一种粗轧机的运转控制方法与流程

1.本发明涉及金属轧机或其加工产品的控制技术，更具体地说，涉及一种粗轧机的运转控制方法。


背景技术：

2.热轧生产线的工艺流程大致有加热、粗轧、精轧、卷取、运输链、精整等工序。首先根据轧制计划，将板坯依照顺序装入步进式加热炉，板坯被加热到工艺规定的目标温度以后，由抽钢机将板坯依次抽出，放置在炉前辊道上，而后热板坯被运输至粗轧机组。在粗轧机组，板坯首先进入一号除鳞箱进行除鳞，然后经过大侧压机侧压后使板坯宽度达到目标值，再送入粗轧第一个机架轧制，粗轧第一个机架是两辊可逆式轧机，可以轧制1～3道次，然后板坯进入第二个机架轧制，第二个机架是四辊可逆式轧机，可以轧制3～7道次，每个机架的前后都有辊道，主要负责跟随轧机运送板坯。粗轧区将200～250mm的板坯轧制为38～60mm的中间坯后，将其送至精轧机组前，中间坯进入精轧机组以后，经过飞剪切除其头部后进入二号除鳞箱进行除鳞，再经过精轧机组连轧成1.2～25.4mm厚度的成品带钢。带钢从精轧机组最后一个机架出来后，经过后续冷却、卷取成钢卷。
3.传统的热连轧机是采用4.5～12米长的板坯一块一块地进行轧制，为了保证前后两块钢不发生碰撞，两块钢之间留有一定的时间间隔，因此，对于粗轧机的运转控制有了待机空转方式(低速运转)、升降速方式、高速运输或轧制方式。如图1所示，粗轧区域设备现有的控制模式是：当粗轧机的某个机架区域内没有板坯时，该机架区域设备就以1米/秒的速度待机转动；某个机架区域内有板坯，奇道次轧制时，机架区域所有设备按照模型设定速度正向高速运转，偶道次轧制时，机架区域所有设备安装模型设定速度反向高速运转。但对于在两块钢之间留有较长时间间隔的生产来说，这种运转方式极大地浪费了电能。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种粗轧机的运转控制方法，通过对现有辊道进行分组并改进现有粗轧设备的运转方式，减少了粗轧设备的空转时间，节约了电耗，降低了生产成本。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种粗轧机的运转控制方法，所述粗轧机包括辊道，沿所述辊道上依次设置的除鳞箱、大侧压机、第一机架和第二机架，沿所述辊道的一侧设有光电管，所述运转控制方法包括以下步骤：
7.1)对所述粗轧机进行区域划分和分组；
8.2)制定所述辊道的运转模式，具体为：
9.2.1)跟踪所述辊道上板坯头尾位置；
10.2.2)判断是否为奇道次轧制，若是，则进入步骤2.3)，若否，则板坯头尾部定义互换；
11.2.3)判断是否板坯头部接近，若是，则进入步骤2.4)，若否，则所述辊道停止；判断是否板坯尾部离开，若是，则进入步骤2.4)，若否，则所述辊道按模型设定运转；
12.2.4)板坯头部接近判断为是，则所述辊道提前一组按模型设定运转；板坯尾部接近判断为是，则所述辊道延后一组停止；
13.3)制定所述粗轧机的运转模式，具体为：
14.3.1)若板坯接近，则所述辊道按模型设定运转；若n分钟内无板坯接近信息，则所述粗轧机停止。
15.较佳的，所述步骤1)的区域划分和分组具体包括：
16.将所述辊道入口至所述除鳞箱之间的辊道设为c辊道；
17.将所述除鳞箱至所述第一机架之间的辊道设为d辊道，共有n1组；
18.将所述第一机架至所述第二机架之间的辊道设为g辊道，共有n2组；
19.将所述第二机架至所述辊道出口之间的辊道设为h辊道，共有n3组。
20.较佳的，所述步骤2.1)中，根据所述辊道的速度、所述光电管的计算以及所述板坯到达所述辊道的位置，跟踪每一块所述板坯的头尾部信号，确定每一块所述板坯所占用的所述辊道上的组别。
21.较佳的，所述步骤2.3)中，所述辊道停止采用将所述辊道的速度设定为零，plc发传动系统的控制位置零，使电机无励磁电流，所述辊道停转。
22.较佳的，所述步骤3.1)中，当所述板坯接近所述粗轧机时，所述辊道按模型设定的速度运转，当轧制接收，所述辊道以1米/秒的速度待机转动。
23.较佳的，所述步骤3.1)中，当所述板坯接近所述粗轧机时，所述大侧压机、所述第一机架和所述第二机架均待机转动。
24.较佳的，所述步骤3.1)中，当n分钟内无所述板坯接近信息时，所述大侧压机、所述第一机架和所述第二机架均停止运转。
25.较佳的，所述步骤3)还包括步骤3.2)，当所述大侧压机接收到空过信息时，所述大侧压机的侧压机构自动打开至最大极限后停止，所述大侧压机的主传动设备停止运转；当所述大侧压机接收到使用信息时，所述大侧压机的侧压机构按模型设定开度至设定位置，所述大侧压机的主传动设备按模式设定开始运转。
