[发明专利]一种基于热连轧带钢头部咬钢冲击综合分析方法

说明书

本发明提供一种基于热连轧带钢头部咬钢冲击综合分析方法，属于粗、精轧机技术领域。该方法以带钢端部厚度阶跃量和机架辊缝冲击量为评价目标，重点分析粗、精轧头部咬钢冲击对设备、产品厚度的影响，通过对传动扭矩、出口厚度、辊缝、轧制力、速度变化进行分析，为咬钢速度的优化提供依据，减少对传动系统的冲击。本发明基于对热连轧每个机架辊缝、轧制力等计算值的连续判断，分析带钢头部咬钢冲击策略，实际应用结果表明，该分析方法可以有效改善带钢头部质量及减少对设备传动系统冲击。

技术领域

本发明涉及粗、精轧机技术领域，特别是指一种基于热连轧带钢头部咬钢冲击综合分析方法。

背景技术

粗、精轧机组是热连轧厂的主要组成部分，一般粗轧有1个或2个机架，本文所说粗轧有2个机架，分别是R1、R2，精轧机组有7个机架。粗、精轧机架都是4辊轧机，上下支撑辊和上下工作辊。在热连轧生产过程中，如果机架咬钢头部冲击大将会影响主传动系统、工作辊表面、产品质量。所以，综合分析带钢头部咬钢冲击的建议，使现场操作、工艺、设备人员能够及时调整设备、工艺的相关参数，以防止因咬钢冲击导致的主传动系统损伤及产品成材率，对提高轧制稳定性和产品质量具有很重要的意义。

目前对于带钢头部咬钢冲击的研究大多是关于对主传动扭转震动研究，而对于带钢头部咬钢冲击综合分析的文献几乎没有。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于热连轧带钢头部咬钢冲击综合分析方法，能够对热连轧粗、精轧各个机架进行在线综合分析，并建议下一块同品规钢需要对设备或工艺的调整，对现场操作人员的调控起到指导作用，减小对设备的冲击，增加产品成才率的目标。

该方法首先采集热连轧粗轧每道次、精轧机每个机架的带钢头部咬钢过程数据，轧机咬钢后300ms视为带钢头部咬钢冲击阶段，每4ms为一个采样周期，历史最优时间段视为一年内最优单卷数据，再确定带钢头部DS侧(传动侧)辊缝冲击量、OS侧(操作侧)辊缝冲击量、两侧辊缝冲击量偏差、辊缝恢复时间、两侧轧制力偏差，最后综合分析带钢头部咬钢冲击等级，提出针对下一块同品规带钢咬钢头部冲击对设备、工艺的调整建议。

具体包括步骤如下：

(1)采集热连轧粗轧每道次、精轧机每个机架的带钢头部咬钢过程数据；

(2)轧机咬钢后300ms视为带钢头部咬钢冲击阶段，每4ms为一个采样周期，历史最优时间段视为一年内最优单卷数据；

(3)确定带钢头部DS侧辊缝冲击量、OS侧辊缝冲击量、两侧辊缝冲击量偏差、辊缝恢复时间、两侧轧制力偏差；

(4)综合分析带钢头部咬钢冲击等级，提出针对下一块同品规带钢咬钢头部冲击对设备、工艺的调整建议；

其中，步骤(1)中热连轧粗轧带钢头部咬钢过程数据包括：带钢PID信息、头部PET高温计上升沿后至轧机咬入时间段内的轧机辊缝设定反馈、预报轧制力数据；带钢热连轧精轧带钢头部咬钢过程数据包括：带钢PID信息、中间坯实测厚度、宽度、头部温度、每个机架设预设定值数据。

步骤(3)中带钢头部DS侧辊缝和OS侧辊缝恢复时间的计算方法如下：

(1)确定稳态范围

辊缝设定值为K，误差为C，稳态范围为[K-C,K+C]；误差范围C内，可通过轧钢，否则预警；

(2)确定稳态时间

将DS、OS辊缝实测曲线与直线K-C、K+C相交的所有点都合并在同一个一维矩阵，再将滑窗的开始结束时间合并在上述一维矩阵，将矩阵内时间对应数值排序，按照顺序计算相邻两个距离最大的点，得到的[t₁，t₂]为稳态持续时间，则[滑窗开始时间，t₁]为辊缝恢复时间，即稳态时间。