专利名称：一种用于对多机架后精轧单元进行控制的方法
技术领域：
本发明涉及精轧机组轧制控制方法，更具体地，是一种用于对多机架后精轧单元进行控制的方法。
背景技术：
在用于生产带钢的连续型热轧轧钢机中，带钢板坯在加热炉中被加热，随后在轧钢机的粗轧段进行压轧，而后被引向轧钢机的精轧段。精轧段用于将带钢板坯轧制成具有预定规格和规定公差的成品带钢，包括分别具有多个机架的前精轧单元和后精轧单元，通常，前精轧单元包括三至四个机架，而后精轧单元包括三个机架。钢铁企业的热轧轧钢机生产线对于成品带钢的表面质量，特别是热轧重点品种以及高附加值产品都有较高要求，例如热轧酸洗板品种，其用于压缩机、热水器以及汽车等行业，对表面质量要求极高，不允许存在超出标准规定的缺陷，否则将严重影响产品的质量和功能。消除所谓的“精轧周期辊印”，是热轧钢表面质量控制的重中之重，这也是目前热轧区域表面质量缺陷中比重最大的一部分。“精轧周期辊印”，是指由于后精轧单元机架的工作辊表面受损或者粘钢，而导致对后续轧制的带钢表面留下印记。该表面缺陷的主要形貌为凸块或凹坑的形式。工作辊表面受损或粘钢的最主要原因是“轧破”或“甩尾”现象。 “轧破”或“甩尾”是指带钢尾部在轧制过程时，由于宽度方向延伸不均勻，而导致带钢与导板(即轧机上的导卫装置)严重刮擦飞起或破损、崩断的现象。飞起或破损的带钢打击到轧辊都容易引起轧辊表面受损，若轧辊表面受损后继续轧制，则会在带钢表面产生上述缺陷。为避免上述缺陷，通常有两种解决方案。一种解决方案是减少“轧破”和“甩尾”现象的发生，例如温度控制、调平控制、导板控制等。但是，由于带钢尾部稳定性控制影响因素多、轧制速度快、干预时间有限的特点，带钢尾部甩尾、轧破现象难以完全避免，并且随着薄规格带钢轧制量和轧制难度的增加，轧破、甩尾现象发生的概率将会越来越高。另一种解决方案是临时更换受损的工作辊，但该方案可导致生产中断，造成中间坯和回炉坯的产生，从而造成效率的降低和燃耗的增加，另外，工作辊的更换对带钢的质量控制也带来了困难。因此，需要一种新的控制方法，通过防止热轧带钢的尾部对轧辊造成损伤来减少精轧周期压痕缺陷。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，以防止热轧带钢的尾部对轧辊表面造成的上述损伤。为达到该目的，本发明的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，包括a.在所述带钢板坯未到达所述前精轧单元的最后一个机架时，将所述后精轧单元各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度定为初始辊缝宽度的步骤，其中，所述第一机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S1，所述第二机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S2，所述第三机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S3 ；b.当所述带钢板坯的尾部离开所述前精轧单元时，同时对所述后精轧单元各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度进行增加的步骤，该步骤包括对所述第一机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第一抬升速度V1进行增加，直至所述带钢板坯的尾部离开所述第一机架时结束，并且V1 = K^S1，其中，K1为第一抬升系数；对所述第二机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第二抬升速度V2进行增加，直至所述带钢板坯的尾部离开所述第二机架时结束，并且V2 = K2*S2，其中，κ2为第二抬升系数；对所述第三机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第三抬升速度V3进行增加，直至所述带钢板坯的尾部离开所述第三机架时结束，并且V3 = K3*S3，其中，K3为第三抬升系数。优选地，所述Si、S2, S3的范围为0-22mm。优选地，当所述成品带钢的预定厚度小于2. 6mm时，所述S1, S2, S3范围为0_5mm。优选地，当所述成品带钢的预定厚度不小于2. 6mm，所述S1, S2, S3范围为2_22mm。优选地，所述Ki、K2、K3的范围为0彡K1彡0. 5，0彡K2彡0. 5，K3彡0. 05。利用本发明的方法，可有效地防止热轧带钢尾部对轧辊表面造成损伤，同时确保了对带钢质量的控制，并且不必更换工作辊，进而避免了后续的一系列影响，因此可提高产能，节约能耗以及减少质量损失。
图1为轧钢机精轧段的示意图；图2为本发明的流程图；图3是图2中步骤S200的更具体的流程图。
具体实施例方式如图1所示，是轧钢机精轧段的示意图，精轧段包括分别具有多个机架的前精轧单元100以及后精轧单元200。其中前精轧单元100包括三至四个机架，本实施方式中，前精轧单元包括四个机架；后精轧单元200包括三个机架，分别为第一机架、第二机架、第三机架。上述各机架分别包括具有上轧辊和下轧辊的一对工作辊，用于对带钢板坯进行轧制。 对于后精轧单元200的各机架而言，第一机架包括上轧辊211和下轧辊212，第二机架包括上轧辊221和下轧辊222，第三机架包括上轧辊231和下轧辊232。前精轧单元100对经过粗轧的板坯进行轧制后，板坯进一步送入后精轧单元200进行进一步轧制，并最终形成成品带钢。针对本发明的试验表明，预防轧破、甩尾后对轧辊的损伤和减轻粘钢的程度，可减少精轧周期内精轧钢辊印的出现。而轧辊损伤和粘钢程度，与轧制压力的大小直接相关，轧破、甩尾主要发生在后精轧单元200，对该后精轧单元200内的第一机架、第二机架和第三机架都有影响，而第三机架影响最大。基于上述考虑，可通过降低后精轧单元200内各机架的辊间轧制压力的方法，来实现预防轧辊损伤和减轻粘钢程度的目的。