26.本发明所提供的一种粗轧机的运转控制方法，通过对现有辊道进行分组并改进现有粗轧设备的运转方式，减少了粗轧设备的空转时间，节约了电耗，降低了生产成本。在可逆轧机生产过程中，由于消除了辊道从正转直接到反转的工作状态，减少了正反转直接变化对辊道接手的冲击负荷，辊道接手脱落的故障也大大减少，确保了生产的稳定。
附图说明
27.图1是粗轧区域设备现有的控制模式示意图；
28.图2是本发明运转控制方法的流程示意图；
29.图3是本发明运转控制方法中对粗轧机进行区域划分和分组的示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
31.请结合图1至图2所示，本发明所提供的一种粗轧机的运转控制方法，粗轧机包括辊道1，沿辊道1上依次设置的除鳞箱3、大侧压机4、第一机架5和第二机架6，沿辊道1的一侧设有光电管2，包括以下步骤：
32.1)对粗轧机进行区域划分和分组，具体为：
33.将辊道1入口至除鳞箱3之间的辊道设为c辊道；
34.将除鳞箱2至第一机架5之间的辊道设为d辊道，共有7组，分别为d1-d7；
35.将第一机架5至第二机架6之间的辊道设为g辊道，共有12组，分别为g1-g12；
36.将第二机架6至辊道1出口之间的辊道设为h辊道，共有10组，分别为h1-h10。
37.2)制定所述辊道的运转模式，具体为：
38.2.1)依据辊道1的速度、光电管2的计算、矫正板坯到达位置，跟踪每一块板坯的头尾信号，确定每一块板坯所占用的辊道组别。
39.2.2)板坯头部前面的辊道1，提前一组按照模型设定运转，板坯尾部后面的辊道1，延后一组停止运转，板坯占用的辊道按照模型设定运转。由于粗轧机是可逆轧机，板坯往精轧机方向轧制，称之为奇道次轧制，板坯往加热方向轧制，称之为偶道次轧制。偶道次轧制时，原来奇道次轧制时的板坯尾部自动被控制程序定义为板坯头部进行位置跟踪，原来奇道次轧制时的板坯头部自动被控制程序定义为板坯尾部进行位置跟踪。
40.2.3)辊道1停止的方式：传统的停止辊道运转是，通过电机速度设定为零，电机励磁电流仍然保持，电辊道停转，辊道无法被动转。而本发明运转控制方法的辊道停止运转是通过速度设定为零，plc发传动系统的控制位置零，使电机励磁电流无，辊道停转，但可以被动自由转动。
41.3)制定所述粗轧机的运转模式，具体为：
42.3.1)板坯接近轧机，轧机按照模型设定速度运转，轧制结束，轧机以1米/秒的速度待机转动。
43.3.2)n分钟内粗轧区域没有板坯信息，粗轧区域的大侧压机4、第一个机架5、第二个机架6停止运转。
44.3.3)当接收到板坯信息时，大侧压机4、第一个机架5、第二个机架6待机运转。
45.3.4)当大侧压机接收到空过信息时，大侧压机的侧压机构自动打开至最大极限后停止，大侧压机的主传动设备停止运转；当大侧压机接收到使用信息时，大侧压机的侧压机构按模型设定开度至设定位置，大侧压机的主传动设备按模式设定开始运转。
46.实施例
47.本发明的一种粗轧机的运转控制方法，用于图2所示热轧生产线的粗轧区域设备分组控制，粗轧区域设备主要由辊道1、光电管2、除鳞箱3、大侧压机4、第一机架5、第二机架6组成。除鳞箱3前的辊道是加热炉区域控制的设备，被定义为c辊道。除鳞箱3、大侧压机4前后和第一机架5前的辊道被定义为d辊道，共有7组，分别为d1-d7；第一机架5和第二机架6间的辊道被定义为g辊道，共有12组，分别为g1-g12；第二机架6后的辊道被定义为h辊道，共有10组，分别为h1-h10。
48.板坯位置的确定一方面由计算机控制系统通过辊道的速度v和时间t的乘积s＝v*t来确定，另一面由安装在辊道1边上的光电管2来矫正板坯位置，光电管2检测到板坯头部或板坯尾部时，强制矫正板坯在辊道1上的位置，避免由于板坯在辊道1上打滑等导致的计
算机控制系统计算偏差。
49.板坯从加热炉抽出后到达c辊道时，除鳞箱3里面的d1-d2辊道开始以c辊道匹配的速度运转，板坯头部到达d1后d3开始运转，板坯前进方向辊道依次运转；板坯尾部到达d3辊道时，d1辊道由计算机控制系统给定运转速度为零，plc发传动系统的控制位置零，使电机励磁电流无，辊道1停转，但可以被动自由转动(后续辊道的停止同理)；板坯尾部到达d4辊道时，d2辊道停止运转，板坯前进方向辊道依次停止运转。
