CN113399468B - 一种高速棒材尾钢长度优化控制装置及优化方法 - Google Patents

一种高速棒材尾钢长度优化控制装置及优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高速棒材尾钢长度优化控制装置及优化方法。目的是解决现有的尾钢长度控制装置容易发生堆钢事故以及钢坯成材率低的技术问题，技术方案为：一种高速棒材尾钢长度控制装置，在第一粗钢轧机和第二粗钢轧机之间增设了尾钢热检仪和控制系统，高速棒材尾钢长度的优化方法，步骤如下：1)测定尾钢热检仪至倍尺剪前热检仪之间的轧件长度；2)计算得到轧件的总长度；3)确定倍尺长度；4)确定定尺长度；5)确定最小尾钢长度；6)得到实际尾钢长度；7)确定尾钢优化条件；8)确定实际优化支数；9)计算得到优化后的尾钢长度；本发明保证了尾钢长度大于设定的最低尾钢长度，避免堆钢事故发生的同时，减少了通尺量的产生。

Description

一种高速棒材尾钢长度优化控制装置及优化方法
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种高速棒材尾钢长度优化控制装置及优化方法。
背景技术
当前在高速棒材生产线中，尾钢长度控制方式主要是：当尾钢经过倍尺剪前热金属检测器，PLC系统根据热检下降沿信号，判断为最后一支倍尺，同时对比最后一支倍尺的实际长度和系统内人为设定倍尺长度，如果最后一支倍尺长度小于设定长度，则前摆杆不动、倍尺飞剪不剪切，如果大于设定长度，则前摆杆摆动、倍尺飞剪执行剪切，这种控制方式是一种被动控制方式，只能解决最后一支倍尺的实际长度大于设定倍尺长度情况，可以避免出现很短的尾钢，但存在以下缺点：
1)当尾钢长度小于飞剪前夹送辊至飞剪后夹送辊的距离时，会出现尾钢不能上冷床而留在中间导槽内的情况，造成下一支钢过来时发生堆钢事故；
2)当尾钢长度等于倍尺剪前热检至倍尺飞剪的距离时，因精轧机与飞剪前夹送辊之间的张力消失，最后一支倍尺脱离精轧机时升速造成轧件在倍尺飞剪处起套，导致倍尺飞剪剪不断轧件而发生堆钢事故；
3)当最后一支倍尺优化剪切后，尾钢和上一支倍尺(小于等于设定倍尺长度)经冷剪定尺剪切后，均会产生一支通尺，即每支钢坯轧制后产生两支通尺，影响成材率指标。
发明内容
本发明的目的是解决现有的尾钢长度控制装置容易发生堆钢事故以及钢坯成材率低的技术问题，提供一种高速棒材尾钢长度优化控制装置及优化方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高速棒材尾钢长度优化控制装置，包括第一粗钢轧机、第二粗钢轧机、精轧末架轧机、倍尺剪前热检仪、飞剪前夹送辊、倍尺飞剪、尾钢校对热检仪、第一夹送制动辊和第二夹送制动辊，所述第一粗钢轧机、第二粗钢轧机、精轧末架轧机、倍尺剪前热检仪、飞剪前夹送辊、倍尺飞剪从左向右依次排列设置，所述第一夹送制动辊和第二夹送制动辊设置在倍尺飞剪的右侧，所述尾钢校对热检仪设置在倍尺飞剪和第一夹送制动辊之间，还包括尾钢热检仪和控制系统，所述尾钢热检仪设置在第一粗钢轧机和第二粗钢轧机之间；
