一种热轧带钢轧制跑偏的控制方法

摘要

本发明涉及一种热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述的控制方法在粗轧出口实时测量中间坯的横向厚度分布，并根据粗轧中间坯横向厚度测量数据，计算出精轧辊缝楔形补偿量，并合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。解决由于粗轧中间坯存在楔形，导致带钢精轧轧制跑偏的问题。

权利要求

1.一种热轧带钢轧制跑偏的控制方法，其特征在于：所述的控制方法具体包括如下步骤：(1)板坯经过粗轧后，在粗轧出口，实时检测粗轧后的中间坯横向厚度分布，获得中间坯的楔形量，从而确定中间坯的比例楔形，所述中间坯的楔形量是指中间坯两侧边部代表点的厚度之差；

(2)若所述中间坯的比例楔形大于允许值，则中间坯存在楔形问题，根据精轧各架轧机出口板坯厚度以及所述中间坯的比例楔形，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，确定精轧各架轧机辊缝楔形补偿量；

所述精轧各架轧机辊缝楔形补偿量为：

Δsi＝λ·hi，i＝1,2…n

其中，Δsi为补偿来料楔形的轧机操作侧与传动侧压下偏差，即精轧各架轧机辊缝楔形补偿量，λ为中间坯的比例楔形，hi为精轧各架轧机出口板坯厚度，i表示精轧第i机架，n为精轧机架总数，n＝5～7；

(3)根据所述的辊缝楔形补偿量，进行精轧各架轧机的压下设定，动态调整精轧各架轧机两侧压下，实现热轧带钢轧制跑偏的控制。

2.根据权利要求1所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，其特征在于，所述的控制方法在粗轧出口设置测厚仪，通过测厚仪实时检测中间坯的横向厚度分布。

3.根据权利要求1所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，其特征在于，所述中间坯的比例楔形为：其中，λ为中间坯的比例楔形，h0为中间坯的厚度，We为中间坯的楔形量。

4.根据权利要求3所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，其特征在于，所述中间坯的楔形量为：We＝hw-hd

其中，We为中间坯的楔形量，hw、hd分别为中间坯操作侧和传动侧边部代表点的厚度。

5.根据权利要求1所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，其特征在于，所述的中间坯两侧边部代表点的厚度，是取头部1～3m以内测量点的厚度平均值。

说明书

一种热轧带钢轧制跑偏的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热轧带钢生产技术领域，具体涉及带钢轧制跑偏的控制技术。

背景技术

[0002] 热轧带钢是重要的钢铁产品，热连轧是热轧带钢生产的主要方式之一。图1所示为一典型的热轧带钢生产示意图。生产工艺上一般是板坯加热、高压水除鳞、粗轧、切头切尾、精轧、层流冷却、卷取。

[0003] 经过粗轧后的板坯也称中间坯，在实际热轧带钢生产中，中间坯往往存在一定楔形。当楔形量较大时将对后续精轧造成不利影响，容易导致轧制跑偏和废钢事故，同时伴随发生带钢镰刀弯、单边浪等产品质量问题。对此，目前轧机普遍缺乏相应控制手段。生产中操作工需要根据实际轧制情况进行及时干预，具有较大的不确定性和误差。随着高强度热轧板带产品，以及薄、硬规格产品的日益增多，热轧轧制跑偏、镰刀弯、单边浪等问题日益突出，成为热轧生产焦点问题之一。

[0004] 跑偏与镰刀弯问题源于非对称轧制，即轧机入口与出口板坯比例楔形不相等。造成非对称轧制的因素众多，主要包括轧件、轧机和轧制对中性三方面，如轧件方面有板坯来料的楔形度和温度均匀性。对于板坯来料温度均匀性导致的非对称轧制问题，专利JP62197209A、JP06007818A公开了一种基于温度检测的镰刀弯和跑偏控制方法，是通过在轧机入口安装温度检测装置，测量板坯横向温度差，由此得到轧机两侧轧制力偏差和辊缝偏差，并对轧机两侧辊缝进行补偿，从而实现镰刀弯和跑偏控制。但对于板坯楔形导致的跑偏和镰刀弯无法控制。

[0005] 为了控制轧制过程的跑偏与镰刀弯，专利JP62054511A公开了一种基于视觉检测的镰刀弯控制方法，即通过轧机出口安装高速相机，实时检测带钢位置，并把跑偏信息传递给轧机压下系统，动态调整轧机两侧压下，从而实现镰刀弯和跑偏控制。该方法需要安装板坯位置检测与自动跑偏控制系统，实施投资大，周期长。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述的控制方法根据粗轧中间坯横向厚度测量数据，计算出精轧辊缝楔形补偿量，并合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。用以解决由于粗轧中间坯存在楔形，导致带钢精轧轧制跑偏的问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明的方案是：一种热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述的控制方法具体包括如下步骤：

