CN112893483A - 一种防止中间辊道带钢起套的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止中间辊道带钢起套的方法，属于冶金行业轧钢技术领域。技术方案是：按照以下步骤进行操作：（1）计算起套量△L，即L2‑L1；（2）计算起套率e，e=△L/L；（3）计算出粗轧末机架级联速度修正系数g，（4）使用修正系数g修正粗轧末机架速度：当判断出中间辊道带钢起套并计算出粗轧末机架级联速度修正系数g后，在修正粗轧末机架速度前，对修正系数g进行上下限检查，极限检查后的修正系数g乘以粗轧末机架速度设定值，达到新的速度设定，用于调节粗轧末机架，从而防止中间辊道带钢起套。本发明的有益效果是：通过逻辑算法对中间辊道带钢起套情况进行判断，然后对粗轧末机架速度修正，以达到防止中间辊道带钢起套的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止中间辊道带钢起套的方法，属于冶金行业轧钢技术领域。
背景技术
轧钢技术领域，特别是短流程热轧生产过程，带钢头部从粗轧末机架出来，经过中间辊道，进入精轧机后，粗轧末机架仍未抛钢，即精轧机和粗轧机处于连轧状态，此时中间辊道带钢需要保证稳定的张力和秒流量才能保证轧制过程稳定，但由于轧制速度、轧制状态等条件的不断变化会导致中间辊道带钢起套，起套严重时将导致带钢堆积到精轧入口机架，对稳定生产极为不利。中间辊道带钢采用最小张力控制，但是在实际使用过程中由于中间辊道未安装张力检测装置，张力是根据轧机扭矩、轧制力、速度等参数对机架前和机架后张力进行计算，难以准确反映中间辊道上带钢上的实际张力，往往会造成计算张力已达到设定张力，而带钢实际起套的现象，这种现象在带钢后半段尤为严重。另外，目前中间辊道带钢起套的识别都是通过操作工观察现场或视频监视器，识别出起套后再采取相应措施。
在生产过程中，发现上述控制方式存在以下几点问题：
（1）张力计算准确性低，并且不能反映出带钢通长的实际张力情况，尤其在带钢后半段，往往计算张力已经达到设定张力，实际却发生带钢起套现象；
（2）人工识别中间辊道带钢起套的方法滞后严重，当操作工识别出带钢起套时，带钢起套量往往已较为严重，并且不同的人对带钢起套的判读均有一定差别，识别准确率不高；
（3）操作工识别出中间辊道带钢起套后，一般采用手动干预粗轧末机架速度来抑制带钢起套，手动干预控制效果差，存在干预不足和干预过量的问题，干预不足则改善不了带钢起套现象，干预过量则导致中间辊道带钢张力过大，最终导致带钢拉窄，产品宽度质量出现问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止中间辊道带钢起套的方法，通过逻辑算法对中间辊道带钢起套情况进行判断，然后对粗轧末机架速度修正，以达到防止中间辊道带钢起套的目的，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种防止中间辊道带钢起套的方法，按照以下步骤进行操作：
（1）在精轧末机架咬钢且延时一段时间后，持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2，并持续计算起套量△L，即L2-L1；
（2）根据△L，计算起套率e，起套率e为起套量△L与粗轧末机架距精轧第一机架的长度L的比值，即：
（3）设置控制死区值Ɛ，Ɛ的取值范围为0～0.015，当起套率e小于等于控制死区值Ɛ时，修正系数g为1，表示对粗轧末机架级联速度不进行修正，当起套率e大于控制死区值Ɛ时，根据起套率e计算出粗轧末机架级联速度修正系数g。
修正系数g计算方法：
（4）使用修正系数g修正粗轧末机架速度：当判断出中间辊道带钢起套并计算出粗轧末机架级联速度修正系数g后，为防止异常数据对速度控制带来不良影响，在修正粗轧末机架速度前，对修正系数g进行上下限检查，设置修正系数g的取值范围为0.9～1.0，计算公式表达如下：
极限检查后的修正系数g乘以粗轧末机架速度设定值，达到新的速度设定，用于调节粗轧末机架，从而防止中间辊道带钢起套；
（5）粗轧末机架抛钢后，累积长度L1和L2重置为0，控制结束。
