专利名称：一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域的热轧侧导板控制方法，具体的说是一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法。
背景技术：
热轧卷形质量一直是热轧带钢产品质量的重要指标。而卷取来料情况正常与否是影响热轧成品带钢卷形质量的最重要的影响因素。主要因为卷取来料存在游动、镰刀弯时，将导致最终卷形出现错层、出边、豁边质量缺陷。目前，卷取卷钢过程中，侧导板的控制方法通常只有两种。一种是位置环控制，即侧导板始终处于位置环控制方式下，侧导板的开度设定为略大于带钢宽度值，控制过程中 不考虑侧导板实际受到的带钢对其产生的挤压力，且其开度一直保持不变；另一种是压力环控制，即带钢进入侧导板后，侧导板处于压力环控制方式下，侧导板的压力给定由控制系统设定，且操作工可以人工调整，控制过程中一直保持侧导板对带钢的作用力为设定压力，不考虑侧导板的实际位置。在以上两种方式下，如果卷取来料(带钢)存在游动、镰刀弯，第一种方式下，由于侧导板位置始终不变，这就会导致带钢对侧导板的挤压力越来越大，带钢容易产生豁边；第二种方式下，由于侧导板要始终保持压力的恒定，所以，当存在游动、镰刀弯的带钢对侧导板产生的挤压力变大时，侧导板将向外打开，挤压力变小时，侧导板将向内收紧，这就会导致带钢卷形不平整，出现错层和出边。经检索，申请号为CN200810123604. X的专利发布了一种记忆优化操作行为的卷取侧导板控制方法，该控制方法在侧导板控制系统中装有开口度测定装置和压力传感器，在带钢进入卷取机前，设定卷取机侧导板的初始开口度，再达到预定模型板坯宽度，当带钢主体进入卷取机，调取存储单元中上一次操作的调节量作为修正值，控制开口度调节机构自动修正调节侧导板开口度，接着监测开口度测定装置以及压力传感器，通过判断确定是否修订存储单元的调节量，该专利是对侧导板在卷取上一块带钢过程中的调节量进行存储、遗传，以减少操作工对下一块带钢的干预，并不能解决卷取卷形容易出现错层、出边、豁边质量缺陷的问题。申请号为CN200810037476. 7的专利发布了一种热轧卷取机的侧导板交替压力控制方法，该发明涉及一种热轧卷取机的侧导板交替压力控制方法，对侧导板的传动侧和操作侧采用位置模型和压力模型进行交替控制，改变了以往的单用位置模型进行控制的技术方案，该专利是对侧导板的两侧控制方式根据侧导板的压力情况进行位置模型和压力模型的切换，也就是根据侧导板压力情况，对侧导板两侧分别采用位置模型，还是压力模型进行切换，某一时刻，一侧在位置模型，另一侧在压力模型；某一时刻，一侧在压力模型，另一侧在位置模型。同样也不能解决卷取卷形容易出现错层、出边、豁边质量缺陷的问题。申请号为CN200710036563. 6的专利发布了一种粗轧中间坯镰刀弯的控制方法，该专利是对侧导板进行位置和压力的联合控制，侧导板的位置控制是指侧导板的短行程控制，即当中间坯没有进入到侧导板时，侧导板开口度处于等待的位置，开口度的大小等于中间坯的宽度加上第一附加值，这时侧导板的开口度远大于中间坯的宽度；当中间坯进入到侧导板区域内某个位置时，侧导板的开口度减小到中间坯的宽度加上第二附加值，第二附加值根据实际的情况进行调整；在短行程动作结束后，侧导板的开口度保持恒定；侧导板的压力控制是通过伺服阀控制侧导板处于设定的压紧力的状态，当实际的压紧力大于设定压力时，侧导板开口度适当打开，反之适当关闭，使得侧导板始终与中间坯处于接触的状态，对中间坯在水平方向的弯曲给予约束；采用位置控制和压力控制相结合，在粗轧机进行的正反道次的多道次轧制中，抑制中间坯产生镰刀弯。查看该方法的控制流程图得出其关键点是I、如何进行短行程控制；2、当侧导板短行程动作完成后，侧导板处于位置控制，在位置控制下，如果侧导板的压力大于一定值，侧导板从位置控制转为压力控制。