CN114309062A - 一种酸轧机组入口来料的预控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酸轧机组入口来料的预控方法，属于冶金技术领域。该方法该包括以下步骤：对入口来料的厚度进行判定，对入口来料的宽度进行判定，对入口来料的镰刀弯进行判定，对入口来料质量进行总体判定，并切除带钢头部和尾部的不合格带钢段。本发明通过有效的获得酸轧入口来料的信息，结合冷轧生产的特点，对获取的数据进行有效的处理，对质量进行判定，为酸轧的生产提供准确的数据支撑，提高机组成材率和产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种酸轧机组入口来料的预控方法，属于自动化控制技术领域。
背景技术
酸轧入口来料作为冷轧产品的基础原材料，它的质量好坏直接影响着冷轧最终产品质量。一些来料的质量缺陷，在冷轧生产前没有通过有效的手段判定并且消除，将遗传到后工序已经最终的产品中，造成机组成材率比较低。
但是，对酸轧入口的来料进行质量判定具有较多的技术难点：(1)由于冷轧入口来料和冷轧工序之间存在信息壁垒，冷轧没有有效的方法对入口来料数据进行获取和管理。(2)对酸轧入口来料的厚度判定缺少规则，导致焊接异常。
综合以上特点可知，由于缺少对酸轧入口来料的有效获取以及缺少质量判定规则，故难以对带钢的成材率进行提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种能够自动对酸轧机组的入口来料进行预判，提前找到带钢的异常部分并自动切除的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种酸轧机组入口来料的预控方法，包括以下步骤：
步骤一、在带钢热轧轧制过程中，按预设间隔设置若干采集点，采集带钢的宽度和厚度，并发送至酸轧机组；
步骤二、根据步骤一采集的带钢厚度信息，对来料带钢的厚度进行检查，若带钢稳定部分的平均厚度与酸轧机组入口目标厚度的差值超过第一预设范围，则将该卷带钢撤料处理，其中，带钢稳定部分为带钢中间预设长度的部分；否则，执行步骤三；
步骤三、找出不合格的带钢段，具体方法如下：
若带钢头部的任一采集点的实际厚度与目标厚度的绝对厚度偏差超过第二预设范围，则记录当前点位，并设置带头至当前点位的带钢段不合格；同样的，若带钢尾部的任一采集点的实际值与目标厚度的绝对厚度偏差超过第二预设范围，则记录当前点位，并设置带尾至当前点位的带钢段不合格；
令带钢某一采集点的实际厚度与目标厚度之间的差值为该采集点的相对厚度偏差，若带钢头部连续N个采集点的相对厚度偏差超出第三预设范围，则记录相对厚度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带头至结束点位的带钢段不合格，同样的，若带钢尾部连续M个采集点的相对厚度偏差超出第三预设范围，则记录相对厚度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带尾至结束点位的带钢段不合格；其中，N≥5；
令带钢某一采集点的实际宽度与目标宽度之间的差值为该采集点的宽度偏差，若带钢头部连续M个采集点的宽度偏差超出预设宽度范围，则记录宽度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带头至结束点位的带钢段不合格，同样的，若带钢尾部连续M个采集点的宽度偏差超出预设宽度范围，则记录宽度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带尾至结束点位的带钢段不合格；其中，M≥10；
步骤四、在酸轧机组入口切除步骤三找出的不合格带钢段。
本发明通过采集带钢热轧轧制过程中的带钢信息，克服了现有技术中冷轧入口来料和冷轧工序之间存在的信息壁垒，能够提前对酸轧机组的入口来料进行预判，提前找到带钢的异常部分并自动切除，尽可能在酸轧机组将质量异常的带钢切除干净，为后续机组的生产提供有力保障。
具体实施方式
实施例
