一种热轧镰刀弯对冷轧开腔事故风险识别方法与流程

1.本发明涉及一种热轧镰刀弯对冷轧开腔事故风险识别方法，属于自动控制技术领域。


背景技术：

2.镰刀弯，又称为侧弯，是带钢在在水平方向上发生弯曲的现象。影响热轧带钢镰刀弯的因素有很多，在现场轧制的过程中，总会有一些非对称的因素使得轧制设定的工艺参数发生变化，这其中主要包括三个方面的：来料因素；设备因素，工况条件因素。这一些影响因素都会导致沿轧辊轴线方向的轧制状态不对称致使沿轧机宽度方向的压下率存在差异，从而产生镰刀弯。
3.常见的来料因素有：坯料楔形，在轧制过程中纵向厚度会控制不均，而且使得轧辊沿轴线方向的垂直压力分布出现不对称的情况，从而轧件沿横向的压下率不同，较厚的一侧金属会向另一侧流动，最终会使得轧件向压下率较小的一侧偏移，出现镰刀弯现象；轧件中心线偏移，轧件轧制过程中，咬入时板坯没有对中，跑偏导致轧机受力两侧不平衡，轧制力分布也会不均匀对称，从而使得板坯在轧制过程向压下量较小的一侧偏移，最终出现镰刀弯。
4.常见的设备因素有：轧机两侧刚度差，当轧机两侧纵向刚度不同时，严重影响了轧制力的对称均匀分布，刚度越大，轧辊越难以倾斜。轧机纵向刚度大的一侧弹跳变小，其压下量变大，这一侧的出口厚度变小，而另一侧的出口厚度变大，从而出现镰刀弯；轧机水平度和横向压下差，如果轧机底部的拖板不水平、支撑辊下垫板不平或者断裂、轧辊磨削磨损不均匀等造成轧机水平度存在差异，从而造成轧机棍缝的分布不对称，对轧件两侧的压下量也会存在差异，从而易出现镰刀弯；轧辊辊形，当工作辊有载凸度为正凸度时，辊缝凸度的合成会使得板坯更加偏离中心线，加剧了镰刀弯的程度并且弯曲方向比较随机更难以控制。
5.轧件宽度方向温度分布不均，如板坯在加热炉内加热过程的对中不正造成不同位置加热不均匀、轧辊冷却水的分布冲洗不均匀、精除鳞过程冲水漏水造成的轧件温度分布不均匀以及切水板沿宽度方向间隙分布不均等造成的轧件温度分布不均匀等。轧件沿宽度方向的温度分布不均，使得不同位置的变形抗力也不相同，板坯温度大的一侧变形抗力小，轧制力小，压下量大，出辊速度大，出口厚度小，最终造成轧件出现镰刀弯现象。
6.镰刀弯缺陷不仅会影响成品带钢的板形和尺寸质量，还会影响后续冷轧过程中的轧制稳定性，严重时甚至会导致开腔事故。因此需要在冷轧前对热轧来料进行镰刀弯缺陷识别判断，以进行风险预控。而热轧末机架出口位置能够测得带钢的中心线偏移数据，此数据能够很好的反应热轧来料的外在形貌。


