CN113263058A - 一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，属于板带热连轧技术领域。该方法分为三个阶段：开轧时，考虑轧制稳定性和工作辊热辊形的对称性，采用较小的窜辊步长和窜辊行程；开轧稳定后，为使精轧各个机架的工作辊快速建立起稳定的热凸度，保证工作辊热辊形的对称性，采用较大窜辊步长和较大窜辊行程；在工作辊热辊形趋于稳定后，窜辊控制的目标为控制辊身均匀磨损，采用变化的窜辊步长和窜辊行程。该发明在保证工作辊热辊形均匀性的同时，工作辊磨损均匀性也得到保证，为提高中宽带带钢轧制稳定性提供了手段。

Description

一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法

技术领域

本发明涉及板带热连轧技术领域，特别是指一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法。

背景技术

目前主要运用的窜辊策略主要可以分为3类：等行程等步长窜辊策略，等步长变行程窜辊策略，基于三角函数窜辊策略。等行程等步长窜辊策略具有较好磨损箱体，但是其行程和步长都不发生变化，窜辊位置点有大量重复，导致箱体严重磨损区叠加，磨损辊形会产生较大的“猫耳”，出现严重局部高点。等步长变行程窜辊策略通过窜辊周期的衰减，减少了箱体严重磨损区的叠加，被广泛的应用在工业现场，但窜辊行程的衰减使其极限位置磨损较少，没能充分利用。基于三角函数窜辊策略结合前两种窜辊策略的优势，补充其短板，利用三角函数表达窜辊策略，此窜辊策略能够使窜辊极限位置得到充分利用，同时还引入防重项，防止窜辊值出现重复。

以往窜辊策略更多的是考虑磨损均匀化，但是由于工作辊进行窜辊时其位置相互错开，会对热辊形的对称性产生影响，从而会改变工作辊热凸度的均匀性，进而影响工作辊综合辊形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法。

该方法包括步骤如下：

(1)开轧时，考虑轧制稳定性和工作辊热辊形的对称性，计算窜辊值时，采用较小的窜辊步长t_s1和窜辊行程；

(2)开轧稳定后，为使精轧各个机架的工作辊快速建立起稳定的热凸度，保证工作辊热辊形的对称性，计算窜辊值时，采用较大窜辊步长t_s2和较大窜辊行程；

(3)在工作辊热辊形趋于稳定后，窜辊控制的目标为控制辊身均匀磨损，计算窜辊值时，采用变化的窜辊步长和窜辊行程，即采用正弦窜辊策略。

其中，每块带钢的窜辊值通过以下函数形式确定：

其中，

其中，L(i)为第i块带钢的窜辊值，单位为mm；i为轧制带钢的序号，单位为1；n₁、n₂为轧制阶段分界块数点，单位为1；Dr为初始窜辊方向，单位为1；t_s1为在1<i≤n₁阶段窜辊步长，单位mm；t_s2为在n₁<i≤n₂阶段窜辊步长，单位mm；L₂为初始窜辊行程，单位mm；k为窜辊行程衰减系数，单位为1；m为往复窜辊的周期序数，单位为1；t为往复窜辊周期数，单位为1；q为方程调节相位，单位为rad；n为单位周期轧制块数，单位为1。

单位周期轧制块数n的取值范围为(0，150)；n₁取值范围为[4，10]，n₂取值范围为[25，35]；窜辊步长t_s1的取值根据生产现场经验值确定，取值范围为(0，5]；窜辊步长t_s2的取值范围为(5，20)；窜辊行程衰减系数k的取值范围为(0，3)；往复窜辊周期数t取值范围为(0，5)；初始窜辊方向Dr取值为{-1，1}；初始窜辊行程L₂取值范围为(0，120)。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，在保证工作辊热辊形均匀性的同时，工作辊磨损均匀性也得到保证，为提高中宽带带钢轧制稳定性提供了手段。

附图说明

图1为本发明方法窜辊策略图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法。

如图1所示，本方法开轧时，考虑轧制稳定性和工作辊热辊形的对称性，采用较小的窜辊步长和窜辊行程；开轧稳定后，为使精轧各个机架的工作辊快速建立起稳定的热凸度，保证工作辊热辊形的对称性，采用较大窜辊步长和较大窜辊行程；在工作辊热辊形趋于稳定后，窜辊控制的目标为控制辊身均匀磨损，采用变化的窜辊步长和窜辊行程。

