CN114082792A - 一种板坯加热后宽度调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板坯加热后宽度调整方法,属于板坯加工技术领域,解决了难以实现板坯宽度的及时、精准调控的技术问题。本申请包括:测量板坯进炉前的宽度;测量板坯出炉时的宽度;在获取板坯进炉前的宽度和板坯出炉时的宽度后,获得板坯加热后宽度的变化量;根据获取的板坯加热后宽度的变化量,判定出炉的板坯是否满足加工需求。本发明有利于实时并精准地了解板坯加热后的规格,有利于成品规格的把控。
Description
技术领域
本发明属于板坯加工技术领域,尤其涉及一种板坯加热后宽度调整方法。
背景技术
板坯在加热炉加热的过程中,由于加热炉内高温环境一般难以在线精确测量板坯的宽度及其变化,因此往往缺乏加热炉内板坯的宽度监测,难以实现板坯宽度的及时、精准调控。
发明内容
本申请旨在至少能够在一定程度上解决现有技术缺乏加热炉内板坯的宽度监测,难以实现板坯宽度的及时、精准调控的技术问题。为此,本申请提供了一种板坯加热后宽度调整方法。
为了实现以上目的,本发明的技术方案如下:
一种板坯加热后宽度调整方法,所述方法包括:
测量所述板坯进炉前的宽度;
测量所述板坯出炉时的宽度;
在获取所述板坯进炉前的宽度和所述板坯出炉时的宽度后,获得所述板坯加热后宽度的变化量;
根据获取的板坯加热后宽度的变化量,判定出炉的板坯是否满足加工需求。
在一些实施方式中,所述测量所述板坯进炉前的宽度,具体包括:
使用第一激光测距传感器和第二激光测距传感器测量所述板坯进炉前的宽度,所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器相对设置在所述加热炉的入口处,所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器之间的连线垂直于所述板坯的运行方向;
所述板坯进炉前的宽度值为w1。
在一些实施方式中,所述测量所述板坯出炉时的宽度,具体包括:
采用第三激光测距传感器和第四激光测距传感器测量所述板坯出炉时的宽度,所述第三激光测距传感器和所述第四激光测距传感器相对设置在所述加热炉的出口处,所述第三激光测距传感器和所述第四激光测距传感器之间的连线垂直于所述板坯的运行方向;所述板坯出炉后的宽度值为w2。
在一些实施方式中,所述板坯加热后宽度的变化量为Δw=w2-w1。
在一些实施方式中,在获得所述板坯加热后宽度的变化量步骤后,建立二维坐标模型,将线性时间内获取的板坯加热后宽度的变化量数据输入二维坐标模型,以使所述板坯加热后宽度的变化量可视化。
在一些实施方式中,在所述建立二维坐标模型步骤后,将线性时间内获取的所述板坯进炉前的宽度数据和所述板坯出炉时的宽度数据均输入二维坐标模型,以使所述板坯的宽度数据可视化。
在一些实施方式中,所述根据获取的板坯加热后宽度的变化量,判定出炉的板坯是否满足加工需求,具体包括:
若所述变化量在板坯加热后的理论膨胀值之内,判定出炉的板坯是否满足加工需求;
若所述变化量不在板坯加热后的理论膨胀值之内,则判定出炉的板坯不满足加工需求。
在一些实施方式中,还包括板坯宽度调整步骤,若测量获得的所述板坯出炉时的宽度值大于预设宽度值,则对所述板坯的宽度进行调整,直至出炉后的所述板坯的宽度值处于预设宽度值的取值范围内;
其中,所述预设宽度值为所述板坯出所述加热炉时宽度的预设值。
在一些实施方式中,在所述板坯宽度调整步骤中,使用立辊轧机对所述板坯的宽度进行轧制。
在一些实施方式中,在所述板坯宽度调整步骤前,对所述板坯进行限位,使所述板坯的板头能顺利进入所述立辊轧机。
本申请实施例至少具有如下有益效果:
由上述技术方案可知,本发明公开的板坯加热后宽度调整方法,通过分别测量板坯的受热前和受热后的宽度方式,精准地获得板坯经过加热炉前后宽度及宽度的变化值,有利于实时并精准地了解板坯加热后的规格,有利于成品规格的把控,还可通过变化值分析板坯温度及热膨胀变化情况,为后续轧制生产及工艺控制模型提供数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例中方法的流程示意图;
图2示出了本申请实施例中检测系统的结构示意图。
