CN116274406A - 一种冷轧钢带卷取张力确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷轧钢带卷取张力确定方法及装置，包括：获得带钢的初始卷取张力；对卷轧过程进行分段，获得卷轧过程中的三个不同阶段；根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。该方法根据卷轧过程的三个阶段，分别获得不同的卷取张力，从而较好地避免粘结、心形卷、塌卷或松卷的问题出现。

Description

一种冷轧钢带卷取张力确定方法及装置
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种冷轧钢带卷取张力确定方法及装置。
背景技术
带钢卷取作为冷轧轧机钢卷下线前的最后一道工序，如果卷取张力控制不好，在生产过程中就会产生层间擦划伤、粘结、心形卷、塌卷或松卷缺陷，严重影响生产节奏及产品质量，尤其是心形卷缺陷、塔卷，严重者会带来轧机卸卷困难，无法满足下工序生产要求，甚至整卷报废，造成极大的经济损失。
冷轧生产中，卷取机的控制有速度控制和张力控制，两者是相互且自动切换，卷取机张力控制的目的是保持最末机架与卷取机之间的张力稳定，同时影响钢卷径向应力与钢卷层与层之间的间隙。钢卷在退火过程中的热胀冷缩所产生的层与层之间的应力受钢卷层与层之间的间隙影响很大，因此降低轧钢卷取张力值，可以减少退火高温状态下钢卷层与层之间边部原子相互渗透而造成的粘结，但卷取张力过小容易产生溢出、扁卷、松卷、散卷、擦划伤等，影响下道工序生产，所以必须根据带钢的厚度和宽度，选取合适的卷取张力控制方式和张力值。
轧机卷取张力与轧制规格有着密切的关系，规格越厚，所需卷取张力越大，但单位比张力越小；轧制规格越薄，所需卷取张力越小，但单位比张力越大。现有的技术是先使用的卷取张力控制方式是在轧机刚开始卷取时，卷取的张力要比设定张力大，当钢卷卷到规定卷径时，才进入设定的卷取张力进行卷取，但此种方法极易产生上述卷形缺陷和质量缺陷，无法满足现有生产需要。因此，迫切需要一种新的方案解决该技术难题。
发明内容
本发明目的在于提供一种冷轧钢带卷取张力确定方法及装置，该方法在控制产品质量缺陷等方面较为明显，能较好地避免粘结、心形卷、塌卷或松卷的问题出现。
为实现上述目的，本发明提供一种冷轧钢带卷取张力确定方法，包括：
获得带钢的初始卷取张力；
对卷轧过程进行分段，获得卷轧过程中的三个不同阶段；
根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。
可选的，根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力，包括：
所述钢带从开始卷轧至检测到所述钢带预设的卷取圈数的过程中，所述冷轧钢带卷取张力大于所述初始卷取张力；
所述钢带从检测到所述钢带预设的卷取圈数卷轧至检测到焊缝的过程中，所述冷轧钢带卷取张力小于所述初始卷取张力；
所述钢带从检测到所述焊缝卷轧至结束的过程中，所述冷轧钢带卷取张力等于所述初始卷取张力。
可选的，获得所述钢带预设的卷取圈数，包括：
获得带钢长度计数编码器和卷筒直径；
根据所述带钢长度计数编码器和所述卷筒直径，获得所述钢带预设的卷取圈数。
可选的，所述冷轧钢带卷取张力大于所述初始卷取张力，包括：所述冷轧钢带卷取张力为所述初始卷取张力的1.2-1.5倍。
可选的，所述冷轧钢带卷取张力小于所述初始卷取张力，包括：所述冷轧钢带卷取张力为所述初始卷取张力的0.8倍。
可选的，获得带钢的初始卷取张力，包括：
获得所述冷轧钢带的规格参数；
根据所述参数，获得所述带钢的初始卷取张力。
可选的，所述冷轧钢带的规格参数，包括：单位张应力、钢带宽度、钢带厚度和钢带屈服强度；其中，所述单位张应力与所述钢带屈服强度和所述钢带厚度有关。
本发明还提供一种冷轧钢带卷取张力确定装置，包括：
张力获得单元，用于获得带钢的初始卷取张力；
分段单元，用于对卷轧过程进行分段，获得卷轧过程中的三个不同阶段；
张力确定单元，用于根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述方法。