本实施例以某钢铁厂的实际生产线为例，该生产线对在线卷为22884001500的带钢进行轧制，在带钢热轧轧制过程中，X射线(或γ射线)测厚仪测量得到带钢的厚度信息，凸度仪等其它测量设备获得带钢的宽度和中心线偏移量等断面轮廓信息。为确保数据传输以及系统运行的安全性，在冷轧端与热轧端之间布置一道防火墙，热轧端的数据通过防火墙与冷轧端相连接。带钢的入口目标厚度是2.5cm，目标宽度是1002cm。
本实施例的酸轧机组入口来料的预控方法，包括以下步骤：
步骤一、在带钢热轧轧制过程中，按预设间隔设置若干采集点，采集带钢的宽度和厚度，并发送至酸轧机组。本实施例每间隔1米设置一个采集点，采集的信息如表1所示：
表1
步骤二、根据步骤一采集的带钢厚度信息，对来料带钢的厚度进行检查，若带钢稳定部分的平均厚度与酸轧机组入口目标厚度的差值超过第一预设范围，则将该卷带钢撤料处理，其中，带钢稳定部分为带钢中间预设长度的部分；否则，执行步骤三。
由于带钢头部或尾部的数据存在超厚以及波动等问题，将带钢头部和尾部的各15％个采集点去掉，剩下的部分即为带钢稳定部分。设定H为带钢稳定部分的平均厚度，则：
其中，c1＝0.15count，c2＝0.85count，x[i]为带钢全长中部的各个厚度值，count为带钢采集的点数。
读取酸轧机组入口目标厚度Hl，此时将入口目标厚度Hl作为输入与带钢稳定部分的平均厚度H做差得到f(x),即：f(x)＝Hl-H。
将f(x)作为输入与设定的差值范围进行比较，可以得到均值判定等级HR，具体的计算模型如下：
由上式可知，当目标厚度和带钢稳定部分的平均厚度差值范围在区间[-0.12,0.12]时，此时HR＝“合格”,当目标厚度和带钢稳定部分的平均厚度差值大于0.12时，此时HR＝“超厚”,当目标厚度和带钢稳定部分的平均厚度差值小于-0.12时，此时HR＝“超薄”。当判定等级HR为“超厚”或“超薄”的时候，将该卷带钢撤料处理。本例中，计算出带钢稳定部分的平均厚度H＝2.49，而带钢的入口目标厚度是2.5，稳定部分的平均厚度和带钢的入口目标的差值为0.01，在范围-0.12到0.12之间，判定为：全长厚度合格。
步骤三、找出不合格的带钢段，具体方法如下：
1)若带钢头部的任一采集点的实际厚度值与酸轧机组入口目标厚度的绝对厚度偏差超过第二预设范围，则记录当前点位，并设置带头至当前点位的带钢段不合格；同样的，若带钢尾部的任一采集点的实际厚度值与酸轧机组入口目标厚度的绝对厚度偏差超过第二预设范围，则记录当前点位，并设置带尾至当前点位的带钢段不合格(异常)。
读取带钢头部和尾部的任一点的实际值为H2，可以计算出其厚度偏差f2(x),即：
f2(x)＝H2-H1，
其中，Hl为带钢入口目标厚度，H2为带钢头部或尾部的任一采集点的实际厚度。
当绝对厚度超出一定值后，带钢的头部或尾部将出现超薄或超厚，记录当前位置，判定方法如下：
当绝对厚度偏差范围在区间[-0.015,0.015]时，此时HR＝“正常”,当绝对厚度偏差大于0.015时，此时HR＝“超厚”,记录当前点位，当绝对厚度偏差小于-0.015时，此时HR＝“超薄”，记录当前点位。酸轧入口来料采用1米一采集的方式，酸轧机组切头切尾使用0.8米一刀的方式，根据来料异常的长度和每刀的长度，就可以得到剪切的刀数T1。
T头1＝[L异常/0.8]+1，
T尾1＝[L异常/0.8]+1，
其中：T头1为头部剪切刀数，T尾1为尾部剪切刀数，L异常为异常的长度。
带钢头部和尾部的判定结果分别如表2和表3所示：
表2
可得：T头1＝[6/0.8]+1＝8。
表3
可得，T尾1＝[5/0.8]+1＝7。
2)令带钢某一采集点的实际厚度与目标厚度之间的差值为该采集点的相对厚度偏差，若带钢头部连续N个采集点的相对厚度偏差超出第三预设范围，则记录相对厚度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带头至结束点位的带钢段不合格，同样的，若带钢尾部连续M个采集点的相对厚度偏差超出第三预设范围，则记录相对厚度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带尾至结束点位的带钢段不合格；其中，N≥5。