图中标记:1-加热炉,201-第一激光测距传感器,202-第二激光测距传感器,301-第三激光测距传感器,302-第四激光测距传感器,4-立辊轧机,5-导板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面结合附图并参考具体实施例描述本申请:
图1示出了本申请实施例中方法的流程示意图,图2示出了本申请实施例中检测系统的结构示意图。
如图2所示,本发明实施例提供了一种板坯加热后宽度检测系统,以作为本申请提供技术支撑,检测系统包括检测装置,检测装置设置在隧道式加热炉1上,检测装置包括第一宽度检测装置和第二宽度检测装置,第一宽度检测装置设置在隧道式加热炉1的入口处,用于检测板坯进入加热炉1前的宽度;第二宽度检测装置设置在隧道式加热炉1的出口处,第二宽度检测装置用于检测板坯出加热炉1时的宽度。
第一宽度检测装置包括两个激光测距传感器,两个激光测距传感器相对设置,两个激光测距传感器之间的连线垂直于加热炉1运送板坯的方向,其中两个激光测距传感器分别为第一激光测距传感器201和第二激光测距传感器202;第二宽度检测装置与第一宽度检测装置结构相同,第二宽度检测装置的两个第二宽度检测装置分别为第三激光测距传感器301和第四激光测距传感器302。
具体地,为了处理第一宽度检测装置和第二宽度检测装置的检测数据,第一宽度检测装置和第二宽度检测装置均连接有控制器,控制器可为PLC单片机,以接收第一宽度检测装置和第二宽度检测装置的检测数据,并对检测数据进行计算和存储。
如图1所示,本实施例提供了一种板坯加热后宽度调整方法,包括:
步骤1:测量板坯进炉前的宽度;
步骤2:测量板坯出炉时的宽度;
步骤3:在获取板坯进炉前的宽度和板坯出炉时的宽度后,获得板坯加热后宽度的变化量;
步骤4:根据获取的板坯加热后宽度的变化量,判定出炉的板坯是否满足加工需求。
具体的,以板坯的运行方向为板坯的长度方向,则垂直于板坯长度方向的为宽度方向。板坯经过加热炉1加热后会出现热膨胀,导致板坯的宽度值发生变化,沿板坯的长度方向多次测量板坯的宽度,同一位置板坯在加热炉1中的通过获取的板坯出炉后的宽度值减去同一位置板坯进炉前的宽度值,即可获得该处板坯经加热炉1加热后宽度的变化量。
如:获取板头进加热炉1前的宽度值和板头出加热炉1时的宽度值,获取到的两个数据之间的差值,即为板头被加热炉1加热后宽度的变化量;如获取板尾进加热炉1前的宽度值和板尾出加热炉1时的宽度值,获取到的两个数据之间的差值,即为板尾被加热炉1加热后宽度的变化量。测量板坯的宽度的次数越多,则步骤3中能够获取到的变化量数据更多,方便操作者进行精准的调控,了解不同位置的板坯的情况。
若加热炉1按照设定标准运作且板坯材质符合规格,在考虑误差的情况下,板坯加热后宽度的变化量应该处于目标区间内,通过判断某一处板坯宽度的变化量数据是否处于目标区间,即可判定该处的板坯是否满足了加工需求。
通过步骤1至步骤4,分别测量板坯的受热前和受热后的宽度,可精准地获得板坯经过加热炉1后宽度的变化值,变化值能准确反映板坯受热膨胀的情况,对于不同规格的板坯或者形状不规则的板坯也能了解到板坯是否正常受热膨胀,判断精准,适配性强,且根据检测获得的数据便于对板坯的加工进行精准的调控。
作为一种可选的实施例,在步骤1,使用第一激光测距传感器和第二激光测距传感器测量板坯进炉前的宽度,第一激光测距传感器和第二激光测距传感器相对设置在加热炉1的入口处,第一激光测距传感器和第二激光测距传感器之间的连线垂直于加热炉1运送板坯的方向,以获得准确的宽度值,且激光测距传感器能持续发射检测信号,以获得连续的板坯宽度值,效率高且精准。板坯进炉前的宽度值为w1。
其中,第一激光测距传感器201用于测量第一激光测距传感器201与板坯一侧的间距d11,第二激光测距传感器202用于测量第二激光测距传感器202与板坯另一侧的间距d12,第一激光测距传感器201和第二激光测距传感器202之间的间距D1为定值,则板坯进炉前的宽度值w1=D1-d11-d12。D1可在检测开始前测量获得,第一激光测距传感器201和第二激光测距传感器202均可通过光纤传输或无线传输的方式将测量数据发送至具有数据存储和计算功能的芯片,以获得w1的数据。
在步骤2中,同样采用第三激光测距传感器301和第四激光测距传感器302测量板坯出炉时的宽度,第三激光测距传感器301和第四激光测距传感器302相对设置在加热炉1的出口处,第三激光测距传感器301和第四激光测距传感器302之间的连线垂直于加热炉1运送板坯的方向;板坯出炉后的宽度值为w2。