进一步地，轧制压力的降低以及降低幅度，可通过辊缝间宽度的加宽，或者说辊缝上抬来实现。考虑到各机架秒流量的匹配，可使辊缝上抬速度和设定辊缝进行相关，通过一定的系数进行调节。基于上述原理，结合图2，本发明的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，包括下列步骤首先，在步骤SlOO中，在带钢板坯未到达多机架前精轧单元100的最后一个机架 (即前精轧单元的末端机架)时，将后精轧单元200各机架上轧辊211、221、231和下轧辊 212、222、232之间的辊缝宽度定为初始辊缝宽度。其中，第一机架的上轧辊211和下轧辊 212之间的初始辊缝宽度为S1，第二机架的上轧辊221和下轧辊221之间的初始辊缝宽度为&，第三机架的上轧辊231和下轧辊232之间的初始辊缝宽度为&。具体地，当一个轧制周期开始时，带钢板坯经粗轧处理后，进入前精轧单元100进行进一步精轧处理，而在带钢尾部未到达多机架前精轧单元100的最后一个机架、也即在到达后精轧单元200的第一机架之前，对后精轧单元200三个机架的上轧辊和下轧辊之间的宽度S1, S2, S3进行初始设定。S1, S2, S3可根据成品带钢的各种规格参数，例如厚度、宽度参数来进行设定。在具体的轧制流程中，S1, S2, S3范围为0到22mm，优选地，对于预定厚度小于2. 6mm成品带钢，S1, S2, S3范围一般为0_5mm，对于预定厚度不小于2. 6mm成品带钢， SijS2jS3范围一般为2-22mm。三个初始宽度S1A2A3的设定是由模型自动计算生成并通过计算机系统下发到执行机构，进而由执行机构来完成的，以保证成品厚度尺寸满足轧制带钢的预定要求。所述执行机构，可以是常规使用的对轧辊进行抬升和下降的传统装置。然后，在步骤S200中，当带钢板坯的尾部离开多机架前精轧单元100的最后一个机架时，对后精轧单元200各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度进行增加(该辊缝宽度增加的操作，也称为“辊缝上抬”)。辊缝上抬的操作，可通过已有轧机压系统的执行机构中的液压缸动作来实现。更具体地，参考图3，步骤S200进一步包括在步骤S210中，对第一机架的上轧辊111和下轧辊112之间的辊缝宽度依照第一抬升速度V1进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第一机架时结束，抬升速度V1 = KjS1，其中，K1为第一抬升系数。优选地，K1的范围为0彡K1彡0. 5。在步骤S220中，对第二机架的上轧辊221和下轧辊222之间的辊缝宽度依照第二抬升速度V2进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第二机架时结束，并且V2 = K2*S2，其中，κ2 为第二抬升系数。优选地，K2的范围为0彡K2彡0. 5。在步骤S230中，对第三机架的上轧辊231和下轧辊232之间的辊缝宽度依照第三抬升速度V3进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第三机架时结束，并且V3 = K3*S3，其中，κ3 为第三抬升系数。优选地，K3的范围为K3彡0. 05。以下结合具体的实施例，对本发明的流程进行更详细说明。实施例1本实施例中，预成型的带钢厚度为1. 6mm,宽度为900mm，钢种采用Α ~4424Α1。首先，在带钢板坯未到达前精轧单元的最后一个机架时，将后精轧单元第一机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为S1 = 2. 1mm，将第二机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为& = 1. 7mm，将第三机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为为S3 = 1. 6mmο
然后对第一机架、第二机架和第三机架进行的上轧辊和下轧辊进行抬升操作，在抬升操作前，将第一、第二和第三抬升系数K1, K2, K3分别设定为=K1 = 0. 15，K2 = 0. 13，K3 =0. 10。进行抬升操作的具体步骤为对第一机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第一抬升速度V1进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第一机架时结束，该实施例中，V1 = K1^S1 = 0. 15*2. 1 = 0. 315mm/ s (毫米/秒)。抬升时间为0.8s左右。对第二机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第二抬升速度V2进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第二机架时结束，该实施例中，V2 = K2^S2 = 0. 13*1. 7 = 0. 221mm/ s。抬升时间为1.4s左右。对第三机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第三抬升速度V3进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第三机架时结束，该实施例中，V3 = K3^S3 = 0. 