一种轧机辊缝自动水平调节的方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910543282.2
(22)申请日 2019.06.21
(71)申请人 安阳钢铁股份有限公司
地址 455004 河南省安阳市殷都区梅园庄
(72)发明人 曹树卫　潘宋军　商存亮　刘建君　
饶静　杨立庆　王磊　陈冬至　
李栋　邓杭州　陈金旺　闫宁　
杨冰　
(74)专利代理机构 郑州红元帅专利代理事务所
(普通合伙) 41117
代理人 杨妙琴
(51)Int.Cl.
B21B 38/06(2006.01)
B21B 31/18(2006.01)
B21B 37/66(2006.01)
(54)发明名称
一种轧机辊缝自动水平调节的方法
(57)摘要
本发明涉及金属材料加工技术领域，且公开
了一种轧机辊缝自动水平调节的方法，包括安装
在轧机两侧下方的测压头，所述测压头用于对轧
制压力的检测并将检测值进行差值计算以获取
轧制压力偏差参考基准，所述测压头还用于轧件
进入抛尾阶段对轧机两侧的轧制压力实时检测
并进行差值计算获取实时轧制压力偏差。

本发明
利用在轧件的抛尾过程中，辊缝偏差调整量自动
识别轧件跑偏方向，并将该辊缝偏差调整量传输
给AGC控制系统，在原有的AGC缸伸出量的基础上
增加辊缝偏差的AGC缸伸出量，从而实现轧件抛
尾过程中跑偏的自动控制，减少了因轧件跑偏造
成的轧破、甩尾、轧废等事故，不仅提高了轧机作
业率，同时提高了轧线成材率，极大地降低了生
产成本。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110153202 A 2019.08.23
C N 110153202
A
1.一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于，包括安装在轧机操作侧与传动侧两侧下方的测压头，所述测压头用于对轧制压力的检测并将检测值进行差值计算以获取轧制压力偏差参考基准，所述测压头还用于轧件进入抛尾阶段对轧机两侧的轧制压力实时检测并进行差值计算获取实时轧制压力偏差，将获取的所述实时轧制压力偏差比照压力偏差的参考基准值获取辊缝偏差调整量，将所述辊缝偏差调整量转化为相应的AGC缸伸出量增加至原AGC缸伸出量上。

2.根据权利要求1所述的一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于：所述轧制压力偏差参考基准为轧件稳定轧制时的压力偏差。

3.根据权利要求2所述的一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于：所述稳定轧制时的压力偏差为精轧机的末机架与卷取机建立张力后10s时采集的轧制压力差，轧件尾部离开精轧机的末机架时，系统对所述轧制压力偏差参考基准进行清零。

4.根据权利要求1所述的一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于：所述实时轧制压力偏差为当轧件尾部离开精轧入口高温计时开始采集的轧制压力差，采集每200ms进行一次，直至轧件尾部离开本架轧机后结束。

5.根据权利要求1所述的一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于，将所述辊缝偏差调整量转化为相应的AGC缸伸出量增加至原AGC缸伸出量上包括：当所述辊缝偏差调整量△S为正值时，轧机操作侧AGC缸伸出量在原来的基础上增加|△S|，同时轧机传动侧AGC 缸伸出量在原来的基础上减少|△S|；当所述辊缝偏差调整量△S为负值时，轧机操作侧AGC 缸伸出量在原来的基础上减少|△S|，同时轧机传动侧AGC缸伸出量在原来的基础上增加|△S|；当辊缝偏差调整量△S为零时，轧机操作侧AGC缸伸出量和轧机传动侧AGC缸伸出量保持不变。

6.根据权利要求5所述的一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于：所述辊缝偏差调整量的限幅为±1mm，所述辊缝偏差调整量在限幅范围内时按照获取的辊缝偏差调整量进行调整，反之，则按照限幅调整。

7.根据权利要求1所述的一种轧机辊缝自动水平调节的方法，其特征在于：所述实时轧制压力偏差比照轧制压力偏差参考基准获取的压力差在±100KN范围内，则系统不进行辊缝偏差调整量的计算。

