CN112170505B - 一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法 - Google Patents

一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，该技术方案提出了通过粗轧机速度调整，来缩小中间坯头尾温差，从而提高薄规格轧制稳定性的控制方法，解决薄规格产品尾部温度低、轧制负荷大等造成的各项问题，并且由于中间坯温降得到补偿，板坯长度有条件提高，从而进一步提高了轧制效率。

Description

一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法
技术领域
本发明涉及一种粗轧机速度的控制方法，具体涉及一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，属于热连轧生产工艺控制技术领域。
背景技术
在生产热轧带钢时，粗轧机秒流量远远大于精轧机秒流量，薄规格产品更加突出。粗轧机轧制完成的中间坯，在进入精轧机轧制时，中间坯头部在等待精轧机轧制的时间短，尾部等待时间长。等待时间不一致造成温降不同。另一方面，由于传统可逆粗轧机，多采用低速咬钢、高速轧制再低速抛钢的速度模式，又加剧了中间坯头尾温度的差距。在进入精轧机时，头部温降相对较小，向后逐步加大，到尾部温降达到最大值。所以一块中间坯的FME(精轧入口温度)曲线是连续下降的曲线，一般头部温度比尾部高50-100℃。由于中间坯头尾温差的存在，尾部轧制负荷尤其是精轧机前段机架负荷比头部明显大，最大可以达到500-1000吨，导致尾部板形控制难度大，影响轧制稳定性。目前热轧产品发展方向之一是高强薄规格，高强是手段，薄规格是目的，高强减薄可以实现更少的原料和能源消耗，实现绿色发展。高强和减薄对热轧而言，都意味着更大的轧制负荷和轧制难度。相同重量，相同宽度的钢卷，规格越薄，长度越长，轧制时间越久。针对中间坯头尾温降大的问题，各热轧厂均在开展工作，使中间坯头尾温差逐步减小。
针对类似情况，各热轧厂做了许多工作。中国专利申请CN200610027071.6《一种保证热轧精轧带钢全长温度均匀的方法》，根据板坯头部和尾部温度差异，在粗轧轧制时增加和减少除鳞道次，改变冷却条件来保证带钢全长温度均匀性。中国专利CN201710194635.3《一种基于速度调节的热轧带钢终轧温度控制方法》，根据带钢品种规格配置第一加速度a1，根据终轧温度偏差ΔT配置第二加速度a2，根据带钢品种规格加速修正系数，从而保证终轧温度的准确性。中国专利申请CN201110070084.2《一种热连轧机精轧出口温度的保证方法》，将所轧制带钢以一定长度为单位划分为若干逻辑段，计算各逻辑段在通过轧机精轧出口时的实际抛钢速度，然后依据所计算的实际抛钢速度计算各逻辑段在通过轧机精轧出口时的实际温度，最后计算将各逻辑段通过轧机精轧出口时的实际温度调节到终轧目标温度时机架冷却水所需出水量。该方法通过对各段预计的终轧温度和目标终轧温度的偏差来提前计算设定和调节各精轧机架间冷却水相对带钢头部所需增减的水量，从而保证带钢终轧温度的精确控制。目前没有查询到解决前述问题的方法。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，该技术方案提出了通过粗轧机速度调整，来缩小中间坯头尾温差，从而提高薄规格轧制稳定性的控制方法，解决薄规格产品尾部温度低、轧制负荷大等造成的各项问题。主要方法是优化现有粗轧机奇道次速度制度，使“头部”在粗轧轧制时相对“尾部”轧制速度小，通过少产生变形热，来降低温度，目标是头部轧制少产生的热量与尾部多冷却的热量相当。由于轧制产生的变形热一般相对均匀，冷却过程中温降由外向内，外部温度下降多，芯部温度下降少，所以衡量头尾温度相当的办法，不能用现场热金属检测器检测的温度，因为热金属检测量检测的是表面温度。在相同条件下，轧制负荷与轧制温度有对应关系，所以轧制负荷是较好地反映中间坯总体温度的参数，精轧第一架轧机F1轧机负荷能够反映中间坯温度水平，而后续轧机由于前面精轧机轧制状态不同，产生变形热量不一致，不能充分反映中间坯温度。我们可以认为，只要F1尾部的轧制负荷与头部基本相当，就可以认为中间坯整体温度基本相当。所以，按照一定的方法调整粗轧轧制带钢奇道次“头部”速度，跟踪F1轧机的负荷曲线，一旦头尾负荷差距达到目标，就可以固化。所以可以通过调整粗轧机奇道次速度，从而实现F1头尾轧制负荷相当，进而实现稳定轧制。具体确定方法如下：一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，包括以下步骤：
