专利名称：一种消除平辊工作辊局部磨损的方法
技术领域：
本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种消除平辊工作辊局部磨损的方法。
背景技术：
随着我国汽车、家电等制造业得到飞速发展，汽车板和家电板产品质量要求越来越高，这对原材料的各项质量指标的要求也不断提高，其中就包括原料的局部高点质量控制指标。作为汽车、家电板的主要原料，冷轧薄板的板形质量对最终汽车、家电成品的外观有着决定性的影响。而冷轧薄板的板形质量则很大程度上取决于其热轧原料的板形质量。局部高点是指薄板沿宽度方向上小范围内出现厚度明显偏大现象，属于高次板形缺陷。由于在冷轧过程带钢厚度较薄，金属横向流动性减弱，局部高点位置带钢产生的纵向 延伸率明显高于其它位置，极易产生局部高次浪形，对之后的涂镀、卷取工艺及最终产品质量造成严重影响。因此，带有局部高点缺陷的热轧原料对冷轧最终产品质量有极度恶劣的影响。经研究发现，热轧薄板边部局部高点的形成主要是由于轧制过程中带钢边部的温度较低，且容易产生与轧机工作辊之间接触应力集中，使工作辊产生局部严重磨损，在轧制过程中处于工作辊严重磨损部位的带钢的变形量显著低于其它部分，从而形成局部高点。为了解决这个问题，热轧厂不得不因为工作辊局部磨损严重不能保证板形质量而提前下机，极大地提高了生产成本，所以寻找解决平辊工作辊局部磨损的方法成为当前一项重要任务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种消除平辊工作辊局部磨损的方法，解决平辊工作辊局部严重磨损的问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种消除平辊工作辊局部磨损的方法，包含在轧制第i卷带钢前，板型预设定模型预设定轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置T (i)，并以所述窜辊位置T (i)来计算轧制第i卷带钢时所有平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)，并将平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)和弯辊力值Fj (i)输出至板形控制系统的一级基础自动化控制系统来执行；所述j为平辊机架的编号。本发明提供的一种消除平辊工作辊局部磨损的方法，通过改变窜辊步长、弯辊力补偿限值等参数即可改变工作辊周期性窜辊的频率、幅度，达到消除工作辊局部磨损、控制热轧薄板边部局部高点的效果，容易实现在同类型平辊轧机中的推广应用。
图I为本发明实施例提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法中工作辊周期性窜辊模式下窜辊量的设定曲线图。图2为本发明实施例提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法中应用本方法前的工作辊磨损辊形曲线。图3为本发明实施例提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法中应用本方法后的工作辊磨损辊形曲线。图4为本发明实施例提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法中应用本方法前的产品板廓曲线。图5为本发明实施例提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法中应用本方法后的产品板廓曲线。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法进行详细说明，本发明实施例提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法，包括在轧制第i卷带钢前，板型预设定模型预设定轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置T (i)，并以所述窜辊位置T (i)来计算轧制第i卷带钢时所有平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)，并将平辊 机架工作辊的窜辊位置T(i)和弯辊力值Fj (i)输出至板形控制系统的一级基础自动化控制系统来执行；所述j为平辊机架的编号。其中，平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)的设定方法包括平辊轧机系统的板型控制系统处于自动控制状态；窜辊步长ts的大小可依轧制单元的计划编排变化而变化；平辊机架工作辊的窜辊位置的初始值T (i)为零；所有的平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T(i)都相同，同时窜辊的方向人为设定为正负两个方向，以不窜棍时的位置为原点；当轧制第(i-1)卷带钢时是朝正方向窜辊时，轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T(i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的值T (i-1)与窜辊步长ts的和，即T(i)=T(i-l)+ts ；当轧制第(i-1)卷带钢时是朝负方向窜辊时，轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T(i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的值T (i-1)与窜辊步长ts的差，即T (i) =T (i-1) — ts。其中，设定平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)时，在以下任一种情况下，窜辊方向逆转第一种，窜辊位置的设定值T⑴大于Tm或小于Tm所述Tm为窜辊位置允许的上极限，所述Ta为窜辊位置允许的下极限；第二种，弯辊力的设定值Fj (i)大于Fjm或小于Fjw所述Hul为平辊机架的弯辊力补偿上限，所述FjLL为平辊机架的弯辊力补偿下限。