一种防止带钢跑偏的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种防止带钢跑偏的方法及装置，所述方法包括：接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量；接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢与所述清洗段辊系的包角处于稳定状态；其中，所述转向辊与所述沉没辊为双螺旋辊型；如此，通过优化沉没辊以及转向辊凸度、表面构造、引入张力速度因子以及建立清洗段碱液良性循环体统来解决高速运行的带钢在清洗段跑偏的技术问题。
【专利说明】
一种防止带钢跑偏的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种防止带钢跑偏的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在钢铁冶炼过程中，连续退火机炉是冷乳带钢生产的重要环节，包括:预脱脂(碱 喷洗+碱刷洗），电解脱脂、刷洗及喷淋漂洗过程，具体地是通过一定浓度的碱液采用物理化 学及电解的方法除去带钢表面的油和杂质，然后再用清水漂洗去除残留的碱液，为工艺段 做好准备。
[0003] 但是随着市场的不断开拓，产品需求量越来越大，连续退火机炉机组运行速度不 断提高，但是随着机组运行速度的提高，由于带钢与机组之间的摩擦力减小等原因导致在 清洗段过程中造成带钢跑偏现象，从而导致产品质量下降。
[0004] 基于此，目前亟需一种能够防止带钢跑偏的方法及装置，以能在增大带钢产品数 量的同时保证产品质量。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种防止带钢跑偏的方法及装 置，用于解决现有技术中，在生产带钢中，克服在清洗段中带钢跑偏的技术问题。
[0006] 本发明提供一种防止带钢跑偏的方法，所述方法包括：
[0007] 接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述凸度值降低所述辊系的气 缸纠偏量；
[0008] 接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢与所述清洗段辊系的包角处于 稳定状态;其中，
[0009] 所述转向辊与所述沉没辊为双螺旋辊型。
[0010] 上述方案中，所述方法还包括:根据预设的碱液参数控制所述碱液中的油含量，避 免产生泡沫。
[0011] 上述方案中，所述清洗段辊系包括:喷洗段转向辊、喷洗段沉没辊、电解清洗段转 向辊及电解清洗段沉没辊。
[0012] 上述方案中，所述喷洗段转向辊包括:第一转向辊、第二转向辊、第三转向辊、第四 转向辊及第五转向辊;其中，
[0013] 所述第二转向辑的凸度为2~8mm，所述第四转向辑的凸度为2~6mm。
[0014] 上述方案中，所述喷洗段沉没辊包括:第一沉没辊、第二沉没辊及第三沉没辊；其 中，
[0015] 所述第一沉没辊及所述第二沉没辊的凸度为2~8mm，所述第三沉没辊的凸度为2 ~4mm〇
[0016] 上述方案中，所述电解清洗段转向辊包括：第六转向辊、第七转向辊及第八转向 车昆;其中，所述第六转向辑的凸度为2~4_。
[0017] 上述方案中，所述电解清洗段沉没辊包括:第四沉没辊及第五沉没辊;其中，所述 第四沉没辊及所述第五沉没辊的凸度为2~4_。
[0018] 上述方案中，所述带钢的厚度为0.15 < h < 0.55mm，宽度为730 < w < 1280mm。
[0019] 本发明还提供一种防止带钢跑偏的装置，所述装置包括：
[0020] 接收模块，用于接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值及预设的张力值；
[0021] 确定模块，用于根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量、根据所述张力值确 保所述带钢与所述清洗段辊系的包角处于稳定状态;其中，所述转向辊与所述沉没辊为双 螺旋辊型。
[0022] 上述方案中，所述确定模块还用于根据预设的碱液参数控制所述碱液中的油含 量，避免产生泡沫。
