CN111085571A - 一种消除带钢平整后横向辊印的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除带钢平整后横向辊印的方法，属于轧钢技术领域，通过按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制；通过第一张力辊组、第二张力辊组，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力；当闭合机架由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数；开启所述平整机入口处的防颤辊、出口处的防皱辊，使所述防颤辊、防皱辊运行至预设位置；在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带；在所述第一张力辊组远离所述机架的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行，达到了消除横向辊印缺陷的技术效果。

Description

一种消除带钢平整后横向辊印的方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种消除带钢平整后横向辊印的方法。

背景技术

经过再结晶退火和镀锌后的带钢往往需要平整，使带钢获得必要的性能和表面质量，满足后工序加工的要求。在连续热镀锌机组上的平整机，平整实质是一种小压下量的轧制变形。带钢的平整是带钢精整生产的一道工序，它决定钢板最终质量。平整是改善带钢表面质量和金属性能的最后工序，带钢平整后将被剪切成为成品钢板(或钢卷)，经分选及包装送往用户。

在连续退火线的生产运行过程中，在生产宽板时当平整机换辊后闭合机架的过程中容易出现横向辊印，严重影响汽车板的合格率。

发明内容

本发明提供了一种消除带钢平整后横向辊印的方法，用以解决现有技术中在生产宽板时当平整机换辊后闭合机架的过程中容易出现横向辊印，严重影响产品合格率的技术问题，达到了消除横向辊印缺陷，提高产品合格率，为产线生产提供了有力的保障的技术效果。

本发明提供了一种消除带钢平整后横向辊印的方法，所述方法使用的设备包括平整机，且所述平整机包括第一张力辊组、机架以及第二张力辊组，且所述平整机通过一PID控制器控制，所述方法包括：步骤1：按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制；步骤2：通过第一张力辊组、第二张力辊组，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力；步骤3：当闭合机架由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数；步骤4：开启所述平整机入口处的防颤辊、出口处的防皱辊，使所述防颤辊、防皱辊运行至预设位置；步骤5：在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带；步骤6：在所述第一张力辊组远离所述机架的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行。

优选的，在所述步骤1中，所述第一预设条件具体为：在所述平整机的辊缝降低至0mm时，开始建张。

优选的，在所述步骤2中，控制所述出口侧张力在4％～6％。

优选的，所述第一张力辊组、第二张力辊组均包括一气动可调位的压辊，所述压辊用于在停机时，且/或，断带且/或维护时压住带钢。

优选的，在所述步骤3中，所述预设策略具体为：在延伸率控制过程中，所述PID控制器的第一输出值为所述PID控制器的上限值；在闭合所述机架的过程中，控制所述PID控制器的第二输出值小于所述第一输出值。

优选的，在所述步骤4中，所述防皱辊采用液压缸夹钳装置夹持，且，在所述带钢穿带时，通过位置传感器检测所述防皱辊的当前位置。

优选的，在所述步骤5中，所述带钢导向挡板由一液压缸驱动，且，在所述带钢导向挡板的一端部设置有吹扫喷嘴，且所述吹扫喷嘴朝向工作辊方向进行吹扫。

优选的，在所述步骤5中，所述带钢导向挡板上设置吹散喷嘴，用于吹扫和吹散所述带钢上的乳化液。

优选的，在所述步骤6中，所述纠偏辊组的纠偏范围为±150mm。

优选的，在所述步骤6中，所述纠偏辊组通过纠偏系统进行控制，其中，所述纠偏系统包括纠偏框架，通过所述纠偏框架检测所述带钢的实际位置。

本发明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消除带钢平整后横向辊印的方法，所述方法使用的设备包括平整机，且所述平整机包括第一张力辊组、机架以及第二张力辊组，且所述平整机通过一PID控制器控制，所述方法包括：步骤1：按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制；步骤2：通过第一张力辊组、第二张力辊组，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力；步骤3：当闭合机架由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数；步骤4：开启所述平整机入口处的防颤辊、出口处的防皱辊，使所述防颤辊、防皱辊运行至预设位置；步骤5：在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带；步骤6：在所述第一张力辊组远离所述机架的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行，从而解决现有技术中在生产宽板时当平整机换辊后闭合机架的过程中容易出现横向辊印，严重影响产品合格率的技术问题，达到了消除横向辊印缺陷，提高产品合格率，为产线生产提供了有力的保障的技术效果。

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为本发明实施例中一种消除带钢平整后横向辊印的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中平整机装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中平整机内部的结构示意图；