其中，窜辊方向逆转时，平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)的设定方法包含当轧制第(i-1)卷带钢时是朝正方向窜辊时，窜辊位置的设定值T(i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架的窜辊位置的值T (i-1)与窜辊步长ts的之差，即T (i) =T (i-1)-ts ;当轧制第(i-1)卷带钢时是朝负方向窜辊时，窜辊位置的设定值T(i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架的窜辊位置的值T(i-l)与窜辊步长％的之和，SPT(i)=T(i-l)+ts。其中，所述工作辊的窜辊步长为ts = 10_。其中，在计算轧制第i卷带钢时所有平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)前，板型预设定模型根据所述平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T (i)，该卷带钢总体的凸度目标值和平直度目标值，计算出各机架的比例凸度分配值，并依据各平辊机架的比例凸度分配值计算出各平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)，同时依据各非平辊机架的比例凸度分配值计算出各平辊机架工作辊的弯辊力值。其中，在计算出所述平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)后，还要判断所述弯辊力值Fj (i)是否超过该平辊机架的弯辊力补偿上限FjuL、弯辊力补偿下限FjLL ；若弯辊力设定值Fj (i)小于弯辊力的补偿下限Fjw令弯辊力的设定值Fj (i)等于弯辊力补偿下限FjLL,即Fj (i) =FJll ;若弯辊力设定值Fj (i)大于弯辊力的补偿上限FjllL,令弯辊力的设定值Fj (i)等于弯辊力补偿上限FjllL,即Fj (i) =FJulo 其中，所述弯辊力的补偿上限设定为Fjm=FjMX_300，所述弯辊力的补偿下限设定为Fja=FjMIN+250 ;所述Fjmx为轧机允许的最大弯辊力，FJmin为轧机允许的最小弯辊力，单位为kN。其中，在令弯辊力的设定值Fj (i)等于弯辊力补偿上限FjllL或弯辊力补偿下限Fja时，按照窜辊方向逆转时窜辊位置的设定方法重新设定平辊机架工作辊的窜辊位置的值T(i);同时以修正后的该弯辊力的设定值Fj (i)和窜辊位置的设定值T(i)计算该平辊机架的比例凸度分配值，从而使板形控制系统的预设定模型依据该卷带钢总体的凸度目标值和平直度目标值，重新确定其它平辊机架的凸度分配值，并计算其它平辊机架弯辊力设定值Fj⑴。还包含判断该平辊机架的工作辊在其辊期内是否出现重新开始周期性窜辊的条件，即所有机架的任一对工作辊更换时重启周期性窜辊；若符合重新开始周期性窜辊模式的启动条件，则将所有平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)重置为O。将本发明提供的技术方案应用于某厂1580热轧薄板生产线精轧机F5、F6、F7机架，解决此生产线产品的边部局部高点问题。此1580热轧薄板精轧机F5、F6、F7机架工作辊允许的最大弯辊力为1500kN，允许的最小弯辊力为OkN，工作辊正窜辊极限为150mm，工作辊负窜辊极限为-150mm，弯辊力补偿上限为1200kN，弯辊力补偿下限为250kN，工作辊窜棍步长设定为ts = 10mm。将本发明提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法应用后，生产线F5、F6、F7机架工作辊实现了周期性窜辊，如图I所示。比较图2、图3可以看出工作辊局部磨损现象得到了明显改善。比较图4、图5可以发现，热轧薄板产品的边部局部高点问题得到了有效解决。本发明提供的消除平辊工作辊局部磨损的方法，通过主动设定平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)、改变窜辊步长、弯辊力补偿限值等参数即可改变工作辊周期性窜辊的频率、幅度，达到消除工作辊局部磨损、控制热轧薄板边部局部高点的效果，容易实现在同类型平辊轧机中的推广应用。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而 不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，在轧制第i卷带钢前，板型预设定模型预设定轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置T (i)，并以所述窜辊位置T (i)来计算轧制第i卷带钢时所有平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)，并将平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)和弯辊力值Fj(i)输出至板形控制系统的一级基础自动化控制系统来执行；所述j为平辊机架的编号。