本发明还提供一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如上述任一项所述方法。
本发明的技术效果和优点：
本发明提供一种冷轧钢带卷取张力确定方法，包括：获得带钢的初始卷取张力；对卷轧过程进行分段，获得卷轧过程中的三个不同阶段；根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。该方法根据卷轧过程的三个阶段，分别获得不同的卷取张力，从而较好地避免粘结、心形卷、塌卷、或松卷的问题出现。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为冷轧钢带卷取张力确定方法流程图；
图2为实施例中整个卷轧过程中冷轧钢带卷取张力的示意图；
图3为冷轧钢带卷取张力确定装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术的不足，本发明公开了一种冷轧钢带卷取张力确定方法，如图1所示。该方法包括：获得带钢的初始卷取张力；对卷轧过程进行分段，获得卷轧过程中的三个不同阶段；根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。该方法根据卷轧过程的3个阶段，分别获得不同的卷取张力，避免了生产过程中容易出现粘结、擦划伤等问题。通过实践证明，此控制法实现了减少擦划伤、粘结等产品缺陷的可能，提高了机组生产效率，减少了不必要的经济损失，实现高效快速、安全生产。本发明无需其它费用、易于实现，极具推广价值。
为了更好地理解本发明，先对本发明的构思进行一个大概介绍：
在冷轧生产中，卷取机的控制有速度控制和张力控制，两者是相互且自动切换，卷取机张力控制的目的是保持最末机架与卷取机之间的张力稳定，同时影响钢卷径向应力与钢卷层与层之间的间隙。钢卷在退火过程中的热胀冷缩所产生的层与层之间的应力受钢卷层与层之间的间隙影响很大，因此降低轧钢卷取张力值，可以减少退火高温状态下钢卷层与层之间边部原子相互渗透而造成的粘结，但卷取张力过小容易产生溢出、扁卷、松卷、散卷、擦划伤等，影响下道工序生产，所以必须根据带钢的厚度和宽度，选取合适的卷取张力控制方式和张力值。
其中，卷取张力值大小取决于产品规格和生产工序，卷取张力T一般为:T＝qbh；
式中：q为单位张应力Mpa、b为带钢宽度mm、h为带钢厚度mm。
对于冷轧带钢，单位张应力q根据带钢屈服强度σs和带钢厚度按表1选取：
表1单位张应力与带钢屈服强度和带钢厚度的关系表
带钢厚度h/mm 0.3--1 1--2 2--5
单位张应力q/MPa (0.5～0.8)σs (0.2～0.5)σs (0.1～0.2)σs
本发明对现有的两段式卷取张力进行了优化，优化后的三段式卷取张力：第一段卷取张力提供了卷芯控制需要的较大张力，防止出现卷芯塌陷；第二段卷取张力为较小张力，能确保中间层间隙，退火过程不会产生粘结、擦划伤等，第三段卷取张力为正常张力，确保钢卷不产生溢出、松卷、散卷等。
为了更好地解释本发明，以下对冷轧钢带卷取张力确定方法进行详细介绍：
步骤1:根据所轧规格确定带钢的卷取初始张力，此张力需通过轧机二级模型计算得出；
步骤2:二级模型计算出来的张力值在经过动态变规格后自动下传给工作站执行张力控制，此时根据带钢长度计数编码器和卷筒直径确定带钢卷取圈数，一般确定为带钢在卷取位卷取10--20圈左右，如图2中的卷径D1，此时带钢张力为初始张力的1.2-1.5倍，如图2中的张力T1；
步骤3:当卷取10-20圈后，此阶段为正常轧制阶段，张力降至初始张力的80％，如图2中的T2；
步骤4:焊缝检测装置检测到焊缝来临时，如图2中的D3，卷取张力恢复到模型计算的初始张力控制，如图2中的T3，一直到此卷轧制结束。
需要注意的是，在整个生产过程中，执行卷取张力补偿功能均由PLC(可编程控制器，Programmab l e l ogic Contro l l er)计算、控制。
本发明针对冷连轧卷取张力控制存在问题而采取的三段式张力自动补偿，避免了生产过程中容易出现粘结、擦划伤等问题。通过实践证明，此控制法实现了减少擦划伤、粘结等产品缺陷的可能，提高了机组生产效率，减少了不必要的经济损失，实现高效快速、安全生产。本发明无需其它费用、易于实现，极具推广价值。