所述控制系统包括主控模块和高速计数模块，所述尾钢热检仪、倍尺剪前热检仪和尾钢校对热检仪的输出端与高速计数模块的输入端连接，所述高速计数模块的输出端与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与第一粗钢轧机、第二粗钢轧机、精轧末架轧机、飞剪前夹送辊、倍尺飞剪、第一夹送制动辊和第二夹送制动辊的输入端连接；
使用高速棒材尾钢长度控制装置进行的高速棒材尾钢长度优化方法，包括如下步骤：
1)测定尾钢热检仪至倍尺剪前热检仪之间的轧件长度：
测量倍尺飞剪到尾钢校对热检仪之间的距离L5和轧件通过L5所用的时间t1，计算得出轧件的实际移动速度v＝L5/t1；
轧件通过尾钢热检仪信号消失时开始计时，直到倍尺剪前热检仪的信号消失时结束计时，测量得到轧件经过尾钢热检仪至倍尺剪前热检仪的移动时间t2，根据秒流量相等的原则，计算得出尾钢热检仪至倍尺剪前热检仪之间的轧件长度L1＝v×t2；
2)计算得到轧件的总长度L：
测量倍尺飞剪的开关接收到信号到尾钢热检仪信号消失所用的时间t3，计算出轧件尾部脱离尾钢热检仪时的轧件头部通过倍尺飞剪的长度L6＝v×t3，进而得出该轧件的总长度L＝L1+L2+L3+L6，其中L2为倍尺剪前热检仪至飞剪前夹送辊之间的距离，L3为飞剪前夹送辊至倍尺飞剪之间的距离；
3)确定倍尺长度lb：
生产9m轧件制品时，倍尺长度取lb＝99m，生产12m轧件制品时，倍尺长度取lb＝96m；
4)确定定尺长度ld：
生产9m轧件制品时，定尺长度取ld＝18m，生产12m轧件制品时，定尺长度取ld＝12m；
5)确定最小尾钢长度Lmin：
最小尾钢长度Lmin＝L2+L3且Lmin＜lb，根据轧制设备要求确定；
6)计算得到实际尾钢长度lw：
轧件要进行的剪切次数N＝INT(L/Lb)，即L/Lb的商取整；
则实际尾钢长度lw＝L－lb×N；
7)确定尾钢优化条件：
若实际尾钢长度lw＞lmin，则优化过程结束，若实际尾钢长度lw≤lmin，则执行尾钢优化剪切程序：
从可优化倍尺支数N1支倍尺中减去优化定尺长度ld；
其中：N1＝INT(lb/ld)，即lb/ld的商取整；
8)确定实际优化支数N2：
N2＝INT[(lmin-lw)/ld]，即(lmin-lw)/ld的商取整；
9)计算得到优化后的尾钢长度lfin；
lfin＝ld×N2+lw。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明根据连轧生产秒流量相等的原则，在粗轧机组之间增加热检，实现了测长La优化剪切控制；
2、本发明在尾钢优化程序中增加了尾钢总长度补偿、最低尾钢长度设定等参数，以及轧件总长L度在程序中采用调料正常后的上一支轧件实际测量长度，调整实际尾钢长度大于计算尾钢长度过程，实现了调料或上游飞剪异常剪切时及时更新尾钢总长度补偿值，保证了尾钢长度准确性；
3、当尾钢长度低于最低尾钢长度设定时，从前面的N支倍尺减去定尺倍数的长度优化控制，保证了尾钢长度大于设定的最低尾钢长度，可避免堆钢事故发生的同时，减少通尺量的产生，提高产量和成材率指标。
附图说明
图1为本发明的控制装置结构示意图；
图2为本发明的控制系统示意图；
图3为本发明的优化方法流程图；
