CN110170535B - 一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，包括：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值；在第一模式下后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值；在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法。达到轧制力设定值自动生成且根据不同焊缝过光整机轧制力控制模式设不同的轧制力设定值方法，完全自动调节的技术效果。

Description

一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法
技术领域
本发明涉及冷轧技术领域，尤其涉及一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法。
背景技术
光整机是镀锌线最重要的设备之一，其作用是用来改善钢板板面质量和改变板面光洁度，能够消除一定的应力和屈服平台，并在一定程度上改善板型。轧制力是光整机最重要的工艺参数之一，对改善带钢板型及消除屈服平台起决定性作用。光整机过程控制系统(即二级系统)通过接收来自三级生产控制系统的生产计划，计算生产过程中所需的工艺参数来实现对产线的控制。而之前，由于镀锌光整机段过程控制系统过于简陋，只是通过简单的查表给定了几组简单的工艺参数，无法自动根据钢种及规格自动生成该钢卷所需目标轧制力设定值，故而光整机轧制力调节只能通过操作工手动控制。
但本发明申请人发现现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中通过操作工手动控制，由于操作水平不一，造成过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于出现断带的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，解决了现有技术中通过操作工手动控制，由于操作水平不一，造成过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于出现断带的技术问题。
鉴于上述问题，本发明提供了一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，所述方法包括：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值；在第一模式下，后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值；在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法。
优选的，所述根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值，包括：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种不同规格带钢单位轧制力及总轧制力设定值。
优选的，所述不同钢种不同规格带钢单位轧制力的计算公式为：单位轧制力＝单位轧制力低屈服+(单位轧制力高屈服-单位轧制力低屈服)*(带钢屈服强度-带钢屈服强度低)/(带钢屈服强度高-带钢屈服强度低)。
优选的，所述总轧制力设定值的计算公式为：总轧制力设定值＝单位轧制力*带钢宽度+延伸率控制器输出附加轧制力。
优选的，所述在第一模式下后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值，包括：减轧制力模式下，后卷带钢的二级轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
优选的，所述在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法，包括：在不减轧制力模式下，根据总轧制力偏差制定不同的总轧制力设定值控制方法。
优选的，所述在不减轧制力模式下，根据总轧制力偏差制定不同的总轧制力设定值控制方法，包括：对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断；如果前卷带钢的总轧制力设定值与后卷带钢的总轧制力设定值之差大于等于500KN，焊缝到达光整机前10-15米处时，把所述后卷带钢的总轧制力设定值作为前卷带钢尾部的总轧制力设定值，并把延伸率控制器的附加轧制力清零；焊缝通过光整机后，取所述后卷带钢的总轧制力设定值，把延伸率控制器的附加轧制力加到所述后卷带钢的总轧制力设定值中。
优选的，所述对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断之后，包括：如果前卷带钢的总轧制力设定值要小于后卷带钢的总轧制力设定值，后卷带钢的总轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