所述的精轧末机架咬钢且延时一段时间，延时时间取值范围为5～20秒。
所述持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2的计算频率为100～300毫秒一次。
本发明的有益效果是：本发明在精轧末机架咬钢后延时一段时间后，即保证轧制状态稳定后，累积计算粗轧末机架和精轧第一机架通过的带钢长度量，计算出起套量和起套率，进而计算出粗轧末机架速度修正系数g，用于调整粗轧末机架的轧制速度，得到防止中间辊道带钢起套的目的，同时设置了控制死区，减少对轧机速度的频繁调整，保证了轧制稳定性。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为本发明实例的每次计算的起套量△L曲线图；
图3为本发明实例的每次计算的修正系数g曲线图；
图4为本发明实例的粗轧末机架速度曲线图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1-4，一种防止中间辊道带钢起套的方法，按照以下步骤进行操作：
（1）在精轧末机架咬钢且延时一段时间后，持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2，并持续计算起套量△L，即L2-L1；
（2）根据△L，计算起套率e，起套率e为起套量△L与粗轧末机架距精轧第一机架的长度L的比值，即：
e=△L/L
（3）设置控制死区值Ɛ，Ɛ的取值范围为0～0.015，当起套率e小于等于控制死区值Ɛ时，修正系数g为1，表示对粗轧末机架级联速度不进行修正，当起套率e大于控制死区值Ɛ时，根据起套率e计算出粗轧末机架级联速度修正系数g。
修正系数g计算方法：
（4）使用修正系数g修正粗轧末机架速度：当判断出中间辊道带钢起套并计算出粗轧末机架级联速度修正系数g后，为防止异常数据对速度控制带来不良影响，在修正粗轧末机架速度前，对修正系数g进行上下限检查，设置修正系数g的取值范围为0.9～1.0，计算公式表达如下：
极限检查后的修正系数g乘以粗轧末机架速度设定值，达到新的速度设定，用于调节粗轧末机架，从而防止中间辊道带钢起套；
（5）粗轧末机架抛钢后，累积长度L1和L2重置为0，控制结束。
在本实施例中，如附图1-4所示，包括以下步骤：
步骤101、判断带钢在精轧机穿带完成，轧制达到稳定状态。带钢在精轧机穿带时轧制状态较差，采用带钢在精轧末机架咬钢后延时一定时间或卷取机咬钢后，则判断为轧制达到稳定状态，延时时间取值范围为5-20秒。
步骤102、持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2，并持续计算起套量△L，即L2-L1。计算频率与控制器扫描周期有关，范围为100～300毫秒。其中L1和L2初始值均为0，当轧制达到稳定状态后，L1和L2开始累积。由于带钢通过轧机后厚度会反生改变，此处通过精轧第一机架的带钢长度L1和通过粗轧末机架的带钢长度L2均按照中间辊道带钢厚度计算。
步骤103、根据△L，设置对应的级联速度修正系数g。计算起套率e为起套量△L与粗轧末机架距精轧第一机架的长度L的比值，即：
e=△L/L
设置控制死区值Ɛ，Ɛ的取值范围为0～0.015，当起套率e小于等于控制死区值Ɛ时，修正系数g为1，表示对粗轧末机架级联速度不进行修正，当起套率e大于控制死区值Ɛ时，根据起套率e计算出粗轧末机架级联速度修正系数g。
修正系数g计算方法：
步骤104、使用修正系数g修正粗轧末机架速度。当判断出中间辊道带钢起套并计算出粗轧末机架级联速度修正系数g后，为防止异常数据对速度控制带来不良影响，在修正粗轧末机架速度前，对修正系数g进行上下限检查，设置修正系数g的取值范围为0.9～1.0，计算公式表达如下：
极限检查后的修正系数g乘以粗轧末机架速度设定值，达到新的速度设定，用于调节粗轧末机架，以防止中间辊道带钢起套。
步骤105、粗轧末机架抛钢后，累积长度L1和L2重置为0，控制结束。通过监测粗轧末机架带载信号，当带载信号检失时，则判断粗轧末机架抛钢，将累积长度L1和L2重置为0，控制结束。