2.如权利要求I所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述预设定轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)包括 平辊轧机系统的板型控制系统处于自动控制状态； 窜辊步长ts的大小可依轧制单元的计划编排变化而变化； 所述平辊机架工作辊的窜辊位置的初始值T (i)为零； 所有的平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T(i)都相同，同时窜辊的方向人为设定为正负两个方向，以不窜棍时的位置为原点； 当轧制第Q-1)卷带钢时是朝正方向窜棍时，轧制第i卷带钢时平棍机架工作棍的窜辊位置的设定值T (i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的值T (i-1)与窜棍步长ts的和，即T(i)=T(i-l)+ts ； 当轧制第(i-1)卷带钢时是朝负方向窜辊时，轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T (i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置的值T (i-1)与窜棍步长ts的差，即T (i) =T (i-1) — ts ；
3.如权利要求I或2所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，设定所述平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)时，在以下任一种情况下，窜辊方向逆转 第一种，所述窜辊位置的设定值T (i)大于Tm或小于Tw所述Tm为窜辊位置允许的上极限，所述Ta为窜辊位置允许的下极限； 第二种，所述弯辊力的设定值Fj (i)大于Fjm或小于Fjw所述Fjm为平辊机架的弯辊力补偿上限，所述FIl为平辊机架的弯辊力补偿下限；
4.如权利要求3所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述窜辊方向逆转时，所述平辊机架工作辊的窜辊位置T (i)的设定方法包含 当轧制第(i-1)卷带钢时是朝正方向窜辊时，窜辊位置的设定值T(i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架的窜辊位置的值T (i-1)与窜辊步长ts的之差，即T (i) =T (i-1) - ts； 当轧制第(i-1)卷带钢时是朝负方向窜辊时，窜辊位置的设定值T(i)为轧制第(i-1)卷带钢时平辊机架的窜辊位置的值T (i-1)与窜辊步长ts的之和，即T(i)=T(i-l)+ts ；
5.如权利要求4所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述工作辊的窜棍步长为ts=10mm。
6.如权利要求I所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，在计算轧制第i卷带钢时所述所有平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)前，板型预设定模型根据所述平辊机架工作辊的窜辊位置的设定值T(i)，该卷带钢总体的凸度目标值和平直度目标值，计算出各机架的比例凸度分配值，并依据各平辊机架的比例凸度分配值计算出各平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)。
7.如权利要求I或6所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，在计算出所述平辊机架工作辊的弯辊力值Fj (i)后，还要判断所述弯辊力值Fj (i)是否超过该平辊机架的弯辊力补偿上限Fjp弯辊力补偿下限FJ_ll ； 若弯辊力设定值Fj (i)小于弯辊力的补偿下限FjLL，令弯辊力的设定值Fj (i)等于弯辊力补偿下限Fjw即Fj (i) =FJll ;若弯辊力设定值Fj (i)大于弯辊力的补偿上限Fjm，令弯棍力的设定值Fj⑴等于弯棍力补偿上限Fjm,即Fj (i) = FjULo
8.如权利要求7所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，所述弯辊力的补偿上限设定为FjUL=FjMX-300，所述弯辊力的补偿下限设定为FjLL=FjMIN+250 ;所述FjMX为轧机允许的最大弯辊力，FjMIN为轧机允许的最小弯辊力，单位为kN。
9.如权利要求7所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，在令所述弯辊力的设定值Fj (i)等于弯辊力补偿上限FjllL或弯辊力补偿下限FjLL时，按照权利要求4所述的方法重新设定平辊机架工作辊的窜辊位置的值T(i);同时以修正后的该弯辊力的设定值Fj(i)和窜辊位置的设定值T(i)计算该平辊机架的凸度分配值，从而使板形控制系统中的预设定模型依据该卷带钢总体的凸度目标值和平直度目标值，重新确定其它平辊机架的比例凸度分配值，并计算其它平辊机架弯辊力设定值Fj (i)。
10.如权利要求I或2所述的消除平辊工作辊局部磨损的方法，其特征在于，还包含判断所有机架的工作辊在其辊期内是否出现重新开始周期性窜辊的条件； 若符合重新开始周期性窜辊模式的启动条件，则将所有平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)重置为O。
全文摘要
本发明提供了一种消除平辊工作辊局部磨损的方法，包含在轧制第i卷带钢前，板型预设定模型预设定轧制第i卷带钢时平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)，并以所述窜辊位置T(i)来计算轧制第i卷带钢时所有平辊机架工作辊的弯辊力值Fj(i)，并将平辊机架工作辊的窜辊位置T(i)和弯辊力值Fj(i)输出至板形控制系统的一级基础自动化控制系统来执行；所述j为平辊机架的编号。
文档编号B21B28/02GK102755996SQ20121016342
公开日2012年10月31日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者吴峥, 周政, 张敏, 李东宁, 杨孝鹤, 林绍峰, 毕国喜, 王文广, 艾矫健, 赵继武 申请人:首钢京唐钢铁联合有限责任公司