其中,第三激光测距传感器301用于测量第三激光测距传感器301与板坯一侧的间距d21,第四激光测距传感器302用于测量第四激光测距传感器302与板坯另一侧的间距d22,第三激光测距传感器301和第四激光测距传感器302之间的间距D2为定值,第一宽度w2=D2-d21-d22,D2可在检测开始前测量获得,第三激光测距传感器301和第四激光测距传感器302均可通过光纤传输或无线传输的方式将测量数据发送至具有数据存储和计算功能的芯片,以获得w2的数据。
由此,板坯加热后宽度的变化量为Δw=w2-w1。
为了便于操作者阅读各项数据,作为一种可选的实施例,在步骤3后,通过二维软件建立二维坐标模型,二维坐标模型包括二维坐标系,二维坐标系以时间为x轴,变化量Δw为y轴,以第一次检测到板坯宽度的时间点为0,在板坯运行速度保持不变的情况下,在相同时间点测量到的w1和w2的差值即为Δw。将线性时间内获取的板坯加热后宽度的变化量数据Δw输入二维坐标系,以使板坯加热后宽度的变化量可视化。由此,检测装置还包括显示装置,显示装置与控制器连接,控制器将检测并计算获取的数据传输给显示装置,通过显示装置将各项数据直观的表示出来,以便操作者进行观察。
且在板坯运行速度保持不变的情况下,板尾的变化量在二维坐标系上距离y轴的距离为l1,板坯上某一点的变化量在二维坐标系上距离y轴的间距为l2,l2与l1之间的比值,即为板坯上某一点与板头之间的间距与板坯长度的比值,由此,可根据可视化的二维坐标系快速了解板坯沿其长度方向的各处的宽度变化量,且便于快速找到不符合加工需求点。
进一步的,在建立二维坐标模型步骤后,将线性时间内获取的板坯进炉前的宽度数据和板坯出炉时的宽度数据均输入二维坐标模型,以使所述板坯的宽度数据可视化,便于操作者阅读并比对各项数据。
具体的,步骤4具体包括步骤401:
若变化量在板坯加热后的理论膨胀值之内,判定出炉的板坯是否满足加工需求;
若变化量不在板坯加热后的理论膨胀值之内,则判定出炉的板坯不满足加工需求。
具体地,理论膨胀值可通过计算获得,板坯热膨胀系数在一定取值范围内,在通过步骤1获取板坯沿其长度方向各个位置的进炉前的宽度,且加热炉1的设定温度已知的情况下,板坯经过加热炉1后的宽度变化量则可通过计算获得,板坯经过加热炉1后的宽度变化量即为理论膨胀值。
当变化量在理论膨胀值的取值范围内时,则说明加热炉1对板坯的加热是满足加工需求的,当变化量未在理论膨胀值的取值范围内时,则说明加热炉1对板坯的加热不满足加工需求。
进一步的,操作人员可根据不满足加工需求的变化量的数据做进一步分析,以找出板坯加热过程中存在的问题,具体来说,若变化量小于理论膨胀值,即说明板坯的宽度值变化量变化未达到正常加热时的变化量,操作人员可对板坯的材质和加热炉1进行检修,判断是板坯的材质问题,使板坯的热膨胀系数变小,还是加热炉1内部的加热器件导致的加热炉1炉内温度低于设定值。
若变化量大于理论膨胀值,即说明板坯过度膨胀,操作人员可对板坯的材质和加热炉1进行检修,判断是板坯的材质问题使板坯的热膨胀系数变大,还是加热炉1内部的加热器件导致的加热炉1炉内温度超过设定值。
作为一种可选的实施例,在获取了板坯加热后的宽度值后,可对板坯的宽度进行调整,以使板坯的宽度能够符合后续加工步骤的标准,由此本实施例还包括步骤6:板坯宽度调整步骤,若测量获得的板坯出炉时的宽度值大于预设宽度值,则对板坯的宽度进行调整,直至出炉后的板坯的宽度值处于预设宽度值的取值范围内;其中,预设宽度值为板坯出加热炉1时宽度的预设值,即板坯能够进入后续加工步骤的宽度值。具体的,在步骤6中,使用立辊轧机对板坯的宽度进行轧制,以使加热后的板坯宽度不大于后续加工步骤能加工的最大宽度值。
参照图2,检测系统还可包括调节装置以完成步骤6,调节装置包括立辊轧机4,立辊轧机4设置在加热炉1的出口处,第二宽度检测装置位于加热炉1与立辊轧机4之间,立辊轧机4用于对加热后的板坯进行轧制。立辊轧机4与控制器电连接,当第二宽度检测装置检测到的板坯出加热炉1时的宽度大于后续加工步骤能够处理的最大宽度值时,控制器驱动立辊轧机4运行,以缩小板坯的宽度。当第二宽度检测装置检测到的板坯的宽度不大于后续加工步骤能够处理的最大宽度值时,立辊轧机4不运行,板坯能够顺利通过立辊轧机4。
进一步的,在板坯宽度调整步骤前,对板坯进行限位,使板坯的板头能顺利进入立辊轧机。