本发明还提供一种冷轧钢带卷取张力确定装置，如图3所示。该装置包括：张力获得单元，用于获得带钢的初始卷取张力；张力确定单元，用于根据所述初始卷取张力和卷轧过程中的不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。
由于该装置保护的内容与上述方法保护的内容相类似，所以，在此不做过多解释，详细请参考上述方法中的阐释部分。
本发明还提供一种设备。该电子设备，包括：TCM400系统、人机交互系统、处理器和至少一个存储器，所述TCM400系统和所述人机交互系统存储有与轧机模型系统有关的数据，并形成二级数据库。其中，存储器存储有ODBC驱动程序，当所述轧机模型系统需要进行初步计算与测试时，所述轧机模型系统将从所述二级数据库中获取相应的数据，以执行本申请上述实施例中提供的方法。
与本申请上述方法相对应的，本申请还提供一种计算机存储介质。所述计算机存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行，以执行本申请上述实施例中提供的方法。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，包括：
获得带钢的初始卷取张力；
对卷轧过程进行分段，获得卷轧过程中的三个不同阶段；
根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。
2.根据权利要求1所述的冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的三个不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力，包括：
所述钢带从开始卷轧至检测到所述钢带预设的卷取圈数的过程中，所述冷轧钢带卷取张力大于所述初始卷取张力；
所述钢带从检测到所述钢带预设的卷取圈数卷轧至检测到焊缝的过程中，所述冷轧钢带卷取张力小于所述初始卷取张力；
所述钢带从检测到所述焊缝卷轧至结束的过程中，所述冷轧钢带卷取张力等于所述初始卷取张力。
3.根据权利要求2所述的冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，获得所述钢带预设的卷取圈数，包括：
获得带钢长度计数编码器和卷筒直径；
根据所述带钢长度计数编码器和所述卷筒直径，获得所述钢带预设的卷取圈数。
4.根据权利要求2所述的冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，所述冷轧钢带卷取张力大于所述初始卷取张力，包括：所述冷轧钢带卷取张力为所述初始卷取张力的1.2-1.5倍。
5.根据权利要求2所述的冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，所述冷轧钢带卷取张力小于所述初始卷取张力，包括：所述冷轧钢带卷取张力为所述初始卷取张力的0.8倍。
6.根据权利要求1所述的冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，获得带钢的初始卷取张力，包括：
获得所述冷轧钢带的规格参数；
根据所述参数，获得所述带钢的初始卷取张力。
7.根据权利要求6所述的冷轧钢带卷取张力确定方法，其特征在于，所述冷轧钢带的规格参数，包括：单位张应力、钢带宽度、钢带厚度和钢带屈服强度；其中，所述单位张应力与所述钢带屈服强度和所述钢带厚度有关。
8.一种冷轧钢带卷取张力确定装置，其特征在于，包括：
张力获得单元，用于获得带钢的初始卷取张力；
分段单元，用于对卷轧过程进行分段控制，获得卷轧过程中的三个不同阶段；
张力确定单元，用于根据所述初始卷取张力和所述卷轧过程中的不同阶段，确定所述冷轧钢带卷取张力。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法。
10.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法。
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