CN110227721A - 一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法，包括以下步骤:1，收集轧制参数：B，ν，E，h₀，h₁，σ₁，σ₀，k_m，r，R，M，n，n₀，P₀；2，定义过程变量i＝0，j＝0；3，设定工作辊压扁半径R′_i，并令R′_i＝R，i＝i+1；4，根据轧制压力公式，计算轧制压力P_i；5，求解工作辊压扁半径；6，判断|R′_i‑R′_yj|＜ε是否成立，如果成立，则转入步骤7，否则，重新设定R′_i，并转入步骤4；7，输出轧制压力值；8，计算轧机变速轧制过程的机座的弹性变形量；9，计算并输出轧机辊缝值，解决了带钢头尾厚度难以控制，并避免出现轧制不稳和轧废事故等问题，提高产品成材率，给企业带来经济效益。

Description

一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法

技术领域

本发明涉及轧制过程自动控制技术领域，具体涉及一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法。

背景技术

近年来，随着汽车工业、船舶制造、家电、电力电子的快速发展，市场对产品的需求不断提升。需求一方面体现在产量，另一方面则体现在产品质量。因此板带生产企业需要在提高生产效率的同时，保证产品具有良好的质量，提高产品竞争力，给企业带来较大的经济效益。

板带生产企业连续化生产带钢时，当带钢的焊缝处经过轧机辊缝时，轧机会采取降速措施来轧制带钢，一旦带钢焊缝处离开轧机后，轧机即加速采用正常速度轧制剩余长度的带钢。轧制生产线变速过程中轧机的辊缝设定是轧制的重要流程之一，它担负着轧机辊缝开口度的调整任务，在带钢轧制过程中，如果轧机变速过程辊缝设定值不合理，会造成带头厚度不均，无法满足产品客户要求，只能在后续精整机组将带头厚度不均部位剪切处理，更严重的会造成轧机机架内板形不良，造成轧制不稳定和轧废事故的发生。因此，如何通过合理的模型计算得出轧制变速过程轧辊辊缝的设定值，已经成为现场技术人员关注的重点与难点。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法，通过求解准确轧制力数值，然后利用弹跳方程计算弹跳量，最后确定辊缝设定值，从而解决带钢头尾厚度难以控制，并避免出现轧制不稳和轧废事故等问题，提高产品成材率，给企业带来经济效益。

为解决上述发明的目的，本发明提供技术方案如下：

一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法，包括如下步骤：

(1)收集轧制参数，包括：带钢宽度B，泊松比ν，弹性模量E，带钢入口厚度h₀，带钢出口厚度h₁，前张力σ₁，后张力σ₀，变形抗力k_m，压下率r，工作辊半径R，轧机纵向刚度系数M，工作辊升速或降速时对应的转速n，人工零位时工作辊转速n₀，人工零位时的预压靠力P₀；

