[发明专利]一种控制小钢坯轧制翘曲的串级控制方法

说明书

本发明涉及一种控制小钢坯轧制翘曲的串级控制方法，属于轧钢控制技术领域。技术方案是：除鳞温差控制模型，关键步骤是建立除鳞水调节阀开度、钢坯导热系数、板坯厚度、钢坯上下表面温差的方程(P1‑P2)/P1=k_∆T×k_H×(λ2‑λ1)/λ2；轧机秒流量控制模型，关键步骤是建立工作辊转速、工作辊半径、钢坯上下表面热膨胀系数的方程ω1/ω2=ω1/ω2=[R2×(1+β1)]/[R1×(1+β2)]。本发明在除鳞阶段和轧制阶段分别进行温差和秒流量串级控制，避免或减轻小钢坯轧制过程中可能出现的翘曲，保证轧制过程安全可控，保障产品质量合格。

技术领域

本发明涉及一种控制小钢坯轧制翘曲的串级控制方法，属于轧钢控制技术领域。

背景技术

在小钢坯轧制过程中，轧件的头部或尾部在咬钢以后，不能沿辊道直线前进，可能出现向上、向下的弯曲，甚至是方向不定的弯曲，称之为翘曲。

分析其原因，一是钢坯从加热炉里出来后，在辊道输送时，由于自然散热和除鳞等工艺造成上、下表面温度不均，有较大温差；二是钢坯的头、尾在轧制过程中距离轧机较近，先接触轧辊冷却水，降温较明显，加之头尾比钢坯中间部分更容易降温，造成头尾与钢坯中间部位的温度差别明显加大；三是上、下工作辊的辊径或转速有差别，造成钢坯在咬钢过程中不同表面的金属秒流量不同。

小钢坯轧制的翘曲明显时会与导卫、输送辊道发生刮碰，严重时会顶撞轧辊水冷管路和检测仪器，甚至发生钻辊道、撞击轧辊、飞车等事故。

发明内容

本发明目的是提供一种控制小钢坯轧制翘曲的串级控制方法，建立除鳞温差控制模型和轧机秒流量控制模型，在除鳞阶段和轧制阶段分别进行温差和秒流量串级控制，避免或减轻小钢坯轧制过程中可能出现的翘曲，保证轧制过程安全可控，保障产品质量合格，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种控制小钢坯轧制翘曲的串级控制方法，包含以下步骤：针对不同工艺过程中的钢坯进行串级控制，建立除鳞温差控制模型和轧机秒流量控制模型；除鳞温差控制模型，包含（关键步骤是）建立除鳞水调节阀开度、钢坯导热系数、板坯厚度、钢坯上下表面温差的方程(P1-P2)/P1= k∆T x kH (λ2-λ1)/ λ2；轧机秒流量控制模型，包含（关键步骤是）建立工作辊转速、工作辊半径、钢坯上下表面热膨胀系数的方程ω1/ω2=(R2(1+β1))/ (R1(1+β2))。

所述轧机秒流量控制模型，包含（关键步骤是）针对钢坯头尾与钢坯中间部位有温差，实时调节工作辊转速ω1和ω2，设定钢坯头部上下表面热膨胀系数为β1和β2，钢坯中间上下表面热膨胀系数为β3和β4，则有如下关系式：

V1=S (1+β1)/t=ω1R1，V2=S (1+β2)/t=ω2R2；

V3=S (1+β3)/t=ω3R1，V4=S (1+β4)/t=ω4R1；

通过计算可知

∆ω1=（ω3-ω1）/ω1；

∆ω2=（ω4-ω2）/ω2；

因此当二级系统设定好了任一工作辊的任一时刻轧制速度，可计算出上下工作辊在所有时刻的实时轧制速度，并保证所有时刻的钢坯上下表面金属秒流量相同。

本发明的有益效果是：通过仪表检测钢坯在除鳞前和轧制前的上下表面温度，建立包含钢坯上下表面温差、除鳞水阀开度、钢坯导热系数、工作辊转速、工作辊半径、钢坯热膨胀系数等参数的除鳞温差控制模型和轧机秒流量控制模型，在除鳞阶段和轧制阶段分别进行温差和秒流量串级控制，保证所有时刻的钢坯上下表面金属秒流量相同，从而避免或减轻小钢坯轧制过程中可能出现的翘曲，保证轧制过程安全可控，保障产品质量合格。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式