权　利　要　求　书1/1页CN 110153202 A
一种轧机辊缝自动水平调节的方法
技术领域
[0001]本发明涉及金属材料加工技术领域，具体为一种轧机辊缝自动水平调节的方法。

背景技术
[0002]在热连轧轧制过程中，轧机辊缝水平调整是生产控制的核心问题之一，通过修正轧机两侧(操作侧和传动侧)的辊缝偏差，对轧件跑偏及板形进行修正。

[0003]安钢1780mm热连轧精轧机组为七机架连轧，精轧轧制过程大致可分为穿带、稳定轧制、抛尾三个阶段。

轧件头部在精轧机内完成穿带后，由于活套张力的强制对中，带钢进入稳定轧制阶段。

带钢抛尾时，由于活套进入落套阶段，活套高度的大幅变化带来活套张力的不稳定，各机架处于失稳状态，轧件可能出现跑偏，这时需要操作人员根据现场状况并结合自身的经验对轧件的跑偏方向进行判断，通过手动调整轧机辊缝来纠正轧件的跑偏。

但是由于轧制速度快、轧件失稳程度无法精细量化等诸多因素的影响，操作人员的判断及调整经常出现滞后甚至失误，造成轧件轧破、甩尾乃至轧废等一系列恶性事故。

发明内容
[0004]针对背景技术中提出的现有轧机辊缝调整方式存在的不足，本发明提供了一种轧机辊缝自动水平调节的方法，具备自动调整、精度高、无滞后性的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

[0005]本发明提供如下技术方案：一种轧机辊缝自动水平调节的方法，包括安装在轧机操作侧与传动侧两侧下方的测压头，所述测压头用于对轧制压力的检测并将检测值进行差值计算以获取轧制压力偏差参考基准，所述测压头还用于轧件进入抛尾阶段对轧机两侧的轧制压力实时检测并进行差值计算获取实时轧制压力偏差，将获取的所述实时轧制压力偏差比照压力偏差的参考基准值获取辊缝偏差调整量，将所述辊缝偏差调整量转化为相应的AGC缸伸出量增加至原AGC缸伸出量上。

[0006]优选的，所述轧制压力偏差参考基准为轧件稳定轧制时的压力偏差。

[0007]进一步的，所述稳定轧制时的压力偏差为精轧机的末机架与卷取机建立张力后10s时采集的轧制压力差，轧件尾部离开精轧机的末机架时，系统对所述轧制压力偏差参考基准进行清零。

[0008]优选的，所述实时轧制压力偏差为当轧件尾部离开精轧入口高温计时开始采集的轧制压力差，采集每200ms进行一次，直至轧件尾部离开本架轧机后结束。

[0009]优选的，将所述辊缝偏差调整量转化为相应的AGC缸伸出量增加至原AGC缸伸出量上包括：当所述辊缝偏差调整量△S为正值时，轧机操作侧AGC缸伸出量在原来的基础上增加|△S|，同时轧机传动侧AGC缸伸出量在原来的基础上减少|△S|；当所述辊缝偏差调整量△S为负值时，轧机操作侧AGC缸伸出量在原来的基础上减少|△S|，同时轧机传动侧AGC缸伸出量在原来的基础上增加|△S|；当辊缝偏差调整量△S为零时，轧机操作侧AGC缸伸出量和轧机传动侧AGC缸伸出量保持不变。

[0010]进一步的，所述辊缝偏差调整量的限幅为±1mm，所述辊缝偏差调整量在限幅范围内时按照获取的辊缝偏差调整量进行调整，反之，则按照限幅调整。

[0011]优选的，所述实时轧制压力偏差比照轧制压力偏差参考基准获取的压力差在±100KN范围内，则系统不进行辊缝偏差调整量的计算。

[0012]本发明具备以下有益效果：
[0013]1、本发明利用轧件抛尾过程中，辊缝偏差调整量自动识别轧件跑偏方向，并将该辊缝偏差调整量传输给AGC控制系统，在原有的AGC缸伸出量的基础上增加辊缝偏差的AGC 缸伸出量，从而实现轧件抛尾过程中跑偏的自动控制，减少了因轧件跑偏造成的轧破、甩尾、轧废等事故，不仅提高了轧机作业率，同时提高了轧线成材率，极大地降低了生产成本。

