CN117463803A - 一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力、冶金领域，一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法，包括两个方面：一、补偿系数的快速获取；二、补偿系数的修正。本发明的有益效果是：1、满足测量精度要求，符合工艺要求，为连轧机硅钢的生产提供了强大的技术保障。2、该方法采用低成本设计方案，运行稳定性较高，测量准确，如推广使用，将为使用单位节省大量设备费用，符合降本增效的原则，具有较大推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及电力、冶金领域，尤其涉及一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法。
背景技术
在线测厚仪（On-line Thickness Gauge）在冶金行业中主要用于轧制生产线上钢板、钢带等材料厚度的实时连续测量及控制，它以计算机自动控制为核心，实时在线测量钢板、钢带的厚度，通过一系列的监控电路将测量结果反馈给压下控制系统，然后改变压下位置、张力和轧制速度来实现钢板、钢带厚度的自动控制。
酸连轧轧机4台测厚仪和1台边降仪测量钢带厚度，计算厚度偏差及边降，参与闭环控制达到厚度控制、边降控制的目的。
测厚仪主要原理是厚度、材质不同的钢板吸收的X射线量不同。测厚仪重新标定的目的是通过测量标准板，计算新的补偿系数。
本发明带钢厚度补偿系数的计算以及快速修正方法主要使用于新钢种的开发，需要对新的钢种进行厚度补偿系数的计算，然后将补偿系数输到测厚设备系统内，用于保证该钢种轧制的成品厚度和计划成品厚度基本一致，以及对原有钢种厚度达标率的不断修正。
自本发明投入使用后，厚度测量系统运行稳定，厚度偏差在工艺允许范围内，同时在修正补偿系数方面，起到修正快速、精度准确的效果。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法。
本发明的目的是这样实现的：一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法，包括两个方面：一、补偿系数的快速获取：（1）简化标定流程，建立数据统计表格：采取只标定测量轧机出口成品厚度的测厚仪，表格的第一栏数据为不同厚度样片放在测厚仪上测回来的厚度A1、B1、C1、D1…；第二栏数据为当前机架内钢带的补偿系数；第三栏数据为第一栏数值除以第二栏数据得出A2、B2、C2、D2…；第四栏数据为标准厚度数据A、B、C、D……除以第三栏的数据得到A3、B3、C3、D3……；第五栏数据为将第四栏的数据求平均值得到E；第六栏数据为第五栏数据E四舍五入后得到E1；（2）将得到的厚度补偿系数E1录入到钢种轧制模型中，在轧机轧制新钢种时将轧制参数下发到一级系统，厚度补偿系数也对应的下发到测厚系统内；二、补偿系数的修正：具体算法为：假设钢卷的目标厚度为H单位：mm，未修正前的厚度补偿值为A，下工序反馈厚度厚了X单位：μm，那么修正后的厚度补偿值A1=A+X/H；如果丅工序反馈厚度薄了X单位：μm，那么修正后的厚度补偿值A1=A-X/H。
获取厚度补偿系数需要20-40分钟。
本发明的有益效果是：1、满足测量精度要求，符合工艺要求，为连轧机硅钢的生产提供了强大的技术保障。
2、该方法采用低成本设计方案，运行稳定性较高，测量准确，如推广使用，将为使用单位节省大量设备费用，符合降本增效的原则，具有较大推广价值。
实施方式
现状：按照目前已知的厚度标定方法，应选用与被测钢板同类型号材质组成的标准厚度板，其厚度的测量不确定度应不超过被校测厚仪基本误差限的1/2～1/3。标准板的厚度应大致均匀分布在生产线产品厚度范围内，其中最厚和最薄的样片厚度应尽量接近该范围的上下限，厚度均匀，表面无变形、划痕、锈蚀或影响测量结果的其他缺陷，且经计量确认合格。
