CN110961468B - 一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法 - Google Patents

Abstract

一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，属防跑偏控制领域。其在带钢倒带过程中，将工艺段纠偏辊由“自动状态”切换至“中间状态”；将纠偏辊被置于水平状态，藉此来平衡带钢两侧的张力；同时，通过对带钢跑偏量、工艺段倒带速度、倒带距离、纠偏辊工作状态的匹配控制，自动实现防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏情况发生。通过利用本技术方案，能实现酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带过程中自动稳定运行，有效实现了将漂洗槽里面产生的停车斑重新酸洗，且避免了极限规格带钢在倒带过程的跑偏。可广泛用于酸连轧机组的生产工艺控制领域。

Description

一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法

技术领域

本发明属于防止带钢跑偏领域，尤其涉及一种用于防止酸连轧机组带钢工艺段倒带跑偏的控制方法。

背景技术

在酸连轧机组生产工艺中，非常重要的一点就是实现酸洗段与轧机段的连续运行。

酸连轧机组工艺段分为三部分，第一区域为酸洗部分，第二区域为漂洗部分，第三区域为烘干部分。

该酸连轧机组工艺段现有设备结构如图1中所示。其中，1为2#纠偏辊，其作用为防止带钢在1#活套跑偏；2为1#活套，其作用为保证工艺段连续运行储存带钢；3为3#纠偏辊，其作用为防止带钢从1#活套出来跑偏；4为2#张力辊；5为拉矫机；6为3#张力辊；7为酸洗槽；8为漂洗槽，停车斑就是在此处产生；9为烘干机；10为4#张力辊；11为4#纠偏辊，其作用为防止带钢从工艺段出来跑偏；12为2#活套，其作用为保证轧机段运行储存带钢。

酸连轧机组工艺段主要作用就是，通过酸洗部分除去热轧带钢表面的氧化铁皮，然后通过漂洗部分除去带钢表面遗留的残酸，最后通过烘干部分除去带钢表面水迹，确保工艺段出来的带钢表面质量满足轧机段的要求。

但是，在酸连轧机组生产运行过程中，工艺段突然发生临时停机时，停留在漂洗区域的带钢表面就会发生二次氧化，导致带钢表面形成约17～20米的停车斑，此种工艺段停车斑的主要成分为Fe的含水氧化物，呈现红褐色且组织疏松。这种缺陷不仅不利于轧机的稳定轧制，而且污染工艺段到轧机段之间区域的辊系。

目前，为了避免停车斑轧制产生的生产事故，主要采取两种做法：

第一种：酸连轧机组一般均采取在轧机区域空通停车斑缺陷，将对应的缺陷部分切除。此种做法不仅增加了酸连轧机组带钢的切损量，造成机组成材率降低，而且经常导致带钢产品质量异议，影响企业的产品质量和经济效益。

第二种：手动进行工艺段倒带(即与带钢正常生产运行方向的倒退、逆行，俗称倒带)，将表面有停车斑的带钢部分，通过倒车运行的方式倒回酸洗部分，对带钢表面的停车斑重新酸洗后，将带钢表面的停车斑缺陷清除。但是对于极限宽度规格(即酸连轧机组生产过程中能够运行的带钢的最大宽度，简称极限宽度)带钢而言，在工艺段倒带运行过程中经常发生会发生“跑偏”现象(在皮带运输类机械上，由于各种原因，经常会出现用于承载被运输物料的运输皮带发生“跑偏”的现象，本发明借用此概念来表述带钢在倒带运行过程中出现的带钢纵向中心线偏离纠偏辊横向中心线的现象和故障，下同)，导致带钢被擦边，甚至发生擦边断带故障，造成机组长时间停机，影响机组的稳定运行。

