CN112122353A - 热卷箱平尾销自动插销控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热卷箱平尾销自动插销控制方法，该方法在热卷箱前粗轧可逆轧机最后一道次轧制过程中，计算进入热卷箱的带钢长度，带钢在热卷箱中成卷，开卷至精轧机组第一个机架时，利用热卷箱开卷位至精轧机组第一个机架的距离以及第一个机架的带钢入口速度反馈计算带钢剩余的长度，再根据带钢厚度与剩余长度的关系计算出热卷箱开卷过程中剩余钢卷中心位置高度，当剩余钢卷中心位置高度与平尾销中心位置高度之间的高度差在预设的偏差范围内时，启动平尾销动作。该方法能够消除平尾销提前和滞后插入导致的钢卷被顶翻、漏插导致的带钢尾部折叠的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种热卷箱平尾销自动插销控制方法，属于电气自动化控制技术领域。
背景技术
热卷箱因其能减小带钢头尾温差、消除中间坯氧化铁皮等优点，在热轧精轧机组稳定轧制、加快轧制节奏、拓宽产品规格等方面发挥出重要作用，在现代热轧中得到广泛的应用，但是，热卷箱平尾销在热卷箱开卷过程中如何保证准确自动插入钢卷尾部是一个难题，平尾销的作用是保证钢卷开卷尾部防止尾部折叠，现在使用热卷箱的热轧企业中普遍存在平尾销的插入不稳定问题，平尾销提前和滞后插入将顶翻钢卷或、漏插将导致平尾销功能失效带钢尾部产生折叠，所以，操作人员需要时刻关注，发现问题要及时干预，否则将导致热卷箱区域钢卷被顶翻引起的设备损坏，在轧线后续轧制过程中，由于带钢尾部折叠甚至造成飞剪、轧辊等设备的损坏以及废钢，所以，提高热卷箱平尾销自动插入的准确性很有必要，不仅可以避免设备损坏、废钢，还可以减少操作人员的工作负荷。
发明内容
本发明要解决技术问题是：提供一种实现热卷箱平尾销准确自动插销功能的控制方法，该方法能够消除平尾销提前和滞后插入导致的钢卷被顶翻、漏插导致的带钢尾部折叠的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种热卷箱平尾销自动插销控制方法，热卷箱中带钢厚度为h1，F1机架轧制后带钢厚度为h2，热卷箱开卷位至F1机架中心线距离为S1，带钢宽度为W，热卷箱钢卷内径为D1，平尾销插头直径为D2，平尾销中心水平线至辊道面垂直距离为H1，两侧平尾销插头距离为S3，平尾销的动作速度为V2，F1轧机速度为V1；所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、以粗轧最后一个机架最后一个轧制道次机架有钢信号到时刻为开始点，计算出要进入热卷箱的带钢长度L1；
步骤二、计算平尾销安全插入到钢卷时对应的钢卷单边厚度H2，热卷箱平尾销要安全插入钢卷中，平尾销插入到钢卷时必须满足：H2＜(H1-D2/2),且H2+D1>(H1+D2/2),因此(H1+D2/2)-D1＜H2＜(H1-D2/2)，且H2＝n*h1，n为满足以上条件的最大整数；
步骤三、根据平尾销安全插入到钢卷时对应的钢卷单边厚度H2、热卷箱钢卷带钢的厚度h1计算出对应的热卷箱钢卷带钢的长度L2，由于钢卷圈数是整数变化数据，对应的钢卷单边厚度H2也是以带钢的厚度h1为间隔的跳变数据，则热卷箱钢卷单边厚度H2对应的钢卷带钢长度L2的计算方法如下：
H2＝h1时，0＜L2≤π(D1+2h1)；
H2＝2h1时，π(D1+2h1)＜L2≤π(D1+2h1)+π(D1+4h1)；
H2＝3h1时，π(D1+2h1)+π(D1+4h1)＜L2≤π(D1+2h1)+π(D1+4h1)+π(D1+6h1)；
同理:
H2＝n*h1时，π(D1+2h1)+...+π(D1+2(n-1)*h1)＜L2≤π(D1+2h1)+...+π(D1+2n*h1)；
从而得出：平尾销安全插入到钢卷时的钢卷单边厚度H2对应的带钢长度L2范围π*D1*(n-1)+π*h1*n)＜L2≤π*D1*n+π*h1*(n+1)；
