[发明专利]一种基于ESP精轧机组变规格在线换辊的撤辊方法

摘要

本发明提供一种基于ESP精轧机组变规格在线换辊的撤辊方法，根据输入轧制工艺及轧机参数，对换辊机架的上游各机架进行调节，当变厚点到达换辊机架时，换辊机架抬升并调节，当换辊机架撤出轧制后，对换辊机架下游各机架调节，使常态的五机架连轧转变为变规格后的非常态四机架连轧。本发明通过建立动态撤辊时的数学模型，调节撤辊过程中各个阶段的轧辊转速和辊缝，在保证稳定轧制的前提下，通过产品的变规格，实现四机架代替五机架连轧，在保证轧机稳定轧制的前提下完成轧辊在线撤出的过程，保证了ESP生产线的连续性，减少了因停机造成的能源损失，也减少了轧机设备的前期资本投入。本发明也适用于已投产的ESP生产线，具有广泛的应用价值。

主权项

1.一种基于ESP精轧机组变规格在线换辊的撤辊方法，用于五机架布置的ESP无头轧制精轧机组设备，其特征在于：根据轧制工艺及轧机参数，对换辊机架的上游各机架进行调节，当变厚点到达换辊机架时，换辊机架抬升并调节，当换辊机架撤出轧制后，对换辊机架下游各机架调节，使精轧机组常态的五机架连轧转变为变规格后的非常态四机架连轧，实现换辊机架在线不停机撤出轧制过程，具体包括以下步骤：(1)收集并输入工艺、板带、轧机参数；(2)换辊机架Fi撤出轧制前调节阶段：2a)判断机架F1是否为换辊机架，当机架F1为换辊机架时直接执行步骤(2)，当机架F1不为换辊机架时则执行步骤2b)；2b)机架F1轧辊压下并调速阶段：2b1)机架F1轧辊压下并调速：机架F1轧辊压下过程中，通过辊缝控制模型、张力控制模型和轧辊速度控制模型一来调节，使机架F1调节辊缝改变出口轧件厚度，同时保证改变辊缝时机架F1单位后张力保持不变，使其压下时对上游生产无影响，同时通过距离模型跟踪变厚度区离开机架F1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机架F2的入口所需的时间为TMAX，其中L为机架间距离，Vf,1为机架F1轧辊线速度，则整个压下调节辊缝过程的时间T应小于TMAX；2b2)机架F1下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架F2下游机架辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；2b3)计算变厚区离开机架F1距离：通过距离模型进行不断累积计算变厚区离开机架F1的距离L1，当满足L1‑L≥0时，机架F2开始调节，执行步骤2c)；2c)判断机架F2是否为换辊机架，当机架F2为换辊机架时直接执行步骤(3)，当机架F2不为换辊机架时则继续执行步骤2d)；2d)机架F2轧辊压下并调速阶段：2d1)机架F2轧辊压下并调速：机架F2轧辊压下过程中，通过辊缝控制模型、张力控制模型和辊速控制模型一来调节，使机架F2调节辊缝改变出口轧件厚度，同时保证改变辊缝时机架F2单位后张力保持不变，使其压下时对上游生产无影响，同时通过距离模型跟踪变厚度区离开机架F2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机架F3的入口所需的时间为TMAX，其中L为机架间距离，Vf,2为机架F2轧辊线速度，则整个压下调节辊缝过程的时间T应小于TMAX；2d2)机架F2下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架F2下游机架辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；2d3)计算变厚区离开机架F2距离：通过距离模型进行不断累积计算变厚区离开机架F2的距离L2，当满足L2‑L≥0时，机架F3开始调节，执行步骤2e)；2e)依次调节换辊机架Fi下游各机架阶段：变厚度点每移动到下游机架时参照所述步骤2a)和2c)判断当前机架是否为换辊机架Fi，之后参照所述步骤2b)和2d)对当前机架的辊速及辊缝值进行相应的调整，并对相应机架下游各机架进行辊速调整，以保证下游各机架间张力值稳定，不断重复上述过程，直到变厚度点到达换辊机架Fi前时，即当满足Li‑1‑L≥0时，结束当前步骤，执行步骤(3)；(3)换辊机架Fi撤出轧制及后续机架调节阶段：3a)换辊机架Fi撤出阶段：3a1)判断换辊机架Fi是否为末机架，若为末机架则执行完步骤3a2)便结束整个换辊机架撤出轧制的过程，若不为末机架则顺序执行接下来的步骤；3a2)换辊机架Fi轧辊抬升及辊速调节：换辊机架Fi轧辊抬升过程中，通过张力控制模型和轧辊速度控制模型一来调速，使换辊机架Fi改变辊缝时其后张力保持不变，抬升时对上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型首先保证入口为变厚区时其出口厚度保持不变；当变厚区完全通过换辊机架Fi后，则不必控制出口厚度进行快速的轧辊抬升，直至轧制力为零，此时换辊机架Fi便撤出轧制过程；3a3)机架Fi+1轧辊辊缝及辊速调节：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Fi通过辊缝控制模型首先保证入口为变厚区时其出口厚度保持不变时将机架Fi+1后张力值变为换辊机架Fi的后张力值，同时改变机架Fi+1出口厚度保持不变；3a4)机架Fi+1下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架Fi+1下游各机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；3a5)计算变厚区离开换辊机架Fi距离：通过距离模型进行不断累积计算变厚区离开机架Fi的距离Li，当满足Li‑L≥0时，机架Fi+1开始调节，执行下一步骤；3b)机架Fi+1调节阶段：3b1)判断机架Fi+1是否为末架，若为末机架则执行完步骤3b2)便结束整个换辊机架撤出轧制的过程，若不为末机架则顺序执行接下来的步骤；3b2)机架Fi+1轧辊抬升并调速阶段：机架Fi+1轧辊抬升过程中，通过张力控制模型和轧辊速度控制模型一来调速，使机架Fi+1改变辊缝时其后张力保持不变，抬升时对上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型，在入口变厚度区刚通过后，将产品出口厚度调整为新的设定厚度值；3b3)机架Fi+1下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架Fi+1下游各机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；3b4)计算变厚区离开换辊机架Fi+1距离：通过距离模型进行不断累积计算变厚区离开机架Fi+1的距离Li+1，当满足Li+1‑L≥0时，机架Fi+2开始调节，执行下一步骤；3c)机架Fi+1下游各机架调节阶段：变厚度点每移动到下游机架时参照所述步骤3b)进行调整，进而对机架F5上游的相应机架的辊速及辊缝值进行相应的调整，以及对相应机架下游各机架进行辊速调整，以保证下游各机架间张力值稳定，直到变厚度点到达机架F5前时；3d)机架F5调节阶段：3d1)机架F5轧辊抬升并调速阶段：第5机架F5轧辊抬升过程中，通过张力控制模型和轧辊速度控制模型一来调速，使第5机架F5改变辊缝时其后张力保持不变，抬升时对上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型，在入口变厚度区刚通过后，将轧件最终成品厚度调整为新的设定厚度规格；3d2)换辊机架撤出轧制的过程结束，变规格完成后精轧机组进入四机架连轧状态。