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1、10申请公布号CN104148405A43申请公布日20141119CN104148405A21申请号201410414398322申请日20140821B21B37/28200601B21B37/1820060171申请人柳州钢铁股份有限公司地址545002广西壮族自治区柳州市北雀路117号72发明人卢春宁沈敏费庆胡浩平李磊刘岽黄瑞贤罗永恒武辉沈士杰吴铠李瑞仁74专利代理机构北京东方汇众知识产权代理事务所普通合伙11296代理人张淑贤54发明名称中厚板展宽阶段的板型控制方法57摘要本发明提出一种中厚板展宽阶段的板型控制方法,所述中厚板展宽阶段的板型控制方法包括展宽最后一道次采用狗骨轧制,沿宽。
2、度方向,将钢板轧制成狗骨形状,所述狗骨轧制具体为在轧制速度恒定的前提下,按照线性的规律控制钢板的头部和尾部的厚度,使得钢板的狗骨形状包括矩形主体、位于所述矩形主体头部的头部狗骨和位于矩形主体尾部的尾部狗骨,所述头部狗骨和尾部狗骨均连接在所述矩形主体上;所述头部狗骨和尾部狗骨均为直角三角形,并且所述头部狗骨和尾部狗骨形状相同并沿钢板宽度方向的中线对称。本发明提高了中厚板展宽阶段的板型控制精度,从而最终改善钢板头尾部圆头形状。51INTCL权利要求书2页说明书8页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图1页10申请公布号CN104148405ACN104。
3、148405A1/2页21一种中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,所述中厚板展宽阶段的板型控制方法包括展宽最后一道次采用狗骨轧制,沿宽度方向,将钢板轧制成狗骨形状,所述狗骨轧制具体为保持轧制速度恒定,按照线性的规律控制钢板的头部和尾部的厚度,使得钢板的狗骨形状包括矩形主体、位于所述矩形主体头部的头部狗骨和位于矩形主体尾部的尾部狗骨,所述头部狗骨和尾部狗骨均连接在所述矩形主体上;所述头部狗骨和尾部狗骨均为直角三角形。2如权利要求1所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,头部狗骨的直角三角形的尺寸为MASLENGTHKX0,K大于等于4,小于等于6;MASHEIGHT2A2H/L;A。
4、2是指钢板圆头的形状函数中,圆头的最大值;X0是指钢板圆头的形状函数中,对应二分之一A2处的钢板宽度方向的坐标;其中,X060RL043RL/RB218,A2290068RL1414249RL/RB0424,MASLENGTH头部狗骨长度或直角三角形的长度,MASHEIGHT头部狗骨高度或直角三角形的高度,L展宽轧制前的钢板长度,H成品钢板厚度,RL钢板伸长比,展宽轧制前钢板长度/成品钢板长度,RB钢板展宽比,成品钢板宽度/坯料宽度。3如权利要求2所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,K5。4如权利要求3所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,使用钢板的材质为Q235B进行展。
5、宽轧制,展宽轧制前,钢板长度L2668MM;成品钢板厚度H16,钢板伸长比RL759,钢板展宽比RB173,X060RL043RL/RB21860759043759/1732188551,A2290068RL1414249RL/RB04242900687591414249759/17304241876,则MASLENGTH5X058551428MM,MASHEIGHT2A2H/L2187616/2668225MM。5如权利要求3所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,使用钢板的材质为Q345B进行展宽轧制,展宽轧制前钢板长度L2683MM,成品钢板厚度H25MM,钢板伸长比RL639,。
6、钢板展宽比RB131,则X060RL043RL/RB21860639043639/1312189183,A2085290068RL1414249RL/RB04240852900686391414249639/131042417485,则MASLENGTH5X059183459MM,MASHEIGHT2A2H/L21748525/2683177MM。6如权利要求3所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,使用钢板的材质为SS400进行展宽轧制,展宽轧制前钢板长度L2683MM,成品钢板厚度H25MM,钢板权利要求书CN104148405A2/2页3伸长比RL639,钢板展宽比RB131,则。
7、X060RL043RL/RB21860639043639/1312189183,A2085290068RL1414249RL/RB04240852900686391414249639/131042417485,则MASLENGTH5X059183459MM,MASHEIGHT2A2H/L21748525/2683177MM。7如权利要求3所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,使用钢板的材质为Q235B进行展宽轧制,展宽轧制前,L2320MM,成品钢板厚度H12MM,钢板伸长比RL963,钢板展宽比RB173,则X060RL043RL/RB21860963043963/17321810。
