专利名称：一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法
技术领域：
本发明属于热轧轧钢技术领域，特别涉及一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法。
背景技术：
为降低粗精轧之间由于距离过长导致的头尾温降，目前一般采用两种方法，分别为R2与精轧之间增加保温罩的方法，通过增加保温罩，对中间坯加热，保证中间坯温度均匀性；另外一种为在粗轧与精轧入口之间布置无心卷取热卷箱，通过将中间坯头尾对调，同时将中间坯进行卷曲；由中间坯本身温度相互加热的方法，来提高温度均匀性。热卷箱技术相比保温罩技术优点为将中间坯卷取，采用R2边轧制、热卷箱边卷取技术，可以缩短R2至精轧之间的有效长度，节约空间；其次热卷箱不使用外部能源对中间坯进行保温，而是通过中间卷本体温度相互加热，保证其均匀性，从而节约了能源。因此采用热卷箱技术能够缩短热轧线长度，降低粗轧与精轧之间距离，提高生产节奏，提高及时产量；提高了中间坯的温度均匀性，降低了出炉温度，优化了精轧区的轧制策略，提高了产品质量，降低了能源损耗。目前，全国范围内使用热卷箱技术的厂家分别有首钢、太钢、唐钢、莱钢等十多家，其机械设备主要由西马克或奥钢联两家机械制造商提供；而电控设备则主要选择西门子或Temic公司设计控制。然而无论那家设计的热卷箱在使用过程中皆存在板坯在卷曲过程中出现松卷、卷偏现象，从而导致中间卷无法成型或开卷失败等现象。以上故障现象导致精轧穿带不稳定、轧制异常或板型精度不良，甚至出现废钢卡钢事故，不利于生产连续，且提高生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法，解决了现有技术中热卷箱卷取塔形和开卷跑偏等问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法，包括如下步骤将所述中间坯依次由入口侧导板和入口辊单元进入弯曲辊单元，将所述中间坯进行弯曲，形成带坯，所述带坯依次经卷取站的成型辊和第一托卷辊，使所述带坯成卷，形成带卷，将所述带卷经开卷站开卷后并移送带卷，所述带卷经夹送矫辊直辊平整后，通过飞剪前侧导板送入精轧机组进行轧制，其中，所述弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝如式(I)和
(2)所示:Hbend=L 08hXf 1+offset (I)f 1=0. 0057c2+0. 038c+0. 9 (2)其中，Hbend为所述弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝，c为所述中间坯的钢种硬度，h为所述中间还的厚度，offset为干预系数。进一步地，所述入口侧导板的控制压力为10 20KN，所述入口侧导板的开口度为O.1 5mmο
进一步地，所述中间坯的卷径如式(4)和(5)所示符号D=1000+d (4)d=aXb/10 (5)其中D为所述中间坯的卷径，a为所述中间坯的硬度，b为所述中间坯的屈服强度。进一步地，所述第一托卷辊的B辊与所述中间坯的距离为60mm。进一步地，所述第一托卷辊的B辊与所述中间坯之间的移动速度为15mm/s。进一步地，第一稳定器开口度为所述中间坯的宽度加20_。进一步地,所述开卷站的第二托卷棍的2B棍固定位置为150mm。进一步地，所述夹送辊直辊的磨损间隙如式(6)所示；h=0. 115X (SDS-SOS) (6)其中h为所述夹送辊直辊的磨损间隙，S DS为所述夹送辊直辊的传动侧位置，SOS为所述夹送棍直棍的操作侧位置，单位均为mm。进一步地，所述飞剪前侧导板的中间和出口部位均有导轮。本发明提供的控制热卷箱中间坯跑偏的方法，有效解决了中间坯跑偏导致的中间卷卷取失败和卷型不良导致开卷失败。该方法无需投入投资，且简单，适用性强，控制效果显著，保证了工业化生产的批量稳定轧制效果，对热连轧热卷箱稳定生产具有明显的改善提升作用。
图1为本发明实施例提供的一种中间坯的硬度与弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝的关系图；图2为本发明实施例提供的一种测宽仪测量偏差效果图。