[0014]2、本发明通过在抛尾过程中采用轧机辊缝偏差的实时、连续调节，对轧件抛尾时的失稳状态进行有效控制，可实现调节准确率高、无滞后、速度快、精度高，不仅可以有效减少轧件跑偏，而且可以有效降低操作工劳动强度。

附图说明
[0015]图1为本发明系统框图。

具体实施方式
[0016]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0017]请参阅图1，一种轧机辊缝自动水平调节的方法，包括安装在轧机两侧下方的测压头，测压头用于对轧制压力的检测并将检测值进行差值计算以获取轧制压力偏差参考基准，测压头还用于轧件进入抛尾阶段对轧机两侧的轧制压力实时检测并进行差值计算获取实时轧制压力偏差，将获取的实时轧制压力偏差比照压力偏差的参考基准值获取辊缝偏差调整量，将辊缝偏差调整量转化为相应的AGC缸伸出量增加至原AGC缸伸出量上。

[0018]轧件在稳定轧制阶段，电气一级控制系统通过安装在轧机两侧(操作侧和传动侧)下方的测压头进行轧制压力检测，并将检测到的轧机两侧的轧制压力进行差值计算(轧制压力差值计算是指轧机操作侧轧制压力减去轧机传动侧轧制压力)，以该轧制压力偏差作为参考基准。

当轧件进入抛尾阶段时，对实时检测到的轧机两侧的轧制压力进行差值计算，然后比照参考基准值计算辊缝偏差调整量，并输出给轧机AGC控制系统(自动厚度控制系统)，在原有的AGC缸伸出量的基础上增加辊缝偏差的AGC缸伸出量，以实现对轧机两侧辊缝偏差的实时调整，直至轧件抛尾完成。

[0019]辊缝偏差调整量的计算公式为：
[0020]ΔS＝M*(ΔF fb－ΔF ref)/K
[0021]其中：ΔS——辊缝偏差调整量，mm；
[0022]ΔF ref——轧制压力偏差参考基准，KN；
[0023]ΔF fb——抛尾过程中轧制压力偏差，KN；
[0024]K——轧机刚度，KN/mm；
[0025]M——修正系数；
[0026]轧制压力偏差是指(轧机操作侧轧制压力-轧机传动侧轧制压力)，具体为：轧件轧制时，安装在轧机操作侧下方的测压头和安装在轧机传动侧下方的测压头分别检测到的轧制压力，进行差值计算得到的数值。

[0027]其中，轧制压力偏差参考基准ΔF ref为轧件稳定轧制时的压力偏差。

具体为：当轧件轧制时，在精轧机末机架F7与卷取机建立张力后10s时，开始对每架轧机的轧制压力进行采集，通过安装在每架轧机下方的测压头分别对操作侧和传动侧的轧制压力进行检测，然后将检测到的两侧轧制压力值上传至PLC程序后，经过差值计算得到各架轧机的轧制压力偏差基准值ΔF ref1、ΔF ref2、ΔF ref3、ΔF ref4、ΔF ref5、ΔF ref6、ΔF ref7，并保存至PLC程序模块中。

当轧件尾部离开精轧机末机架F7时，各架轧机的轧制压力偏差基准值ΔF ref均清零，下一块轧制时，按照上述步骤重新采集。

[0028]通过将轧件稳定轧制时压力偏差的采集设置在精轧机的末机架与卷取机建立张力后10s时，可避开轧件穿带刚完成时轧制压力的不稳定时段，轧件尾部离开精轧机的末机架时，系统对轧制压力偏差参考基准进行清零，使得每次轧件的轧制压力偏差基准参数都为轧件本身，即每块轧件的系统变量仅为系统参数，与不同轧件本身并无影响因素，保障最终辊缝偏差量调整的精确度。

[0029]本发明通过以系统在精轧阶段稳定轧制时产生的压力偏差为参考基准，将抛尾过程中的实时压力偏差比对参考基准，计算辊缝偏差调整量，改变AGC缸伸出量来实现抛尾过程中的跑偏自动修正控制，可以实现轧机辊缝偏差的实时、连续调节，对轧件抛尾时的失稳状态进行有效控制，调节准确率高、无滞后、速度快、精度高，不仅可以有效控制轧件跑偏，减少因轧件跑偏造成的轧破、甩尾、轧废等事故，提高轧线成材率，降低生产成本，而且可以有效降低操作工劳动强度。