此专利虽然可以有效的控制中间坯镰刀弯，但同样也不能解决卷取卷形容易出现错层、出边、豁边质量缺陷的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的问题，提出一种提高热 轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，可以有效地解决卷取来料带钢存在游动、镰刀弯时，卷取卷形容易出现错层、出边、豁边质量缺陷的问题。本发明解决以上技术问题的技术方案是
一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，在热轧卷取机侧导板、开口度调节机构、压力调节机构组成的侧导板控制系统中，装有用以测定侧导板开口度的开口度测定装置，以及用以测定侧导板与带钢接触压力的压力传感器，热轧卷取侧导板位于热轧机导辊上方，由分别位于带钢两侧的联动左、右侧导板组成，热轧卷取侧导板的位置为左、右侧导板之间的开口度(左右侧导板之间的距离)，热轧卷取侧导板的压力为左、右侧导板对带钢的压力；热轧卷取侧导板控制方法按以下步骤进行
(I)在带钢进入热轧卷取侧导板前，热轧卷取侧导板的控制方式为位置控制方式，开口度调节机构以预定间隙控制(略大于带钢宽度值)热轧卷取侧导板的位置；
⑵当带钢进入热轧卷取侧导板后，热轧卷取侧导板的控制方式立即从位置控制方式切换到压力控制方式，压力调节机构以预定压力控制热轧卷取侧导板对的带钢的压力；
⑶热轧卷取侧导板在压力控制方式下，通过开口度测定装置检测热轧卷取侧导板的位置变化，判断热轧卷取侧导板的位置与步骤⑴中热轧卷取侧导板的位置变化是否超过Δ Xmm,若是，热轧卷取侧导板立即从压力控制方式切换到位置控制方式，此位置控制方式下热轧卷取侧导板的位置给定值为本步骤中控制方式切换时热轧卷取侧导板的位置值；若否，则热轧卷取侧导板就一直处于步骤⑵的压力控制方式下；
⑷步骤⑶中热轧卷取侧导板从压力控制方式切换到位置控制方式后，通过压力传感器检测热轧卷取侧导板的压力反馈值，如果检测到热轧卷取侧导板的压力反馈值超过步骤⑵中压力控制方式下的预定压力设定值的K倍，则热轧卷取侧导板的位置以5s为一周期一次扩大2_，直至热轧卷取侧导板的压力反馈值小于压力控制方式下的压力设定值的K倍为止;
(5)当带钢离开热轧卷取侧导板后，热轧卷取侧导板进入位置控制方式，准备进行下一块带钢的卷取。
由此可见，本发明同时考虑侧导板实际受到的带钢对其产生的挤压力和侧导板的实际位置，进行侧导板的位置控制和压力控制相结合共同控制，实现了侧导板在位置控制方式下带压力保护，压力控制方式下带位置保护，可以有效地减少卷形出现错层、出边、豁边质量缺陷。本发明进一步限定的技术方案是
前述的提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，Δ X值的大小因带钢厚度的不同而设定不同，具体为当H < 2. 3 mm时，ΛΧ = 2 mm;当2. 3 mm ^ H ^ 3. 5 mm时,ΛΧ=3 mm;当 3.5 mm<H<4.5 mm 时，ΛΧ = 4 mm;当 Η>4·5 mm 时，Λ X = 5mm ;H 为带
钢厚度。前述的提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，K值的大小因带钢厚度的不同而设定不同，具体为当H < 2. 3 mm时，K = I. 3 ;当2. 3 mm ^ H ^ 3. 5 mm时，K =I. 5;当 3. 5 mm<H<4.5 mm 时，K = I. 8;当 H〉4. 5 mm 时，K = 2 ;H 为带钢厚度。 本发明的技术方案与对比文件I (CN200810123604. X)的区别在于对比文件I是对侧导板在卷取上一块带钢过程中的调节量进行存储、遗传，以减少操作工对下一块带钢的干预。