一种中厚板轧制过程中侧弯的推床自动检测及控制方法与流程

本发明属于中厚板及宽厚板轧制技术领域，具体的说是一种利用推床自动检测侧弯并通过轧辊倾斜对其进行消除的中厚板轧制过程中侧弯的推床自动检测及控制方法。

背景技术：

侧弯是中厚板及宽厚板轧制中最常见的一种缺陷，侧弯一旦发生，轻则增大切变量，影响成材率，重则发生刮框事故，导致停机。

侧弯一般通过轧辊倾斜调节轧件两侧压下量进行抑制(轧制现场称之为轧辊倾斜量)，但是前提是需要先检测到侧弯发生的程度，侧弯的程度可以通过侧弯曲率表示，也可以通过侧弯的曲率半径表示，一般没有检测手段，所以实际控制中基本靠人眼识别，手动调节轧辊倾斜量。采取人工模式控制侧弯，有以下几种缺陷或者不足：(1)影响生产节奏，因为发生镰刀弯后，必须将钢板停下来，然后手动调整相关参数，比较耽搁时间；(2)影响产品质量，由于轧制过程中耽搁了时间，所以终轧温度难以保证，由于钢温偏低，钢板的板形也可能更差，甚至出现钢温过低，轧制无法完成，以至于最后两个道次直接放弃的情形，这种情况下，产品厚度不达标，基本改判库存；(3)影响安全由于操作工人高度紧张，有可能会按错按钮甚至输入错误的参数，导致不可预测的后果；(4)控制效果不稳定，有经验的操作员控制效果可能优良一些，没有经验的操作员，控制效果可能差的多，产品质量忽高忽低，波动较大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种中厚板轧制过程中侧弯的推床自动检测及控制方法，可以自动检测侧弯并通过轧辊倾斜对其进行消除。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种中厚板轧制过程中侧弯的推床自动检测及控制方法，包括以下步骤：

㈠判断当前轧制道次是否属于后六个道次，若是则进入下一步骤，若否，则重新判断；

㈡采用传感器检测得到的推床开口度为m，检测钢板宽度为b，通过公式(1)：

δc＝m-b(1)

计算侧弯量δc，侧弯量δc为推床的长度l对应的弓形量；

㈢根据δc，通过公式(2)：

求侧弯曲率半径r；

㈣假设轧件发生侧弯后，其中心部位的厚度为h，且凸度为c，设轧件两侧厚度偏差为δh，导致了曲率半径为r的侧弯，设轧件的宽度为b，并假设在轧件内侧和外侧各取宽度为db的等体积单元，则由体积守恒可得公式(3)：

对式(3)化简可得公式(4)：

由于凸度c相对于h来说，是一个微小量，故舍去c可得公式(5)：

通过公式(5)计算轧件两侧厚度偏差为δh；

㈤设置轧辊倾斜量为δh/2，消除侧弯；为了消除侧弯，一般采用agc液压功能，使轧辊倾斜，由于轧辊倾斜是以中心为轴线，会有一个跷跷板效果，所以轧辊倾斜量为0.5δh。

本发明的有益效果是：本发明在中厚板轧制过程中根据推床进行侧弯的自动检测，以及对侧弯进行抑制自动控制，可以自动检测侧弯并通过轧辊倾斜对其进行消除。本发明的方法具有以下几个优点：(1)提高生产效率，因为为了使轧件对中，每个道次轧制前，侧导板本来就需要夹一下钢板，借此机会存储一下侧导板的开口度m，所有的计算都是在瞬间完成的，随后轧辊倾斜直接执行，因此对轧制节奏没有影响，节省了时间，提高了生产效率；(2)控制效果更加稳定，该类自动控制由于避开了侧弯的人工目测识别，因此避开了人工控制参数的随意性，其控制效果将不再受制于操作员的经验；(3)提高了产品质量，减少产品不合格率由于减少了控制镰刀弯的参数设置时间，因此可以保证终轧温度，对产品的性能和尺寸控制精度均有益处。

附图说明

图1为根据推床进行侧弯发生程度的自动检测示意图。

图2所示为根据侧弯量δc求侧弯曲率半径的求解示意图。

图3为侧弯的曲率半径与轧件两侧厚度偏差的关系分析示意图。图中，右上角为界面放大示意图。

图4是本发明侧弯的推床自动检测及自动控制流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种中厚板轧制过程中根据推床进行侧弯的自动检测，以及根据agc对侧弯进行抑制的自动控制方法。该方案包括侧弯量的推床自动检测分析、侧弯的曲率半径的计算、侧弯曲率半径与轧件两侧厚度偏差的关系分析等三个主要步骤。具体为：

㈠侧弯量的推床自动检测：

如图1所示为根据推床进行侧弯发生程度的自动检测示意图。图中，δc为侧弯量，这里其意义为推床的长度(设为l)对应的弓形量。

如图1，设某个道次，采用传感器检测得到的推床开口度为m，此时钢板宽度为b，则可知δc为，

δc＝m-b(1)

㈡侧弯曲率半径的计算：

在δc已知后，如图2所示为根据δc求侧弯曲率半径的求解示意图。根据图2，可以通过解直角三角形，求的侧弯的曲率半径r为，

㈢侧弯曲率半径与轧件两侧厚度偏差的关系：

如图3所示为侧弯的曲率半径与轧件两侧厚度偏差的关系分析示意图。图中，右上角为界面放大示意图。

如图3所示，假设轧件发生侧弯后，其中心部位的厚度为h，且凸度为c，设轧件两侧厚度偏差为δh，导致了曲率半径为r的侧弯，设轧件的宽度为b，并假设在轧件内侧和外侧各取宽度为db的等体积单元，则由体积守恒可得，

对式(3)化简可得，

由于凸度c相对于h来说，是一个微小量，故舍去c可得，

㈣侧弯自动消除的轧辊倾斜量：

为了消除侧弯，一般采用agc液压功能，使轧辊倾斜，由于轧辊倾斜是以中心为轴线，会有一个跷跷板效果，所以轧辊倾斜量为0.5δh。

图4是侧弯的推床自动检测及自动控制流程图。由于一般侧弯发生在后几个道次，所以从倒数第六个道次开始，每个道次均进行检测及控制。具体控制为：

⑴判断当前道次是否属于后六个道次；

⑵读取推床开口度m；

⑶读取轧件宽度b；

⑷计算δc＝m-b；

⑸计算侧弯曲率半径r＝0.5δc+l²/(8δc)；

⑹计算δh＝bh/r；

⑺计算轧辊倾斜量＝δh/2；

⑻终止。

如某道次轧制中，推床开口度m为3520mm，轧件宽度b为3500mm，则可知δc＝20mm；设侧导板长度l为6000mm，则由公式(2)可得，r＝225010mm；设轧件道次厚度h为20mm，将r带入公式(5)可得，δh＝0.31，因此轧辊倾斜量为0.15mm。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。