CN114472537A - 一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,所述修正方法包括以下步骤:步骤一、根据轧机轧制力、轧制带钢长度、硬度等级、高速钢工作辊磨削标记实际生产数据,在过程控制计算机中建立高速钢工作辊磨损预测模型;步骤二、建立高速钢工作辊磨损数据库,根据磨削标记对预报磨损值进行动态管理;步骤三、轧机零辊缝标定时调用相应轧机在线高速钢工作辊磨损数据,建立零点辊缝位置修正与高速钢工作辊磨损的函数;步骤四、辊缝模型调用零辊缝起始位置时,将零点辊缝位置修正纳入计算。该技术方案可有效解决高速钢工作辊重复使用时因零点辊缝位置不准,带来的开轧秒流量失衡问题,提高热连轧轧制稳定性和产品质量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种修正方法,具体涉及一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,属于热连轧带钢生产控制领域。
背景技术
热连轧精轧F1-F4轧机经常采用高速钢轧辊,每套高速钢工作辊下线冷却后,不磨削继续上机重复使用,一般可重复使用3-6次左右。工作辊上机后相应轧机需通过大压靠力标定寻找零辊缝位置,由于轧机一般在1000吨~2000吨压靠力下进行标定确定零辊缝位置,目前通用做法是直接按标定压靠力对应的压下位置确定零点辊缝位置。但此方法易造成换辊开轧第一块秒流量失衡,特别是活套角度偏高,影响开轧第一块轧制稳定性和产品质量精度。因此,迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题,提供一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,该技术方案可有效解决高速钢工作辊重复使用时因零点辊缝位置不准,带来的开轧秒流量失衡问题,提高热连轧轧制稳定性和产品质量精度。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下,一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,所述修正方法包括以下步骤:
步骤一、根据轧机轧制力、轧制带钢长度、硬度等级、高速钢工作辊磨削标记实际生产数据,在过程控制计算机中建立高速钢工作辊磨损预测模型;
选取热连轧精轧机组采用高速钢材质工作辊的轧机,选取F1-F4机架作为分析对象,建立高速钢工作辊磨损的预测模型,涉及物理量包括:
1)轧机实际轧制力force,单位KN;
2)轧机出口带钢长度length,单位m;
3)轧制钢种硬度等级hardness,硬度等级范围1-6;
4)高速钢工作辊磨削标记grinding index,磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示
已磨削;
高速钢工作辊磨损roll wear预测模型描述为:roll wear=k*f(force、length、hardness、grinding index)
其中k为相应轧机的磨损预报修正系数,F1-4高速钢工作辊磨损修正系数k一般取0.8-1.2范围内常数;f表示函数关系式。
步骤二、建立高速钢工作辊磨损数据库,根据磨削标记对预报磨损值进行动态管理;
利用步骤一的高速钢磨损预测模型,对在机使用的高速钢工作辊磨损值进行动态更新;由于每套高速钢工作辊每次上机轧制70-100卷带钢,下线冷却后会重新上机,一般上机3-6次左右才磨削一次,磨削后高速钢工作辊物理磨损自动清零,所以,计算机将根据高速钢工作辊是否磨削的磨削标记(磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示已磨削),决定每次上机此套工作辊磨损是否清零。
步骤三、轧机零辊缝标定时调用相应轧机在线高速钢工作辊磨损数据,建立零点辊缝位置修正与高速钢工作辊磨损的函数;
F1-4轧机进行零辊缝标定时,一般将标定压力下的辊缝位置称为零辊缝,F1-4标定压力一般为20000KN、20000KN、17000KN、17000KN。当高速钢工作辊存在一定磨损时,由于轧辊轴向磨损分布不均匀,见图2,高速钢工作辊磨损大小对实际零辊缝对应压下位置将产生一定影响。
本发明根据高速钢工作辊磨损特点及其对换辊开轧秒流量影响规律,建立轧机零点辊缝位置修正量Δgapzeropoint,F1-4零点辊缝位置修正量轧机分别按如下函数进行给定:
F1Δgapzeropoint=-K1*F1_rollwear,其中K1=0.2,F1Δgapzeropoint绝对值<0.02mm;
F2Δgapzeropoint=-K2*F2_rollwear,其中K2=0.9,F2Δgapzeropoint绝对值<0.045mm;
F3Δgapzeropoint=-K3*F3_rollwear,其中K3=0.9,F3Δgapzeropoint绝对值<0.035mm;
F4Δgapzeropoint=-K4*F4_rollwear,其中K4=0.4,F4Δgapzeropoint绝对值<0.025mm。