由此,调节装置还包括两个导板5已完成对板坯的限位,两个导板5沿板坯的运行方向对称设置在运输板坯的流水线两侧,两个导板5位于第二宽度检测装置和立辊轧机4之间,两个导板5均呈板状,用于给板坯导向,避免板头不正无法进入立辊轧机4。两个导板5之间的宽度不小于后续加工步骤能够处理的最大宽度值。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是,本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,所述方法包括:
测量所述板坯进炉前的宽度;
测量所述板坯出炉时的宽度;
在获取所述板坯进炉前的宽度和所述板坯出炉时的宽度后,获得所述板坯加热后宽度的变化量;
根据获取的板坯加热后宽度的变化量,判定出炉的板坯是否满足加工需求。
2.根据权利要求1所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,所述测量所述板坯进炉前的宽度,具体包括:
使用第一激光测距传感器和第二激光测距传感器测量所述板坯进炉前的宽度,所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器相对设置在所述加热炉的入口处,所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器之间的连线垂直于所述板坯的运行方向;所述板坯进炉前的宽度值为w1。
3.根据权利要求2所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,所述测量所述板坯出炉时的宽度,具体包括:
采用第三激光测距传感器和第四激光测距传感器测量所述板坯出炉时的宽度,所述第三激光测距传感器和所述第四激光测距传感器相对设置在所述加热炉的出口处,所述第三激光测距传感器和所述第四激光测距传感器之间的连线垂直于所述板坯的运行方向;所述板坯出炉后的宽度值为w2。
4.根据权利要求4所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,所述板坯加热后宽度的变化量为Δw=w2-w1。
5.根据权利要求1所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,在获得所述板坯加热后宽度的变化量步骤后,建立二维坐标模型,将线性时间内获取的板坯加热后宽度的变化量数据输入二维坐标模型,以使所述板坯加热后宽度的变化量可视化。
6.根据权利要求5所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,在所述建立二维坐标模型步骤后,将线性时间内获取的所述板坯进炉前的宽度数据和所述板坯出炉时的宽度数据均输入二维坐标模型,以使所述板坯的宽度数据可视化。
7.根据权利要求1所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,所述根据获取的板坯加热后宽度的变化量,判定出炉的板坯是否满足加工需求,具体包括:
若所述变化量在板坯加热后的理论膨胀值之内,判定出炉的板坯是否满足加工需求;
若所述变化量不在板坯加热后的理论膨胀值之内,则判定出炉的板坯不满足加工需求。
8.根据权利要求1所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,还包括板坯宽度调整步骤,若测量获得的所述板坯出炉时的宽度值大于预设宽度值,则对所述板坯的宽度进行调整,直至出炉后的所述板坯的宽度值处于预设宽度值的取值范围内;
其中,所述预设宽度值为所述板坯出所述加热炉时宽度的预设值。
9.根据权利要求8所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,在所述板坯宽度调整步骤中,使用立辊轧机对所述板坯的宽度进行轧制。
10.根据权利要9所述的板坯加热后宽度调整方法,其特征在于,在所述板坯宽度调整步骤前,对所述板坯进行限位,使所述板坯的板头能顺利进入所述立辊轧机。
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2021
- 2021-10-19 CN CN202111213311.2A patent/CN114082792A/zh active Pending
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