(2)定义过程变量i,j，i＝0，j＝0；

(3)设定工作辊压扁半径R′_i，并令R′_i＝R，i＝i+1；

(4)根据轧制压力公式，计算轧制压力P_i，其公式为：

ξ＝0.3σ₁+0.7σ₀

(5)将求解的轧制力带入到压扁半径公式中，求解此时工作辊压扁半径R′_yj，j＝j+1：

(6)判断|R′_i-R′_yj|＜ε是否成立，如果成立，则转入步骤(7)，否则，重新设定R′_i，并转入步骤(4)；

(7)输出此时的轧制压力值P；

(8)计算轧机变速轧制过程的机座的弹性变形量：

(9)计算并输出轧机辊缝值：

式中，S₀为轧机辊缝值；

h₁为出口厚度；

f为机座弹性变形量；

n为轧机升速或降速时工作辊转速；

n₀为人工零位时工作辊转速；

P为轧制压力；

P₀为人工零位时的预压靠力；

k为轴承工况系数。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

通过迭代求解轧制力，利用弹跳方程计算轧机弹跳量，最后确定辊缝设定值，保证了对带钢头尾厚度的精确控制，避免出现轧制不稳和轧废事故问题发生。

附图说明

图1是本发明实施例中用于变速过程中轧机辊缝的控制方法的流程图。

具体实施方式

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。

结合图1所示，以某冷连轧机组参数为例，详细介绍用于变速过程中轧机辊缝的控制方法：

步骤1，收集参数，包括：带钢宽度B＝1250mm；泊松比ν＝0.31；弹性模量E＝212000MPa；1-5#机架带钢入口厚度h₀＝{2.788,1.844,1.118,0.732,0.499}mm；1-5#机架带钢出口厚度h₁＝{1.844,1.118,0.732,0.499,0.494}mm；1-5#机架前张力σ₁＝{171,274,184,124,88}KN；1-5#机架后张力σ₀＝{274,184,124,88,27}KN；1-5#机架变形抗力k_m＝{585,693,752,79,79.2}N/mm²；1-5#机架压下率r＝{36.5,42,35.6,30.6,1}％；1-5#机架工作辊半径R＝{225,225,225,225,225}mm；轧机纵向刚度系数M＝{1.1,1,1.2,0.95,1.23}×10⁶KN/mm；1-5#机架工作辊升速时对应的转速n＝{85,116,157,205,219}r/min；1-5#机架人工零位时工作辊转速n₀＝{72,123,162,196,220}r/min；1-5#机架人工零位时的预压靠力P₀＝{1200,1100,1000,900,800}KN。

步骤2，定义过程变量i＝0。

步骤3，给定1-5#机架轧辊压扁半径R′₁，

令R′₁＝R＝{225,225,225,225,225}mm。

步骤4，计算1-5#机架轧制压力

P＝{8320,7210,6440,6160,4920}KN。

步骤5，求解1-5#机架压扁半径，

R'_y1＝{389.1,326.5,382.6,421.9,3112.5}mm。

步骤6，判断|R′₁-R′_y1|＜ε＝50mm是否成立，不等式不成立，重新给定压扁半径，转入步骤(4)。

步骤7，输出1-5#机架的轧制压力，

P＝{8130,7420,6680,5950,5040}KN。

步骤8，计算轧机变速轧制过程1-5#机架机座的弹性变形量，

f＝{0.007,0.006,0.005,0.005,0.004}mm。

步骤9，最后计算并输出轧机辊缝值，

S0＝{1.852,1.096,0.744,0.489,0.492}mm，完成设定值的调整，实现轧机辊缝的控制。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种用于变速过程中轧机辊缝的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)收集轧制参数，包括：带钢宽度B，泊松比ν，弹性模量E，带钢入口厚度h₀，带钢出口厚度h₁，前张力σ₁，后张力σ₀，变形抗力k_m，压下率r，工作辊半径R，轧机纵向刚度系数M，工作辊升速或降速时对应的转速n，人工零位时工作辊转速n₀，人工零位时的预压靠力P₀；

(2)定义过程变量i,j，i＝0，j＝0；

(3)设定工作辊压扁半径R′_i，并令R′_i＝R，i＝i+1；

(4)根据轧制压力公式，计算轧制压力P_i，其公式为：

ξ＝0.3σ₁+0.7σ₀

(5)将求解的轧制力带入到压扁半径公式中，求解此时工作辊压扁半径R′_yj，j＝j+1：

(6)判断|R′_i-R′_yj|＜ε是否成立，如果成立，则转入步骤(7)，否则，重新设定R′_i，并转入步骤(4)；

(7)输出此时的轧制压力值P；

(8)计算轧机变速轧制过程的机座的弹性变形量：

(9)计算并输出轧机辊缝值：

式中，S₀为轧机辊缝值；

h₁为出口厚度；

f为机座弹性变形量；

n为轧机升速或降速时工作辊转速；

n₀为人工零位时工作辊转速；

P为轧制压力；

P₀为人工零位时的预压靠力；

k为轴承工况系数。