021
其中，
Figure GDA0002311055970000022
为实际张应力；ki为常数；i为精轧机架号，1≤i≤n-1；n为精轧机架总数；Δti为精轧机架间张力操作工修正量，单位kN。
步骤三、精轧机架间的张力计算。
机架间张力计算公式如下：
Figure GDA0002311055970000023
其中，
Figure GDA0002311055970000024
为精轧机架间的张力，1≤i≤n-1；hi为第i个精轧机架出口厚度，单位mm。
利用本发明所提供的方法，可以依据所轧钢种和规格，计算相应合理的精轧各机架间活套张力，保证顺利穿带；同时有效防止在轧制穿带时出现堆钢或拉钢现象。
附图说明
图1为本发明一种精轧机架间张力的计算方法流程图；
图2为本发明机架F1和机架F2间L1活套角度实测值；
图3为本发明机架F2和机架F3间L2活套角度实测值；
图4为本发明机架F3和机架F4间L3活套角度实测值；
图5为本发明机架F4和机架F5间L4活套角度实测值；
图6为本发明机架F5和机架F6间L5活套角度实测值；
图7为本发明机架F6和机架F7间L6活套角度实测值；
图8为本发明机架F7和机架F8间L7活套角度实测值；
图9为本发明测厚仪测量的精轧出口厚度实测值；
图10为本发明精轧出口宽度实测值。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种精轧机架间张力的计算方法，根据现场轧制数据，针对不同轧件，计算出板带稳定轧制的合理精轧各机架间活套张力，具体流程如图1所示，包括以下几个步骤：
步骤一、计算精轧机架间的理论张应力。
板带热连轧中精轧机架间的理论张应力受轧机出口厚度等所影响；同时热轧环境下的机架间实际张应力是理论张应力的一部分。
理论张应力的计算公式如下：
Figure GDA0002311055970000031
其中，
Figure GDA0002311055970000032
为理论张应力；fh(hn)为板带厚度补偿函数；fW(W)为板带宽度补偿函数。
Figure GDA0002311055970000033
其中，Y＝ln(hn/hmin)；Y′＝ln(hmax/hmin)；hn为板带厚度，单位mm；hmin为板带最小厚度，单位mm；hmax为板带最大厚度，单位mm。
fW(W)＝1+0.1(W-Wmin)/LW
其中，W为板带宽度，单位mm；Wmin为板带最小宽度，单位mm；LW为工作辊的表面长度(mm)。
步骤二：计算精轧机架间的实际张应力。
实际张应力的计算公式如下：
Figure GDA0002311055970000034
其中，
Figure GDA0002311055970000035
为实际张应力；ki为常数；i为精轧机架号，1≤i≤n-1；n为精轧机架总数；Δti为精轧机架间张力操作工修正量，单位kN。
步骤三、计算精轧机架间的张力。
机架间张力计算公式如下：
Figure GDA0002311055970000036
其中，
Figure GDA0002311055970000037
为精轧机架间的张力，1≤i≤n-1；hi为第i个精轧机架出口厚度，单位mm。
实施例：
以一板坯为例，利用本发明所提供的方法对精轧机架间张力的获取进行说明：
实施例中：读取板坯PDI数据，钢种Q235B，板坯规格220×1250×9000mm，中间坯厚度32mm，目标厚度3.05mm，目标宽度1260mm。精轧模型设定结果如表1所示，活套张力、活套角设定如表2所示。
表1精轧模型设定结果
Figure GDA0002311055970000038
Figure GDA0002311055970000041
表2精轧模型机架间活套张力、活套角设定值
F1-F2 F2-F3 F3-F4 F4-F5 F5-F6 F6-F7 F7-F8
活套张力(kN) 96.43 70.71 52.67 39.99 33.45 35.28 33.97
活套角度(度) 25 24 23 22 21 20 20
图2为本发明机架F1和机架F2间L1活套角度实测值；图3为本发明机架F2和机架F3间L2活套角度实测值；图4为本发明机架F3和机架F4间L3活套角度实测值；图5为本发明机架F4和机架F5间L4活套角度实测值；图6为本发明机架F5和机架F6间L5活套角度实测值；图7为本发明机架F6和机架F7间L6活套角度实测值；图8为本发明机架F7和机架F8间L7活套角度实测值；其中图2～图8中横坐标表示采集时间(时：分：秒)，纵坐标表示角度(单位：度)；图9表示板带在精轧机出口测厚仪的实测厚度，横坐标表示采集时间(时：分：秒)、纵坐标表示厚度值(单位：mm)；图10表示板带在精轧机出口测宽仪的实测宽度，横坐标表示采集时间(时：分：秒)、纵坐标表示宽度值(单位：mm)。
经过在某钢厂现场实践使用，按照本发明方法计算机架间活套张力，在轧整块钢穿带过程中，7个活套角度波动基本在设定角度范围内，且很快趋于平稳，精轧机轧制稳定，轧件尺寸厚度精度在±0.05mm、宽度精度在0-10mm，没有明显拉窄现象，证明通过本发明方法计算给出的活套张力是满足要求的。
以上实例描述了本发明的具体实施方式，但是应该理解的是，这里具体的描述不应该理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读说明书后对上述实例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (1)

1.一种精轧机架间张力的计算方法，其特征在于，具体包括：
步骤一：精轧机架间的理论张应力的计算；
理论张应力的计算公式如下：
Ts *＝0.25×fh(hn)×fW(W)
其中，Ts *为理论张应力；fh(hn)为板带厚度补偿函数；fW(W)为板带宽度补偿函数；
Figure FDA0002311055960000011
其中，Y＝ln(hn/hmin)；Y′＝ln(hmax/hmin)；hn为板带厚度，单位mm；hmin为板带最小厚度，单位mm；hmax为板带最大厚度，单位mm；
fW(W)＝1+0.1(W-Wmin)/LW
其中，W为板带宽度，单位mm；Wmin为板带最小宽度，单位mm；LW为工作辊的表面长度，单位mm；
步骤二：精轧机架间的实际张应力计算；
实际张应力的计算公式如下：
Figure FDA0002311055960000012
其中，
Figure FDA0002311055960000013
为实际张应力；ki为常数；i为精轧机架号，1≤i≤n-1；n为精轧机架总数；Δti为精轧机架间张力操作工修正量，单位kN；
步骤三、精轧机架间的张力计算；
机架间张力计算公式如下：
Figure FDA0002311055960000014
其中，
Figure FDA0002311055960000015
为精轧机架间的张力，1≤i≤n-1；hi为第i个精轧机架出口厚度，单位mm。
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