技术实现要素：

7.本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种根据热轧来料的全长
len
t
1≤i≤n-cut
t-4；
24.其中，n-cut
t-len
t
1≤i≤n-cut
t-4；
25.为尾部所需关注长度中任意5米的数据中的最大值，下标x为最大值在带钢长度方向上的位置坐标，为尾部所需关注长度中任意5米的数据中的最小值，下标y为最小值在带钢长度方向上的位置坐标；
26.步骤12：计算尾部所需关注长度中任意5米的中心线偏移数据中最大值与最小值的差值，是否满足：当满足时，则带钢尾部x至y范围内有在冷连轧s1机架的开腔风险。
27.上述方案进一步的改进在于：所述步骤1中，中心线偏移数据中的数据间隔为1米。
28.本发明提供的热轧镰刀弯对冷轧开腔事故风险识别方法，通过获取热轧来料的中心线偏移数据，以此为基础，用以识别热轧来料外在的整体形貌特征，主要判断带钢在形状上，是否存在严重的由热轧轧制过程中带钢沿宽度方向的不对称延伸造成的表现为镰刀弯形式的缺陷；该方法能够将热轧来料的镰刀弯缺陷进行有效识别，为其可能在冷轧由此曲线所导致的开腔事故和对轧制稳定性的不利影响进行提前风险预警，以便提前干预。
具体实施方式
29.实施例
30.本实施例的热轧镰刀弯对冷轧开腔事故风险识别方法，包括如下步骤：
31.步骤1：根据冷轧生产计划，读取即将进行冷轧的带钢在热轧出口处测得的全长度范围的中心线偏移数据ceni(i＝1,2,3,...,n)，其中i为沿着带钢长度方向的位置；按照检测设备的检测频率及精度，长度方向上相邻两个位置的距离通常为1m；
32.步骤2：带钢在进入冷轧前对头尾质量异常的部分进行剪切，头部的剪切长度为cuth，尾部的剪切长度为cut
t
；
33.步骤3：根据带钢的头尾剪切长度，处理已读取的带钢的中心线偏移数据ceni(i＝1,2,3,...,n)，将数据中头尾剪切长度部分的数据去除，得到中心线偏移数据ceni(i＝cuth 1,cuth 2,...,n-cut
t
)；
34.步骤4：带钢除去头部剪切长度后，根据带钢的规格，由公式：lenh＝[0.05wid
set-15thk
set
]，计算头部所需关注长度lenh，wid
set
为带钢在热轧工序中的目标宽度，thk
set
为带钢在热轧工序中的目标厚度；
[0035]
步骤5：根据带钢的头部剪切长度和头部所需关注长度，得到头部所需关注长度的中心线偏移数据：
[0036]
步骤6：带钢除去尾部剪切长度后，根据带钢的规格，由公式：len
t
＝[0.06wid
set-15thk
set
]，计算尾部所需关注长度len
t
；
[0037]
步骤7：根据带钢的尾部剪切长度和尾部所需关注长度，得到尾部所需关注长度的中心线偏移数据：中心线偏移数据：
[0038]
步骤8：根据带钢的规格，计算头部所需关注长度以及尾部所需关注长度中任意5
米内中心线偏移极差所能允许的最大值δcen
set
：δcen
set
＝[90thk
set-0.1wid
set
]；
[0039]
步骤9：提取头部所需关注长度中任意5米的中心线偏移数据，计算其中的最大值和最小值；
[0040]
其中，cuth 1≤i≤cuth len
h-5；
[0041]
其中，cuth 1≤i≤cuth len
h-5；
[0042]
为头部所需关注长度中任意5米的中心线偏移数据中的最大值，a为最大值在带钢长度方向上的位置坐标，为头部所需关注长度中任意5米中心线偏移数据中的最小值，b为最小值在带钢长度方向上的位置坐标；
[0043]
步骤10：计算头部所需关注长度中任意5米的中心线偏移数据中最大值与最小值的差值，是否满足：当满足时，则带钢的头部m至n范围内有在冷连轧s1机架的开腔风险；
[0044]
步骤11：提取尾部所需关注长度中任意5米的中心线偏移数据，计算其中的最大值和最小值；
[0045]
其中，n-cut
t-len
t
1≤i≤n-cut
t-4；
[0046]
其中，n-cut
t-len
t
1≤i≤n-cut
t-4)；
[0047]
为尾部所需关注长度中任意5米的数据中的最大值，下标x为最大值在带钢长度方向上的位置坐标，为尾部所需关注长度中任意5米的数据中的最小值，下标y为最小值在带钢长度方向上的位置坐标；
[0048]
步骤12：计算尾部所需关注长度中任意5米的中心线偏移数据中最大值与最小值的差值，是否满足：当满足时，则带钢尾部x至y范围内有在冷连轧s1机架的开腔风险。
[0049]
下面以实际产线中的产品为例进行说明。
[0050]
来料带钢长度为900m，在热轧工序中的设定宽度为1000mm，设定厚度为2mm，头尾剪切长度均为4m。
[0051]
(1)根据冷轧生产计划，读取即将上线带钢在热轧出口处测得的全长的中心线偏移数据ceni(i＝1,2,3,...,900)；
[0052]
(2)cuth＝cut
t
＝4；
[0053]
(3)根据热轧来料的头尾剪切长度，处理已读取的热轧来料的中心线偏移数据ceni(i＝1,2,3,...,900)，将此数据中头尾剪切长度的部分数据去除，得到ceni(i＝5,6,...,896)；
[0054]
(4)头部则有：lenh＝[0.05wid
set-15thk
set
]＝[0.05
×
1000-15
×
2]＝20；也即是头部所需关注长度为20m；
[0055]
(5)头部则有：
[0056]
(6)尾部则有：len
t
＝[0.06wid
set-15thk
set
]＝[0.06
×
1000-15
×
2]＝30；也即是尾部所需关注长度为30m；
[0057]
(7)
[0058]
(8)δcen
set
＝[90thk
set-0.1wid
set
]＝[90
×
2-0.1
×
1000]＝80mm；
[0059]
(9)根据来料长度方向上部分中心线偏移数据：
[0060]
位置i(m)567891011ceni(mm)-25.1-6.510.344.260.265.363.2位置i(m)12131415161718ceni(mm)57.565.670.445.215.5-10.2-5.2位置i(m)1920212223
ꢀꢀ
ceni(mm)2.55.610.414.28.5
ꢀꢀ
[0061]
则得到5～9m范围内：
[0062][0063][0064]
14～18m范围内：
[0065][0066][0067]
(10)上述两组范围内的数据中有：
[0068][0069][0070]
(11)由于上述两组数据中，极差均超限，则有头部5～9m和14～17m范围均为风险区域。
[0071]
(12)尾部风险的判断和头部类似，在此不做详细举例。
[0072]
至此，可得到一卷热轧来料头尾部分完整的镰刀弯对冷轧开腔事故的风险位置。
[0073]
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。