[发明专利]短流程ESP精轧机组在线换辊方法

权利要求书

1.一种短流程ESP精轧机组在线换辊方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在精轧机组工作状况下，向控制器内输入精轧机组的轧制参数，所述精轧机组包括一架待换辊轧机F_i和至少两架工作轧机，所述轧制参数包括轧制工艺、板带及轧机参数，根据轧制参数确定出待换辊轧机F_i；

S2、在一定时间内抬升待换辊轧机F_i的轧辊，并在抬升过程中对待换辊轧机F_i以及工作轧机的机架的辊缝、张力和辊速进行调整，对待换辊轧机F_i的轧辊进行在线更换，具体包括以下步骤：

①对待换辊轧机F_i的机架的辊缝、张力和辊速进行调整，包括以下步骤：

a确定抬升过程的时间T，待换辊轧机F_i的轧辊抬升过程中，通过张力控制模型和第一轧辊速度控制模型进行调速，使待换辊机架F_i改变辊缝时，待换辊机架F_i下游的过渡机架F_i+1单位后张力保持不变，待换辊机架F_i抬升时对下游机架轧制无影响，同时通过距离模型跟踪变厚度区离开换辊机架F_i的距离，将变厚度区控制在两个机架内，设变厚度区从产生到达到下一机架的入口所需的时间为T_max,则整个抬升过程的时间T应小于T_max；

其中：L为机架间距离，V_f,i为换辊机架F_i轧辊线速度，b对换辊机架的上游机架F_i-1的辊缝、张力和辊速进行调整：

b通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，使换辊机架F_i改变辊缝时机架F_i-1单位前张力值变为换辊机架F_i的单位前张力值，同时改变辊缝使机架F_i-1出口厚度变为F_i的出口厚度；

c对机架F_i-2及其上游各机架的辊缝、张力和辊速进行调整：

通过第二轧辊速度控制模型对机架F_i-2及其上游各机架进行辊速调节，以保证上游各机架间张力值的稳定；

②对过渡机架的辊缝、张力和辊速进行调整，包括以下步骤：

a变厚度区追踪：通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开换辊机架F_i的距离L_i，当满足L_i-L≥0时，过渡机架F_i+1开始调速；

b过渡机架F_i+1轧辊调速：通过张力控制模型和第一轧辊速度控制模型来调速，使过渡机架F_i+2单位后张力保持不变，以保证下游各机架轧制的稳定；

③对过渡机架F_i+2的辊缝、张力和辊速进行调整，具体包括以下步骤：a变厚度区追踪：通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开换辊机架F_i的距离L_i，当满足L_i-2L≥0时，过渡机架F_i+2开始调速；

b机架F_i+2调速：机架F_i+2按张力控制模型和第一轧辊速度控制模型来调速，确保板带厚度不变；

所述第一轧辊速度控制模型如下：

V_b,n＝V_R,n(1-S_b,n-ΔS_b,n)

其中V_b,n为机架F_n轧件入口速度，S_b,n为机架F_n轧件的后滑系数，V_R,n为机架F_n轧辊转速，ΔV_R,n为机架F_n轧辊转速改变量，ΔS_b,n为机架F_n轧件的前滑系数改变量；

所述张力变换及轧辊速度控制模型如下：

其中V_f,n为机架F_n轧件出口速度，V_b,n+1为机架F_n+1轧件入口速度，L为机架间距离，E为轧件的弹性模量，Δt为时间步长，σ_f,target为机架F_n+1后张力的目标值，σ_f,now为机架F_n+1后张力的当前值，ΔV_R,n+1为机架F_n+1轧辊转速改变量，S_f,n为机架F_n轧件的前滑系数，S_b,n为机架F_n轧件的后滑系数，ΔS_f,n为机架F_n轧件的前滑系数改变量；

S3、待换辊轧机F_i的轧辊进行在线更换，并在更换后立即进入工作状态；

步骤S1中，所述的轧制工艺、板带及轧机参数包括：轧辊直径D、轧机刚度K_m、机架间距离L、五机架F₁～F₅入口厚度H₁～H₅、五机架F₁～F₅出口厚度h₁～h₅、五机架F₁～F₅单位前张力σ_f,1～σ_f,5、五机架F₁～F₅单位后张力σ_b,1～σ_b,5、钢板宽度b以及末位机架出口速度V。