图中：1-第一粗钢轧机、2-尾钢热检仪、3-第二粗钢轧机、4-精轧末架轧机、5-倍尺剪前热检仪、6-飞剪前夹送辊、7-倍尺飞剪、8-尾钢校对热检仪、9-第一夹送制动辊、10-第二夹送制动辊、11-主控模块、12-高速计数模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，一种高速棒材尾钢长度控制装置，包括第一粗钢轧机1、第二粗钢轧机3、精轧末架轧机4、倍尺剪前热检仪5、飞剪前夹送辊6、倍尺飞剪7、尾钢校对热检仪8、第一夹送制动辊9和第二夹送制动辊10，所述第一粗钢轧机1、第二粗钢轧机3、精轧末架轧机4、倍尺剪前热检仪5、飞剪前夹送辊6、倍尺飞剪7从左向右依次排列设置，所述第一夹送制动辊9和第二夹送制动辊10设置在倍尺飞剪7的右侧，所述尾钢校对热检仪8设置在倍尺飞剪7和第一夹送制动辊9之间，还包括尾钢热检仪2和控制系统，所述尾钢热检仪2设置在第一粗钢轧机1和第二粗钢轧机3之间；
所述控制系统包括主控模块11和高速计数模块12，所述尾钢热检仪2、倍尺剪前热检仪5和尾钢校对热检仪8的输出端与高速计数模块12的输入端连接，所述高速计数模块12的输出端与主控模块11的输入端连接，所述主控模块11的输出端分别与第一粗钢轧机1、第二粗钢轧机3、精轧末架轧机4、飞剪前夹送辊6、倍尺飞剪7、第一夹送制动辊9和第二夹送制动辊10的输入端连接。
使用高速棒材尾钢长度控制装置进行高速棒材尾钢长度的优化方法，包括如下步骤：
1)测定尾钢热检仪至倍尺剪前热检仪之间的轧件长度：
测量倍尺飞剪7到尾钢校对热检仪8之间的距离L5和轧件通过L5所用的时间t1，计算得出轧件的实际移动速度v＝L5/t1；
轧件通过尾钢热检仪2信号消失时开始计时，直到倍尺剪前热检仪5的信号消失时结束计时，测量得到轧件经过尾钢热检仪2至倍尺剪前热检仪5的移动时间t2，根据秒流量相等的原则，计算得出尾钢热检仪2至倍尺剪前热检仪5之间的轧件长度L1＝v×t2；
2)计算得到轧件的总长度L：
测量倍尺飞剪7的开关接收到信号到尾钢热检仪2信号消失所用的时间t3，计算出轧件尾部脱离尾钢热检仪2时的轧件头部通过倍尺飞剪7的长度L6＝v×t3，进而得出该轧件的总长度L＝L1+L2+L3+L6，其中L2为倍尺剪前热检仪至飞剪前夹送辊之间的距离，L3为飞剪前夹送辊至倍尺飞剪之间的距离；；
3)确定倍尺长度lb：
生产9m轧件制品时，倍尺长度取lb＝99m，生产12m轧件制品时，倍尺长度取lb＝96m；
4)确定定尺长度ld：
生产9m轧件制品时，定尺长度取ld＝18m，生产12m轧件制品时，定尺长度取ld＝12m；
5)确定最小尾钢长度Lmin：
最小尾钢长度Lmin＝L2+L3且Lmin＜lb，根据轧制设备要求确定；
6)计算得到实际尾钢长度lw：
轧件要进行的剪切次数N＝INT(L/Lb)，即L/Lb的商取整；
则实际尾钢长度lw＝L－lb×N；
7)确定尾钢优化条件：
若实际尾钢长度lw＞lmin，则优化过程结束，若实际尾钢长度lw≤lmin，则执行尾钢优化剪切程序：
从可优化倍尺支数N1支倍尺中减去优化定尺长度ld；
其中：N1＝INT(lb/ld)，即lb/ld的商取整；
8)确定实际优化支数N2：
N2＝INT[(lmin-lw)/ld]，即(lmin-lw)/ld的商取整；
9)计算得到优化后的尾钢长度lfin；
lfin＝ld×N2+lw。

Claims (1)