[0030]其中，实时轧制压力偏差ΔF fb为当轧件尾部离开精轧入口高温计时开始采集的轧制压力差，采集的轧制压力差自轧件尾部离开精轧入口高温计开始每200ms采集一次，采集过程直至轧件尾部离开本架轧机后结束。

具体为：当轧件尾部离开精轧入口高温计时，开始对每架轧机的轧制压力进行采集，通过安装在每架轧机下方的测压头分别对操作侧和传动侧的轧制压力进行检测，然后将检测到的两侧轧制压力值上传至PLC程序后，经过差值计算得到各架轧机的轧制压力偏差ΔF fb1、ΔF fb2、ΔF fb3、ΔF fb4、ΔF fb5、ΔF fb6、ΔF fb7。

各架轧机轧制压力的采集自轧件尾部离开精轧入口高温计开始每200ms进行一次，直至轧件尾部离开本架轧机后结束。

从轧件尾部离开精轧入口高温计伊始即对轧件抛尾全过程进行每200ms一次的数据采集，可实现辊缝偏差的实时、连续调节，有效控制轧件跑偏。

[0031]轧机刚度K是通过定期的轧机刚度测试获得的各架轧机的轧机刚度值，在一个刚度测试周期内轧机刚度K的取值是固定的。

[0032]修正系数M，用于根据各架轧机的辊缝调整量对轧件跑偏的影响程度进行适当调整。

各架轧机的修正系数取值为：F1轧机取值为1，F2轧机取值为1，F3轧机取值为1，F4轧机取值为1.2，F5轧机取值为1.2，F6轧机取值为1.3，F7轧机取值为1.4。

[0033]辊缝偏差调整量ΔS按照公式M*(ΔF fb－ΔF ref)/K计算，分别得到各架轧机的辊缝偏差调整量ΔS1、ΔS2、ΔS3、ΔS4、ΔS5、ΔS6、ΔS7。

各架轧机的辊缝偏差调整量ΔS自轧件尾部离开精轧入口高温计开始每200ms计算一次，各架轧机的辊缝偏差调整量ΔS计算得出
后，通过PLC控制程序分别传给各架轧机的AGC控制系统，在原有的AGC缸伸出量的基础上增加辊缝偏差调整量△S的AGC缸伸出量，实现对轧机辊缝的水平调整，直至轧件尾部离开本架轧机后结束AGC缸伸出量的调整。

具体为：当辊缝偏差调整量ΔS为正值时，轧机操作侧AGC缸伸出量在原来的基础上增加|ΔS|，同时轧机传动侧AGC缸伸出量在原来的基础上减少|ΔS|；当辊缝偏差调整量ΔS为负值时，轧机操作侧AGC缸伸出量在原来的基础上减少|ΔS|，同时轧机传动侧AGC缸伸出量在原来的基础上增加|ΔS|；当辊缝偏差调整量ΔS为零时，轧机操作侧AGC缸伸出量和轧机传动侧AGC缸伸出量保持不变。

直至轧件尾部离开本架轧机后结束实时轧制压力偏差ΔF fb的采集过程，同时清零采集的七组机架实时轧制压力偏差ΔF fb数据，进行下一生产过程检测。

[0034]其中，为避免轧机辊缝偏差调整量过大，将辊缝偏差调整量的限幅设为±1mm，辊缝偏差调整量ΔS在限幅范围内时按照获取的辊缝偏差调整量ΔS进行调整，反之，则按照限幅调整。

[0035]其中，为避免AGC缸伸出量过度频繁调整，实时轧制压力偏差ΔF fb比照轧制压力偏差参考基准ΔF ref获取的压力差在100KN范围内，即|ΔF fb－ΔF ref|≤100KN时，则系统不进行辊缝偏差调整量ΔS的计算，也即不进行辊缝偏差量的调整。

[0036]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0037]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

图1。