步骤四、根据热卷箱两侧平尾销的距离S3、带钢的宽度W和平尾销的动作速度V2计算平尾销从开始动作到达钢卷的时间T，T＝((S3-W)/2)/V2；
步骤五、计算平尾销从开始动作到达钢卷的时间T内热卷箱钢卷带钢通过F1机架的长度L3，L3＝V1*T*h2/h1；
步骤六、计算平尾销能够安全插入钢卷，平尾销启动时，热卷箱钢卷剩余长度范围L4，L4＝L2+L3,即：
π*D1*(n-1)+π*h1*n)+L3＜L4≤π*D1*n+π*h1*(n+1)+L3
步骤七、根据热卷箱平尾销到F1机架的距离S、热卷箱钢卷带钢的厚度h1、F1机架出口带钢的厚度h2和热卷箱钢卷带钢剩余的长度L4计算热卷箱平尾销安全启动时间点时对应通过F1机架的带钢长度L5范围；由于L4＝L1-S-L5*h2/h1，因此热卷箱平尾销安全启动时间点，对应通过F1机架的带钢长度L5范围为：
(L1-S-π*D1*n+π*h1*(n+1)+L3)/(h2/h1)≤L5
＜(L1-S-π*D1*(n-1)+π*h1*n+L3)/(h2/h1)
步骤八、热卷箱开卷，当带钢头部到达精轧第一个机架F1时，以F1机架咬钢信号到时刻为开始点，根据F1机架速度V1实时计算出通过F1机架的带钢长度，当该长度落入步骤七中L5的范围时，启动平尾销动作。
本发明的热卷箱平尾销自动控制方法可靠、准确，能够实现平尾销插销的准确控制，消除了平尾销提前和滞后插入、漏插的问题，解决了平尾销提前和滞后插入将顶翻钢卷或、漏插将导致平尾销功能失效带钢尾部产生折叠的现象，同时不需要操作人员时刻关注，减少了操作人员的工作负荷，而且发现问题要能够及时干预，从而避免了设备的损坏并减少了废钢产生。
附图说明
图1是热卷箱与F1机架的位置示意图。
图2是平尾销动作的位置示意图。
附图标记：辊道1，热卷箱2，F1机架3，平尾销4。
具体实施方式
实施例一
本实施例以某钢厂的热卷箱为例进行说明，其中如图1和图2所示，进入热卷箱的带钢长度L1利用现有技术计算得到为50000mm，热卷箱中带钢厚度h1＝40mm，F1机架轧制后带钢厚度h2＝28mm，热卷箱开卷位至F1机架中心线距离S1＝17000mm，带钢宽度W＝1200mm，热卷箱钢卷内径D1＝600mm，平尾销插头直径D2＝320mm，平尾销中心水平线至辊道面垂直距离H1＝440mm，两侧平尾销插头距离S3＝4000mm，平尾销的动作速度V2＝600mm/s，F1轧机的速度V1＝1200mm/s。
所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、以粗轧最后一个机架最后一个轧制道次机架有钢信号到时刻为开始点，计算出要进入热卷箱的带钢长度L1。L1的计算为现有技术，本例中L1＝50000mm。
步骤二、计算平尾销安全插入到钢卷时对应的钢卷单边厚度H2，热卷箱平尾销要安全插入钢卷中，平尾销插入到钢卷时必须满足：H2＜(H1-D2/2),且H2+D1>(H1+D2/2),因此(H1+D2/2)-D1＜H2＜(H1-D2/2)，且H2＝n*h1，n为满足以上条件的最大整数；
由(440+320/2)-600＜H2＜(440-320/2)，得到0＜H2＜280，再由h1＝40mm，得到满足0＜H2＜280的最大整数n＝6，从而H2＝n*h1＝240mm。
步骤三、根据平尾销安全插入到钢卷时对应的钢卷单边厚度H2、热卷箱钢卷带钢的厚度h1计算出对应的热卷箱钢卷带钢的长度L2，由于钢卷圈数是整数变化数据，对应的钢卷单边厚度H2也是以带钢的厚度h1为间隔的跳变数据，则平尾销安全插入到钢卷时的钢卷单边厚度H2对应的带钢长度L2范围是π*D1*(n-1)+π*h1*n)＜L2≤π*D1*n+π*h1*(n+1)，即
10173.6mm＜L2≤12183.2mm。
步骤四、根据热卷箱两侧平尾销的距离S3、带钢的宽度W和平尾销的动作速度V2计算平尾销从开始动作到达钢卷的时间T，T＝((S3-W)/2)/V2＝((4000-1200)/2)/600＝4.667。