[0023] 本发明提供了一种防止带钢跑偏的方法及装置，所述方法包括:接收清洗段辊系 中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量;接收预设的张 力值，根据所述张力值确保所述带钢与所述清洗段辊系的包角处于稳定状态;其中，所述转 向辊与所述沉没辊为双螺旋辊型；如此，通过优化沉没辊以及转向辊凸度、表面构造、引入 张力速度因子以及建立清洗段碱液良性循环体统来解决高速运行的带钢在清洗段跑偏的 技术问题。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例一提供的防止带钢跑偏的方法流程示意图；
[0025] 图2为本发明实施例而提供的防止带钢跑偏的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为了解决高速运行的带钢在清洗段跑偏的技术问题，本发明提供了一种防止带钢 跑偏的方法及装置，所述方法包括:接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述 凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量;接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢与 所述清洗段辊系的包角处于稳定状态;其中，所述转向辊与所述沉没辊为双螺旋辊型。
[0027] 下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
[0028] 实施例一
[0029] 本实施例提供一种防止带钢跑偏的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
[0030] 步骤110,接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述凸度值降低所述 车昆系的气缸纠偏量。
[0031] 本步骤中，为了提高清洗段辊系自纠偏能力，降低高速运行的带钢在清洗段的纠 偏量。根据辊效应原理，接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述凸度值降低 所述辊系的气缸纠偏量。
[0032] 具体地，如表1所示，所述清洗段辊系包括:喷洗段转向辊、喷洗段沉没辊、电解清 洗段转向辊及电解清洗段沉没辊。所述喷洗段转向辊包括:第一转向辊、第二转向辊、第三 转向辊、第四转向辊及第五转向辊;其中，所述喷洗段分为：1#喷洗段及2#喷洗段;所述第一 转向辊、第二转向辊及第三转向辊、设置在所述1#喷洗段包括;第四转向辊及第五转向辊设 置在2#喷洗段。
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 所述第一向辊、第三转向辊及第五转向辊为平辊;所述第二转向辊及第四转向辊 为凸度辑，且所述第二转向辑的凸度为2~8mm，所述第四转向辑的凸度为2~6mm。
[0036] 这里，所述喷洗段沉没辊包括:第一沉没辊、第二沉没辊及第三沉没辊;其中，所述 第一沉没辊及第二沉没辊设置在1#喷洗段，第三沉没辊设置在2#喷洗段。所述第一沉没辊、 第二沉没辊及第三沉没辊为凸度辊，所述第一沉没辊及所述第二沉没辊的凸度为2~8mm， 所述第三沉没辊的凸度为2~4mm。
[0037] 进一步地，所述电解清洗段转向辊包括:第六转向辊、第七转向辊及第八转向辊； 其中，所述第六转向辊为凸度辊，凸度为2~4_。所述第七转向辊及第八转向辊为平辊。
[0038] 所述电解清洗段沉没辊包括:第四沉没辊及第五沉没辊;其中，所述第四沉没辊及 所述第五沉没辊都为凸度辊，凸度为2~4_。
[0039] 实际应用中，对于0.20*882规格的带钢，清洗段通带速度在[500,650]，凸度辊在 第三纠偏辊0?03&带钢实际走偏量可以控制在[-26，+50.3]，而平辊的实际走偏控制在[_ 30，20 ];凸度辊在第四纠偏辊CPC4的走偏量控制在[-5.1，5.7 ]，而平辊走偏控制在[-3，5 ]。 [0040] 对于0.20*882规格的带钢，清洗段通带速度在[500,650]，凸度辊在CPC3a气缸纠 偏量控制在[-50.8，41.6]，而平辊的气缸纠偏量控制在[-97.3，46.3 ];凸度辊在CPC4优化 后气缸纠偏量控制在[-31.7，16.9 ]，而平辊气缸纠偏量控制在[-76，43.6 ]。
