TWI492796B

TWI492796B - Tracing Method of Tail End Position of Rolling Strip

Info

Publication number: TWI492796B
Application number: TW102108755A
Authority: TW
Original assignee: China Steel Corp
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2015-07-21
Also published as: TW201434547A

Description

軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法

本發明係關於一種鋼帶位置之追蹤方法，特別係關於一種軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法。

隨著鋼材料品級需求的不斷提升，熱軋鋼帶朝寬、薄、硬的趨勢已然確立。然而，鋼帶表面品質要求越高及生產速度越快，鋼帶在軋延過程的穩定性愈趨重要，尤其是在鋼帶尾板脫離軋機的時候。

習知熱軋鋼帶產線在鋼帶尾端到達軋機前，皆需執行特定尾板控制動作，例如軋機壓下控制、彎輥控制及鋼帶張力控制等系統都需進行尾板控制，以避免鋼帶脫離軋機時之不穩定現象(如翻板)造成產品缺陷或設備損害。

在執行特定尾板控制動作時，必須考慮硬體系統控制響應時間，因此，一般在鋼帶尾端到達軋機前幾秒，就必須開始啟動尾板控制。然而，由於軋機附近都裝設有多種高壓除銹及冷卻等水系統，使得軋機附近水氣干擾非常嚴重，進而無法準確偵測鋼帶尾端位置及判斷鋼帶尾端到達軋機的時間。

參閱圖1，其係顯示習知尾板控制啟動時間誤差分析圖。如圖1所示，當無法準確判斷鋼帶尾端到達軋機的時間時，會使得尾板控制啟動時間誤差大幅增加，以致無法有效防止鋼帶脫離軋機時之不穩定現象發生。

因此，有必要提供一創新且具進步性之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，以解決上述問題。

本發明提供一種軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，包括以下步驟：(a)在鋼帶尾端通過一設定位置時，利用一後滑差係數及一軋機速度估算鋼帶速度；(b)計算鋼帶剩餘長度；及(c)根據步驟(a)估算之鋼帶速度及步驟(b)計算之鋼帶剩餘長度計算出鋼帶尾端到達軋機之剩餘時間。

本發明能精確預測鋼帶尾端到達軋機之剩餘時間，並在剩餘時間結束前之一最佳時點啟動尾板控制動作，因此，本發明可有效防止鋼帶脫離軋機時之不穩定現象發生，並可減少鋼帶表面缺陷及避免設備損害。

為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明所述目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。

10‧‧‧軋機

11‧‧‧液壓壓下系統

12‧‧‧液壓軋輥系統

20‧‧‧冷卻系統

30‧‧‧高壓除銹系統

40‧‧‧剪切機

50‧‧‧雷射測速計

60‧‧‧位置偵測器

70‧‧‧張力輥

BS‧‧‧後滑差係數

C‧‧‧剪切位置

FS‧‧‧前滑差係數

P‧‧‧設定位置

X‧‧‧鋼帶尾端

圖1顯示習知尾板控制啟動時間誤差分析圖；圖2顯示本發明軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法流程圖；圖3顯示本發明軋延鋼帶尾端位置之詳細追蹤計算流程圖；圖4顯示實施本發明之熱軋鋼帶產線精軋區段設備配置示意圖；圖5顯示本發明軋機前後鋼帶速度與軋機速度滑差示意圖；圖6顯示本發明軋延過程後滑差係數與軋機速度之變化關係圖；及圖7顯示本發明應用於熱軋產線之尾板控制啟動時間改善結果圖。

圖2顯示本發明軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法流程圖。圖3顯示本發明軋延鋼帶尾端位置之詳細追蹤計算流程圖。圖4顯示實施本發明之熱軋鋼帶產線精軋區段設備配置示意圖。配合參閱圖2之步驟S21、圖3之步驟S31及圖4，在鋼帶尾端X通過一設定位置P時，利用一後滑差係數及一軋機速度估算鋼帶速度。在本實施例中，該軋機速度等於軋機轉動角速度與軋輥半徑之乘積，而該後滑差係數為該軋機速度之函數，其函數表示式為BS=a₁ ×V₁ +a₀ ，BS為後滑差係數，V₁ 為軋機速度，a₀ 及a₁ 為線性迴歸係數。

參閱圖5，其係顯示本發明軋機前後鋼帶速度與軋機速度滑差示意圖。圖5清楚顯示鋼帶速度取決於軋機速度及後滑差係數BS，而前滑差係數FS並非軋延鋼帶尾端位置追蹤之考量參數。