步骤四、辊缝模型调用零辊缝起始位置时,将零点辊缝位置修正纳入计算。
在原辊缝方程中,对原零辊缝对应压下位置进行修正,采用S0-Δgapzeropoint替代原S0,生产中采用如下模型计算轧辊的压下位置:
式中:
S:压下位置;
S0:轧机标定时压下位置;
F0:轧机标定压力;
K:轧机刚度常数;
h:出口板厚;
F:轧制力。
Δgapzeropoint,为根据高速钢工作辊磨损预测的零点辊缝修正量作为本发明的一种改进,喷枪上刻有标识插入深度的刻度值,刻在喷枪和压环装配处。
相对于现有技术,本发明具有如下优点,本发明方案可有效控制换辊开轧第一块因零点辊缝不准导致的秒流量失衡,可有效提高开轧第一块的活套角度和张力控制精度,提高轧制稳定性和产品质量,本发明在某热连轧1780产线实验阶段,可使换工作辊开轧第一块1-3#活套角度大于40度概率从30-40%降至10%左右。因此,本发明具有较广泛的推广价值。
附图说明
图1为本发明技术方案流程图;
图2为高速钢工作辊磨损对零辊缝压下位置影响示意图;
图中:1、压下油缸,2、上支撑辊,3、上工作辊,4、高速钢棍磨损,5、下工作辊,6、下支撑辊。
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解,下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1:参见图1,一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,所述修正方法包括以下步骤:
步骤一、根据轧机轧制力、轧制带钢长度、硬度等级、高速钢工作辊磨削标记实际生产数据,在过程控制计算机中建立高速钢工作辊磨损预测模型;
选取热连轧精轧机组采用高速钢材质工作辊的轧机,选取F1-F4机架作为分析对象,建立高速钢工作辊磨损的预测模型,涉及物理量包括:
1)轧机实际轧制力force,单位KN;
2)轧机出口带钢长度length,单位m;
3)轧制钢种硬度等级hardness,硬度等级范围1-6;
4)高速钢工作辊磨削标记grinding index,磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示
已磨削;
高速钢工作辊磨损roll wear预测模型描述为:roll wear=k*f(force、length、hardness、grinding index)
其中k为相应轧机的磨损预报修正系数,F1-4高速钢工作辊磨损修正系数k取0.8-1.2范围内常数。
步骤二、建立高速钢工作辊磨损数据库,根据磨削标记对预报磨损值进行动态管理;
利用步骤一的高速钢磨损预测模型,对在机使用的高速钢工作辊磨损值进行动态更新;由于每套高速钢工作辊每次上机轧制70-100卷带钢,下线冷却后会重新上机,一般上机3-6次左右才磨削一次,磨削后高速钢工作辊物理磨损自动清零,所以,计算机将根据高速钢工作辊是否磨削的磨削标记(磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示已磨削),决定每次上机此套工作辊磨损是否清零。
步骤三、轧机零辊缝标定时调用相应轧机在线高速钢工作辊磨损数据,建立零点辊缝位置修正与高速钢工作辊磨损的函数;
F1-4轧机进行零辊缝标定时,一般将标定压力下的辊缝位置称为零辊缝,F1-4标定压力一般为20000KN、20000KN、17000KN、17000KN。当高速钢工作辊存在一定磨损时,由于轧辊轴向磨损分布不均匀,见图2,高速钢工作辊磨损大小对实际零辊缝对应压下位置将产生一定影响。
本发明根据高速钢工作辊磨损特点及其对换辊开轧秒流量影响规律,建立轧机零点辊缝位置修正量Δgapzeropoint,F1-4零点辊缝位置修正量轧机分别按如下函数进行给定:
F1Δgapzeropoint=-K1*F1_rollwear,其中K1=0.2,F1Δgapzeropoint绝对值<0.02mm;
F2Δgapzeropoint=-K2*F2_rollwear,其中K2=0.9,F2Δgapzeropoint绝对值<0.045mm;
F3Δgapzeropoint=-K3*F3_rollwear,其中K3=0.9,F3Δgapzeropoint绝对值<0.035mm;
F4Δgapzeropoint=-K4*F4_rollwear,其中K4=0.4,F4Δgapzeropoint绝对值<0.025mm。
步骤四、辊缝模型调用零辊缝起始位置时,将零点辊缝位置修正纳入计算。
在原辊缝方程中,对原零辊缝对应压下位置进行修正,采用S0-Δgapzeropoint替代原S0,生产中采用如下模型计算轧辊的压下位置:
式中:
S:压下位置;
S0:轧机标定时压下位置;
F0:轧机标定压力;
K:轧机刚度常数;
h:出口板厚;
F:轧制力。
Δgapzeropoint,为根据高速钢工作辊磨损预测的零点辊缝修正量作为本发明的一种改进,喷枪上刻有标识插入深度的刻度值,刻在喷枪和压环装配处。
具体实施例:
参见图1、图2,为了加深对本发明的理解,下面通过具体实施例子进行详细说明,以F2机架轧机为例进行说明:
按照步骤一、根据F2轧机轧制力、F2轧机轧制带钢长度、带钢硬度等级、F2轧机高速钢工作辊磨削标记等实际生产数据,在过程控制计算机中建立F2轧机高速钢工作辊磨损预测模型
建立F2轧机高速钢工作辊磨损的预测模型,涉及物理量包括:
1)F2轧机实际轧制力force,单位KN;
2)F2轧机出口带钢长度length,单位m;
3)轧制钢种硬度等级hardness,硬度等级范围1-6;
4)F2轧机高速钢工作辊磨削标记grinding index,磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示已磨削。
F2轧机高速钢工作辊磨损roll wear预测模型描述为:F2 roll wear=k*f(force、length、hardness、grinding index),计算所得磨损值按轧辊辊号进行存储。
其中k为F2轧机的磨损预报修正系数,F2高速钢工作辊磨损修正系数k一般取0.8-1.2范围内常数。
按照步骤二、建立F2轧机高速钢工作辊磨损数据库,根据磨削标记对预报磨损值进行动态管理。
利用步骤一的高速钢磨损预测模型,对在机使用的F2高速钢工作辊磨损值进行动态更新,若此套上机F2高速钢辊前期已上机三次,且未磨削,计算所得磨损值一般在-20~-30微米。备注:若已磨削后上机,则此套F2高速钢工作辊磨损值按0进行计算。
根据步骤三、F2轧机零辊缝标定时调用相应轧机在线高速钢工作辊磨损数据,建立F2轧机零点辊缝位置修正与F2轧机高速钢工作辊磨损的函数。
F2轧机标定压力为20000KN,在此标定压力下,工作辊和支撑辊将存在一定压扁现象。由于F2轧机高速钢工作辊存在-20~-30微米的磨损量,此时F2在标定压力下零辊缝对应的压下位置将与工作辊无磨损时存在差异。为准确描述磨损对零辊缝压下位置带来的差异,按如下函数计算F2轧机零点辊缝修正量:
F2Δgapzeropoint=-K2*F2_rollwear,其中K2=0.9,F2Δgapzeropoint绝对值<0.045mm,此时得到F2Δgapzeropoint=18~27微米。
根据步骤四、F2轧机辊缝模型调用F2轧机零辊缝起始位置时,将零点辊缝位置修正纳入计算。
在原辊缝方程中,对原零辊缝对应压下位置进行修正,采用S0-Δgapzeropoint替代原S0,生产中采用如下模型计算轧辊的压下位置:
F2轧机刚度K为6000KN/mm,F2轧机标定压力下对应压下位置S0为100mm,若换辊开轧第一块F2轧机预报轧制力为23000KN,F2轧机预报出口厚度为12mm,则开轧第一块F2轧机压下位置S=111.482~111.473mm。
需要说明的是上述实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (5)
1.一种基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,其特征在于,所述修正方法包括以下步骤:
步骤一、根据轧机轧制力、轧制带钢长度、硬度等级、高速钢工作辊磨削标记实际生产数据,在过程控制计算机中建立高速钢工作辊磨损预测模型;
步骤二、建立高速钢工作辊磨损数据库,根据磨削标记对预报磨损值进行动态管理;
步骤三、轧机零辊缝标定时调用相应轧机在线高速钢工作辊磨损数据,建立零点辊缝位置修正与高速钢工作辊磨损的函数;
步骤四、辊缝模型调用零辊缝起始位置时,将零点辊缝位置修正纳入计算。
2.根据权利要求1所述的基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,其特征在于,所述步骤一具体如下:选取热连轧精轧机组采用高速钢材质工作辊的轧机,选取F1-F4机架作为分析对象,建立高速钢工作辊磨损的预测模型,涉及物理量包括:
1)轧机实际轧制力force,单位KN;
2)轧机出口带钢长度length,单位m;
3)轧制钢种硬度等级hardness,硬度等级范围1-6;
4)高速钢工作辊磨削标记grinding index,磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示已磨削。
3.根据权利要求2所述的基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,其特征在于,所述步骤二具体如下:利用步骤一的高速钢磨损预测模型,对在机使用的高速钢工作辊磨损值进行动态更新,由于每套高速钢工作辊每次上机轧制70-100卷带钢,下线冷却后会重新上机,上机3-6次左右才磨削一次,磨削后高速钢工作辊物理磨损自动清零,所以,计算机将根据高速钢工作辊是否磨削的磨削标记(磨削标记为0表示未磨削,磨削标记为1表示已磨削),决定每次上机此套工作辊磨损是否清零。
4.根据权利要求3所述的基于高速钢工作辊磨损的轧机零点辊缝修正方法,其特征在于,所述步骤三具体如下:
建立轧机零点辊缝位置修正量Δgapzeropoint,F1-4零点辊缝位置修正量轧机分别按如下函数进行给定:
F1Δgapzeropoint=-K1*F1_rollwear,其中K1=0.2,F1Δgapzeropoint绝对值<0.02mm
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