CN111069286B - 一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法，属于轧制技术领域。本发明的技术方案是：根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型；通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，以自动控制新辊上线轧制前期轧件咬入打滑的情况。本发明的有益效果是：实现自动程序控制防止打滑，调整速度快，效果好，保证了带钢顺利咬入和轧制，减少了轧机堆卡钢事故，同时减小了打滑带来的轧件不均匀变形，提高轧机工作效率及产品质量。

Description

一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法

技术领域

本发明涉及一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法，属于轧制技术领域。

背景技术

打滑是指带钢与轧辊之间发生相对滑动，导致带钢无法咬入和正常轧制，此问题主要发生在粗轧区域，多为新辊上线前期轧制，主要是带钢热连轧粗轧压下量较大，温度较高，同时生成的氧化铁皮较多等因素，导致钢坯与轧辊间的摩擦系数低，加上粗轧新辊粗糙度低，故粗轧新辊上线轧件打滑是普遍存在的现象，打滑一方面使轧机系统震动强烈，对轧机牌坊、辊系及压下螺丝等主要设备造成损伤，另一方面因打滑造成带钢变形不均匀，易导致轧件镰刀弯、S弯严重，并造成堆卡钢事故及产品质量问题，因此必须严格控制，目前多数产线采用增道次轧制，且过程需人工降速，增道次轧制使轧机工作效率明显降低，而人工降速存在少调或过调情况，少调不超作用，过调对轧机效率有进一步影响，因此基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正的方法研究十分必要，具有现实的重要意义。

发明内容

本发明目的是提供一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法，通过热连轧基础自动化控制系统及过程自动化控制系统对带钢位置进行跟踪，对轧机咬钢时间、实际轧制力波动、轧制道次关键控制参数进行监测，并对以下三种触发条件进行分析判断：头部咬钢防打滑触发、带身防打滑触发，分奇数道次、偶数道次两种带身防打滑触发，尾部防打滑触发，选择其中的一种触发条件，轧线基础自动化控制程序判断到触发条件后，将相应措施下发到相应控制程序中下发执行，从而实现自动程序控制防止打滑，调整速度快，效果好，保证了带钢顺利咬入和轧制，可完全取消新辊上线采用增加道次的轧制方法，减少了轧机堆卡钢事故，同时减小了打滑带来的轧件不均匀变形，提高轧机工作效率及产品质量，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法，包含以下步骤：采集轧制过程参数；根据采集的轧制数据进行分析计算；根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型；通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，以自动控制新辊上线轧制前期轧件咬入打滑的情况。

所述采集轧制过程参数包含通过捕获所述热轧带钢的四个关键过程控制参数，具体包括带钢的跟踪位置、平辊咬钢时间、实际轧制力和轧制道次。

所述根据轧制数据进行分析计算，具体包括带钢的跟踪位置、带钢到平辊轧机及产生轧制力的时间间隔、固定时间内的轧制力大小及波动和奇数道次及偶数道次的判断。

所述根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型，具体判断方法为1）头部咬钢打滑：根据带钢头部跟踪位置，判断其到达轧机时间且1s内系统未采集到轧制力，则判断为头部咬钢打滑；2）带钢身子打滑：轧件咬入平辊，且粗轧立辊未抛钢，此段时间判断为带身轧制，在带身轧制过程中，轧制力出现上下波动差值超过1.6MN，将其作为一个波动周期，如在2.5s内轧制力存在3个周期的波动，则判断为身子打滑；3）带钢尾部打滑：为立辊抛后的打滑，在立辊抛钢后对平辊轧制力的波动数据进行统计，具体为轧制力上下波动差值超过1.6MN两次，作为一个波动周期，如果在2.5s内轧制力存在3个周期以上的波动，判断为带钢尾部打滑。

所述通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，具体包括1）头部咬钢打滑触发头部咬入打滑的纠正措施，自动抬起粗轧平辊辊缝，同时对粗轧机的轧制速度、辊道速度进行降速；2）带身打滑触发带身纠正措施，此打滑触发条件需首先判断为奇道次轧制还是偶道次轧制，如为奇道次轧制，调整立辊与平辊微张力控制，即适当增加立辊速度，调整平辊与立辊之间速度差从而调整两者之间的张力，如为偶道次轧制，则直接降低轧制速度；3）带钢尾部打滑触发尾部的纠正措施，实施立辊抛钢后平辊降速。