具体包括步骤如下：

(1)开轧时，考虑轧制稳定性和工作辊热辊形的对称性，计算窜辊值时，采用较小的窜辊步长t_s1和窜辊行程；

(2)开轧稳定后，为使精轧各个机架的工作辊快速建立起稳定的热凸度，保证工作辊热辊形的对称性，计算窜辊值时，采用较大窜辊步长和较大窜辊行程；

(3)在工作辊热辊形趋于稳定后，窜辊控制的目标为控制辊身均匀磨损，计算窜辊值时，采用变化的窜辊步长t_s2和窜辊行程。

其中，每块带钢的窜辊值通过以下函数形式确定：

其中，

其中，L(i)为第i块带钢的窜辊值，单位为mm；i为轧制带钢的序号，单位为1；n₁、n₂为轧制阶段分界块数点，单位为1；Dr为初始窜辊方向，单位为1；t_s1为在1<i≤n₁阶段窜辊步长，单位mm；t_s2为在n₁<i≤n₂阶段窜辊步长，单位mm；L₂为初始窜辊行程，单位mm；k为窜辊行程衰减系数，单位为1；m为往复窜辊的周期序数，单位为1；t为往复窜辊周期数，单位为1；q为方程调节相位，单位为rad；n为单位周期轧制块数，单位为1。

单位周期轧制块数n的取值范围为(0，150)；n₁取值范围为[4，10]，n₂取值范围为[25，35]；t_s1窜辊步长的取值根据生产现场经验值确定，取值范围为(0，5]；窜辊步长t_s2的取值范围为(5，20)；窜辊行程衰减系数k的取值范围为(0，3)；往复窜辊周期数t取值范围为(0，5)；初始窜辊方向Dr取值为{-1，1}；初始窜辊行程L₂取值范围为(0，120)。

下面结合具体实施例予以说明。

在具体板带轧制过程中，对于窜辊函数而言，在不同阶段，每块带钢的窜辊行程由以下步骤确定：

S1：在1<i≤n₁阶段，第i块带钢的窜辊行程要与此窜辊阶段的窜辊行程L₁进行比较，若式(3)成立，则D_r乘以-1进行转换，用于下次L(i)的计算：

S2：在n₁<i≤n₂阶段，第i块带钢的窜辊行程要与此窜辊阶段的窜辊行程L₂进行比较，若式(4)成立，则D_r乘以-1进行转换，用于下次L(i)的计算：

S3：在n₂<i≤n阶段，其窜辊函数调节相位q值如式(5)所示：

在本发明实施案例中，利用该兼顾热辊形的窜辊控制方法确定的窜辊策略如图1，其参数取值分别为：

单位周期轧制块数n值取120块；

n₁、n₂轧制阶段分界块数点取值分别为5，29；

t_s1窜辊步长的取5；

t_s2窜辊步长的取15；

窜辊行程衰减系数k取2；

往复窜辊周期数t取0.8；

初始窜辊行程L₂取90mm。

将本发明提出的窜辊策略投入到某厂1250mm产线精轧机组后，无论在轧制中期还是后期，本发明设计的窜辊策略使工作辊热辊形保持良好的对称性，降低了轧辊“猫耳”的高度，因此，轧辊不均匀磨损得到大幅度降低，板形质量得到保证，提高了中宽带钢轧制稳定性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：包括步骤如下：

(1)开轧时，考虑轧制稳定性和工作辊热辊形的对称性，计算窜辊值时，采用较小的窜辊步长t_s1和窜辊行程；

(2)开轧稳定后，为使精轧各个机架的工作辊快速建立起稳定的热凸度，保证工作辊热辊形的对称性，计算窜辊值时，采用较大窜辊步长t_s2和较大窜辊行程；

(3)在工作辊热辊形趋于稳定后，窜辊控制的目标为控制辊身均匀磨损，计算窜辊值时，采用正弦窜辊策略。

2.根据权利要求1所述的兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：所述每块带钢的窜辊值通过以下函数形式确定：

其中，

其中，L(i)为第i块带钢的窜辊值，单位为mm；i为轧制带钢的序号，单位为1；n₁、n₂为轧制阶段分界块数点，单位为1；D_r为初始窜辊方向，单位为1；t_s1为在1<i≤n₁阶段窜辊步长，单位mm；t_s2为在n₁<i≤n₂阶段窜辊步长，单位mm；L₂为初始窜辊行程，单位mm；k为窜辊行程衰减系数，单位为1；m为往复窜辊的周期序数，单位为1；t为往复窜辊周期数，单位为1；q为方程调节相位，单位为rad；n为单位周期轧制块数，单位为1。

3.根据权利要求2所述的兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：所述单位周期轧制块数n的取值范围为0＜n＜150；n₁取值范围为4≤n₁≤10，n₂取值范围为25≤n₂≤35。

4.根据权利要求2所述的兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：所述窜辊步长t_s1的取值根据生产现场经验值确定，取值范围为0＜t_s1≤5；窜辊步长t_s2的取值范围为5＜t_s2＜20。

5.根据权利要求2所述的兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：所述窜辊行程衰减系数k的取值范围为0＜k＜3。

6.根据权利要求2所述的兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：所述往复窜辊周期数t取值范围为0＜t＜5。

7.根据权利要求2所述的兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法，其特征在于：所述初始窜辊方向Dr取值为{-1，1}；初始窜辊行程L₂取值范围为0＜L₂＜120。

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