图4为本发明实施例中平整机的位置控制图；

图5为本发明实施例中平整机的辊缝位置图；

图6为本发明实施例中PID控制器的比例系数控制图。

附图标记说明：第一张力辊组1、平整机机架2、干燥器3、第二张力辊组4、平整机上支撑辊5、平整机上撺辊6、平整机上工作辊7、平整机入口防颤辊11、平整机下工作辊8、平整机下撺辊9、平整机下支撑辊10，平整机出口防皱辊12、辊缝13。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种消除带钢平整后横向辊印的方法，用以解决现有技术中在生产宽板时当平整机换辊后闭合机架的过程中容易出现横向辊印，严重影响产品合格率的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

本发明实施例提供的一种消除带钢平整后横向辊印的方法，通过步骤1：按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制；步骤2：通过第一张力辊组、第二张力辊组，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力；步骤3：当闭合机架由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数；步骤4：开启所述平整机入口处的防颤辊、出口处的防皱辊，使所述防颤辊、防皱辊运行至预设位置；步骤5：在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带；步骤6：在所述第一张力辊组远离所述机架的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行，从而达到了消除横向辊印缺陷，提高产品合格率，为产线生产提供了有力的保障的技术效果。

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消除带钢平整后横向辊印的方法的流程示意图，所述方法使用的设备包括平整机，且所述平整机包括第一张力辊组、机架以及第二张力辊组，且所述平整机通过一PID控制器控制，如图1所示，所述方法包括：

步骤1：按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制。

进一步的，在所述步骤1中，所述第一预设条件具体为：在所述平整机的辊缝降低至0mm时，开始建张。

具体而言，目前，带钢的辊印缺陷主要发生在平整机换辊后闭合机架的过程中，经过对闭合机架数据分析得到辊印缺陷主要发生在闭合机架的过程之中，即辊缝由7.5mm～0mm，轧制力由0KN～750KN的这一变化过程中，因此，需要对这一过程进行优化改进。如图2所示，平整机设备主要包括：第一张力辊组1、平整机机架2、干燥器3、第二张力辊组4，如图3、5所示，平整机内部包括：平整机上支撑辊5、平整机上撺辊6、平整机上工作辊7、平整机入口防颤辊11、平整机下工作辊8、平整机下撺辊9、平整机下支撑辊10，平整机出口防皱辊12。首先，需要对平整机建张时的张力进行控制，具体的：调整平整机为直接一次建立张力，即在辊缝降低至0mm时直接建张。换句话说，本实施例中对建立张力的过程进行了调整，由原来的两次建张，优化为一次建张。在平整机出口建张时，平整机出口张力辊即第二张力辊组4向前拉紧带钢，开始闭合机架。当机架闭合到零位，平整机工作辊开始轧制力控制值，压紧带钢，工作辊向前拉紧带钢，平整机入口建张。

步骤2：通过第一张力辊组1、第二张力辊组4，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力。

进一步的，控制所述出口侧张力在4％～6％。

进一步的，所述第一张力辊组1、第二张力辊组4均包括一气动可调位的压辊，所述压辊用于在停机时，且/或，断带，且/或，维护时压住带钢。

具体而言，在平整机建张调整好之后，接着即可对平整机前后张力进行稳定控制。要使平整机稳定工作，需要保证平整机出入口张力的稳定。因此，在平整机入口处设置第一张力辊组1、出口处设置第二张力辊组4来测量实际张力大小，此时的第一张力辊组1即为平整机入口张力辊组，第二张力辊组4即为平整机出口张力辊组，此时的第一张力辊组1、第二张力辊组4可作为张力测量辊，以此作为反馈信号来进行控制。将平整机入口侧的第一张力辊组作为速度基准辊，此辊是平整区域的速度基准辊，它是恒速的，不参与张力控制。这样平整机的张力就是其入口侧的第一张力辊组，不参与张力控制，入口侧张力由工作辊向前拉紧产生。出口侧张力靠第二张力辊组拉紧产生，同时需要控制出口侧张力稍大于入口侧张力，以使出口张力得到稳定控制，并且控制出口张力在5±1％。

进一步的，本实施例中以平整机的第一张力辊组1设计为四辊式作为优选，位于平整机前。其中，三个辊(辊1，3，4)由变速电机驱动，并且配备了气动抱闸。其运行保持平整机区域的基准速度恒定不变。同时，第一张力辊组1配备了气动可调位的压辊，其中，压辊用于在停机时(如：带钢不带张力)并且在断带或维护时压住带钢。