本发明的有益效果是：通过热连轧基础自动化控制系统及过程自动化控制系统对带钢位置进行跟踪，对轧机咬钢时间、实际轧制力波动、轧制道次关键控制参数进行监测，并对以下三种触发条件进行分析判断：头部咬钢防打滑触发、带身防打滑触发，分奇数道次、偶数道次两种带身防打滑触发，尾部防打滑触发，选择其中的一种触发条件，轧线基础自动化控制程序判断到触发条件后，将相应措施下发到相应控制程序中下发执行，从而实现自动程序控制防止打滑，调整速度快，效果好，保证了带钢顺利咬入和轧制，可完全取消新辊上线采用增加道次的轧制方法，减少了轧机堆卡钢事故，同时减小了打滑带来的轧件不均匀变形，提高轧机工作效率及产品质量，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述。

一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法，包含以下步骤：采集轧制过程参数；根据采集的轧制数据进行分析计算；根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型；通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，以自动控制新辊上线轧制前期轧件咬入打滑的情况。

所述采集轧制过程参数包含通过捕获所述热轧带钢的四个关键过程控制参数，具体包括带钢的跟踪位置、平辊咬钢时间、实际轧制力和轧制道次。

所述根据轧制数据进行分析计算，具体包括带钢的跟踪位置、带钢到平辊轧机及产生轧制力的时间间隔、固定时间内的轧制力大小及波动和奇数道次及偶数道次的判断。

所述根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型，具体判断方法为1）头部咬钢打滑：根据带钢头部跟踪位置，判断其到达轧机时间且1s内系统未采集到轧制力，则判断为头部咬钢打滑；2）带钢身子打滑：轧件咬入平辊，且粗轧立辊未抛钢，此段时间判断为带身轧制，在带身轧制过程中，轧制力出现上下波动差值超过1.6MN，将其作为一个波动周期，如在2.5s内轧制力存在3个周期的波动，则判断为身子打滑；3）带钢尾部打滑：为立辊抛后的打滑，在立辊抛钢后对平辊轧制力的波动数据进行统计，具体为轧制力上下波动差值超过1.6MN两次，作为一个波动周期，如果在2.5s内轧制力存在3个周期以上的波动，判断为带钢尾部打滑。

所述通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，具体包括1）头部咬钢打滑触发头部咬入打滑的纠正措施，自动抬起粗轧平辊辊缝，同时对粗轧机的轧制速度、辊道速度进行降速；2）带身打滑触发带身纠正措施，此打滑触发条件需首先判断为奇道次轧制还是偶道次轧制，如为奇道次轧制，调整立辊与平辊微张力控制，即适当增加立辊速度，调整平辊与立辊之间速度差从而调整两者之间的张力，如为偶道次轧制，则直接降低轧制速度；3）带钢尾部打滑触发尾部的纠正措施，实施立辊抛钢后平辊降速。

在实际应用中，包括如下步骤：

一、根据打滑位置对打滑进行分类：

1、头部咬钢打滑

2、带钢身子打滑

3、带钢尾部打滑

二、为解决打滑问题，需对以下4个关键控制参数不同状态进行分析判断，具体如下：

1、带钢的位置跟踪：热连轧基础自动化系统TDC根据HMD热检检测数据对带钢位置进行计算，将数据以报文形式传输给过程自动化控制系统。

2、轧机咬钢的时间：热连轧基础自动化系统TDC根据压力传感器检测轧制数据对应的时间数据以报文形式传输给过程自动化控制系统。

3、带钢的实际轧制力波动：热连轧基础自动化系统TDC根据压力传感器检测轧制数据和对应的时间数据，轧制力上下波动差值超过1.6MN两次，记录为一个波动周期，在连续的2.5秒内统计轧制力波动周期。

4、轧制道次：一级系统TDC根据HMD热检检测数据对带钢位置进行计算，确定轧制道次将数据以报文形式传输给过程自动化控制系统。

三、出现打滑异常条件判定：

根据上述4个关键控制参数即带钢的位置跟踪、轧机咬钢时间、实际轧制力波动、轧制道次。判断出打滑异常如下:

1、头部咬钢打滑：根据带钢头部跟踪位置，判断其到达轧机且1s内系统未采集到轧制力，则判断为头部咬钢打滑；

2、带钢身子打滑：轧件咬入平辊，且粗轧立辊未抛钢，此段时间判断为带身轧制，在带身轧制过程中，轧制力出现上下波动差值超过1.6MN，将其作为一个波动周期，如在2.5s内轧制力存在3个及以上周期的波动，则判断为身子打滑；

3、带钢尾部打滑：为立辊抛后的打滑，在立辊抛钢后对平辊轧制力的波动数据进行统计，具体为轧制力上下波动差值超过1.6MN两次，作为一个波动周期，如果在2.5s内轧制力存在3个及以上周期的波动，判断为带钢尾部打滑。

四、防打滑技术方案：

1、头部咬钢打滑：根据上述的判断条件出现头部咬钢打滑异常时，则触发头部咬入打滑的纠正措施，对粗轧平辊设定辊缝抬超0.5mm，同时对粗轧机的轧制速度、辊道速度降速1m/s。

2、带身打滑：根据上述的判断条件出现奇道次带身打滑，触发相应的纠正措施，通过调整平辊和立辊之间速度差从而调整两者之间的张力，立辊速度增加0.5m/s。出现偶道次带身打滑，则通过降低粗轧机的轧制速度、辊道速度降速0.5m/s。

3、带钢尾部打滑：根据上述的判断条件出现尾部立辊抛钢后打滑异常时，触发对应的纠正措施，平辊及辊道速度降低0.5m/s。

应用实例1

头部咬钢打滑的自动纠正

轧线上轧制的钢种为Q235B，铸坯定尺为1260*200*10000 mm，粗轧中间坯设定38mm，粗轧轧制5道次，各道次辊缝设定154.5mm、105.4mm、71.3mm、51.1mm、38.6mm；各道次速度设定2.0m/s、2.9m/s、3.4m/s、3.9m/s、5.3m/s。

具体判定方法如下：加热炉出钢后通过辊道输送到粗轧机，根据带钢的跟踪位置数据记录带钢达到轧机的时间为12：01：34.452，检测轧机在12：01：35.453仍未产生轧制力，判断为板坯到达轧机1s内未咬入轧机即存在带钢的头部咬入打滑的异常情况，触发对应的纠正措施，对设定辊缝进行调整，抬起一道次的咬钢辊缝0.5mm到155mm，同时对轧机区域整体降速0.5m/s，各道次速度设定1.4m/s、2.03m/s、2.38m/s、2.73m/s、3.71m/s，解决了头部咬钢打滑。

应用实例2

带身奇道次打滑的的自动纠正

加热炉内坯料为SG295铸坯定尺为1050mm*200mm*11200mm，粗轧中间坯设定35mm，粗轧轧制5道次，各道次辊缝设定154.5mm、105.4mm、70.8mm、49.3mm、35.5mm；各道次速度设定2.0m/s、2.9m/s、3.3m/s、3.9m/s、5.2m/s，立辊速度为1.4m/s。

具体判定方法如下：加热炉出钢后通过辊道输送到粗轧机，根据带钢的跟踪位置数据记录带钢达到轧机的时间为10：04：17.483，检测轧机在10：04：18.012产生轧制力，带钢咬入进入带身轧制，在10：04：19.101到10：04：21.601期间2.5s共计存在轧制力上下波动差值超过1.6MN七次，记录为3.5个波动周期，且立辊未抛钢，判断为带钢身子打滑，通过数据跟踪当前轧制道次为1道次，为奇数道次，判断为带钢身子奇道次打滑，触发对应的纠正措施，通过调整平辊和立辊之间速度差从而调整两者之间的张力，立辊速度由1.4m/s调整到2.1m/s，从而防止粗轧1道奇数道次打滑。

应用实例3

带身偶道次打滑的的自动纠正

加热炉内坯料为SAE1008铸坯定尺为1015mm*200mm*9800mm，粗轧中间坯设定40mm，粗轧轧制5道次，各道次辊缝设定154.5mm、105.4mm、72.3mm、52.4mm、40.6mm；各道次速度设定2.0m/s、2.8m/s、3.2m/s、3.9m/s、5.3m/s。