校准必须在生产线停机后，测厚仪处于离线状态下进行。测厚仪开机预热时间一般不少于1h，控制界面无故障警报后方可开始校准工作。
清洁标准厚度板表面的油污及灰尘，将其放置在支架上，轴线对准放射源，支架高度与轧线位置处于同一水平。
示值误差：按测厚仪实际应用，在其实际使用的测量范围内选取3～5个标准厚度板，分别对每个标准厚度板重复测量3次并记录测厚仪示值，计算算术平均值 作为该点位的测量结果，各点位的算术平均值与标准厚度板的实际值Hi的差值，即为该点位的示值误差δi，按公式（1）计算。
式中：Δi：第i个测量点仪器示值的平均值，mm；Hi：相应标准厚度板的标准值，mm。
在测厚仪的实际测量范围内，选取1个标准厚度板，其厚度值应大致在该量程的1/2处，重复测量该标准厚度板10次，记录测厚仪示值h i，按公式（2）计算单次实验标准偏差s，作为重复性测量结果。
式中：h i ：第i次测量的仪器示值，mm；：n次测量的算术平均值，mm；n ：测量次数，n=10。
存在问题：1、现有标定方法程序多，操作起来繁琐，工作强度大，一般情况下动作熟练需要至少3-4个小时才能完成标定。2、酸连轧机组现有4台测厚仪1台边降仪，需要每次都需要将所有的设备都需要重新标定还是可以采取只标定成品测厚仪。3、如遇突发情况，灵活应变能力差。比如机组临时安排需要轧制新钢种，现有的厚度补偿系数都不适用。如果采用现有标定方法会造成长时间的机组停机，影响生产任务的顺利完成。4、在生产过程中，经常遇到后工序反馈轧机轧出的钢卷厚度偏差大，厚了几个μ，或者薄了几个μ，需要及时调整修正厚度补偿系数，如果采取现有标定方法，那将需要很长时间进行标定修正。
以上为近几年机组在运行过程中出现的几种情况，集中体现在现有测厚装置标定方法繁琐，耗费时间长。因此，我们需要考虑是否可以发明一种既方便快捷，精度又达标的方法。
经过长期对标定数据的统计和分析，以及新方法的不断测试，总结出一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法。
包括以下两个方面。
一、补偿系数的快速获取
（1）简化标定流程，自主发明数据统计表格。
酸连轧目前在用测厚仪4台、边降仪1台，考虑到这5台设备厂家及功能基本一致，因此采取只标定测量轧机出口成品厚度的测厚仪RM051，这样既可以节省时间，还可以满足精度要求。
说明： XX-1,2,3,4…代表某一新牌号钢种不同厚度的样片，一般取4片为宜；A、B、C、D……代表标准厚度（该厚度是自动化公司采用精密仪器获得的精确数据），厚度集中在成品厚度附近，就目前连轧机组而言成品厚度基本为0.3MM，0.35MM和0.5MM；RM051为测量成品厚度的测厚仪。
第一栏数据为不同厚度样片放在RM051测厚仪上测回来的厚度A1、B1、C1、D1…。
第二栏数据为当前机架内的的钢带是碳钢（Q235A），那么此时的补偿系数是1.01，需要注意一般标定时最好机架内带钢为Q235A，这样方便后期数据的处理。
第三栏数据为第一栏数值除以第二栏数据（一般为1.01）得出A2、B2、C2、D2…。
第四栏数据为A、B、C、D……（标准厚度，这里所说的标准数据是指我们把从不同成品厚度上切取的样片，送到太钢自动化公司，这里的专业人员采用专业仪器测出的厚度，称之为标准厚度数据，准确的来说应该叫做标准版厚度数据。）除以第三栏的数据得到A3、B3、C3、D3……。
第五栏数据为将第四栏的数据求平均值得到E。
第六栏数据为第五栏数据E四舍五入后得到E1。
（2）将得到的厚度补偿系数E1告知二级技术人员，二级技术员将对应厚度补偿系数录入到新的钢种轧制模型中，在轧机轧制新钢种时将轧制参数下发到一级系统，厚度补偿系数也对应的下发到测厚系统内。
（3）以上获取厚度补偿系数只需要半个小时，远远低于现有标定方法的3个小时。
二、补偿系数的修正