读取带钢任一点前后位置的厚度实际值分别为H3和H4，计算他们的相对厚度偏差为f3(x)：
F3(x)＝H3-H4
HR详细步骤如下所示：当相对厚度偏差范围在区间[-0.06,0.06]时，此时正常,当相对厚度偏差大于0.06时或小于-0.06时，此时异常。若连续5个点的相对厚度偏差异常，则记录开始点位和结束点位，头部剪切的刀数为T2，尾部剪切刀数为T3：
T2＝[(L始+L异常)/0.8]+1，其中T2为头部剪切刀数，L始为开始的长度，L异常为异常的长度；
T3＝[(L-L尾+L异常)/0.8]+1，其中，L为带钢的长度，T3为尾部剪切刀数，L尾为异常结束的长度，L异常为异常的长度。
本例中带钢头部与尾部的相对厚度偏差分别见表4和表5。
表4
根据公式(10)得，T2＝[(0+5)/0.8]+1＝7。
表5
可得，T3＝0。
3)令带钢某一采集点的实际宽度与目标宽度之间的差值为该采集点的宽度偏差，若带钢头部连续M个采集点的宽度偏差超出预设宽度范围，则记录宽度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带头至结束点位的带钢段不合格，同样的，若带钢尾部连续M个采集点的宽度偏差超出预设宽度范围，则记录宽度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带尾至结束点位的带钢段不合格；其中，M≥10；
读取带钢任一点的实际宽度为W1，目标宽度为W，可以计算出绝对宽度偏差f4(x),计算模型如下：
f4(x)＝W-W1，
当绝对宽度偏差>0，且连续10个点的值都是大于0，即实际宽度小于目标宽度，则判定为宽度窄尺。并记录出现异常的位置；
当绝对宽度偏差<0，且连续10个点的值都是小于35mm，即实际宽度大于目标宽度35mm，则判定为连续超宽，并记录出现异常的位置。
酸轧入口来料采用1米一采集的方式，酸轧机组切头切尾使用0.8米一刀的方式，根据来料异常的长度和每刀的长度，就可以得到剪切的刀数T4。
宽度偏差判定结果如表6所示：
表6
可得T4＝0。
步骤四、在酸轧机组入口切除步骤三找出的不合格带钢段。经过上述计算，得到每种缺陷的剪切刀数T1,T2,T3,T4，因此，头部剪切刀数T5为：T5＝MAX(T头1,T2,T4)，尾部剪切刀数T6为：T6＝MAX(T尾1,T3,T4)。这样将质量异常的带钢切除干净，为后续机组的生产提供了有力的保障。
本实施例还可以作如下改进：步骤一中，还采集带钢的中心线偏移量；步骤三中，根据带钢的中心线偏移量计算带钢头部和带钢尾部一定长度的中心偏移量均值，若带钢头部或带钢尾部的中心偏移量均值超出预设偏移范围同，通知操作人员进行纠偏处理。
若带钢的中心线偏移量过在，会造成来料头部或尾部的镰刀弯形状严重，从而导致现场圆盘剪设备异常，无法进行生产。
设定Havg为头部20米来料中心线偏移量数据的均值，计算模型如下：
式中，x[i]为来料头部20米的各个中心线偏移量，Havg为来料头部20米中心线偏移量数据的均值。
设定Tavg为来料尾部10米中心线偏移量数据的均值，计算模型如下：
式中，x[i]为来料尾部10米的各个中心线偏移量，Tavg为来料尾部10米中心线偏移量数据的均值。
若Havg>15 or Havg<-15 or Tavg>15 or Tavg<-15，则为L形镰刀弯。
若Havg>15 and Tavg>15或Havg<-15 and Tavg<-15，则为C形镰刀弯。
若Havg>15 and Tavg<-15或Havg<-15 and Tavg>15，则为S形镰刀弯。
判断头尾镰刀弯后，通知操作人员，操作人员进行相关处理(如进行纠偏等)，不需要进行头尾剪切。
本例中对于在线卷为22884001500的轧制，此时酸轧入口来料的头部中心偏移量数据如下表7所示：
表7
计算可得来料头部中心线偏移量Havg数据的均值为：-18.03。
酸轧入口来料的尾部中心偏移量数据如下表8所示：
表8
| 采集点序号 | 尾部中心偏移量(cm) |
| 1 | -24.382584 |
