一种中厚板轧制及输送速度的控制方法_2

文档序号:9462323阅读:来源:国知局
置的控制系统Cla, Cla负责把钢板运行速度图转换成控制冷却装的传动电机Ma和钢板移动所覆盖的各辊道组 传动电机M的实时电机转速控制指令以及预矫直机传动电机队的实施电机转速控制指令, 并且根据安装在控制冷却装置后面的测温仪表的测量温度,实时调整Ma、和钢板移动所 覆盖的各辊道组传动电机M的实时电机转速控制指令,进行反馈控制。控制冷却装置的二 级控制系统C2a中冷却数学模型预先计算的速度图较复杂,由于本发明技术方案中主要关 心速度图中的开始冷却的速度Vast,可简化示意如下图7 (详细请见《中国中厚板轧制技术 与装备》,第10. 5节控冷数学模型)。
[0028] 图7控制冷却过程的钢板运行的速度图。
[0029] 在图7中,当钢板的头部经过辊道上的第二交接点后,为Al时刻,触发各辊道组和 预矫直机传动电机输入信号的切换,开始进入预矫直机和控制冷却装置联合运行的模式, 执行的运行速度图为控制冷却装置的二级控制系统的冷却数学模型计算的运行图,钢板覆 盖的各辊道组和预矫直机的钢板运行速度由\调速到Vast。A2时刻钢板进入控制冷却装 置开始冷却,此时的速度为Vast,即开始冷却时的钢板速度。
[0030] 钢板平稳运行一段时间后,在A3时刻开始缓慢加速运行,直到A4时刻钢板离开控 制冷却装置,完成控制冷却过程,在A6时刻运行到热矫直机前的辊道上停止运动,准备开 始热矫直道次。上述的参数Vast、A2、A3、A4、A5等都由控制冷却装置的二级控制系统C2a中的冷却数学模型计算得到。此时,精轧机、辊道、预矫直机、控制冷却装置的速度控制相关 的控制单元的输入信号如图8,图中辊道组传动电机M接收的4路信号中的实线表示实际起 作用的输入信号,即电机M执行了此路信号中的实时电机转速控制指令,虚线表示当时未 起作用的输入信号。预矫直机电机I的两路输入信号中的实线表示实际起作用的输入信 号,虚线表示当时未起作用的输入信号。
[0031] 而本发明技术方案的目的是减少钢板从轧机输送到控制冷却装置过程中的温度 下降,所以从开始最后一个道次的轧制到钢板启动控制冷却,是本发明技术方案关心的过 程,有必要把整个过程中的自动化控制系统原有的钢板运行的速度图9给予完整呈现。
[0032] 图9显示从开始最后一个道次的轧制到钢板启动控制冷却的整个过程的钢板运 行的速度图。
[0033] 图9中的RT2时刻为钢板头部经过辊道上的第一交接点位置,触发钢板在控制冷 却装置前的辊道上降速的时刻点,Vrt为控制单元Cl给出的钢板匀速输送速度,VL是预矫 直机单独工作的预矫直过程的矫直速度,Ll是钢板进入预矫直机的时刻。
[0034] 检索中厚板轧机和辊道的速度控制相关的专利和其他公开文献后,没有发现以减 少钢板从轧机输送到控制冷却装置过程中的温度下降为目的的技术方案。
[0035] 例如,有一类技术方案关注的是解可逆轧机主传动电机和辊道电机的转动速 度匹配及确定辊道电机开始启动的合理时刻,简而言之,是精轧机和钢板移动所覆盖的 各辊道组传动电机之间的速度控制匹配协调。其较有价值的方案包括:西门子公司的 CN200780008900. 9《用于可逆轧机的运行方法》,提出了在可逆轧制过程中,如何确定与轧 机轧制速度图匹配的合理的节能的辊道组启动时刻,并给出了相应的可逆轧机的运行方法 和装置。上海梅山钢铁股份有限公司的CN201210083526. 1《辊道与轧机之间的速度自适应 控制》,通过辊道电机的负载力矩的自适应控制,用于辊道与轧机之间的速度力矩的匹配。 其他类似轧机和辊道电机之间匹配的速度控制方案,还包括日立公司的JP57-94415、东芝 公司的 JP60-127017。
