一種高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形控制的方法，是解決目前熱軋企業(yè)中軋制這類產品時，卷形質量出現嚴重錯層的有效控制方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]隨著市場的需求，熱軋企業(yè)產品不斷向高端拓展，軋制高強度、低溫、厚規(guī)格板帶成為個別企業(yè)擴大盈利能力的重要手段，如X70、X80等產品，它是用于制造螺旋埋弧焊管鋼，為美國石油協會標準API Spec 5L《管線鋼管規(guī)范》中的牌號，對該類鋼種的成分、工藝設計、冶煉和軋制的控制水平均有極高的要求，特別是由于其硬度大、卷取溫度低，導致熱軋企業(yè)在卷取該類產品時，卷形控制質量非常不理想，出現了嚴重的錯層現象(如圖1所示)，給后續(xù)產品的運輸及下游企業(yè)的使用都帶來了許多不力因素。正是因為軋制該類產品卷形質量上存在的嚴重錯層問題，導致大多數熱軋企業(yè)不得不放棄該類產品的拓展，或者，為了填補下有企業(yè)的損失，不得不降價銷售，所以，開發(fā)一種新的卷形控制技術解決軋制高強度、低溫、厚規(guī)格板帶卷形問題，是熱軋企業(yè)的緊迫問題。
[0004]經檢索，申請?zhí)枮镃N201110215681.X 一種提高熱軋卷形質量的熱軋卷取側導板控制方法，是從側導板壓力環(huán)和位置環(huán)的使用控制方法上進行創(chuàng)新，提出了一種改進卷形質量的控制方法，且它主要針對的是解決軋制薄規(guī)格帶鋼的卷形質量缺陷，而本專利使用助卷輥、夾送輥的控制技術入手，解決軋制高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形質量缺陷。其它公開發(fā)表的技術論文，都是從側導板、夾送輥設備的控制精度精度以及模型設定參數的優(yōu)化入手，來尋求改善卷形控制質量的方法、手段，與本專利提出的增加I #、3 #助卷輥在卷取后續(xù)過程中的踏步控制以及控制夾送輥兩側壓力變化存在相位差的控制技術是不相同。因此，迫切的需要一種新的技術方案來解決上述技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形控制的方法，解決目前熱軋企業(yè)中軋制這類產品時，卷形質量出現嚴重錯層的問題。
[0006]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下，一種高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟，I)帶鋼到達卷取機前，夾送輥、助卷輥處于輥縫控制方式；
2)夾送輥咬上帶鋼后，夾送輥從輥縫控制方式切換到壓力控制方式；
3)卷筒卷上帶鋼前幾圈過程中，I#、2#、3 #助卷輥處于壓力或輥縫控制方式；
4)卷筒卷上帶鋼前幾圈后，設定為Xtl圈，此圈數由人工設定，2#助卷輥全部打開，以便卸卷小車上升，準備卸卷，I #、3 #助卷輥進入踏步控制方式，輥縫控制和壓力控制交替控制方式，此方式可以避免助卷輥一直壓緊帶鋼造成的帶鋼表面產生劃傷現象； 5)通過對夾送輥兩側壓力控制PID調節(jié)器控制參數P值、I值的調整，改變夾送輥的壓力控制曲線變化周期，使得:一、當夾送輥的輥縫變大、壓力變小時，1#或3 #助卷輥總有一個助卷輥處于壓力控制方式；二、夾送輥兩側的壓力曲線相位差盡可能的小，理想狀態(tài)是兩者重合。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟4中的踏步控制方式具體為，對帶鋼頭部進行跟蹤，且卷筒卷上Xtl圈數后，當帶鋼頭部位置通過助卷輥時，助卷輥進入壓力控制方式，當帶鋼頭部離開助卷輥時，助卷輥進入位置控制方式，如此交替控制，直到帶鋼卷取完成。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，所述踏步周期的計算方法如下，I #、3 #助卷輥的踏步周期為T1、T2 (助卷輥兩次壓力值的間隔時間)，夾送輥壓力變化周期為τ3。
[0009]T1, T2為帶鋼頭部通過I #、3 #助卷輥兩次的間隔時間，其大小等于帶鋼一圈的長度除以帶鋼的速度的相位差AT為I #助卷輥與3 #助卷輥間的帶鋼長度除以帶鋼的速度，3個助卷輥設置為對稱分布，其大小等于三分之二帶鋼一圈的長度除以帶鋼的速度；
T1、T2 計算公式為:X (D+2XH) ；
Δ T = 2 + 3Χ 31 X (D+2XH) +V ；
D:卷筒設備的直徑；Η:卷筒卷上帶鋼的厚度；V:帶鋼的速度；
H=XXH0
X:卷筒卷上帶鋼的圈數:軋制帶鋼的厚度；
由于I #、3#助卷輥是從Xtl圈開始進行踏步控制的，所以:
X=Xtl 時，H 最小，T1, T2,Δ T 最小，