优选的，所述对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断之后，还包括：如果前卷带钢的总轧制力设定值与后卷带钢的总轧制力设定值之差小于500KN，所述后卷带钢的总轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例提供的一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，所述方法包括：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值；在第一模式下，后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值；在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法。达到了利用轧制力设定值自动生成及根据不同的焊缝过光整机轧制力控制模式给出了不同的轧制力设定值控制方法，实现了过焊缝时轧制力的完全自动调节，提高了生产过程的稳定性、可控性，避免过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至断带情况，从而解决了现有技术中缺乏二级控制，通过操作工手动控制，由于操作水平不一，造成过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于出现断带的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例的一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中延伸率为1％时单位轧制力与屈服强度关系曲线图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，用于解决现有技术中通过操作工手动控制，由于操作水平不一，造成过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于出现断带的技术问题。
本发明提供的技术方案总体思路如下：
根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值；在第一模式下，后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值；在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法。达到了轧制力设定值自动生成且根据不同的焊缝过光整机轧制力控制模式给出了不同的轧制力设定值控制方法，实现过焊缝时轧制力的完全自动调节，不仅减轻了操作工的工作量，且消除了操作工操作水平差异导致的过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于断带等问题的技术效果。
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做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。
实施例一
图1为本发明实施例中一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，请参考图1，所述方法包括：
步骤10：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值。
进一步的，所述根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值，包括：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种不同规格带钢单位轧制力及总轧制力设定值。
进一步的，所述不同钢种不同规格带钢单位轧制力的计算公式为：单位轧制力＝单位轧制力低屈服+(单位轧制力高屈服-单位轧制力低屈服)*(带钢屈服强度-带钢屈服强度低)/(带钢屈服强度高-带钢屈服强度低)。
进一步的，所述总轧制力设定值的计算公式为：总轧制力设定值＝单位轧制力*带钢宽度+延伸率控制器输出附加轧制力。
具体而言，为了使在计算时拥有更准确的依据，就不可以再像现有技术那样将不同的钢种分为4组，使得光整机段的工艺参数无论如何调整都只有4组。所以本发明实施例的方法引入了成品屈服强度(带钢出炉后的屈服强度无法获取)的概念用于区分不同的钢种，这样使得每一个钢种都是一个独立的个体，其都可以获得一组独立的工艺参数。应理解，本发明实施例中所指的成品屈服强度并不是产出带钢真实的屈服强度，只是在其真实屈服强度的基础上推导出的用于划分钢种的一个虚拟概念。经研究过往生产过程数据可知，在同一光整模式(0：干光整、1：光整液光整、2：湿光整)下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，请参考图2，以延伸率为1％时单位轧制力与屈服强度关系曲线图，故而需通过模糊配置的原则找到相应厚度区间(如厚度0.61mm和0.69mm均取自区间0.6—0.7mm)、屈服强度区间，计算出延伸率为1％时的单位轧制力，单位轧制力＝单位轧制力低屈服+(单位轧制力高屈服-单位轧制力低屈服)*(带钢屈服强度-带钢屈服强度低)/(带钢屈服强度高-带钢屈服强度低)，同理可计算出2％以内延伸率(光整机最大延伸率为2％)下不同钢种及宽度带钢单位轧制力。然后，依据带钢总轧制力同目标延伸率呈线性关系原则提供附加轧制力计算得出带钢轧制力设定值：总轧制力设定值＝单位轧制力*带钢宽度+延伸率控制器输出附加轧制力。
步骤20：在第一模式下，后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值。
进一步的，所述在第一模式下后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值，包括：减轧制力模式下，后卷带钢的二级轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