| 2 | -23.634523 |
| 3 | -23.123962 |
| 4 | -22.198654 |
| 5 | -21.310625 |
| 6 | -20.321829 |
| 7 | -19.691174 |
| 8 | -20.164024 |
| 9 | -20.721439 |
| 10 | -20.573544 |
计算可得来料尾部中心线偏移量Tavg数据的均值为：-21.61。根据计算结果：可以判定带钢为头尾镰刀弯形状判为L型。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种酸轧机组入口来料的预控方法，包括以下步骤：
步骤一、在带钢热轧轧制过程中，按预设间隔设置若干采集点，采集带钢的宽度和厚度，并发送至酸轧机组；
步骤二、根据步骤一采集的带钢厚度信息，对来料带钢的厚度进行检查，若带钢稳定部分的平均厚度与酸轧机组入口目标厚度的差值超过第一预设范围，则将该卷带钢撤料处理，其中，带钢稳定部分为带钢中间预设长度的部分；否则，执行步骤三；
步骤三、找出不合格的带钢段，具体方法如下：
若带钢头部的任一采集点的实际厚度与目标厚度的绝对厚度偏差超过第二预设范围，则记录当前点位，并设置带头至当前点位的带钢段不合格；同样的，若带钢尾部的任一采集点的实际厚度与目标厚度的绝对厚度偏差超过第二预设范围，则记录当前点位，并设置带尾至当前点位的带钢段不合格；
令带钢某一采集点的实际厚度与目标厚度之间的差值为该采集点的相对厚度偏差，若带钢头部连续N个采集点的相对厚度偏差超出第三预设范围，则记录相对厚度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带头至结束点位的带钢段不合格，同样的，若带钢尾部连续M个采集点的相对厚度偏差超出第三预设范围，则记录相对厚度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带尾至结束点位的带钢段不合格；其中，N≥5；
令带钢某一采集点的实际宽度与目标宽度之间的差值为该采集点的宽度偏差，若带钢头部连续M个采集点的宽度偏差超出预设宽度范围，则记录宽度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带头至结束点位的带钢段不合格，同样的，若带钢尾部连续M个采集点的宽度偏差超出预设宽度范围，则记录宽度偏差异常的开始点位和结束点位，并设置带尾至结束点位的带钢段不合格；其中，M≥10；
步骤四、在酸轧机组入口切除步骤三找出的不合格带钢段。
2.根据权利要求1所述的酸轧机组入口来料的预控方法，其特征在于：步骤一中，每间隔1米设置一个采集点；步骤四中，在切除不合格带钢段时，采用0.8米一刀的方式进行切割；步骤三中，找出不合格的带钢段后，计算得到剪切的刀数；步骤四中，根据相应刀数切除不合格带钢段。
3.根据权利要求1所述的酸轧机组入口来料的预控方法，其特征在于：步骤一中，还采集带钢的中心线偏移量；步骤三中，根据带钢的中心线偏移量计算带钢头部和带钢尾部一定长度的中心偏移量均值，若带钢头部或带钢尾部的中心偏移量均值超出预设偏移范围同，通知操作人员进行纠偏处理。
4.根据权利要求1-3之任一项所述的酸轧机组入口来料的预控方法，其特征在于：步骤一中，通过X射线或γ射线测厚仪测量带钢厚度，通过凸度仪测量带钢的宽度和中心线偏移量。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘志勇;张焕祥;: "唐山建龙900mm冷轧机组的工艺与设备", 轧钢, no. 03, 15 June 2007 (2007-06-15), pages 33 - 36 * |
Also Published As
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|---|---|
| CN114309062B (zh) | 2024-08-02 |
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