[0036] 另一类技术方案是对可逆轧机的轧制过程的速度控制方法的改进,即对钢板轧制 速度图的改进。川崎制铁的JP2001-62503的技术方案的目的在于达到准确控制钢板在可 逆轧制中的道次完成后的钢板停止位置,方法是通过对轧制速度图的精微调整。川崎制铁 的US4232369A给出了可逆轧机轧制速度控制的电子计算机控制系统及控制方法。
[0037] 以上两类技术方案关心的是轧机与轧机附属辊道的速度控制细节,即关注图3中 Clf、C2f内部速度控制功能的设计与实现。
[0038] 比较之下,本发明技术方案关心的是从精轧机到控制冷却装置之间的整体的速度 控制方法,从而达到减少钢板输送温降的目的,如后述,本发明技术方案是建立在整体的自 动化控制系统之上的全线速度协调控制模块,从而指导C2f、Cl、C2L、C2a给出更合理的总 体的速度图。本发明技术方案关心的是从精轧机到控制冷却装置之间的整体的速度控制方 法。
[0039] 还有一类技术方案关注辊道电机本体的速度控制的完善,比如JFE公司的 JP2005-98828,提出了针对输送板形不良钢板的辊道电机异常力矩载荷的监控方法,即关 注图3中的Cl的改进和完善。
[0040] 其他,一类技术方案是对于辊道组上安排两块及两个以上输运时的辊道速度控制 方案,重点是减少钢板与钢板之间的距离,从而提高生产节奏,但是同时需要防止钢板之间 发生碰撞,出现生产事故。具体的技术方案包括:宝山钢铁股份有限公司的CN103372572 《一种提高粗轧轧机轧制节奏的控制方法》,根据板坯头尾检测装置,设置防止板坯碰撞的 条件,减少辊道上板坯之间的距离。川崎制铁的W00056476,通过增加摄像头,防止钢板之间 碰撞。这类技术方案与本发明技术方案的关注点完全不同,本发明技术方案改善的生产过 程为精轧机轧制完成到开始控制冷却之间的过程,由于钢板在控制冷却装置中的运行速度 通常比最大轧制速度小的多,根本不具备多块钢等待进入控制冷却装置的前提条件,所以 无可比性。
[0041] -类技术方案是针对开始冷却温度的控制的技术方案,这与本发明技术方案 的关注点相同,但考察这些技术方案会发现,除了前面已介绍的日本JFE公司的专利 JP4935420,该技术方案的核心是增加钢板保温罩装置,减少输出过程中的钢板温降。其他 控制手段都是通过增加冷却手段的方法,降低钢板温度,从而增大钢板轧制完成时的温度 与开始冷却时的温度之差。这与本发明技术方案的出发点南辕北辙,无需比较,如JFE公司 的JP2005-979、日立公司的CN102000703《热轧机出侧温度控制装置及控制方法》。
[0042] 另外,宝山钢铁股份有限公司的CN101745549《一种热连轧带钢进钢温度的控制 方法》是通过调整热轧粗轧机和精轧机之间的中间辊道速度,对带钢的精轧入口温度进行 控制。该专利是采用动态变规格的思路,对热轧产品品种规格进行分类,在对每种规格给定 出从粗轧机到精轧机的除中间辊道以外的各设备(包括预矫直、中间加热器、剪切机、除鳞 箱)的较窄的速度设定范围,根据粗轧机出口测量到的中间坯温度和期望的精轧入口温度 (经验值),计算出中间坯在除中间辊道以外的各设备区段的温降,从而估算出在中间辊道 的停留时间,进而确定中间辊道速度。