1.一种高速棒材尾钢长度优化控制装置，包括第一粗钢轧机(1)、第二粗钢轧机(3)、精轧末架轧机(4)、倍尺剪前热检仪(5)、飞剪前夹送辊(6)、倍尺飞剪(7)、尾钢校对热检仪(8)、第一夹送制动辊(9)和第二夹送制动辊(10)，所述第一粗钢轧机(1)、第二粗钢轧机(3)、精轧末架轧机(4)、倍尺剪前热检仪(5)、飞剪前夹送辊(6)、倍尺飞剪(7)从左向右依次排列设置，所述第一夹送制动辊(9)和第二夹送制动辊(10)设置在倍尺飞剪(7)的右侧，所述尾钢校对热检仪(8)设置在倍尺飞剪(7)和第一夹送制动辊(9)之间，还包括尾钢热检仪(2)和控制系统，所述尾钢热检仪(2)设置在第一粗钢轧机(1)和第二粗钢轧机(3)之间；
所述控制系统包括主控模块(11)和高速计数模块(12)，所述尾钢热检仪(2)、倍尺剪前热检仪(5)和尾钢校对热检仪(8)的输出端与高速计数模块(12)的输入端连接，所述高速计数模块(12)的输出端与主控模块(11)的输入端连接，所述主控模块(11)的输出端分别与第一粗钢轧机(1)、第二粗钢轧机(3)、精轧末架轧机(4)、飞剪前夹送辊(6)、倍尺飞剪(7)、第一夹送制动辊(9)和第二夹送制动辊(10)的输入端连接；
其特征在于：使用高速棒材尾钢长度控制装置进行的高速棒材尾钢长度优化方法，包括如下步骤：
1)测定尾钢热检仪至倍尺剪前热检仪之间的轧件长度：
测量倍尺飞剪(7)到尾钢校对热检仪(8)之间的距离L5和轧件通过L5所用的时间t1，计算得出轧件的实际移动速度v＝L5/t1；
轧件通过尾钢热检仪(2)信号消失时开始计时，直到倍尺剪前热检仪(5)的信号消失时结束计时，测量得到轧件经过尾钢热检仪(2)至倍尺剪前热检仪(5)的移动时间t2，根据秒流量相等的原则，计算得出尾钢热检仪(2)至倍尺剪前热检仪(5)之间的轧件长度L1＝v×t2；
2)计算得到轧件的总长度L：
测量倍尺飞剪(7)的开关接收到信号到尾钢热检仪(2)信号消失所用的时间t3，计算出轧件尾部脱离尾钢热检仪(2)时的轧件头部通过倍尺飞剪(7)的长度L6＝v×t3，进而得出该轧件的总长度L＝L1+L2+L3+L6，其中L2为倍尺剪前热检仪至飞剪前夹送辊之间的距离，L3为飞剪前夹送辊至倍尺飞剪之间的距离；
3)确定倍尺长度lb：
生产9m轧件制品时，倍尺长度取lb＝99m，生产12m轧件制品时，倍尺长度取lb＝96m；
4)确定定尺长度ld：
生产9m轧件制品时，定尺长度取ld＝18m，生产12m轧件制品时，定尺长度取ld＝12m；
5)确定最小尾钢长度Lmin：
最小尾钢长度Lmin＝L2+L3且Lmin＜lb，根据轧制设备要求确定；
6)计算得到实际尾钢长度lw：
轧件要进行的剪切次数N＝INT(L/Lb)，即L/Lb的商取整；
则实际尾钢长度lw＝L－lb×N；
7)确定尾钢优化条件：
若实际尾钢长度lw＞lmin，则优化过程结束，若实际尾钢长度lw≤lmin，则执行尾钢优化剪切程序：
从可优化倍尺支数N1支倍尺中减去优化定尺长度ld；
其中：N1＝INT(lb/ld)，即lb/ld的商取整；
8)确定实际优化支数N2：
N2＝INT[(lmin-lw)/ld]，即(lmin-lw)/ld的商取整；
9)计算得到优化后的尾钢长度lfin；
lfin＝ld×N2+lw。
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