[0008] (1)板坯经过粗轧后，在粗轧出口，实时检测粗轧后的中间坯横向厚度分布，获得中间坯的楔形量，从而确定中间坯的比例楔形，所述中间坯的楔形量是指中间坯两侧边部代表点的厚度之差；

[0009] (2)若所述中间坯的比例楔形大于允许值，则中间坯存在楔形问题，根据精轧各架轧机出口板坯厚度以及所述中间坯的比例楔形，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，确定精轧各架轧机辊缝楔形补偿量；

[0010] (3)根据所述的辊缝楔形补偿量，进行精轧各架轧机的压下设定，动态调整精轧各架轧机两侧压下，实现热轧带钢轧制跑偏的控制。

[0011] 本发明的控制方法通过测量中间坯横向厚度分布，确定板坯楔形，为了防止跑偏，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，计算精轧各架轧机辊缝楔形补偿量，并进行压下设定，能够减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性。

[0012] 进一步地，根据本发明所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述的控制方法在粗轧出口设置测厚仪，通过测厚仪实时检测中间坯的横向厚度分布。通过增设测厚仪，可以测量中间坯横向厚度分布，以获得中间坯楔形。

[0013] 进一步地，根据本发明所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述中间坯的比例楔形为：

[0014]

[0015] 其中，λ为中间坯的比例楔形，h0为中间坯的厚度，We为中间坯的楔形量。通过计算中间坯的比例楔形，获得精轧辊缝楔形补偿量，并合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

[0016] 进一步地，根据本发明所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述中间坯的楔形量为：

[0017] We＝hw-hd

[0018] 其中，We为中间坯的楔形量，hw、hd分别为中间坯操作侧和传动侧边部代表点的厚度。通过计算中间坯的楔形量，以获得中间坯的比例楔形。

[0019] 进一步地，根据本发明所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述精轧各架轧机辊缝楔形补偿量为：

[0020] △si＝λ·hi，i＝1,2…n

[0021] 其中，△si为补偿来料楔形的轧机操作侧与传动侧压下偏差，即精轧各架轧机辊缝楔形补偿量，hi为精轧各架轧机出口板坯厚度，i表示精轧第i机架，n为精轧机架总数，n＝5～7。通过计算精轧各架轧机的辊缝楔形补偿量，合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

[0022] 进一步地，根据本发明所述的热轧带钢轧制跑偏的控制方法，所述的中间坯两侧边部代表点的厚度，是取头部1～3m以内测量点的厚度平均值。

[0023] 本发明达到的有益效果：本发明通过测量中间坯横向厚度分布，确定板坯楔形，为了防止跑偏，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，计算精轧各架轧机辊缝楔形补偿量，合理设定精轧各架轧机两侧压下量，大大减少了轧制跑偏废钢，提高了热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

附图说明

[0024] 图1是现有的一种热轧带钢生产示意图；

[0025] 图2是热轧过程中板坯跑偏示意图；

[0026] 图3是本申请在粗轧出口设置测厚仪的热轧带钢生产示意图；

[0027] 图4是本申请的跑偏控制流程图；

[0028] 图5是板坯楔形示意图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。

[0030] 在钢热轧带钢生产中，中间坯楔形量较大时将对后续精轧造成不利影响，容易导致轧制跑偏和废钢事故，同时伴随发生带钢镰刀弯、单边浪等产品质量问题，如图2所示。为了控制热轧生产精轧跑偏问题，本申请考虑粗轧中间坯楔形对精轧轧制过程的影响，提出一种基于中间坯楔形测量和轧机辊缝楔形补偿的带钢跑偏控制方法。

[0031] 实施例：

[0032] 如图3所示，常规热轧线一般需要经过板坯加热、高压水除鳞、粗轧、切头切尾、精轧、层流冷却、卷取，相比常规热轧线，本申请在粗轧出口处增加了测厚仪，用于检测中间坯横向厚度分布，以便计算中间坯的楔形量。本实施例中，带钢跑偏的控制方法，是一种基于中间坯楔形测量和轧机辊缝楔形补偿的方法，根据粗轧中间坯横向厚度测量数据，计算出精轧辊缝楔形补偿量，并合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

[0033] 如图4所示，本申请实施例的具体工作过程如下：

[0034] (1)板坯经过粗轧后，在粗轧出口，实时检测粗轧后的中间坯横向厚度分布，根据横向厚度检测结果，可以获得中间坯楔形量。

[0035] 所谓中间坯楔形量是指中间坯两侧边部代表点厚度之差，如图5所示，b为板坯宽度，h0为板坯厚度，距边部距离w通常取25mm或40mm，中间坯楔形量计算为：

[0036] We＝hw-hd

[0037] 其中，We为中间坯的楔形量，hw、hd分别为中间坯操作侧和传动侧边部代表点的厚度。

[0038] (2)根据上述的中间坯楔形量，得到中间坯的比例楔形，即：

[0039]