[0041 ]综上，凸度辊可以降低CPC3a与CPC4的气缸纠偏量，但带钢的实际走偏量却未降 低，并在550m/min时候，CPC3a开始跑偏。
[0042] 因此，为了进一步降低带钢实际走偏量，本实施例中通过优化沉没辊及转向辊表 面构造防止碱液中的油膜粘附在辊子表面降低辊子与带钢之间的摩擦系数。具体地，将部 分沉没辊及转向辊的辊面设置为双螺旋棍面，具体设置如表2所示。
[0043] 表 2
[0044]
[0045] 如表2所示，所述第一沉没辊、第二沉没辊、第三沉没辊、第五沉没辊及第七转向辊 的辊面为双螺旋沟槽结构。
[0046]步骤111，接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢与所述清洗段辊系的 包角处于稳定状态。
[0047] 本步骤中，当带钢运行速度低于350m/min时，带钢与辊子之间摩擦力减小的并不 明显，也就是说，带钢还可以处于正常运行状态。但是随着带钢运行速度的提高，沿着带钢 的法向离心力增大，相当于减小了带钢与辊子之间的摩擦力。具体地，在速度比较大的情况 下，保持带钢匀速运动所需的向心力增大，带钢与辊子的摩擦力减小。此时若不增加张力， 必然导致减小带钢与辊子的包角来维持所需的向心力。而包角越小，带钢越容易跑偏。 [0048]这里，就需要接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢与所述清洗段辊 系的包角处于稳定状态。所述张力值随着清洗段速度增大而增大。
[0049] 比如，选直径1000mm的沉没辑为分析对象，某规格带钢速度由350 m/min升高至 470m/min时，理论向心力应增加0.062KN，相当于有效张力降低0.062KN，该值作为速度因子 作用在带钢上。
[0050] 步骤112，根据预设的碱液参数控制所述碱液中的油含量，避免产生泡沫。
[0051] 本步骤中，由于1#喷洗槽体在生产中污染较快，经常产生大量的泡沫，该泡沫会大 大降低带钢与辊子之间的最大滑动摩擦力，导致带钢跑偏。
[0052]因此，为了避免产生大量泡沫，优化碱液参数，根据预设的碱液参数控制所述碱液 中的油含量。其中，所述碱液参数包括:废液排放量、消泡剂添加量及倒液阀门开度。具体 地，如表3所示：
[0053]表 3
[0054]
[0055] 如表3所示，所述碱液循环槽包括三个:第一碱液循环槽、第二碱液循环槽及第三 碱液循环槽;所述第一碱液循环槽的废液排放时间为开启30s，关闭100s ;消泡剂添加时间 为开启35s，关闭200s;倒液阀门开度时间为开启100s，关闭200s。所述第二碱液循环槽的废 液排放时间为开启l〇s，关闭300s;消泡剂添加时间为开启10s，关闭200s;倒液阀门开度时 间为开启100s，关闭200s。所述第三碱液循环槽的废液排放时间为开启10s，关闭500s;消泡 剂添加时间为开启l〇s，关闭500s。
[0056] 本实施例提供的防止带钢跑偏的方法，通过优化沉没辊以及转向辊凸度、表面构 造、引入张力速度因子以及建立清洗段碱液良性循环体统来解决高速运行的带钢在清洗段 跑偏的技术问题，有效防止高速运行的带钢在清洗段的跑偏，从而提高产品质量及产量。
[0057] 实施例二
[0058] 相应于实施例一，本实施例还提供了一种防止带钢跑偏的装置，如图2所示，所述 装置包括:接收模块21及确定模块22;其中，
[0059] 所述接收模块21用于接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值及预设的张力 值;所述确定模块22用于根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量、根据所述张力值确 保所述带钢与所述清洗段辊系的包角处于稳定状态。
[0060] 具体地，为了提高清洗段辊系自纠偏能力，降低高速运行的带钢在清洗段的纠偏 量。根据辊效应原理，所述接收模块21接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，所述确 定模块21根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量。