當帶鋼卷取完時，X最大，H最大，！\、Τ2、Λ T最大，
其中，X、H、T1, T2,Δ T最大值根據板坯的長度、軋制帶鋼的厚度、帶鋼的速度是可以定量計算出來。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點如下，I)本發(fā)明通過對現有技術方案的改進，在后續(xù)卷取過程中增加I #、3 #助卷輥的踏步控制功能，通過1#、3 #助卷輥繼續(xù)輔助夾送輥進行卷取，解決了帶鋼松動的問題；2)通過控制夾送輥兩側壓力控制曲線的相位差，盡量使相位差縮小，實現夾送輥兩側控制壓力的同步，消除帶鋼在夾送輥中發(fā)生錯動的現象；3)本發(fā)明在不增加設備的情況下，利用現有設備，對原有卷形控制技術進行改進，有效地解決了高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形控制中存在地出邊、錯層質量缺陷，具備此項技術后，企業(yè)可以生產Χ70、Χ80、XlOO等高強度熱軋板卷，該類板卷可以用于石油、天然氣管道建設項目，2013年該類板卷企業(yè)的盈利為300元/噸以上,而其它板卷盈利為100元/噸左右，以梅鋼一年該類板卷拿到的市場訂貨單3萬噸為例，企業(yè)一年只要生產3萬噸該類板卷就可以多盈利600萬元，(3萬X (300 - 100? ;因此，該技術具有新穎、簡單、提高產品質量，增加企業(yè)的效益。
[0011]
【附圖說明】
[0012]圖1為本現有技術中夾縫輥曲線示意圖；
圖2為助卷踏步示意圖；
圖3為助卷踏步示意圖； 圖4為本技術方案控制過程示意圖。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]為了加深對本發(fā)明的理解和認識，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做出進一步的說明和介紹。
[0015]實施例1:
參見圖2、3，一種高強度、低溫、厚規(guī)格熱軋板帶卷形控制的方法，所述方法的具體步驟如下，
O帶鋼到達卷取機前，夾送輥、助卷輥處于輥縫控制方式；
2)夾送輥咬上帶鋼后，夾送輥從輥縫控制方式切換到壓力控制方式；
3)卷筒卷上帶鋼前幾圈過程中，I#、2 #、3 #助卷輥處于壓力或輥縫控制方式；
以上控制與原有技術相同，本項技術的發(fā)明點在以下內容:
4)卷筒卷上帶鋼前幾圈后(Xtl圈，此圈數由人工設定)，2#助卷輥全部打開，以便卸卷小車上升，準備卸卷，I #、3 #助卷輥進入踏步控制方式，輥縫控制和壓力控制交替控制方式，此方式可以避免助卷輥一直壓緊帶鋼造成的帶鋼表面產生劃傷現象；
踏步控制方式:對帶鋼頭部進行跟蹤，且卷筒卷上Xtl圈數后，當帶鋼頭部位置通過助卷輥時，助卷輥進入壓力控制方式，當帶鋼頭部離開助卷輥時，助卷輥進入位置控制方式，如此交替控制，直到帶鋼卷取完成。
[0016]如圖2、如圖3所示，帶鋼頭部通過I #助卷輥時，I #助卷輥從位置控制方式進入壓力控制方式，壓緊帶鋼，此時，帶鋼頭部沒有通過3 #助卷輥，3 #助卷輥處于位置控制方式，且3 #助卷輥與帶鋼之間的距離為設定的助卷輥踏步輥縫(這個輥縫大小為帶鋼厚度的2倍)。
[0017]帶鋼頭部離開I #助卷輥后，I #助卷輥從壓力控制方式進入位置控制方式，且I #助卷輥與帶鋼之間的距離為設定的助卷輥踏步輥縫，當帶鋼頭部通過3 #助卷輥時，3#助卷輥從位置控制方式進入壓力控制方式，壓緊帶鋼。
[0018]1#、3 #助卷輥的踏步方式就是如圖2、圖3所示，進行循環(huán)，直至卷取卷完帶鋼，I#、3 #助卷輥打開，卷取機進行卸卷。
[0019]5)通過對夾送輥兩側壓力控制PID調節(jié)器控制參數P值、I值的調整，改變夾送輥的壓力控制曲線變化周期，如圖1所示，使得:一、當夾送輥的輥縫變大、壓力變小時，1#或3#助卷輥總有一個助卷輥處于壓力控制方式；二、夾送輥兩側的壓力曲線相位差盡可能的小，理想狀態(tài)是兩者重合。
[0020]#、3 #助卷輥的踏步周期的計算:
如圖1所示，I #、3 #助卷輥的踏步周期為?\、Τ2 (助卷輥兩次壓力值的間隔時間)，夾送輥壓力變化周期為Τ3。
[0021]參照圖2、圖3，?\、Τ2為帶鋼頭部通過I #、3 #助卷輥兩次的間隔時間，其大小等于帶鋼一圈的長度除以帶鋼的速度，由于帶鋼一圈的長度是隨著帶鋼卷取的不斷進行，卷徑不斷增大而變大的，所以，T1, T2也是變大的；1\、T2的相位差Λ T為I #助卷輥與3 #助卷輥間的帶鋼長度除以帶鋼的速度，由于3個助卷輥是對稱分布的，其大小等于三分之二帶鋼一圈的長度除以帶鋼的速度。
[0022]I\、T2 計算公式為:JI X (D+2XH) +V ;
Δ T = 2 + 3Χ 31 X (D+2XH) +V ；
D:卷筒設備的直徑；Η:卷筒卷上帶鋼的厚度；V:帶鋼的速度；
H=XXH0
X:卷筒卷上帶鋼的圈數:軋