由上可知，现有技术存在的问题如下：

1)酸连轧机组工艺段进行倒带运行过程中，工艺段的纠偏系统均无法进行动作调节(基于设计上或工作原理上的原因，对于带状物体在托辊类机架上运行过程中，现有的纠偏系统或防跑偏装置的纠偏或防跑偏功能，均有方向性；即当带状物体沿指定方向运行时，纠偏系统或防跑偏装置才能起作用；若带状物体反方向运行时，纠偏系统或防跑偏装置是不能起到纠偏或防跑偏作用的，这是业内常识)，故进行倒带过程中频繁发生带钢跑偏，影响机组的稳定运行；

2)对于酸连轧机组而言，手动进行工艺段倒带，可以实现停车斑重新酸洗功能，将带钢表面的停车斑缺陷清除，但是对于极限宽度规格带钢而言，在工艺段倒带运行过程中经常发生跑偏现象，导致带钢出现擦边现象，甚至发生擦边断带故障，造成机组长时间停机，影响机组的稳定运行。

授权公告日为2016年7月6日，授权公告号为CN 104384203 B的中国发明专利中公开了预防厚度不大于4mm热轧带钢跑偏的轧制方法，其带钢凸度控制在40～60μm，楔形控制在≤20μm，进精轧开轧温度1060～1100℃，终轧温度控制在890～910℃；精轧前3机架F1、F2、F3实施大压下，压下率33～56/％，带钢的张力由常规5～9MPa调整为8～16MPa，后4机架F4、F5、F6、F7压下率35～11/％，带钢的张力由常规8～13MPa调整为14～23MPa。

该技术方案优化了轧制工艺技术参数，改变以轧制力为主导的轧制方法，创新以张力为主导的轧制方法，通过增加张力克服带钢轧制过程横向温度不均、楔形、镰刀弯的影响，操作简单，调节方便，极大地减少了薄规格跑偏现象，使薄规格轧制成功率由原来的73％提高到99％。

但是，该技术方案侧重于主要轧制工艺参数的优化，其核心技术主要根据来料凸度、楔形情况，优化张力大小防止带钢跑偏。此方法只能解决轧制过程的跑偏，不能解决前述的防止工艺段倒带过程中带钢跑偏的问题。

授权公告日为2008年8月27日，授权公告号为CN 201105929Y的中国实用新型专利，公开了一种带钢跑偏控制装置。该控制装置包括框架、滑动部件和纠偏辊，滑动部件分别设于框架上表面两端，纠偏辊呈倾斜状分别对称设于滑动部件上，并呈倒“八”字型结构，纠偏辊的两端分别设有轴承座，轴承座一端还连接有关节，并与滑动部件连接。该控制装置通过纠偏辊对跑偏的带钢产生反推力，将抑制带钢跑偏，使其恢复到机组中心线位置；通过滑动部件能够根据带钢的规格和跑偏量，进行滑块移动，从而调节纠偏辊之间的距离及倾斜度；通过纠偏辊的包胶层的沟槽，不但能够产生指向机组中心线的摩擦力，起到自动定心作用，而且还能够避免带钢因跑偏而损伤，保证了带钢的质量。

该技术方案主要是通过纠偏装置系统的设计，实现防止带钢的跑偏。而在工艺段倒带过程中，纠偏装置系统是无法参与调整动作的，故不能通过此技术方案来解决前面提到的防止工艺段倒带过程中带钢跑偏的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法。其通过带钢跑偏量、工艺段倒带速度、倒带距离、纠偏辊的工作状态匹配控制，自动实现防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏情况发生。通过利用本技术方案，能实现酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带过程中自动稳定运行，有效实现了将漂洗槽里面产生的停车斑重新酸洗，且避免了极限规格带钢在倒带过程的跑偏。

本发明的技术方案是：提供一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，包括当工艺段突然临时停机后，需要对位于酸连轧机组中的带钢进行倒带控制程序；其特征是：

1)倒带控制程序开始，将工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“自动状态”切换至“中间状态”；

2)若工艺段1#活套可以储存带钢长度≥L₀+3米，且2#活套遗留带钢长度≥L₀+3米时，工艺段以≤20mpm速度进行倒带；否则不进行倒带控制程序，其中的L₀为漂洗槽的总长度，单位为米；