[0061] 具体地，如表1所示，所述清洗段辊系包括:喷洗段转向辊、喷洗段沉没辊、电解清 洗段转向辊及电解清洗段沉没辊。所述喷洗段转向辊包括:第一转向辊、第二转向辊、第三 转向辊、第四转向辊及第五转向辊;其中，所述喷洗段分为：1#喷洗段及2#喷洗段;所述第一 转向辊、第二转向辊及第三转向辊、设置在所述1#喷洗段包括;第四转向辊及第五转向辊设 置在2#喷洗段。
[0062] 表 1
[0063]
[0064] 所述第一向辊、第三转向辊及第五转向辊为平辊;所述第二转向辊及第四转向辊 为凸度辑，且所述第二转向辑的凸度为2~8mm，所述第四转向辑的凸度为2~6mm。
[0065] 这里，所述喷洗段沉没辊包括:第一沉没辊、第二沉没辊及第三沉没辊;其中，所述 第一沉没辊及第二沉没辊设置在1#喷洗段，第三沉没辊设置在2#喷洗段。所述第一沉没辊、 第二沉没辊及第三沉没辊为凸度辊，所述第一沉没辊及所述第二沉没辊的凸度为2~8mm， 所述第三沉没辊的凸度为2~4mm。
[0066] 进一步地，所述电解清洗段转向辊包括:第六转向辊、第七转向辊及第八转向辊； 其中，所述第六转向辊为凸度辊，凸度为2~4_。所述第七转向辊及第八转向辊为平辊。
[0067] 所述电解清洗段沉没辊包括:第四沉没辊及第五沉没辊;其中，所述第四沉没辊及 所述第五沉没辊都为凸度辊，凸度为2~4_。
[0068] 实际应用中，对于0.20*882规格的带钢，清洗段通带速度在[500,650]，凸度辊在 第三纠偏辊0?03&带钢实际走偏量可以控制在[-26，+50.3]，而平辊的实际走偏控制在[_ 30，20 ];凸度辊在第四纠偏辊CPC4的走偏量控制在[-5.1，5.7 ]，而平辊走偏控制在[-3，5 ]。 [0069] 对于0.20*882规格的带钢，清洗段通带速度在[500,650]，凸度辊在CPC3a气缸纠 偏量控制在[-50.8，41.6]，而平辊的气缸纠偏量控制在[-97.3，46.3 ];凸度辊在CPC4优化 后气缸纠偏量控制在[-31.7，16.9 ]，而平辊气缸纠偏量控制在[-76，43.6 ]。
[0070]综上，凸度辊可以降低CPC3a与CPC4的气缸纠偏量，但带钢实际走偏量却未降低， 并在550m/min时候，CPC3a开始跑偏。
[0071] 因此，为了进一步降低带钢实际走偏量，本实施例中通过优化沉没辊及转向辊表 面构造防止碱液中的油膜粘附在辊子表面降低辊子与带钢之间的摩擦系数。具体地，将部 分沉没辊及转向辊的辊面设置为双螺旋棍面，具体设置如表2所示。
[0072] 表 2
[0073]
[0074] 如表2所示，所述第一沉没辊、第二沉没辊、第三沉没辊、第五沉没辊及第七转向辊 的辊面为双螺旋沟槽结构。
[0075] 进一步地，当带钢运行速度低于350m/min时，带钢与辑子之间摩擦力减小的并不 明显，也就是说，带钢还可以处于正常运行状态。但是随着带钢运行速度的提高，沿着带钢 的法向离心力增大，相当于减小了带钢与辊子之间的摩擦力。具体地，在速度比较大的情况 下，保持带钢匀速运动所需的向心力增大，带钢与辊子的摩擦力减小。此时若不增加张力， 必然导致减小带钢与辊子的包角来维持所需的向心力。而包角越小，带钢越容易跑偏。 [0076]这里，所述确定模块22就需要接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢 与所述清洗段辊系的包角处于稳定状态。所述张力值随着清洗段速度增大而增大。
[0077]比如，选直径1000mm的沉没辊为分析对象，某规格带钢速度由350m/min升高至 470m/min时，理论向心力应增加0.062KN，相当于有效张力降低0.062KN，该值作为速度因子 作用在带钢上。
[0078] 另外，由于1#喷洗槽体在生产中污染较快，经常产生大量的泡沫，该泡沫会大大降 低带钢与辊子之间的最大滑动摩擦力，导致带钢跑偏。
[0079] 因此，为了避免产生大量泡沫，优化碱液参数，所述确定模块22还用于:根据预设 的碱液参数控制所述碱液中的油含量。其中，所述碱液参数包括:废液排放量、消泡剂添加 量及倒液阀门开度。具体地，如表3所示：
[0080] 表 3
[0081]