具体而言，由于在现有技术中手动控制方式下光整机过焊缝时，轧制力设定、延伸率、弯辊力都不做任何处理直接通过，操作工再根据板面情况对轧制力、张力及弯辊力进行调节，改进后的二级模式下过焊缝时就会涉及到带钢规格的变化，进而涉及到二级设定值何时下发的问题，下发过早或过晚会导致带感延伸率波动，板面羽痕、浪形，严重时可能导致断带。所以要对二级模式下不同钢种带钢焊缝过光整机时轧制力的控制方法进行优化。光整机过焊缝通常有两种模式：减轧制力模式和NO OPEN模式(不减轧制力模式)。所述减轧制力模式即所述的第一模式，减轧制力模式下焊缝到光整机前几米轧制力减小到最小轧制力，例如800KN，焊缝通过后轧制力提升到设定轧制力。该模式比较简单但由于过焊缝时轧制力变化较大会造成带头带尾长距离延伸率不和或板面质量问题。该模式下轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。举例而言，在焊缝处直接以600KN/s的速度将轧制力减到800KN，自动下发下一卷带钢设定轧制力，在焊缝通过后在以600KN/s的速度升至刚下发的轧制力设定值。
步骤30：在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法。
进一步的，所述在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法，包括：在不减轧制力模式下，根据总轧制力偏差制定不同的总轧制力设定值控制方法。
进一步的，所述在不减轧制力模式下，根据总轧制力偏差制定不同的总轧制力设定值控制方法，包括：对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断；如果前卷带钢的总轧制力设定值与后卷带钢的总轧制力设定值之差大于等于500KN，焊缝到达光整机前10-15米处时，把所述后卷带钢的总轧制力设定值作为前卷带钢尾部的总轧制力设定值，并把延伸率控制器的附加轧制力清零；焊缝通过光整机后，取所述后卷带钢的总轧制力设定值，把延伸率控制器的附加轧制力加到所述后卷带钢的总轧制力设定值中。
进一步的，所述对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断之后，包括：如果前卷带钢的总轧制力设定值要小于后卷带钢的总轧制力设定值，后卷带钢的总轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
进一步的，所述对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断之后，还包括：如果前卷带钢的总轧制力设定值与后卷带钢的总轧制力设定值之差小于500KN，所述后卷带钢的总轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
具体而言，所述NO OPEN模式是常用的过焊缝轧制力控制方式，也称之为不减轧制力模式，所述第二模式即所述NO OPEN模式，在所述第二模式下焊缝通过时轧制力不减少，能保证带钢轧制的连续性及板面的平整，但会带来上后卷轧制力设定值不同时何时切换的问题，需要根据不同轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制，提前判断光整机前后两卷带钢的轧制力差，在焊缝处下发轧制力设定值，不同的钢种存在轧制力不同，因而可根据钢种不同按照分钢种进行控制。当软钢接硬钢时，前卷的轧制力设定值要小于后卷的设定值，焊缝通过光整机后，后卷的轧制力设定值会通过斜坡(550KN/S)加上来。所以，硬钢的带头的延伸率会稍微达不到设定值，但是轧制力不会发生突变，对生产不会造成大的影响。当硬钢接软钢时，上卷的二级设定轧制力加上延伸率附加轧制力之和相对较大，而软钢的设定轧制力较小，所以过焊缝时，发到控制器上的轧制力设定值就会发生突变，即使要通过斜坡(550KN/S)，但软钢和硬钢的二级设定轧制力相差都较大，需要几秒钟才能达到需要的设定轧制力。基于这种情况，为了防止硬钢接软钢时，带头的实际设定轧制力远大于需要的设定轧制力，造成带头实际延伸率过大或者发生断带的情况，需要对程序进行优化。过焊缝时，对前卷和后卷的总轧制力设定值进行判断，前卷的轧制力设定值比后卷的轧制力设定值大450-550KN，优选500KN时(硬钢接软钢)，焊缝到达光整机前10-15米处时，优选的10米处，把下一卷(也就是软钢)轧制力设定值作为前卷带尾的轧制力设定，并把延伸率控制器的附加轧制力清零，焊缝通过光整机后，依然取后卷的设定轧制力，再使能延伸率控制器，把延伸率控制器的附加轧制力加到后卷的设定轧制力中。这样能保证过焊缝时轧制力的平稳切换，不会对板面质量造成影响。举例而言，在轧制力差小于500KN时，在焊缝处下发轧制力设定值，且轧制力以550KN/s的速度过渡；在前一带钢轧制力大于后一带钢且超过500KN时，在焊缝到达前10m处下发轧制力设定值，轧制力以550KN/s的速度向新轧制力设定值递减，并把延伸率控制器的附加轧制力清零，焊缝通过光整机后，依然取后卷的设定轧制力，再使能延伸率控制器，把延伸率控制器的附加轧制力加到后卷的设定轧制力中。利用轧制力设定值自动生成及根据不同的焊缝过光整机轧制力控制模式给出了不同的轧制力设定值控制方法，实现了过焊缝时轧制力的完全自动调节，提高了生产过程的稳定性、可控性，避免过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至断带情况，解决了现有技术中缺乏二级控制，通过操作工手动控制，由于操作水平不一，造成过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于出现断带的技术问题。