本申请是在压力控制方式下，通过检测侧导板的位置变化来切换到位置控制方式；在位置控制方式下，通过检测侧导板的压力值大小来控制侧导板的适当打开，从而实现侧导板在位置控制方式下带压力保护，压力控制方式下带位置保护，可以有效地减少卷形出现错层、出边、豁边质量缺陷。本发明的技术方案与对比文件2 (CN200810037476. 7)的区别在于对比文件2根据侧导板压力情况，对侧导板两侧分别采用位置模型，还是压力模型进行切换，某一时刻，一侧在位置模型，另一侧在压力模型；某一时刻，一侧在压力模型，另一侧在位置模型。本申请是在压力控制方式下，通过检测侧导板的位置变化来切换到位置控制方式；在位置控制方式下，通过检测侧导板的压力值大小来控制侧导板的适当打开，从而实现侧导板在位置控制方式下带压力保护，压力控制方式下带位置保护，可以有效地减少卷形出现错层、出边、豁边质量缺陷。本发明的技术方案与对比文件3 (CN200710036563. 6)的区别在于对比文件3主要解决的技术问题有两个I、如何进行短行程控制；2、当侧导板短行程动作完成后，侧导板处于位置控制，在位置控制下，如果侧导板的压力大于一定值，侧导板从位置控制转为压力控制。解决这两个技术问题的技术方案与本申请提出的侧导板在位置控制方式下带压力保护，压力控制方式下带位置保护思想是不同的，主要区别有1、本申请的技术方案没有涉及短行程控制，2、本申请的技术方案中侧导板在位置控制方式下，如果侧导板的压力大于一定值，本申请不是将侧导板的控制方式转为压力方式，而不断地检测侧导板的压力，根据压力将侧导板的位置按一定周期、一定量适当地打开。通过以上两点可实现侧导板在位置控制方式下带压力保护，压力控制方式下带位置保护，可以有效地减少卷形出现错层、出边、豁边质量缺陷。本发明的优点是本发明通过在热轧卷取实现了侧导板在位置控制方式下带压力保护，压力控制方式下带位置保护，位置控制和压力控制相结合共同控制的方法，可以有效地解决卷取来料带钢存在游动、镰刀弯时，卷取卷形容易出现错层、出边、豁边质量缺陷的问题，卷形错层、出边、豁边质量缺陷的减少，就可以减少热轧产品的返修量，降低生产成本。本发明的优点具体表现在
I、侧导板在压力控制方式下带位置保护，可以解决由于来料引起侧导板受力大，在压力控制方式下侧导板的位置不断向大打开；侧导板受力小，侧导板的位置不断向小收小，导致侧导板的位置变化较大，引起的卷形出边、错层的质量缺陷。2、侧导板在位置控制方式下带压力保护，可以大大减少由于来料引起侧导板受力大，在位置控制方式下侧导板的位置不动导致的豁边质量缺陷。并且，由于侧导板在位置控制方式下带压力保护，是检测到侧导板的压力反馈值超过压力控制方式下的压力设定值的K倍后，侧导板的位置以5ms为一周期向大打开一次2_，这种位置的打开是非常精细的，能够做到减少卷形豁边的同时，又尽量避免卷形出边的情况。本发明与现有其它技术相比，比侧导板单纯的采用位置控制方式，大大地减少了卷形的豁边质量缺陷；比侧导板单纯的采用压力控制方式，大大地减少了卷形的出边、错层·质量缺陷；具有新颖、简单、提高产品质量，降低生产成本的特点。
图I是本发明的热轧卷取侧导板与带钢的位置关系图。图2是本发明的流程图。
具体实施例方式实施例I
本实施例是一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，轧制厚度为2. 2mm、宽度为1032mm、侧导板设定压力为O. 6ton的带钢。侧导板从压力控制方式切换到位置控制方式，需要取决于侧导板在压力控制方式下其位置变化值，只有变化值大于Λ X才切换，Δ X值的大小又因带钢厚度的不同而设定不同，具体参数为当 H < 2. 3 mm 时，ΛΧ = 2 mm;当 2. 3mm 时，ΛΧ = 3 mm;当 3.5 mm<H<4.5 mm 时，ΛΧ = 4 mm;当 Η>4·5 mm 时，ΛΧ = 5mm ;H 为带钢厚度。侧导板从压力控制方式切换到位置控制方式后，侧导板位置向大打开取决于侧导板在位置控制方式下其压力值，只有压力值大于压力设定值的K倍后才向大打开一次，K值的大小又因带钢厚度的不同而设定不同，具体参数为当H <2.3 mm时，K = I. 3 ;当2. 3