具体判定方法如下：加热炉出钢后通过辊道输送到粗轧机，一道次完成轧制后粗轧轧制二道次偶数轧制道次，根据带钢的跟踪位置数据记录带钢达到轧机的时间为02：41：57.280，检测轧机在02：41：57.880产生轧制力，带钢咬入进入带身轧制，在02：42：00.321到02：42：02.821期间2.5s共计存在轧制力上下波动差值超过1.6MN八次，记录为4个波动周期，且立辊未抛钢，判断为带钢身子打滑，通过数据跟踪当前轧制道次为2道次，为偶数道次，判断为带钢身子奇道次打滑，触发对应的纠正措施，调整轧机整体轧制速度，各道次速度由之前的设定2.0m/s、2.8m/s、3.2m/s、3.9m/s、5.3m/s调整到1.5m/s、2.3m/s、2.7m/s、3.4m/s、4.8m/s。从而防止粗轧2道偶数道次打滑。

应用实例4

带钢尾部打滑的的自动纠正

加热炉内坯料为TDR-4S材质，铸坯定尺为930mm*200mm*11000mm，粗轧中间坯设定36mm，粗轧轧制5道次，各道次辊缝设定154.5mm、107mm、73.2mm、51.2mm、36.6mm；各道次速度设定2.1m/s、2.8m/s、3.4m/s、3.9m/s、5.2m/s，立辊速度为1.47 m/s.

具体判定方法如下：加热炉出钢后通过辊道输送到粗轧机，根据带钢的跟踪位置数据记录带钢在17：53：01.121到17：53：03.621期间2.5s共计存在轧制力上下波动差值超过1.6MN七次，记录为3.5个波动周期，通过数据跟踪当前时间段立辊已抛钢，判断为带钢尾部打滑，触发对应的纠正措施，通过调整平辊和立辊之间速度差从而调整两者之间的张力，立辊速度由1.47m/s调整到2.205m/s，从而防止带钢尾部抛钢后打滑。

Claims (1)

1.一种基于轧制过程参数分析判断的轧件打滑自动纠正方法，其特征在于包含以下步骤：采集轧制过程参数；根据采集的轧制数据进行分析计算；根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型；通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，以自动控制新辊上线轧制前期轧件咬入打滑的情况；

所述采集轧制过程参数包含通过捕获所述热轧带钢的四个关键过程控制参数，具体包括带钢的跟踪位置、平辊咬钢时间、实际轧制力和轧制道次；

所述根据轧制数据进行分析计算，具体包括带钢的跟踪位置、带钢到平辊轧机及产生轧制力的时间间隔、固定时间内的轧制力大小及波动和奇数道次及偶数道次的判断；

所述根据轧制数据的分析计算结果判断打滑类型，具体判断方法为：1）头部咬钢打滑：根据带钢头部跟踪位置，判断其到达轧机时间且1s内系统未采集到轧制力，则判断为头部咬钢打滑；2）带钢身子打滑：轧件咬入平辊，且粗轧立辊未抛钢，此段时间判断为带身轧制，在带身轧制过程中，轧制力出现上下波动差值超过1.6MN，将其作为一个波动周期，如在2.5s内轧制力存在3个周期的波动，则判断为身子打滑；3）带钢尾部打滑：为立辊抛后的打滑，在立辊抛钢后对平辊轧制力的波动数据进行统计，具体为轧制力上下波动差值超过1.6MN两次，作为一个波动周期，如果在2.5s内轧制力存在3个周期以上的波动，判断为带钢尾部打滑；

所述通过判断轧制过程打滑的不同类型启动相应的打滑纠正措施，具体包括1）头部咬钢打滑触发头部咬入打滑的纠正措施，自动抬起粗轧平辊辊缝，同时对粗轧机的轧制速度、辊道速度进行降速；2）带身打滑触发带身纠正措施，此打滑触发条件需首先判断为奇道次轧制还是偶道次轧制，如为奇道次轧制，调整立辊与平辊微张力控制，即适当增加立辊速度，调整平辊与立辊之间速度差从而调整两者之间的张力，如为偶道次轧制，则直接降低轧制速度；3）带钢尾部打滑触发尾部的纠正措施，实施立辊抛钢后平辊降速。

Images