进一步的，本实施例中以平整机的第二张力辊组4设计为四辊式作为优选，位于光整机前。三个辊(辊1，3，4)由变速电机驱动，并且驱动的辊子配备了气动抱闸。在运行保持后张力时保持光整机入口侧带钢张力(相对光整机支撑辊传动)。第二张力辊组4同样配备了气动可调位的压辊。压辊用在停机时(如：带钢不带张力)并且在断带或维护时压住带钢。也就是说，带钢速度为0m/min压辊压下。停机后随着线速度的增加，压辊最迟在线速大于120m/min自动打开(可调，确切值可通过调试进行设定)。

步骤3：当闭合机架2由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数。

进一步的，在所述步骤3中，所述预设策略具体为：在延伸率控制过程中，所述PID控制器的第一输出值为所述PID控制器的上限值；在闭合所述机架的过程中，控制所述PID控制器的第二输出值小于所述第一输出值。

具体而言，PID控制器为该方法中主要的用于控制的元件，PID控制器(ProportionIntegration Differentiation，比例-积分-微分控制器)，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。通过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。本实施例中以PID控制器采取可变比例系数作为优选，即，当辊缝13为零瞬间，轧制力由0KN变化到750KN时，对轧制力PID控制器比例参数设置为可变比例系数，将闭合机架2时的比例系数相对以前的参数减小，闭合机架2后的比例系数不变。如图6所示，具体的：闭合机架2由7.5mm～0mm的过程中采取的是轧制力控制，在辊缝13为零前，设定轧制力为750KN，实际轧制力为0KN，其轧制力PID控制器输出为控制器上限值，为减小机架2闭合速度，减小其机架接触时的惯性，同时也不影响正常延伸率控制时的输出响应，对轧制力PID控制器的输出限幅进行了优化，在正常延伸率控制时，设定PID控制器的输出值为其上限值不变，在闭合机架过程中，设定PID控制器输出上限值小于延伸率控制时的限幅值，为一较小值，从而减小机架2的运动惯性。从而通过可变比例系数的PID控制器，达到了提高实际轧制力变化的平滑性和稳定性，减小轧制力变化率过大引起超调加大工作辊对带钢的影响。

步骤4：开启所述平整机入口处的防颤辊11、出口处的防皱辊12，使所述防颤辊11、防皱辊12运行至预设位置。

进一步的，在所述步骤4中，所述防皱辊12采用液压缸夹钳装置夹持，且，在所述带钢穿带时，通过位置传感器检测所述防皱辊12的当前位置。

具体而言，如图3所示，启动防颤辊11和防皱辊12，运行到设定位置，其中，在对防皱辊12进行优化控制时，主要方法为：在机架前面的防皱辊12用于提升带钢到平整机操作线高度，并且由一个液压缸夹钳装置夹住，这样是为了防止形成折叠和对角波浪。穿带时，通过位置传感器的检测，辊子移动到一个最佳的穿带位置。当入口张力已经建立并且带钢速度为0时，辊子提升并接触到带钢下表面，防皱辊12的各项参数可根据实际需要进行调整，例如可采用：厚度小于0.5mm，插入量55％；0.5-1.0，插入量45％；1.0-1.5，插入量35％；1.5-2.0，插入量30％，大于2.0，插入量25％。如果实际值低于25％的浸入深度，在轧制期间，防皱辊12将自动降低到底部位置。当更换辊子时，这个辊子将完全降低。

步骤5：在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带。

进一步的，在所述步骤5中，所述带钢导向挡板由一液压缸驱动，且，在所述带钢导向挡板的一端部设置有吹扫喷嘴，且所述吹扫喷嘴朝向工作辊方向进行吹扫。

进一步的，在所述步骤5中，所述带钢导向挡板上设置吹散喷嘴，用于吹扫和吹散所述带钢上的乳化液。

具体而言，增加带钢吹扫功能，主要包括：将带钢导向挡板安装在机架入口侧，该带钢导向挡板主要用于引导带钢头部穿带并且防止带钢撕裂时缠绕到工作辊上。带钢导向挡板由一个液压缸驱动。轧制时带钢导向挡板向工作辊方向移动一微小距离。离工作辊的这个距离可以通过软件并参考辊子直径进行调节。在更换辊子之前，带钢导向挡板必须向后，以便工作辊移进和移出时有足够的拆卸空间。

进一步的，在带钢导向挡板的前端部分处安装有狭缝状喷嘴，并向工作辊方向吹扫，从而达到防止顶部的乳化液从工作辊上部流到带钢上的目的。同时，在带钢导向挡板上也有用于吹散的吹散喷嘴。吹散喷嘴主要用于吹扫和吹散带钢上的乳化液。仅在已经启动了“吹扫打开”开关之后比例阀才启动。在进气管道中安装有一个压力监控。