1)确定要优化的品种、规格，
2)确定头尾轧制压力差标准：根据轧制稳定性状况，确定尾部轧制负荷与头部轧制负荷之比小于等于头部c，
c取100％-120％，一般地，规格越薄，材料强度越高，轧制难度越大，要求c越小。
尾部负荷取轧制周期内倒数5-10秒内平均负荷，头部负荷取正数5-10秒内平均负荷。
4)优化前头部和尾部速度相同，取尾部速度系数k＝1；
k为尾部速度系数，为抛钢速度与咬钢速度之比。
4)观察F1轧制负荷曲线，计算尾部与头部负荷之比m；
5)如m≤c，转到步骤8)；
6)按k＝k+n*(m-1)优化粗轧的奇道次尾部速度系数；
其中n为修正系数，一般取1.0-2.0
头部速度＝该道次原基准速度/k；
尾部速度＝原基准速度；
7)转到步骤4)
8)固化粗轧机奇道次速度制度。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，采用本发明方法后，带钢尾部温降得到明显改善，F1轧机尾部负荷上升幅度由原来的10-30％下降到5％内，因尾部轧制负荷大引起的轧破、甩尾等故障由原来15％下降到2％之内，并且由于中间坯温降得到补偿，板坯长度由原来 8400mm提高到9100mm。
具体实施方式：
为了加深对本发明的认识和理解，下面结合具体实施方式进一步介绍该发明。
实施例1：一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，包括以下步骤：
1)确定要优化的品种、规格，
2)确定头尾轧制压力差标准：根据轧制稳定性状况，确定尾部轧制负荷与头部轧制负荷之比小于等于头部c，
c取100％-120％，一般地，规格越薄，材料强度越高，轧制难度越大，要求c越小。
尾部负荷取轧制周期内倒数5-10秒内平均负荷，头部负荷取正数5-10秒内平均负荷。
5)优化前头部和尾部速度相同，取尾部速度系数k＝1；
k为尾部速度系数，为抛钢速度与咬钢速度之比。
4)观察F1轧制负荷曲线，计算尾部与头部负荷之比m；
5)如m≤c，转到步骤8)；
6)按k＝k+n*(m-1)优化粗轧的奇道次尾部速度系数；
其中n为修正系数，一般取1.0-2.0
头部速度＝该道次原基准速度/k；
尾部速度＝原基准速度；
7)转到步骤4)
8)固化粗轧机奇道次速度制度。
应用实施例1：一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，通过优化1780产线粗轧机 R1、R2奇道次速度，提高出钢记号DU5854A1(QStE420TM)，1.6*1060规格薄规格产品轧制稳定性。
1780产线粗轧机R1和R2各轧制三道次。
1、确定出钢记号：DU5854A1，规格：1.6*1060mm。
2、确定头尾轧制压力差标准：尾部轧制负荷与头部轧制负荷之比小于等于头部1.05
3、观察F1轧制负荷曲线，头部负荷2550吨，尾部负荷3000吨，尾部负荷与头部负荷之比为1.176
4、取修正系数n＝1.5，k＝1+1.5*0.176＝1.264
5、优化R1奇道次速度
原R11基准速度为1.8m/s，头部和尾部速度均为1.6m/s，中部速度1.8m/s；
原R13基准速度为3m/s，头部和尾部速度均为2.5m/s，中部速度为3m/s
优化后R11基准速度为1.8m/s，头部速度为1.8/1.264＝1.424m/s，中尾部速度为1.8m/s；
优化后R13基准速度为3m/s，头部速度为3.0/1.264＝2.373m/s，中尾部速度为3m/s。
其中R11、R13分别代表R1第一、第三道次。
6、优化R2奇道次速度
原R21基准速度为4m/s，头部和尾部速度均为3.5m/s，中部速度4m/s；
原R23基准速度为5.2m/s，头部和尾部速度均为4.6m/s，中部速度为5.2m/s
优化后R21基准速度为4m/s，头部速度为4.0/1.264＝3.16m/s，中尾部速度为4m/s；
优化后R23基准速度为5.2m/s，头部速度为5.2/1.264＝4.11m/s，尾部速度为5.2m/s。
其中R21、R23分别表示R2第一、第三道次。
第一次优化完成后，继续跟踪F1负荷情况，头部负荷2640吨，尾部负荷2820吨，尾部负荷与头部负荷之比为：1.068，不满足1.05的要求。
7、k＝1.264+1.5*0.068＝1.366
8、继续优化R1奇道次速度
原R11基准速度为1.8m/s，头部和尾部速度均为1.6m/s，中部速度1.8m/s；
原R13基准速度为3m/s，头部和尾部速度均为2.5m/s，中部速度为3m/s