再參閱圖4，在此步驟中，該熱軋鋼帶產線精軋區段包括軋機10、冷卻系統20、高壓除銹系統30、剪切機40、雷射測速計50、位置偵測器60及張力輥70。每一軋機10具有液壓壓下系統11及液壓軋輥系統12。該雷射測速計50設置於該設定位置P與軋機10之間，較佳地，該雷射測速計50所在位置係為不受水氣及環境干擾之位置。該位置偵測器60用以判斷鋼帶尾端X是否通過該設定位置P。

在本實施例中，在鋼帶尾端X通過該設定位置P之前，係先以該雷射測速計50量測鋼帶速度，再以測得之鋼帶速度及該軋機速度計算該後滑差係數，而該後滑差係數之計算式係為V_s =(1-BS)×V₁ ，V_s 為測得之鋼帶速度，BS為後滑差係數，V₁ 為軋機速度。

參閱圖6，其係顯示本發明軋延過程後滑差係數與軋機速度之變化關係圖。圖6顯示軋延過程後滑差係數變化大致與軋機速度呈線性相關(軋延期間軋機會控制鋼帶厚度，故厚度裁減量假設固定不變)，故可在每次軋延時由鋼帶速度及軋機速度之量測數據得到該次鋼帶軋延時之後滑差係數線性迴歸式(即上述函數BS=a₁ ×V₁ +a₀ )。

配合參閱圖2之步驟S22、圖3之步驟S32及圖4，計算鋼帶剩餘長度。較佳地，在計算鋼帶剩餘長度之前先判斷鋼帶是否切尾，若是，鋼帶剩餘長度等於剪切位置C至軋機10之距離；若否，鋼帶剩餘長度等於該設定位置P至軋機10之距離。在本實施例中，該剪切位置C位於該設定位置P與軋機10之間。

配合參閱圖2之步驟S23、圖3之步驟S33及圖4，根據步驟S21估算之鋼帶速度及步驟S22計算之鋼帶剩餘長度計算出鋼帶尾端X到達軋機10之剩餘時間。

此外，在步驟S23之後，另包括在剩餘時間結束前之一最佳時點(即鋼帶尾端到達該最佳時點)啟動一尾板控制動作，以防止鋼帶脫離軋機時之不穩定現象發生。在本實施例中，該最佳時點小於該剩餘時間。

參閱圖7，其係顯示本發明應用於熱軋產線之尾板控制啟動時間改善結果圖。圖7之結果顯示，本發明之方法能精確預測鋼帶尾端到達軋機之剩餘時間，使得尾板控制動作啟動時間更加準確，其時間預測誤差在±0.3秒以內。因此，本發明可有效防止鋼帶脫離軋機時之不穩定現象發生，並可減少鋼帶表面缺陷及避免設備損害。

上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

Claims

一種軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，包括以下步驟：(a)在鋼帶尾端通過一設定位置時，利用一後滑差係數及一軋機速度估算該鋼帶速度；(b)計算該鋼帶剩餘長度；及(c)根據步驟(a)估算之該鋼帶速度及步驟(b)計算之該鋼帶剩餘長度計算出該鋼帶尾端到達軋機之剩餘時間。
如請求項1之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中步驟(a)在該鋼帶尾端通過該設定位置之前，係先以一雷射測速計量測該鋼帶速度，再以測得之該鋼帶速度及該軋機速度計算該後滑差係數。
如請求項2之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中該後滑差係數之計算式係為V_s =(1-BS)×V_l ，V_s 為測得之鋼帶速度，BS為後滑差係數，V_l 為軋機速度。
如請求項2之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中該雷射測速計設置於該設定位置與軋機之間。
如請求項4之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中該雷射測速計所在位置係為不受水氣及環境干擾之位置。
如請求項1之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中步驟(a)另包括以一位置偵測器判斷該鋼帶尾端是否通過該設定位置。
如請求項1之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中步驟(a)之該後滑差係數為該軋機速度之函數，其函數表示式為BS=a₁ ×V_l +a₀ ，BS為後滑差係數，V_l 為軋機速度，a₀ 及a₁ 為線性迴歸係數。
如請求項1之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中步驟(a)之該軋機速度等於軋機轉動角速度與軋輥半徑之乘積。
如請求項1之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中步驟(b)在計算該鋼帶剩餘長度之前先判斷該鋼帶是否切尾，若是，該鋼帶剩餘長度等於剪切位置至軋機之距離；若否，該鋼帶剩餘長度等於該設定位置至軋機之距離。
如請求項9之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中該剪切位置位於該設定位置與軋機之間。
如請求項1之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中在步驟(c)之後，另包括在剩餘時間結束前之一最佳時點啟動一尾板控制動作。
如請求項11之軋延鋼帶尾端位置之追蹤方法，其中該最佳時點小於該剩餘時間。