具体实施例方式参见图1，本发明实施例提供的一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法，具体实施时间为2012年4月25日，将中间坯依次由入口侧导板和入口辊单元进入弯曲辊单元，将中间坯进行弯曲，形成带坯，带坯依次经卷取站的成型辊和第一托卷辊，使带坯成卷，形成带卷，将带卷经开卷站开卷后并移送带卷，带卷经夹送矫辊直辊平整后，通过飞剪前侧导板送入精轧机组进行轧制。卷取站的三辊弯曲辊单元将中间坯弯曲为一定曲率，与成型辊和卷取站的第一托卷辊A辊形成三辊卷取。其中弯曲辊辊缝决定初始辊缝大小以及初始卷型，弯曲辊初始出口棍缝按照如下公式Hbend=f Xh+offset进行设定,其仅考虑和中间还厚度,且offset值为西门子经验参数值22. 42，f同样为西门子经验参数值1. 08。本发明实施例对上述公式进行优化，增加实际钢种硬度fl，同时在HMI画面增加手动干预偏差offset值，即新的弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝如式(I)和(2)所示；Hbend=L 08hXf 1+offset(I)f 1=0. 0057c2+0. 038c+0. 9 (2)其中，Hbend为弯曲辊单元中的弯曲辊辊缝，c为中间坯的钢种硬度，h为中间坯的厚度，offset为干预系数。中间坯的硬度与弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝的关系见图1。在本发明实施例中，offset的值根据钢种硬度对其进行手动干预，从而改善内圈卷型。其中对入口侧导板位置控制的设定位置偏移量进行动态调整，同时增加压力控制，其压力控制在10 20KN之间，根据钢种硬度提高，压力增加；其目的为保证偏向一侧中间坯经过入口侧导板后放置在辊道中心线；同时当板坯头尾板型不良情况下，加入压力控制后，当压力增大时增大入口侧导板开口度，最大增大5mm，避免出现板坯头部卡在侧导板位置无法卷取成功。弯曲辊辊缝由初始辊缝随着卷径逐渐增大，保证中间坯合适的曲率以利于顺利卷取，原设计弯曲辊辊缝增大时刻为中间坯卷径为IOOOmm时，为改善外圈卷型以及层与层之间松紧度，在控制过程中根据钢种类别对弯曲辊辊缝变化时刻进行修正，中间坯的卷径如式(3)和(4)所示符号D=1000+d (3)d=aXb/10 (4)其中符号D为中间坯的卷径，d为中间坯的卷径参数，a为中间坯的硬度级别，b为中间坯的屈服强度。中间卷卷取过程中卷取站第一托卷棍的B棍始终与钢卷保持一定距离,大约50mm左右，当临近卷取结束时，将1#托卷辊的B辊与中间坯的辊缝关闭直至B辊接触到钢卷，部分硬度级别较低钢种如硅钢中间卷卷型相对椭圆，容易与B辊接触，进一步影响卷型，对此增大第一托卷辊的B辊与所述中间坯的距离至60mm，且在尾部到达时提前减小距离，降低关闭第一托卷棍的B棍与所述中间还的距离速度由20mm/s降低为15mm/s,提高托卷稳定性。卷取站稳定器作用为夹持、对中中间卷，卷取完成后卷取站稳定器两侧开口度固定在某一固定开口度，卷取站第一托卷辊将中间卷传输至2#托卷辊单元；由于此时中间卷缺乏束缚，在输出过程中容易发生晃动，引起跑偏。对此当即将开始传输中间卷时，将卷取站稳定器开口度由原设计固定开口度修正当为中间坯的宽度+20_，限制中间卷活动量，减轻跑偏量。开卷站的第二托卷辊共安装3根辊道，分别为2A辊、2B辊、2C辊，其中2A辊调整为垂直轧线上下动作，配合传输中间卷，2B辊为沿轧线水平动作，调整2B与2C之间距离。原设计根据板卷箱卷取和通过模式不同，2B辊控制位置不同，通过模式位置固定为0_、卷取模式位置固定为200mm。当2B辊的位置为200mm时，2B与2C之间距离为930mm，经常发生带钢头部插入2B、2C之间或撞击2B与2C之间护板，导致跑偏甚至开卷失败；分析研究机械机构后，将2B棍的设定位置固定在150mm,缩短2B与2C之间距离至880mm,降低由于距离过大导致头部剐蹭。夹送矫直辊由操作和传动两侧两条液压缸控制，单一伺服阀控制，实现机械同步。两侧液压缸压下位置不同，导致夹送辊辊缝楔形，夹持中间坯跑偏。用两侧液压缸MTS返回数值偏差反映轧钢时楔形，即MTS返回的夹送辊两侧液压缸位置变化，间接反映各销轴、销轴空等磨损间隙，经过现场实际测量以及机械位置分析，夹送辊直辊的磨损间隙如式(5)所示；
