[發明專利]一種控制軋機啟動軋制階段軋制力的方法

有效

• 申請號: 201310329989.6
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104338757B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 朱大維;羌菊興;王欣;張文賓;舒縈
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/58
• 分類號: B21B37/58
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙)31230
• 代理人: 蔡海淳

技術領域

本發明屬于金屬軋制的控制領域，尤其涉及一種軋機軋制力的控制方法。

背景技術

冷軋軋機的厚度控制技術是金屬軋制生產工藝過程中最關鍵的控制技術，其通常是對于根據待軋材料的屈服強度及各個道次（或機架，以下均稱為道次）的入口厚度、出口厚度、張力、工作輥輥徑等設備參數，使用數學模型，計算得到軋制力，同時通過AGC（Automatic Gauge Control，自動厚度控制）技術來實現待軋板材（即俗稱的帶鋼，下同）的厚度控制。

可見，在冷軋生產過程工藝控制中，軋制力的確定在冷軋生產中有著重要的意義，它是制定工藝制度、調整軋機、提高產品質量、擴大產品范圍、充分合理地挖掘設備潛力、實現生產過程計算機控制的重要設備參數和工藝參數，可以說，軋制力模型是參數設定過程中最重要的數學模型。

故軋制力計算是建立在變形抗力、摩擦系數、軋輥壓扁、前滑以及輥速等模型計算的基礎上的，它既決定了輥縫的計算精度，也影響了壓力AGC的工作效果。

因此，選擇能夠準確反映金屬變形過程的軋制力模型以及提高軋制力模型設定精度對改進產品質量具有重要意義。

在實際生產工藝控制過程中，軋制力的計算通常使用經典的Hill軋制力模型理論公式：

（公式1）

式中P表示軋制力；表示材料平均變形抗力；H表示入口厚度；h表示出口厚度；R′表示工作輥壓扁半徑；Q_p表示摩擦影響系數；n_t表示張力影響系數；b表示帶鋼寬度。

然而，AGC投入控制是有一定的前提條件的，在軋機的啟動軋制階段，帶鋼的厚度控制完全依靠啟動軋制力的初始設定值，如果所依據的啟動軋制力計算結果不夠準確，則需進行手動干預。

公開日為2008年2月6日，公開號為CN101116874A的中國發明專利申請中公開了一種“可逆冷軋機流量AGC帶材厚度控制方法”，其包括軋機出/入口帶材速度和厚度的檢測步驟；軋機剛度系數和帶材塑性系數的檢測和計算步驟；液壓AGC的控制中的預控AGC、監控AGC和液壓APC的控制步驟；其特征在于還包括建立流量AGC控制的數學模型的步驟；計算得出軋機出口側帶材理論厚差的步驟；進行輥縫補償調節量的計算的步驟；將流量AGC的輥縫調節量δS_h經過PI調節器調節后，作為軋機厚度控制，即液壓AGC內環液壓APC的輥逢補償量進行厚度閉環控制的步驟?？梢姡涫峭ㄟ^開發AGC控制技術，通過輥縫補償的方法來實現實時的厚度控制的。

公開日為2013年3月6日，公開號為CN102950155A的中國發明專利申請中公開了“一種基于秒流量計算厚度的AGC控制方法”，其通過秒流量AGC的控制模型，計算連軋機出口帶材厚度；當測速儀無法正常投入時，采用計算速度代替測速儀測量軋機出口帶材速度，參與秒流量AGC控制；對速度參數進行修正，保證軋制過程的穩定；將得出了輥縫及速度調節量參與到軋機的厚度控制，實現秒流量AGC的閉環控制。可見，其是根據秒流量相等的原理來實現精確的厚度控制的。

授權公告日為2008年1月23日，授權公告號為CN100363122C的中國發明中公開了“一種冷軋帶鋼冷卻液流量控制方法”，其技術方案是由過程計算機根據冷軋軋制中的摩擦和傳導發熱量計算出額定速度下的冷卻液流量；當帶鋼到達軋機時，過程計算機下發出額定速度下的冷卻液流量；PLC根據過程計算機下發的額定速度下的冷卻液流量按軋制速度進行匹配，匹配后的應用流量作為控制閥的控制給定值；計算出控制閥的控制度，再由PLC轉換成電信號控制閥門開口，其中控制閥的控制度是由數學模型來計算的。該發明通過數學模型補償了因管道、噴嘴等因素造成的影響，使流量實際值基本上與應用流量相等，減小了因流量偏差造成的帶鋼厚度波動，提高了帶鋼厚度控制精度?？梢?，其通過減小冷卻液流量偏差造成的厚度波動，來提高厚度控制精度。

在實際生產過程中，從軋機啟動到AGC投入并調整到合理的厚差范圍的階段（簡稱為啟動階段，下同）是不穩定的，易發生“斷帶”故障，且整段帶鋼都是處于“超差”狀態。

綜上可知，對于如何提升帶鋼在啟動階段的軋制穩定性和厚度控制精度，有效防止斷帶、減少厚度超差長度，目前尚無較好的解決辦法，這就給帶鋼的帶頭厚度控制、產品整體質量的提高以及綜合生產成本的降低，帶來了一定的制約和困難。

發明內容