3)工艺段以20—30mpm速度运行过程中，当带钢跑偏量≥3(B₀-B_极限)/10后，倒带控制程序自动停止，不再进行倒带；否则继续运行本倒带控制程序，其中，B₀为工艺段纠偏辊辊身宽度，B_极限为酸连轧机组的极限规格带钢宽度；

4)工艺段以20—30mpm速度进行，当倒带运行长度达到L₀+3时，将工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“中间状态”切换至“自动状态”，本倒带控制程序运行结束。

其中，所述漂洗槽的总长度为L₀，单位为米。

若所述工艺段纠偏辊辊身宽度为B₀，酸连轧机组的极限规格带钢宽度为B_极限；则带钢跑偏量D₀≤(B₀-B_极限)/2。

具体的，在所述倒带控制程序的实际运行过程中，跑偏量控制的最大值设定为：

3(B₀-B_极限)/10；

其中，B0为工艺段纠偏辊辊身宽度，B极限为酸连轧机组的极限规格带钢宽度。

其所述的2#纠偏辊用于防止带钢在1#活套跑偏；所述的1#活套用于保证工艺段连续运行储存带钢；所述的3#纠偏辊用于防止带钢从1#活套出来跑偏；所述的4#纠偏辊用于防止带钢从工艺段出来跑偏；所述的2#活套用于保证轧机段运行储存带钢。

本发明技术方案所述防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，通过监测和控制带钢跑偏量、工艺段倒带速度、倒带距离以及对各个纠偏辊的工作状态进行匹配控制，自动实现防止酸连轧机组工艺段带钢倒带跑偏情况的发生。

其所述极限规格为酸连轧机组能够生产的最大宽度带钢的极限宽度规格。

与现有技术比较，本发明的优点是：

采用本技术方案后，停车斑表面质量得到了很大改善，而且提高了停车斑通过轧机的稳定性，且成功实现防止极限宽度规格(1420*2.61mm)工艺段自动倒带过程中的跑偏。机组停车斑质量缺陷的改判量由改进前的84.2吨/月下降至40.2吨/吨，有效减少了停车斑质量缺陷的改判量。

附图说明

图1是工艺段现有设备结构示意图；

图2是本发明防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏方法的流程示意图；

图3是纠偏辊“自动状态”所处位置示意图；

图4是纠偏辊“中间状态”所处位置示意图；

图5是带钢跑偏量示意图。

图1中，1为2#纠偏辊；2为1#活套；3为3#纠偏辊；4为2#张力辊；5为拉矫机；6为3#张力辊；7为酸洗槽；8为漂洗槽；9为烘干机；10为4#张力辊；11为4#纠偏辊；12为2#活套。

图3-图5中，A为带钢，B为纠偏辊，A_X为带钢中心线，B_X为纠偏辊中心线，D₀为带钢跑偏量。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

本发明的技术方案，提供了一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，包括当工艺段突然临时停机后，需要对位于酸连轧机组中的带钢进行倒带控制程序；其发明点在于：

1)倒带控制程序开始，工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“自动状态”切换至“中间状态”；

2)若工艺段1#活套可以储存带钢长度≥L₀+3米，且2#活套遗留带钢长度≥L0+3米时，工艺段以≤20mpm速度进行倒带；否则不进行倒带控制程序，其中的L₀为漂洗槽的总长度，单位为米；

3)工艺段以20—30mpm速度运行过程中，当带钢跑偏量≥3(B₀-B极限)/10后，倒带控制程序自动停止，不再进行倒带；否则继续运行本倒带控制程序；

4)工艺段以20—30mpm速度进行，当倒带运行长度达到L₀+3时，工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“中间状态”切换至“自动状态”，本倒带控制程序运行结束。

结合图2中所示可知，利用本技术方案能够实现酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带过程中的自动稳定运行，本技术方案所述的方法，有效实现了将图1中漂洗槽8里面产生的停车斑重新酸洗，且避免极限规格带钢在倒带过程的跑偏。

本技术方案主要通过带钢跑偏量、工艺段倒带速度、倒带距离、纠偏辊的工作状态匹配控制，自动实现防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏情况发生，其具体方案如下所示：