[0082] 如表3所示，所述碱液循环槽包括三个:第一碱液循环槽、第二碱液循环槽及第三 碱液循环槽;所述第一碱液循环槽的废液排放时间为开启30s，关闭100s ;消泡剂添加时间 为开启35s，关闭200s;倒液阀门开度时间为开启100s，关闭200s。所述第二碱液循环槽的废 液排放时间为开启l〇s，关闭300s;消泡剂添加时间为开启10s，关闭200s;倒液阀门开度时 间为开启100s，关闭200s。所述第三碱液循环槽的废液排放时间为开启10s，关闭500s;消泡 剂添加时间为开启l〇s，关闭500s。
[0083] 本实施例提供的接收模块21及确定模块22可以由该装置中的中央处理器(CPU， Central Processing Unit)、数字信号处理器（DSP，Digtal Signal Processor)、可编程逻 辑阵列（FPGA，Field Programmable Gate Array)、微控制单元（MCU，Micro Controller Unit)实现。
[0084] 本本实施例提供的防止带钢跑偏的装置，通过优化沉没辊以及转向辊凸度、表面 构造、引入张力速度因子以及建立清洗段碱液良性循环体统来解决高速运行的带钢在清洗 段跑偏的技术问题，有效防止高速运行的带钢在清洗段的跑偏，从而提高产品质量及产量。
[0085] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种防止带钢跑偏的方法，其特征在于，所述方法包括： 接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值，根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠 偏量； 接收预设的张力值，根据所述张力值确保所述带钢与所述清洗段辊系的包角处于稳定 状态;其中， 所述转向辊与所述沉没辊为双螺旋辊型。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:根据预设的碱液参数控制 所述碱液中的油含量，避免产生泡沫。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗段辊系包括:喷洗段转向辊、喷洗段 沉没辊、电解清洗段转向辊及电解清洗段沉没辊。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述喷洗段转向辊包括:第一转向辊、第二转 向辊、第三转向辊、第四转向辊及第五转向辊;其中， 所述第二转向辑的凸度为2~8mm，所述第四转向辑的凸度为2~6mm。5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述喷洗段沉没辊包括:第一沉没辊、第二沉 没辊及第三沉没辊;其中， 所述第一沉没辊及所述第二沉没辊的凸度为2~8mm，所述第三沉没辊的凸度为2~ 4mm 〇6. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解清洗段转向辊包括:第六转向辊、第 七转向辑及第八转向辑;其中，所述第六转向辑的凸度为2~4mm。7. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解清洗段沉没辊包括:第四沉没辊及 第五沉没辊;其中，所述第四沉没辊及所述第五沉没辊的凸度为2~4mm。8. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述带钢的厚度为0.15 < h < 0.55mm，宽度为 730 < w < 1280mm。9. 一种防止带钢跑偏的装置，其特征在于，所述装置包括： 接收模块，用于接收清洗段辊系中转向辊与沉没辊的凸度值及预设的张力值； 确定模块，用于根据所述凸度值降低所述辊系的气缸纠偏量、根据所述张力值确保所 述带钢与所述清洗段辊系的包角处于稳定状态;其中，所述转向辊与所述沉没辊为双螺旋 辊型。10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于根据预设的碱液参数 控制所述碱液中的油含量，避免产生泡沫。
【文档编号】C25F7/00GK105887111SQ201610294136
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】任伟超, 杨世勇, 郑晓飞, 王连庆, 刘宗发, 刘冰扬, 史云峰, 王晓广, 管红永, 李振, 张宝来, 张金臣, 许鹏程
【申请人】首钢京唐钢铁联合有限责任公司