在将本发明实施例的一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法投入运行后，经实践证实，其延伸率波动峰值明显减小，均保持在±0.1％以内，部分规格可保持在±0.05％以内，且波动只出现于带头，且基本小于10米。且由于生产过程稳定性、可控性的提高也有效的提高了光整机段速度，不再减速过焊缝，再未发生过渡过程中断带、拉窄等。减少了误操作，降低了操作人员的工作强度，带钢生产过程稳定有序：
1)张力、轧制力、弯辊力由小到大。在焊缝处，轧制力以550KN/S的速度平滑上升，张力约以1KN/S的速度平滑上升，弯辊力以20KN/S的速度平滑上升，延伸率在10米左右处达到目标值，且整卷稳定。
2)张力、轧制力、弯辊力由大到小，轧制力在焊缝到达前10米以550KN/S的速度平滑下降，张力以1KN/S的速度平滑下降，弯辊力以20KN/S的速度平滑下降。延伸率在10米左右处达到目标值，且整卷稳定。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例提供的一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，所述方法包括：根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值；在第一模式下，后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值；在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法。达到了利用轧制力设定值自动生成及根据不同的焊缝过光整机轧制力控制模式给出了不同的轧制力设定值控制方法，实现了过焊缝时轧制力的完全自动调节，提高了生产过程的稳定性、可控性，避免过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至断带情况，从而解决了现有技术中缺乏二级控制，通过操作工手动控制，由于操作水平不一，造成过焊缝时带钢相当长度的延伸率波动、张力波动、双边浪甚至于出现断带的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种镀锌光整机过焊缝轧制力自动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值；
在第一模式下，后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值；
在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法；
其中，所述在第一模式下后卷带钢轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发二级轧制力设定值，包括：
减轧制力模式下，后卷带钢的二级轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发；
其中，所述在第二模式下，提前获取光整机前后两卷带钢的设定轧制力，根据轧制力偏差制定不同的二级轧制力设定值控制方法，包括：
在不减轧制力模式下，根据总轧制力偏差制定不同的总轧制力设定值控制方法。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种及不同规格带钢在不同延伸率下的二级轧制力设定值，包括：
根据同一光整模式下，同一辊径、同一厚度、同一目标延伸率的带钢单位轧制力同屈服强度呈线性关系，计算出不同钢种不同规格带钢单位轧制力及总轧制力设定值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同钢种不同规格带钢单位轧制力的计算公式为：
单位轧制力＝单位轧制力低屈服+(单位轧制力高屈服-单位轧制力低屈服)*(带钢屈服强度-带钢屈服强度低)/(带钢屈服强度高-带钢屈服强度低)。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述总轧制力设定值的计算公式为：
总轧制力设定值＝单位轧制力*带钢宽度+延伸率控制器输出附加轧制力。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在不减轧制力模式下，根据总轧制力偏差制定不同的总轧制力设定值控制方法，包括：
对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断；
如果前卷带钢的总轧制力设定值与后卷带钢的总轧制力设定值之差大于等于500KN，焊缝到达光整机前10-15米处时，把所述后卷带钢的总轧制力设定值作为前卷带钢尾部的总轧制力设定值，并把延伸率控制器的附加轧制力清零；
焊缝通过光整机后，取所述后卷带钢的总轧制力设定值，把延伸率控制器的附加轧制力加到所述后卷带钢的总轧制力设定值中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断之后，包括：
如果前卷带钢的总轧制力设定值要小于后卷带钢的总轧制力设定值，后卷带钢的总轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对前卷带钢和后卷带钢的总轧制力设定值的大小进行判断之后，还包括：
如果前卷带钢的总轧制力设定值与后卷带钢的总轧制力设定值之差小于500KN，所述后卷带钢的总轧制力设定值在焊缝到光整机时自动下发。
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