10*1. 6 = 0. 160mm/ s。抬升时间为1.9s左右。当尾部离开第三机架后，该周期抛钢、轧制流程结束。实施例2本实施例中，预成型的带钢厚度为2. 02mm，宽度为1200mm，钢种采用DTM27A1。首先，在带钢板坯未到达前精轧单元的最后一个机架时，将后精轧单元第一机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为S1 = 2. 4mm，将第二机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为& = 2. 1mm，将第三机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为为& = 2. 05mm。然后对第一机架、第二机架和第三机架进行的上轧辊和下轧辊进行抬升操作，在抬升操作前，将第一、第二和第三抬升系数K1, K2, K3分别设定为=K1 = 0. 13，K2 = 0. 11，K3 =0. 09。进行抬升操作的具体步骤为对第一机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第一抬升速度V1进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第一机架时结束，该实施例中，V1 = K1^S1 = 0. 13*2. 4 = 0. 312mm/ s (毫米/秒)。抬升时间为0.8s左右。对第二机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第二抬升速度V2进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第二机架时结束，该实施例中，V2 = K2^S2 = 0. 11*2. 1 = 0. 231mm/ s。抬升时间为1.4s左右。对第三机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第三抬升速度V3进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第三机架时结束，该实施例中，V3 = K3^S3 = 0. 09*2. 05 = 0. 185mm/ s。抬升时间为1.9s左右。当尾部离开第三机架后，该周期抛钢、轧制流程结束。实施例3本实施例中，预成型的带钢厚度为2. 5mm,宽度为1400mm，钢种采用AT4590A1。首先，在带钢板坯未到达前精轧单元的最后一个机架时，将后精轧单元第一机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为S1 = 3. 2mm，将第二机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为& = 2. 5mm，将第三机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度设定为为& = 2. 3mm。然后对第一机架、第二机架和第三机架进行的上轧辊和下轧辊进行抬升操作，在抬升操作前，将第一、第二和第三抬升系数K1, K2, K3分别设定为=K1 = 0. 11，K2 = 0. 10，K3 =0. 08。进行抬升操作的具体步骤为对第一机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第一抬升速度V1进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第一机架时结束，该实施例中，V1 = K1^S1 = 0. 11*3. 2 = 0. 352mm/ s (毫米/秒)。抬升时间为0.8s左右。对第二机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第二抬升速度V2进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第二机架时结束，该实施例中，V2 = K2^S2 = 0. 10*2. 5 = 0. 250mm/ s。抬升时间为1.4s左右。对第三机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第三抬升速度V3进行增加，直至带钢板坯的尾部离开第三机架时结束，该实施例中，V3 = K3^S3 = 0. 08*2. 3 = 0. 184mm/ s。抬升时间为1.9s左右。当尾部离开第三机架后，该周期抛钢、轧制流程结束。在上述各实施例的抬升操作中，后精轧单元各轧辊的抬升操作，可能会导致带钢尾部的厚度偏厚，但是，由于本发明中对三个抬升系数的合理设置以及速度控制，可将带钢尾部厚度变厚的距离限制在允许范围之内，以保证在去除尾部的容许长度后能够满足质量要求。热连轧的特点决定了在通常的生产工序中会产生尾部失张，这必然会产生尾部厚度超出公差的情况，因此目前的标准规定，容许头尾超差(即容许可切除的长度)为20m。而采用本发明，对尾部厚度有影响的部分小于10m。另外，成品带钢在后续工序中生产时由于板形、表面等多种因素，也会将带钢尾部切除，切除的部分大于尾部厚度超差部分。因此，本发明的轧辊抬升操作，不会对成品带钢在厚度方面的控制带来影响。其次，后精轧单元各轧辊辊缝的变化，可能会导致机架间张力的变化，因此可能导致机架间拉钢而使得带钢宽度拉窄。利用本发明，该拉窄部位在尾部IOm之内，拉窄的概率在0.3%左右，因此可以采用尾部切除的方法对带钢的宽度要求进行控制。并且由于上述原因，本发明优选地适用于具有一定强度的钢种(例如热轧硬度组> 3)。