50.板坯头部到达d3辊道后，如果大侧压机4不空过，大侧压机4从低速运转方式切换到模型设定速度运转，d3、d4辊道速度与大侧压机4同步运转，d5、d6依次同步，板坯尾部离开大侧压机4后，d3辊道停止运转，大侧压4低速运转；如果大侧压机4空过，d3-d6依次以2米/秒速度运转，运送板坯至d7，板坯尾部离开大侧压机4后，d3辊道停止运转。
51.板坯头部到达d7后，第一机架5从低速运转方式切换到模型设定速度运转(奇道次)，d4-d7辊道速度与第一机架5同步运转；板坯头部进入第一机架5后，g1、g2依次切换到第一机架5同步速度，d4-d6辊道根据板坯尾部位置依次停止；板坯尾部离开第一机架5后，g1、g2辊道停止，板坯停留在g1、g2辊道上，第一机架5以1米/秒低速反转，第一机架5进行道次设定(偶道次)，此时，奇道次轧制时的板坯尾部自动被控制程序定义为板坯头部进行位置跟踪，原来奇道次轧制时的板坯头部自动被控制程序定义为板坯尾部进行位置跟踪；第一机架5道次设定到位后，g1、g2辊道、第一机架5同步按照模型设定速度反转，板坯头部(原来的板坯尾部)进入第一机架5后，d7-d4依次切换到第一机架5同步速度，g1、g2辊道根据板坯尾部(原来的板坯头部)位置依次停止；板坯尾部离开第一机架5后，d4-d7辊道停止，板坯停留在d4-d7辊道上，第一机架5以1米/秒低速正转，第一机架5进行道次设定(奇道次)，板坯头尾被控制程序被重新定义；第一机架5道次设定到位后，d4-d7辊道、第一机架5同步按照模型设定速度正转，板坯头部进入第一机架5后，g1、g2依次切换到第一机架5同步速度，d4-d6辊道根据板坯尾部位置依次停止；板坯尾部离开第一机架5后，第一机架5以1米/秒低速正转，g1、g2辊道自动切换到模型设定的传输速度，跟踪板坯头部位置，g3-g12辊道速度依次按照模型设定速度运转，跟踪板坯尾部位置，g1-g11辊道速度依次停止。
52.板坯头部到达g12后，第二机架6从低速运转方式切换到模型设定速度运转(奇道次)，被板坯占用的g辊道速度与第二机架6同步运转；板坯头部进入第二机架6后，h1-h10辊道速度依次切换到第二机架6同步速度，g3-g12辊道根据板坯尾部位置依次停止；板坯尾部离开第二机架6后，h辊道停止，板坯停留在h辊道上，第二机架6以1米/秒低速反转，第二机架6进行道次设定(偶道次)，此时，奇道次轧制时的板坯尾部自动被控制程序定义为板坯头部进行位置跟踪，原来奇道次轧制时的板坯头部自动被控制程序定义为板坯尾部进行位置跟踪；第二机架6道次设定到位后，被板坯占用的h辊道、第二机架6同步按照模型设定速度反转，板坯头部(原来的板坯尾部)进入第二机架6后，g12-g3辊道依次切换到第二机架6同步速度，h辊道根据板坯尾部(原来的板坯头部)位置依次停止；板坯尾部离开第二机架6后，g12-g3辊道停止，板坯停留在g12-g3辊道上，第二机架6以1米/秒低速正转，第二机架6进行道次设定(奇道次)，板坯头尾被控制程序重新定义；第二机架6道次设定到位后，板坯占用的g辊道、第二机架6同步按照模型设定速度正转，板坯头部进入第二机架6后，h1-h10依次切换到第二机架6同步速度，g3-g12辊道根据板坯尾部位置依次停止；板坯尾部离开第二机架6后，第二机架6以1米/秒低速正转；h1-h10辊道自动依次切换到模型设定的传输速度，跟
踪板坯头部位置，板坯头部到达h10后，h辊道切换到精轧机匹配速度，跟踪板坯尾部位置，h1-h10辊道速度依次停止。
53.5分钟内粗轧区域没有板坯信息，粗轧区域的大侧压机4、第一个机架5、第二个机架6停止运转；当接收到板坯信息时，大侧压机4、第一个机架5、第二个机架6自动以1米/秒低速正转；大侧压机4接收到空过信息时，大侧压机的侧压机构自动打开至最大极限后停止，大侧压机4的主传动设备停止运转：大侧压机4接收到使用信息时，大侧压机4的侧压机构自动按照模型设定开度设定到位，大侧压机4的主传动设备自动按照模型设定运转。
54.本发明的一种粗轧机的运转控制方法在1580粗轧机使用，收到了很好的效果：通过对现有辊道进行分组并改进现有粗轧设备的运转方式，减少了粗轧设备的空转时间，节约了电耗，降低了生产成本。在可逆轧机生产过程中，由于消除了辊道从正转直接到反转的工作状态，减少了正反转直接变化对辊道接手的冲击负荷，辊道接手脱落的故障也大大减少，确保了生产的稳定。
55.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。