优化后R11基准速度为1.8m/s，头部速度为1.8/1.366＝1.318m/s，中尾部速度为1.8m/s；
优化后R13基准速度为3m/s，头部速度为3.0/1.366＝2.200m/s，中尾部速度为3m/s。
其中R11、R13分别代表R1第一、第三道次。
9、继续优化R2奇道次速度
原R21基准速度为4m/s，头部和尾部速度均为3.5m/s，中部速度4m/s；
原R23基准速度为5.2m/s，头部和尾部速度均为4.6m/s，中部速度为5.2m/s
优化后R21基准速度为4m/s，头部速度为4.0/1.366＝2.928m/s，中尾部速度为4m/s；
优化后R23基准速度为5.2m/s，头部速度为5.2/1.366＝3.807m/s，尾部速度为5.2m/s。
其中R21、R23分别表示R2第一、第三道次。
第二次优化完成后，继续跟踪F1负荷情况，头部负荷2680吨，尾部负荷2760吨，尾部负荷与头部负荷之比为：1.03<1.05。优化完成。
优化后，出钢记号DU5854A1，1.6*1060薄规格轧制尾部负荷变化可以控制在5％之内，因尾部轧制负荷大引起的轧破、甩尾等故障由原来15％下降到2％之内，并且由于中间坯温降得到补偿，板坯长度由原来8400mm提高到9100mm。
应用实施例2：一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，通过优化1780产线粗轧机 R速度，提高出钢记号IR4142A1(SAPH440)，1.6*1250mm薄规格产品轧制稳定性提高。
1780产线粗轧机R1和R2各轧制三道次。
1、确定出钢记号：IR4142A1，规格：1.6*1250。
2、确定头尾轧制压力差标准：尾部轧制负荷与头部轧制负荷之比小于等于头部1.05
3、观察F1轧制负荷曲线，头部负荷2450吨，尾部负荷3050吨，尾部负荷与头部负荷之比为 1.245
4、取修正系数n＝1.5，k＝1+1.5*0.245＝1.3675
5、优化R1奇道次速度
原R11基准速度为1.8m/s，头部和尾部速度均为1.6m/s，中部速度1.8m/s；
原R13基准速度为3m/s，头部和尾部速度均为2.5m/s，中部速度为3m/s
优化后R11基准速度为1.8m/s，头部速度为1.8/1.3675＝1.316m/s，中尾部速度为1.8m/s；
优化后R13基准速度为3m/s，头部速度为3.0/1.3675＝2.194m/s，中尾部速度为3m/s。
其中R11、R13分别代表R1第一、第三道次。
6、优化R2奇道次速度
原R21基准速度为4.6m/s，头部和尾部速度均为4.2m/s，中部速度4.6m/s；
原R23基准速度为5.8m/s，头部和尾部速度均为5.2m/s，中部速度为5.8m/s
优化后R21基准速度为4.6m/s，头部速度为4.6/1.3675＝3.364m/s，中尾部速度为4.6m/s；
优化后R23基准速度为5.8m/s，头部速度为5.8/1.3675＝4.24m/s，中尾部速度为5.8m/s。
其中R21、R23分别表示R2第一、第三道次。
第一次优化完成后，继续跟踪F1负荷情况，头部负荷2500吨，尾部负荷2580吨，尾部负荷与头部负荷之比为：1.032<1.05。优化完成。
优化完成后，IR4142A1(SAPH440)，1.6*1250mm薄规格F1轧机尾部负荷上升幅度可以控制在5％之内，因尾部轧制负荷大引起的轧破、甩尾等故障由原来15％下降到2％之内，并且由于中间坯温降得到补偿，板坯长度由原来8400mm提高到9100mm。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (1)

1.一种提高薄规格轧制稳定性的粗轧机速度控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)确定要优化的品种和规格，
2)确定头尾轧制压力差标准：根据轧制稳定性状况，确定尾部轧制负荷与头部轧制负荷之比小于等于c，c取100％-120％；
尾部轧制负荷取轧制周期内倒数5-10秒内平均负荷，头部轧制负荷取正数5-10秒内平均负荷；
3)优化前头部和尾部速度相同，取尾部速度系数k＝1；
k为尾部速度系数，为抛钢速度与咬钢速度之比；
4)观察F1轧制负荷曲线，计算尾部与头部轧制负荷之比m；
5)如m≤c，转到步骤8)；
6)按k＝k+n*(m-1)优化粗轧的奇道次尾部速度系数；
其中n为修正系数，
头部速度＝原基准速度/k；
尾部速度＝原基准速度；
7)转到步骤4)
8)固化粗轧机奇道次速度制度。
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