步骤五、计算平尾销从开始动作到达钢卷的时间T内热卷箱钢卷带钢通过F1机架的长度L3，L3＝V1*T*h2/h1，即L3＝1200*4.667*28/40＝3920mm。
步骤六、计算平尾销能够安全插入钢卷，平尾销启动时，热卷箱钢卷剩余长度范围L4，L4＝L2+L3,即：
π*D1*(n-1)+π*h1*n)+L3＜L4≤π*D1*n+π*h1*(n+1)+L3
即，14093.6＜L4≤16103.2。
步骤七、根据热卷箱平尾销到F1机架的距离S、热卷箱钢卷带钢的厚度h1、F1机架出口带钢的厚度h2和热卷箱钢卷带钢剩余的长度L4计算热卷箱平尾销安全启动时间点时对应通过F1机架的带钢长度L5范围；由于L4＝L1-S-L5*h2/h1，因此热卷箱平尾销安全启动时间点，对应通过F1机架的带钢长度L5范围为：
(L1-S-π*D1*n+π*h1*(n+1)+L3)/(h2/h1)≤L5
＜(L1-S-π*D1*(n-1)+π*h1*n+L3)/(h2/h1)
即，
24138.285mm≤L5＜27009.142mm。
步骤八、热卷箱开卷，图1中左侧竖虚线位置即为热卷箱开卷位，当带钢头部到达精轧第一个机架F1时，以F1机架咬钢信号到时刻为开始点，根据F1机架速度V1通过积分运算实时计算出通过F1机架的带钢长度，当该长度落入步骤七中L5的范围时，即满足
24138.285mm≤实时计算出通过F1机架的带钢长度＜27009.142mm
时，启动平尾销动作。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种热卷箱平尾销自动插销控制方法，热卷箱中带钢厚度为h1，F1机架轧制后带钢厚度为h2，热卷箱开卷位至F1机架中心线距离为S1，带钢宽度为W，热卷箱钢卷内径为D1，平尾销插头直径为D2，平尾销中心水平线至辊道面垂直距离为H1，两侧平尾销插头距离为S3，平尾销的动作速度为V2，F1轧机速度为V1；所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、以粗轧最后一个机架最后一个轧制道次机架有钢信号到时刻为开始点，计算出要进入热卷箱的带钢长度L1；
步骤二、计算平尾销安全插入到钢卷时对应的钢卷单边厚度H2的范围：
(H1+D2/2)-D1＜H2＜(H1-D2/2)，且H2＝n*h1，n为满足以上条件的最大整数；
步骤三、根据平尾销安全插入到钢卷时对应的钢卷单边厚度H2、热卷箱钢卷带钢的厚度h1计算出平尾销安全插入到钢卷时对应的热卷箱钢卷带钢的长度L2的范围：
π*D1*(n-1)+π*h1*n)＜L2≤π*D1*n+π*h1*(n+1)；
步骤四、根据热卷箱两侧平尾销的距离S3、带钢的宽度W和平尾销的动作速度V2计算平尾销从开始动作到达钢卷的时间T＝((S3-W)/2)/V2；
步骤五、计算平尾销从开始动作到达钢卷的时间T内热卷箱钢卷带钢通过F1机架的长度L3＝V1*T*h2/h1；
步骤六、计算平尾销能够安全插入钢卷，平尾销启动时热卷箱钢卷剩余长度范围L4，L4＝L2+L3,即：
π*D1*(n-1)+π*h1*n)+L3＜L4≤π*D1*n+π*h1*(n+1)+L3
步骤七、根据热卷箱平尾销到F1机架的距离S、热卷箱钢卷带钢的厚度h1、F1机架出口带钢的厚度h2和热卷箱钢卷带钢剩余的长度L4计算热卷箱平尾销安全启动时间点时对应通过F1机架的带钢长度L5范围；由于L4＝L1-S-L5*h2/h1，因此：
步骤八、热卷箱开卷，当带钢头部到达精轧第一个机架F1时，以F1机架咬钢信号到时刻为开始点，根据F1机架速度V1实时计算出通过F1机架的带钢长度，当该长度落入步骤七中L5的范围时，启动平尾销动作。
2.根据权利要求1所述的热卷箱平尾销自动插销控制方法，其特征在于：步骤八中，根据F1机架速度V1通过积分运算实时计算出通过F1机架的带钢长度。
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