当工艺段突然发生临时停机时，经过图1中酸槽酸7洗后的带钢，停留在漂洗槽8，就会产生停车斑，其主要为Fe的含水氧化物，带钢表面的停车斑的最大长度为漂洗槽8的总长度L₀米。

如果此时酸轧机组工艺段1#活套可储存带钢长度＞L₀+3米，且工艺段2#活套残留带钢长度＞L₀+3米，可以启动本倒带控制程序，具体按照如下步骤进行：

步骤(1)：倒带控制程序开始,工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“自动状态”切换至“中间状态”；

由于工艺段带钢正常运行过程中，2#、3#、4#纠偏辊处于工作状态，纠偏辊均处于倾斜状态，而倒带运行过程中，工艺段纠偏辊无法进行带钢的纠偏作用，纠偏辊处于最初倾斜位置，带钢两侧的张力明显不一样，将会加速带钢的跑偏。

关于纠偏辊“自动状态”所处位置及纠偏辊“中间状态”所处位置，可参见图2、图3中所示。

由图可知，明显地，处于“自动状态”的纠偏辊具有一定的倾斜度，利用纠偏辊的倾斜，借助带钢自身重量向下的垂直分量，使得在正向运行时的带钢自动“滑”向纠偏辊的倾斜方向，产生纠偏作用。

而当启动带钢的“倒带”运行控制模式时，将纠偏辊由“自动状态”所处的倾斜状态，切换至“中间状态”所处的位置，纠偏辊被置于水平状态，即可平衡带钢两侧的张力。

步骤(2)：工艺段1#活套可以储存带钢长度≥L₀+3米，且2#活套遗留带钢长度≥L₀+3米时，工艺段以≤20mpm速度进行倒带，否则本倒带控制程序无法启动，不进行倒带程序；

步骤(3)：工艺段以20—30mpm速度运行过程，带钢跑偏量≥3(B₀-B_极限)/10，此控制技术自动停止，不进行倒带，否则正常运行本倒带控制程序；

由图5中所示可知，若工艺段纠偏辊辊身宽度为B₀，极限规格带钢宽度为B_极限，则带钢跑偏量D₀≤(B₀-B_极限)/2，带钢倒带运行过程中均不会发生跑偏擦边事故，故此在本控制程序实际运行过程中，将带钢跑偏量的控制最大值设定为3(B₀-B_极限)/10。

步骤(4)：工艺段以20—30mpm速度进行倒带运行长度达到L₀+3时，工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“中间状态”切换至“自动状态”，且本倒带控制程序运行结束。

由于工艺段突然临时停机，经过图1中酸洗槽7洗后的带钢，带钢停留在图1中漂洗槽8里，就会产生停车斑，停车斑在漂洗槽8的总长度为L₀米。

为了将停车斑重新酸洗干净，应该将带钢往酸洗槽7的方向逆向运行＞L₀米，故本倒带控制程序在投入运行中选择倒带运行的距离长度为L₀+3米。

当本倒带控制程序运行结束后，工艺段先进行酸洗槽的喷酸作业，然后按照正常工艺运行工艺段的相关设备，带钢上的停车斑缺陷在酸洗槽内重新酸洗后，带钢表面红褐色的Fe的含水氧化物消失，停车斑表面质量得到了很大改善，而且提高了停车斑通过轧机的稳定性。

实施例：

1、在轧机生产切换过程(硅钢产品切换碳钢产品)，换辊时间较长，导致带钢(热卷号：139316372800、出钢记号：DT0144D1、规格：1420*2.61mm)工艺段速度降为0，在漂洗槽内形成停车斑缺陷。

为了将停车斑重新酸洗干净，按本发明技术方案的倒带控制程序运行进行；

2、倒带控制程序识别出1#活套剩余量为20％的满套量，大于L₀+3米，2#活套带钢存有量为40％的满套量，大于L₀+3米，则将2#、3#、4#纠偏辊的模式切换至“中间状态”；