mm 时，K = 1.5;当 3. 5 mm<H<4.5 mm 时，K = 1.8;当 H> 4. 5 mm 时，K=2 ;H为带钢厚度。热轧卷取侧导板与带钢的位置关系如图I所示，热轧卷取侧导板位于导辊4上方，由位于带钢I左右两侧的两块侧导板(左侧导板2和右侧导板3)组成，左右两侧的侧导板同时动作。本实施例的提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法流程如图2所示，其中热轧卷取侧导板的位置即为左右两块侧导板的位置开度，热轧卷取侧导板的压力即为左右两块侧导板对带钢的压力，控制方法具体如下
I.带钢进入侧导板前，侧导板处于位置控制方式，其位置开度为略大于带钢宽度值1034mm,当带钢进入侧导板后，侧导板从位置控制方式切换到压力控制方式，此时，侧导板的位置为1034mm (由于带钢宽度控制精度的误差，此值与目标值1032有一定偏差)、压力为
0.6ton。后来，由于带钢板形的变化，带钢偏一侧，导致侧导板的压力变大，这样，在压力控制方式下(需保证压力为O. 6ton)侧导板的位置将向大打开(扩大)，如果带钢偏一侧比较严重将导致侧导板的位置打开较大，当侧导板的位置大于1036时，侧导板在压力控制方式下的位置变化值(1036 - 1034)就大于对应的Λ X值(厚度为2. 2mm的带钢，Λ X值为2mm)，侧导板立即从压力控制方式切换到位置控制方式，位置控制值为1036mm。2.侧导板从压力控制方式切换到位置控制方式后，侧导板的当时的位置就控制在切换时的1036mm，如果带钢还是偏一侧，将导致侧导板的压力进一步增大，当压力值小于
O.78ton时(侧导板设定压力值为O. 6ton，厚度为2. 2mm的带钢，K值为I. 3)，侧导板的位置保持不动；当压力值大于O. 78ton时,侧导板的位置以5ms为一周期向大打开一次2mm (—次扩大2_)，同时，继续检测侧导板的压力，如果还是大于O. 78ton，侧导板继续打开一次，一直到侧导板的压力小于O. 78ton,最终,侧导板的位置将控制在1036mm + 2Nmm位 置(N为侧导板打开的次数)。3.带钢离开侧导板后，侧导板无论处于位置控制方式，还是压力控制方式，都将回到位置控制方式，并根据下一块带钢的数据进行位置控制，准备下一块带钢的卷取。本实施例侧导板在压力控制方式下带位置保护，可以解决由于来料引起侧导板受力大，在压力控制方式下侧导板的位置不断向大打开；侧导板受力小，侧导板的位置不断向小收小，导致侧导板的位置变化较大，引起的卷形出边、错层的质量缺陷。侧导板在位置控制方式下带压力保护，可以大大减少由于来料引起侧导板受力大，在位置控制方式下侧导板的位置不动导致的豁边质量缺陷。并且，由于侧导板在位置控制方式下带压力保护，是检测到侧导板的压力反馈值超过压力控制方式下的压力设定值的K倍后，侧导板的位置以5ms为一周期向大打开一次2_，这种位置的打开是非常精细的，能够做到减少卷形豁边的同时，又尽量避免卷形出边的情况。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。
权利要求