[0043] 该技术方案与本发明技术方案的共同之处在于在已知钢板输送过程的开始温度、 期望结束温度以后,对整体的速度图的进行考量,选择合适的速度制度。
[0044] 然而,该技术方案与本发明技术方案的不同之处在于:
[0045] 一是产线类型和控制对象的不同,该技术方案的控制对象是在布置有粗轧机、中 间辊道、预矫直机、中间加热器、剪切机、除鳞箱的热轧带钢生产线上的输送中间坯的中间 辊道,本发明技术方案的控制对象是布置有精轧机、辊道、预矫直机、控制冷却装置的中厚 板生产线的精轧机、辊道、预矫直机、控制冷却装置,即该技术方案的控制输出为作为单体 设备的中间辊道的速度,比较之下,本发明技术方案的控制输出为精轧机最后道次轧制过 程、辊道输运过程的整体协调的速度运行图、预矫直机的速度运行图以及控制冷却装置开 始进钢前的速度控制;
[0046] 二是控制目的的不同,该技术方案的目的是确保合适的精轧进钢温度经验值,既 不能过低,导致两相区轧制,又不能过高,导致氧化铁皮过厚,所以目标温度区间为900~ 1050摄氏度之间,本发明技术方案需要确保的TMCP工艺的冷却开始温度,温度区间低的 多,在600~850摄氏度之间,要求尽量减少输运过程温降;
[0047] 三是具体技术方案不同,该技术方案主要是确定中间辊道速度切换点并选择合适 的中间辊道速度,本发明技术方案是改变精轧机最后轧制道次的速度运行图,以最大轧制 速度抛钢,并以同样的速度开始辊道输运过程,乳机的最大轧制速度等运行速度图参数由 新增的速度整体协调模块给出,同时还协调优化预矫直机和控制冷却装置的速度匹配。 [0048] 另外,该技术方案存在的实际缺陷在于中间坯加速、降速过程过多,容易造成辊道 与中间坯下表面之间产生滑动,给中间坯下表面带来划痕。本发明技术方案的创新点在于, 一是整体协调的速度运行图可以最大限度的发挥装备的潜力,最大限度的减少输运过程中 的钢板温降;二是尽可能少的运行加速、降速过程的运行速度图,可以减少高速转动的辊道 电机力矩负载过大的危险,也减少钢板下表面与辊道之间滑动造成的钢板表面划痕。
[0049] 综上所述,现有技术:把钢板从最后轧制道次轧制完成到开始控制冷却的生产过 程,划分成了独立的轧制过程、辊道输运过程、预矫直过程、控制冷却过程,分别对应不同的 速度控制单元,每个单元独自按照本单元的钢板运行图进行速度控制(运行图具体请见图 4、图7及图9),前工序过程的控制不会考量后工序的温度要求,更没有对整体的速度图的 进行考量,看是否能够到达产品设计的工艺参数要求。即轧制过程、钢板输运过程的速度控 制根本不考虑钢板在进入控制冷却装置时的冷却开始温度是否合乎TMCP工艺参数要求。
[0050] 现有技术对应的钢板运行的速度图如图16。
[0051] 现有技术的不足之处是:近年来,在降低产品成本的压力下,产品设计工程师在 尽可能降低中厚板中的微合金含量条件下,提出了越来越苛求的TMCP工艺参数,对有些产 品而言,根据产品成分和性能要求设计输出的精轧终轧温度和冷却开始温度的数值之差偏 小。而现有中厚板产线常见的钢板输运控制方法,造成钢板从精轧机到控制冷却装置之间 的实际温降大于采用TMCP工艺的有些产品的设计输出要求。现有技术方案未能充分满足 对应的要求,或现有技术方案未能以最经济的成本、简便、优化的途径及工艺充分满足对应 的要求。

【发明内容】

[0052] 本发明技术方案的目的是对于按照精轧机、预矫直机、控制冷却装置布置的具备 自动化控制系
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1