步骤6：在所述第一张力辊组1远离所述机架2的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行。

进一步的，所述纠偏辊组的纠偏范围为±150mm。

进一步的，在所述步骤6中，所述纠偏辊组通过纠偏系统进行控制，其中，所述纠偏系统包括纠偏框架，通过所述纠偏框架检测所述带钢的实际位置。

具体而言，在第一张力辊组的前端，即就是第一张力辊组远离机架的一侧安装纠偏辊组，纠偏辊组的主要作用是调整带钢对中机组中心，且，本实施例中以纠偏辊组为双辊纠偏，带液压控制系统作为优选。这样，当机组开始运行，带钢在纠偏辊组经过纠偏，向平整机运行，经过平整后向出口运行。进一步的，纠偏辊组的纠偏范围为±150mm，其中纠偏辊的参数可根据实际需要进行安装和选择，例如可选择φ1 250×2 300mm等。位置控制纠偏辊组通过纠偏系统进行控制，纠偏系统用于在入口前带钢对中。其中，纠偏系统由纠偏框架组成，纠偏框架包括感应带钢位置的检测装置。且纠偏框架通过液压缸控制转动，伺服阀控制。其中，带钢偏移位置随着伺服缸控制系统控制纠偏框架的移动而减小。根据位置传感器检测到的纠偏框架的位置和测量架检测的带钢的实际位置，现场控制器对纠偏辊的位置进行控制。此机组保证带钢经过平整机时在运行方向平直。如图4所示，对平整机还可进行相应的控制，包括：比例控制、积分控制、漏油补偿、倾斜控制等。

本发明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消除带钢平整后横向辊印的方法，所述方法使用的设备包括平整机，且所述平整机包括第一张力辊组、机架以及第二张力辊组，且所述平整机通过一PID控制器控制，所述方法包括：步骤1：按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制；步骤2：通过第一张力辊组、第二张力辊组，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力；步骤3：当闭合机架由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数；步骤4：开启所述平整机入口处的防颤辊、出口处的防皱辊，使所述防颤辊、防皱辊运行至预设位置；步骤5：在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带；步骤6：在所述第一张力辊组远离所述机架的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行，从而解决现有技术中在生产宽板时当平整机换辊后闭合机架的过程中容易出现横向辊印，严重影响产品合格率的技术问题，达到了消除横向辊印缺陷，提高产品合格率，为产线生产提供了有力的保障的技术效果。

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 (10)

1.一种消除带钢平整后横向辊印的方法，其特征在于，所述方法使用的设备包括平整机，且所述平整机包括第一张力辊组、机架以及第二张力辊组，且所述平整机通过一PID控制器控制，所述方法包括：

步骤1：按照第一预设条件，对所述平整机建张过程进行控制；

步骤2：通过第一张力辊组、第二张力辊组，控制所述平整机的出口侧张力大于入口侧张力；

步骤3：当闭合机架由7.5mm变化至0mm的过程中，按照预设策略调整所述PID控制器的比例参数；

步骤4：开启所述平整机入口处的防颤辊、出口处的防皱辊，使所述防颤辊、防皱辊运行至预设位置；

步骤5：在所述机架入口侧安装带钢导向挡板，控制带钢头部穿带；

步骤6：在所述第一张力辊组远离所述机架的一侧安装纠偏辊组，通过所述纠偏辊组对所述带钢进行纠偏之后，向所述平整机运行，并经过平整后向所述平整机的出口侧运行。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述第一预设条件具体为：在所述平整机的辊缝降低至0mm时，开始建张。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，控制所述出口侧张力在4％～6％。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一张力辊组、第二张力辊组均包括一气动可调位的压辊，所述压辊用于在停机时，且/或，断带且/或维护时压住带钢。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述预设策略具体为：

在延伸率控制过程中，所述PID控制器的第一输出值为所述PID控制器的上限值；

在闭合所述机架的过程中，控制所述PID控制器的第二输出值小于所述第一输出值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述防皱辊采用液压缸夹钳装置夹持，且，在所述带钢穿带时，通过位置传感器检测所述防皱辊的当前位置。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述带钢导向挡板由一液压缸驱动，且，在所述带钢导向挡板的一端部设置有吹扫喷嘴，且所述吹扫喷嘴朝向工作辊方向进行吹扫。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述带钢导向挡板上设置吹散喷嘴，用于吹扫和吹散所述带钢上的乳化液。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤6中，所述纠偏辊组的纠偏范围为±150mm。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤6中，所述纠偏辊组通过纠偏系统进行控制，其中，所述纠偏系统包括纠偏框架，通过所述纠偏框架检测所述带钢的实际位置。

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