本发明通过判断在轧制稳定状态后，累积计算粗轧末机架和精轧第一机架通过的带钢长度量，计算出起套量和起套率，进而计算出粗轧末机架速度修正系数，用于调整粗轧末机架的轧制速度，得到防止中间辊道带钢起套的目的，同时设置了控制死区，减少对轧机速度的频繁调整，保证了轧制稳定性。
下面通过一个典型的应用实例，来进一步阐述本实施例的技术方案：在某短流程热轧生产线粗轧末机架到精轧第一机架距离为24.22m，即L=24.22m，连铸板坯长度为32.2m，厚度为70mm，宽度为1223mm，粗轧出口厚度目标为20mm，宽度为1248.5mm，通过体积不变计算出粗轧出口，及中间坯带钢长度为117.2m，远远大于粗轧末机架到精轧第一机架的距离24.22m，带钢生产时必将经历粗轧末机架和精轧机架同时带载的时期，速度和张力控制偏差则会引起中间辊道带钢起套问题。
带钢在精轧末机架咬钢后延时5-20秒后，则判断为轧制达到稳定状态，优选地咬钢延时10秒后，开始持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2，并计算起套量△L，△L=L2-L1。计算频率为100～300毫秒一次，优化地200毫秒计算一次，同时使用公式e=△L/L计算起套率e，然后计算粗轧末机架级联速度修正系数g，计算方法为：
其中，L为粗轧末机架距精轧第一机架的距离，即24220mm，控制死区ɛ取值范围为0～0.015，优选地ɛ为0.01，修正系数g的取值范围为0.8～1.0。
开始计算后，每200毫秒计算一次粗轧末机架速度修正系数g，以第1次和第200次计算过程为例进行说明，第一次计算时，△L为30.267mm，计算起套率e=△L/L=30.267mm/24220mm=0.00125,起套率e小于 ɛ，所以修正系数g等于1.0，经过极限检查后，修正系数g的值为1.0，此时中间辊道带钢计算起套量较小，不需要粗轧末机架速度进行修正。
第200次计算时，△L为273.124mm，计算起套率e=△L/L=273.124mm/24220mm=0.0113,起套率e大于 ɛ，所以计算的修正系数g的为：
经过极限检查后，修正系数g的值为0.9987，修正系数g乘以粗轧末机架当前速度，得到新的速度设定用于调整粗轧末机架速度。
本发明通过判断在轧制稳定状态后，累积计算粗轧末机架和精轧第一机架通过的带钢长度量，计算出起套量和起套率，进而计算出粗轧末机架速度修正系数，用于调整粗轧末机架的轧制速度，得到防止中间辊道带钢起套的目的，同时设置了控制死区，减少对轧机速度的频繁调整，保证了轧制稳定性。
Claims (3)
1.一种防止中间辊道带钢起套的方法，其特征在于：按照以下步骤进行操作：
（1）在精轧末机架咬钢且延时一段时间后，持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2，并持续计算起套量△L，即L2-L1；
（2）根据△L，计算起套率e，起套率e为起套量△L与粗轧末机架距精轧第一机架的长度L的比值，即：
e=△L/L
（3）设置控制死区值Ɛ，Ɛ的取值范围为0～0.015，当起套率e小于等于控制死区值Ɛ时，修正系数g为1，表示对粗轧末机架级联速度不进行修正，当起套率e大于控制死区值Ɛ时，根据起套率e计算出粗轧末机架级联速度修正系数g，修正系数g计算方法：
（4）使用修正系数g修正粗轧末机架速度：当判断出中间辊道带钢起套并计算出粗轧末机架级联速度修正系数g后，为防止异常数据对速度控制带来不良影响，在修正粗轧末机架速度前，对修正系数g进行上下限检查，设置修正系数g的取值范围为0.9～1.0，计算公式表达如下：
极限检查后的修正系数g乘以粗轧末机架速度设定值，达到新的速度设定，用于调节粗轧末机架，从而防止中间辊道带钢起套；
（5）粗轧末机架抛钢后，累积长度L1和L2重置为0，控制结束。
2.根据权利要求1所述的一种防止中间辊道带钢起套的方法，其特征在于，所述的精轧末机架咬钢且延时一段时间，延时时间取值范围为5～20秒。
3.根据权利要求1所述的一种防止中间辊道带钢起套的方法，其特征在于，所述持续计算累积通过精轧第一机架的带钢长度L1和累积通过粗轧末机架的带钢长度L2的计算频率为100～300毫秒一次。
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