[0040] 其中，λ为中间坯的比例楔形，h0为板坯厚度。

[0041] 对于安装有测厚仪的热轧带钢生产线，假设生产中测量到的一组操作侧厚度值分别为 一组传动侧厚度值分别为 由此可以得到操作侧和传动侧边部代表点的厚度，即取头部1～3m以内测量点的厚度平均值，根据测量数据能够计算出中间坯楔形量和比例楔形。本申请通过计算中间坯的比例楔形，可以获得精轧辊缝楔形补偿量，并合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

[0042] (3)若所述中间坯的比例楔形大于允许值，则中间坯楔形量较大，可能会导致中间坯在精轧过程中跑偏或废钢，根据精轧各架轧机出口板坯厚度以及所述中间坯的比例楔形，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，确定精轧各架轧机辊缝楔形补偿量。

[0043] 对于存在一定楔形的中间坯，为了防止轧制过程跑偏，必须满足出口与入口板坯的比例楔形相等。因此，就要使辊缝比例楔形与来料板坯比例楔形相等，即对于各架轧机：

[0044]

[0045] 得到精轧各架轧机辊缝楔形补偿量：△si＝λ·hi。其中，△si为补偿来料楔形的轧机操作侧与传动侧压下偏差，即各架轧机辊缝楔形补偿量，hi为精轧各架轧机出口板坯厚度，n为精轧机架总数，通常为5～7。

[0046] (4)根据所述的辊缝楔形补偿量，进行精轧各架轧机的压下设定，动态调整精轧各架轧机两侧压下，实现热轧带钢轧制跑偏的控制。本申请通过对精轧各架轧机进行辊缝楔形补偿，合理设定精轧各架轧机两侧压下量，减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

[0047] 总之，本申请的控制方法通过测量中间坯横向厚度分布，确定板坯楔形，为了防止跑偏，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，计算精轧各架轧机辊缝楔形补偿量，并进行压下设定，能够减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性。

[0048] 下面结合某热轧产品的实际生产过程，介绍本申请的几个具体实例：

[0049] 实施例一：

[0050] 对某热轧产品生产过程，粗轧中间坯宽度1250.0mm，厚度35.0mm，操作侧与传动侧厚度分别为35.02mm和34.22mm，精轧各架轧机出口厚度如表1。

[0051] 表1精轧各架轧机出口厚度

[0052]

[0053] 计算出中间坯楔形量为：

[0054] We＝hw-hd＝35.02-34.22＝0.80(mm)

[0055] 以及比例楔形：

[0056]

[0057] 计算出精轧各架轧机辊缝楔形补偿量如表2。

[0058] 表2精轧各架轧机辊缝楔形补偿量

[0059]机架 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
补偿量/mm 0.54 0.38 0.27 0.20 0.15 0.12 0.10

[0060] 实施例二：

[0061] 对某热轧产品生产过程，粗轧中间坯宽度1650.0mm，厚度40.0mm，操作侧与传动侧厚度分别为41.35mm和39.94mm，精轧各架轧机出口厚度如表3。

[0062] 表3精轧各架轧机出口厚度

[0063]

[0064] 根据本申请的计算公式，可以计算出中间坯楔形量：

[0065] We＝hw-hd＝41.35-39.94＝1.41(mm)

[0066] 以及比例楔形：

[0067]

[0068] 从而计算出各架轧机辊缝楔形补偿量如表4。

[0069] 表4各架轧机辊缝楔形补偿量

[0070]机架 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
补偿量/mm 0.93 0.64 0.46 0.35 0.28 0.24 0.21

[0071] 实施例三：

[0072] 对某热轧产品生产过程，粗轧中间坯宽度1700.0mm，厚度46.0mm，操作侧与传动侧厚度分别为45.13mm和46.87mm，精轧各架轧机出口厚度如表5。

[0073] 表5精轧各架轧机出口厚度

[0074]

[0075] 计算出中间坯楔形量：

[0076] We＝hw-hd＝45.13-46.87＝-1.74(mm)

[0077] 以及比例楔形：

[0078]

[0079] 从而计算出精轧各架轧机辊缝楔形补偿量如表6。

[0080] 表6精轧各架轧机辊缝楔形补偿量

[0081]机架 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
补偿量/mm -0.97 -0.56 -0.35 -0.24 -0.17 -0.14 -0.11

[0082] 在钢热轧带钢生产中，中间坯楔形量较大时将对后续精轧造成不利影响，容易导致轧制跑偏和废钢事故，同时伴随发生带钢镰刀弯、单边浪等产品质量问题。本申请考虑粗轧中间坯楔形对精轧轧制过程的影响，提出一种基于中间坯楔形测量和轧机辊缝楔形补偿的控制方法，该方法可用于控制热轧带钢生产过程精轧轧制跑偏问题。通过测量中间坯横向厚度分布，确定板坯楔形，为了防止跑偏，在保证精轧出口与入口板坯的比例楔形相等的情况下，计算精轧各架轧机辊缝楔形补偿量，并进行压下设定，在实际应用中收到了良好效果，能够减少轧制跑偏废钢，提高热轧轧制稳定性。