3、带钢以20mpm速度进行工艺段倒带，带钢的倒带运行距离至L₀+3米时停止倒带运行，实测运行过程中2#、3#、4#纠偏辊处带钢的跑偏量分别为10mm、13mm、15mm，均小于(B₀-B_极限)/2，至此，将2#、3#、4#纠偏辊模式切换至“自动状态”；

4、工艺段开机准备再次开机前，工艺段1#、2#、3#酸洗槽开始喷酸，停车斑被酸液清洗干净后，工艺段恢复正常运行，停车斑表面质量得到了很大改善。

采用本技术方案后，带钢停车斑表面质量得到了很大改善，而且提高了停车斑通过轧机的稳定性，且成功实现防止极限宽度规格(1420*2.61mm)工艺段自动倒带过程中的跑偏。

采用本技术方案后，机组停车斑质量缺陷的改判量由改进前的84.2吨/月下降至40.2吨/吨，有效减少了停车斑质量缺陷的改判量。

由于本发明的技术方案，通过带钢跑偏量、工艺段倒带速度、倒带距离、纠偏辊的工作状态匹配控制，自动实现防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏情况发生。通过利用本技术方案，能实现酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带过程中自动稳定运行，有效实现了将漂洗槽里面产生的停车斑重新酸洗，且避免了极限规格带钢在倒带过程的跑偏。

本发明可广泛用于酸连轧机组的生产工艺控制领域。

Claims (7)

1.一种防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，包括当工艺段突然临时停机后，需要对位于酸连轧机组中的带钢进行倒带控制程序；其特征是：

1)倒带控制程序开始，将工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“自动状态”切换至“中间状态”；

2)若工艺段1#活套可以储存带钢长度≥L₀+3米，且2#活套遗留带钢长度≥L₀+3米时，工艺段以≤20mpm速度进行倒带；否则不进行倒带控制程序，其中的L₀为漂洗槽的总长度，单位为米；

3)工艺段以20—30mpm速度运行过程中，当带钢跑偏量≥3(B₀-B_极限)/10后，倒带控制程序自动停止，不再进行倒带；否则继续运行本倒带控制程序；其中，B₀为工艺段纠偏辊辊身宽度，B_极限为酸连轧机组的极限规格带钢宽度；

4)工艺段以20—30mpm速度进行，当倒带运行长度达到L₀+3时，将工艺段2#纠偏辊、3#纠偏辊、4#纠偏辊由“中间状态”切换至“自动状态”，本倒带控制程序运行结束。

2.按照权利要求1所述的防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，其特征是所述漂洗槽的总长度为L₀，单位为米。

3.按照权利要求1所述的防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，其特征是若所述工艺段纠偏辊辊身宽度为B₀，酸连轧机组的极限规格带钢宽度为B_极限；则带钢跑偏量D₀≤(B₀-B_极限)/2。

4.按照权利要求1所述的防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，其特征是在所述倒带控制程序的实际运行过程中，跑偏量控制的最大值设定为：

3(B₀-B_极限)/10；

其中，B₀为工艺段纠偏辊辊身宽度，B_极限为酸连轧机组的极限规格带钢宽度。

5.按照权利要求1所述的防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，其特征是所述的2#纠偏辊用于防止带钢在1#活套跑偏；

所述的1#活套用于保证工艺段连续运行储存带钢；

所述的3#纠偏辊用于防止带钢从1#活套出来跑偏；

所述的4#纠偏辊用于防止带钢从工艺段出来跑偏；

所述的2#活套用于保证轧机段运行储存带钢。

6.按照权利要求1所述的防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，其特征是所述防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，通过监测和控制带钢跑偏量、工艺段倒带速度、倒带距离以及对各个纠偏辊的工作状态进行匹配控制，自动实现防止酸连轧机组工艺段带钢倒带跑偏情况的发生。

7.按照权利要求1所述的防止酸连轧机组极限规格带钢工艺段倒带跑偏的方法，其特征是所述极限规格为酸连轧机组能够生产的最大宽度带钢的极限宽度规格。

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