通过上述分析可以看出，本发明对减少成品带钢中精轧压痕产生这一技术问题的解决，是通过保护带钢尾部对轧辊的损伤的方式(即对后精轧单元中第一、第二及第三机架内轧辊大幅抬升)来实现的，而该技术领域中通常采取减少轧破、甩尾的常规控制方法， 忽略了轧辊受损这一环节。同时常规认为辊缝的大幅主动上抬，会导致成品厚度、板形和机架之间张力变化，更容易使带钢拉窄或拉断，因此不会采取本发明的方式。采用本发明的方法，通过对轧辊抬升的专门控制，可在有效保证带钢其它方面质量的同时，预防、减轻了带钢尾部对轧辊的损伤，有效减少带钢精轧周期辊印的产生。因此采用本发明的方法，突破了该领域的常规思路和技术偏见，并产生了预想不到的技术效果。综上所述，本发明的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，可预防带钢尾部对轧辊的损伤，减少带钢精轧周期辊印这一质量问题，从而有效提高了热轧带钢表面质量; 同时，本发明通过降低带钢尾部轧制压力的方法，降低了带钢尾部轧制时的轴向力，减少了轧破、甩尾发生的概率和程度，提高了生产的稳定性；并且，本发明通过降低带钢尾部轧制压力减轻了带钢尾部冷点或破损带钢对轧辊的冲击和损伤，从而减少了精轧周期辊印缺陷；另外，本发明可在有载的状态下快速地对轧辊辊缝进行调整，并通过预防精轧工作辊的受损，减少了临时更换工作辊的次数，进而提高了生产效率和小时产量，降低了工作辊辊耗；最后，本发明还能够减少中间坯、回炉坯的发生量，减少了质量损失，降低了能耗损失。
权利要求
1.一种用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，所述多机架后精轧单元包括分别具有上轧辊和下轧辊的第一机架、第二机架以及第三机架，用于接收经多机架前精轧单元轧制后的带钢板坯，并对经所述前精轧单元轧制过的带钢板坯进行进一步轧制后，形成成品带钢，其特征在于，所述方法包括a.在所述带钢板坯未到达所述前精轧单元的最后一个机架时，将所述后精轧单元各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度设定为初始辊缝宽度的步骤，其中，所述第一机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S1,所述第二机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为&，所述第三机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为&；b.当所述带钢板坯的尾部离开所述前精轧单元时，同时对所述后精轧单元各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度进行增加的步骤，该步骤包括对所述第一机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第一抬升速度V1进行增加，直至所述带钢板坯的尾部离开所述第一机架时结束，并且V1 = K^S1,其中，K1为第一抬升系数；对所述第二机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第二抬升速度V2进行增加，直至所述带钢板坯的尾部离开所述第二机架时结束，并且V2 = K2*S2，其中，K2为第二抬升系数；对所述第三机架的上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度依照第三抬升速度V3进行增加，直至所述带钢板坯的尾部离开所述第三机架时结束，并且V3 = K3*S3，其中，K3为第三抬升系数。
2.根据权利要求1所述的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，其特征在于，所述Si、S2, S3的范围为0-22mm。
3.根据权利要求2所述的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，其特征在于，当所述成品带钢的预定厚度小于2. 6mm时，所述S1, S2, S3范围为0_5mm。
4.根据权利要求2所述的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，其特征在于，当所述成品带钢的预定厚度不小于2. 6mm，所述S1, S2, S3范围为2_22mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，其特征在于，所述KpKyK3的范围为0彡K1彡0. 5，0彡K2彡0. 5，K3彡0. 05。
全文摘要
本发明公开了一种用于对多机架后精轧单元进行控制的方法，包括a.在所述带钢板坯未到达所述前精轧单元的最后一个机架时，将所述后精轧单元各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度定为初始辊缝宽度的步骤，其中，所述第一机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S1，所述第二机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S2，所述第三机架的上轧辊和下轧辊之间的初始辊缝宽度为S3；b.当所述带钢板坯的尾部离开所述前精轧单元时，同时对所述后精轧单元各机架上轧辊和下轧辊之间的辊缝宽度进行增加的步骤。利用本发明的方法，可有效地防止热轧带钢尾部对轧辊表面造成损伤。
文档编号B21B37/72GK102581034SQ20111002016
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者孙彤彤, 张先念, 张志超, 王军, 陈炎敏 申请人:宝山钢铁股份有限公司