在生产过程中会遇到以下情况，我们无论通过什么方法标定测厚仪获取到的厚度补偿系数都是有不同程度的误差，这种误差可能是测试仪器导致的，也有可能是环境造成的。这样会出现轧机的下工序成品反馈带钢的厚度比目标值厚度厚了几个μ或者薄了几个μ，遇上这种情况我们需要对厚度补偿系数进行修正，如果采取重新进行标定，那么显然是很费时间的，假如对丅工序反馈的厚度偏差数据进行统计分析，是否可以得出一个基本准确的修正值？因此我们总结出一个基本可靠、科学可行的修正方法。
具体算法为：假设钢卷的目标厚度为H(单位：mm)，未修正前的厚度补偿值为A，下工序反馈厚度厚了X(单位：μm)，那么修正后的厚度补偿值A1=A+X/H；如果丅工序反馈厚度薄了X(单位：μm)，那么修正后的厚度补偿值A1=A-X/H。
实际应用实例一
经过一系列测量和计算过程，得出轧制DG40钢种所需要的厚度补偿系数为1.0230。将补偿系数输入轧制系统，轧完一批钢卷后下一道成品工序会抽样对厚度进行复测。如果下一道工序反馈，目标厚度是0.5MM，但是实际厚度薄了4个μ，那么说明我们给出的厚度补偿系数给大了，需要减小。4μ/0.5mm=0.008， 1.0230-0.008=1.0150。修正后的厚度补偿值应为1.0150
实际应用实例二
经过一系列测量和计算过程，得出轧制DW130钢种所需要的厚度补偿系数为1.0023。将补偿系数输入轧制系统，轧完一批钢卷后下一道成品工序会抽样对厚度进行复测。如果下一道工序反馈，目标厚度是0.35MM，但是实际厚度厚了6个μ，那么说明我们给出的厚度补偿系数给小了，需要增大。6μ/0.35mm=0.017，1.0023+0.017=1.0193。修正后的厚度补偿值应为1.0193
自本发明投入使用后，效果很明显，既能满足厚度测量的精度要求，又大大节省标定时间，降低劳动强度和维护难度。1）标定一次时间由原先的3小时，将至目前的30分钟；2）创造价值：按利润800元/吨，生产一个卷10分钟，一个钢卷20吨算：标定一次可以创造利润800*（3*60-30）/10*20=24万元。
带钢厚度补偿系数的计算以及快速修正方法主要使用于新钢种的开发，需要对新的钢种进行厚度补偿系数的计算，然后将补偿系数输到测厚设备系统内，用于保证该钢种轧制的成品厚度和计划成品厚度基本一致，以及对原有钢种厚度达标率的不断修正；自本发明投入使用后，厚度测量系统运行稳定，厚度偏差在工艺允许范围内，同时在修正补偿系数方面，起到修正快速、精度准确的效果。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (2)
1.一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法，其特征在于：包括两个方面：
一、补偿系数的快速获取：（1）简化标定流程，建立数据统计表格：采取只标定测量轧机出口成品厚度的测厚仪，表格的第一栏数据为不同厚度样片放在测厚仪上测回来的厚度A1、B1、C1、D1…；第二栏数据为当前机架内钢带的补偿系数；第三栏数据为第一栏数值除以第二栏数据得出A2、B2、C2、D2…；第四栏数据为标准厚度数据A、B、C、D……除以第三栏的数据得到A3、B3、C3、D3……；第五栏数据为将第四栏的数据求平均值得到E；第六栏数据为第五栏数据E四舍五入后得到E1；（2）将得到的厚度补偿系数E1录入到钢种轧制模型中，在轧机轧制新钢种时将轧制参数下发到一级系统，厚度补偿系数也对应的下发到测厚系统内；
二、补偿系数的修正：具体算法为：假设钢卷的目标厚度为H单位：mm，未修正前的厚度补偿值为A，下工序反馈厚度厚了X单位：μm，那么修正后的厚度补偿值A1=A+X/H；如果丅工序反馈厚度薄了X单位：μm，那么修正后的厚度补偿值A1=A-X/H。
2.根据权利要求1所述的一种带钢厚度补偿系数的快速获取和修正方法，其特征在于：获取厚度补偿系数需要20-40分钟。
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