h=0. 115 X (SDS-SOS)其中h为夹送辊直辊的磨损间隙，SDS为夹送辊直辊的传动侧位置，SOS为夹送辊直棍的操作侧位置，单位均为_。中间坯开卷后经过夹送矫直辊进入飞剪前侧导板区域，飞剪前侧导板再次对中间坯进行校正，引导中间坯进入飞剪进行切头切尾；由于飞剪前侧导板为位置控制且夹持力较小，容易将飞剪前侧导板开口度撞开，无法起引导作用，对此对飞剪前侧导板进行改造，在飞剪前侧导板的本体中间和出口部位均增设导轮，通过导轮的旋转化解中间坯特别是头部的撞击力。本发明实施例提供的方法分别对卷取站设备进行控制优化，通过对飞剪前侧导板设备进行改造，基本解决了由于卷型导致的开卷跑偏，具体参见图2，在图2中，纵坐标代表带钢跑偏量大小，横坐标为时间轴，即随着时间推移表明整块带钢的跑偏量。附图2中①即附图中表示头部长度7. 5m跑偏量，最大值由70_下降至0_，之后为带钢本体部分即②跑偏量，经过防跑偏技术运用后，本体跑偏量控制在20mm以内，而③为板还尾部长度2m左右跑偏量，由于失去束缚,跑偏量相对较大约55_，实现了热卷箱稳定、样品多样化的稳定生产。本发明优势在于在热卷箱卷取过程中利用现有设备和工艺流程，通过优化热卷箱设备控制技术，有效解决了中间坯在热卷箱卷取过程中和开卷过程中问题，该方法不增加投资及生产成本，简单，适用性强，而且控制效果显著。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法，其特征在于，包括如下步骤 将中间坯依次由入口侧导板和入口辊单元进入弯曲辊单元，将所述中间坯进行弯曲，形成带还，所述带还依次经卷取站的成型棍和第一托卷棍，使所述带还成卷，形成带卷，将所述带卷经开卷站开卷后并移送带卷，所述带卷经夹送矫辊直辊平整后，通过飞剪前侧导板送入精轧机组进行轧制，其中，所述弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝如式(I)和(2)所示 Hbend=L 08hXf 1+offset (I)f 1=0. 0057c2+0. 038c+0. 9 (2) 其中，Hbend为所述弯曲辊单元中的弯曲辊出口辊缝，c为所述中间坯的钢种硬度，h为所述中间坯的厚度，offset为干预系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述入口侧导板的控制压力为10 20KN，所述入口侧导板的开口度为O.1 5_。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间坯的卷径如式(4)和(5)所示 符号 D=1000+d (4) d=aXb/10 (5) 其中D为所述中间坯的卷径，a为所述中间坯的硬度，b为所述中间坯的屈服强度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一托卷辊的B辊与所述中间坯的辊缝距离为60mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一托卷辊的B辊与所述中间坯之间的移动速度为15mm/s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述卷取完成后，第一稳定器开口度为所述中间坯的宽度加20mm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开卷站的第二托卷辊的2B辊固定位置为150mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹送辊直辊的磨损间隙如式(6)所示； h=0. 115X (SDS-SOS) (6) 其中h为所述夹送辊直辊的磨损间隙，SDS为所述夹送辊直辊的传动侧位置，SOS为所述夹送辊直辊的操作侧位置，单位均为mm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞剪前侧导板的中间和出口部位均有导轮。
全文摘要
本发明公开了一种控制热卷箱中间坯跑偏的方法，属于热轧轧钢技术领域。本方法将中间坯依次由入口侧导板和入口辊单元进入弯曲辊单元，将中间坯进行弯曲，形成带坯，带坯依次经卷取站的成型辊和第一托卷辊，使带坯成卷，形成带卷，将带卷经开卷站开卷后并移送带卷，带卷经夹送矫辊直辊平整后，通过飞剪前侧导板送入精轧机组进行轧制。本发明有效解决了中间坯跑偏导致的中间卷卷取失败和卷型不良导致开卷失败。该方法无需投入投资，且简单，适用性强，控制效果显著，保证了工业化生产的批量稳定轧制效果，对热连轧热卷箱稳定生产具有明显的改善提升作用。
文档编号B21B37/00GK103056168SQ20131000949
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者范建鑫, 于洪喜, 马夫明, 崔伦凯, 李晓磊, 时培邦 申请人:河北省首钢迁安钢铁有限责任公司, 首钢总公司