1.一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，在热轧卷取机侧导板、开口度调节机构、压力调节机构组成的侧导板控制系统中，装有用以测定侧导板开口度的开口度测定装置，以及用以测定侧导板与带钢接触压力的压力传感器，所述热轧卷取侧导板位于热轧机导辊上方，由分别位于带钢两侧的联动左、右侧导板组成，所述热轧卷取侧导板的位置为左、右侧导板之间的开口度，所述热轧卷取侧导板的压力为左、右侧导板对带钢的压力；其特征在于所述热轧卷取侧导板控制方法按以下步骤进行 ⑴在带钢进入热轧卷取侧导板前，热轧卷取侧导板的控制方式为位置控制方式，所述开口度调节机构以预定间隙控制热轧卷取侧导板的位置； ⑵当带钢进入热轧卷取侧导板后，热轧卷取侧导板的控制方式立即从位置控制方式切换到压力控制方式，所述压力调节机构以预定压力控制热轧卷取侧导板对的带钢的压力；⑶热轧卷取侧导板在压力控制方式下，通过所述开口度测定装置检测热轧卷取侧导板的位置变化，判断热轧卷取侧导板的位置与步骤⑴中热轧卷取侧导板的位置变化是否超过Δ Xmm,若是，热轧卷取侧导板立即从压力控制方式切换到位置控制方式，此位置控制方式下热轧卷取侧导板的位置给定值为本步骤中控制方式切换时热轧卷取侧导板的位置值；若否，则热轧卷取侧导板就一直处于步骤⑵的压力控制方式下； ⑷步骤⑶中热轧卷取侧导板从压力控制方式切换到位置控制方式后，通过所述压力传感器检测热轧卷取侧导板的压力反馈值，如果检测到热轧卷取侧导板的压力反馈值超过步骤⑵中压力控制方式下的预定压力设定值的K倍，则热轧卷取侧导板的位置以5s为一周期一次扩大2_，直至热轧卷取侧导板的压力反馈值小于压力控制方式下的压力设定值的K倍为止； (5)当带钢离开热轧卷取侧导板后，热轧卷取侧导板进入位置控制方式，准备进行下一块带钢的卷取。
2.如权利要求I所述的提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，其特征在于所述ΛΧ值的大小因带钢厚度的不同而设定不同，具体为当 H < 2. 3 mm 时，Λ X = 2 mm ； 当 2.3mm 时，Λ X = 3 mm ；当 3.5 mm < H ^ 4. 5 mm 时，Δ X = 4 mm ； 当 Η>4·5 mm 时，ΛΧ = 5mm ； 所述H为带钢厚度。
3.如权利要求I所述的提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，其特征在于所述K值的大小因带钢厚度的不同而设定不同，具体为当 H < 2. 3 mm 时，K = I. 3 ; 当 2. 3mm 时，K = I. 5 ; 当 3. 5 mm<H<4.5 mm 时，K = I. 8 ;当 H > 4. 5 mm 时，K = 2 ; 所述H为带钢厚度。
全文摘要
本发明涉及冶金领域的热轧侧导板控制方法，是一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，在带钢进入卷取侧导板前，侧导板处于位置环控制；当带钢进入侧导板后，侧导板从位置控制切换到压力控制；侧导板在压力控制过程中，检测到侧导板的位置变化超过△Xmm，则侧导板从压力控制切换到位置控制，如果位置变化没有超过△Xmm，侧导板就一直处于压力控制下；侧导板从压力控制切换到位置控制后，检测侧导板的压力反馈值，如果压力反馈值超过压力控制方式下的压力设定值的K倍，则侧导板的位置以5s为一周期打开一次2mm，直至侧导板的压力反馈值小于压力控制方式下的压力设定值的K倍为止；当带钢离开侧导板后，侧导板进入位置控制。本发明有效地解决卷取来料带钢存在游动、镰刀弯时，卷取卷形出现错层、出边、豁边质量缺陷的问题。
文档编号B21C47/02GK102896180SQ20111021568
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者张奉贤, 颜满堂, 于步明, 朱成功, 叶富菊 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司