8、261,A2290068RL1414249RL/RB04242900689631414249963/1730424242,则MASLENGTH5X0510261513MM,MASHEIGHT2A2H/L224212/2320334MM。8如权利要求3所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,所述中厚板展宽阶段的板型控制方法采用厚度自动控制系统控制液压的压下,狗骨量自动设定模型计算时间为0001S,液压压下的反应速度为20MM/S。9如权利要求1所述的中厚板展宽阶段的板型控制方法,其特征在于,所述中厚板展宽阶段的轧制速度为15R/MIN。权利要求书CN104148405A1/8页4中厚板展。
9、宽阶段的板型控制方法技术领域0001本发明涉及轧钢领域,具体而言,涉及一种中厚板的轧制方法,尤其是中厚板展宽阶段的板型控制方法。背景技术0002中厚板轧机使用平面形状控制系统的目的是改善产品的矩形度,减小轧件切头尾和切边损失量,最终达到提高成材率的目的。0003为了实现钢板平面形状控制,展宽最后一道次必须将钢板轧制成头尾厚中间薄或者中间厚两头薄的狗骨形状,即采用狗骨轧制。否则,以矩形形状进行轧制,其结果则为成品为边部圆头,腰部鼓肚的形状。0004为了实现狗骨轧制,需要采用AGC液压压下自动控制系统才能根据设定的数据进行轧辊压下位置的控制,达到提高钢板矩形化的目的,因此数学模型的开发是实现平面形。
10、状控制的关键点。而数学模型需要根据轧制钢板坯料,轧制成品的实际情况,以及设备的能力进行设置。同时数学模型为了满足实际生产需要,必须具有较高的计算速度与精度。虽然目前,已经对平面形状的预测模型和控制模型进行了大量的研究,通过理论推导得到的模型虽然具有较高精度,但由于狗骨厚度变化量在厚度发生变化的长度区间内与长度成复杂的函数关系,如果按照现有的理论模型进行在线控制,既增加了控制的难度,也无法保证控制的精度。发明内容0005本发明提供一种中厚板展宽阶段的板型控制方法,以解决现有的板型控制模型不准确的问题。0006为此,本发明提出一种中厚板展宽阶段的板型控制方法,所述中厚板展宽阶段的板型控制方法包括展。
11、宽最后一道次采用狗骨轧制,沿宽度方向,将钢板轧制成狗骨形状,所述狗骨轧制具体为0007保持轧制速度恒定,按照线性的规律控制钢板的头部和尾部的厚度,使得钢板的狗骨形状包括矩形主体、位于所述矩形主体头部的头部狗骨和位于矩形主体尾部的尾部狗骨,所述头部狗骨和尾部狗骨均连接在所述矩形主体上;0008所述头部狗骨和尾部狗骨均为直角三角形。0009进一步的,所述头部狗骨和尾部狗骨形状相同并沿钢板宽度方向的中线对称,以实现简化处理。0010进一步的,头部狗骨的直角三角形的尺寸为0011MASLENGTHKX0,K大于等于4,小于等于6;0012MASHEIGHT2A2H/L;A2是指钢板圆头的形状函数中,圆。
12、头的最大值或者说,A2是最大的圆头值;X0是指钢板圆头的形状函数中,对应二分之一A2处的钢板宽度方向的坐标;说明书CN104148405A2/8页50013其中,X060RL043RL/RB218,X0的单位可以为MM,0014A2290068RL1414249RL/RB0424,A2的单位可以为MM,0015MASLENGTH头部狗骨长度或直角三角形的长度,0016MASHEIGHT头部狗骨高度或直角三角形的高度,0017L展宽轧制前的钢板长度,0018H展宽轧制完成后钢板厚度,0019RL钢板伸长比,展宽轧制前钢板长度/展宽轧制完成后钢板长度,0020RB钢板展宽比,展宽轧制完成后钢板宽度。
13、/坯料宽度。0021进一步的,K5。0022进一步的,使用钢板的材质为Q235B进行展宽轧制,展宽轧制前,钢板长度L2668MM,展宽轧制完成后钢板厚度H16,钢板伸长比RL759,钢板展宽比RB173,X060RL043RL/RB21860759043759/1732188551,0023A2290068RL1414249RL/RB0424,00242900687591414249759/17304241876,0025则MASLENGTH5X058551428,0026MASHEIGHT2A2H/L2187616/2668225。0027进一步的,使用钢板的材质为Q345B进行展宽轧制,展。
14、宽轧制前钢板长度L2683MM,成品钢板厚度H25,钢板伸长比RL639,钢板展宽比RB131,则0028X060RL043RL/RB218606390。43639/13121891830029A2085290068RL1414249RL/RB042400300852900686391414249639/1310424174850031则MASLENGTH5X0591834590032MASHEIGHT2A2H/L21748525/2683177。0033进一步的,使用钢板的材质为SS400进行展宽轧制,展宽轧制前钢板长度L2683MM,成品钢板厚度H25,钢板伸长比RL639,钢板展宽比RB。
15、131,则0034X060RL043RL/RB218606390。43639/13121891830035A2085290068RL1414249RL/RB042400360852900686391414249639/1310424174850037则MASLENGTH5X0591834590038MASHEIGHT2A2H/L21748525/2683177。0039进一步的,使用钢板的材质为Q235B进行展宽轧制,展宽轧制前,L2320MM,成品钢板厚度H12,钢板伸长比RL963,钢板展宽比RB173,则0040X060RL043RL/RB21860963043963/173218102。
16、610041A2290068RL1414249RL/RB042400422900689631414249963/17304242420043则MASLENGTH5X05102615130044MASHEIGHT2A2H/L224212/23203340045所述中厚板展宽阶段的板型控制方法采用厚度自动控制系统控制液压的压下,所述狗骨量自动设定模型计算时间为0001S,液压压下的反应速度为20MM/S。说明书CN104148405A3/8页60046进一步的,所述中厚板展宽阶段的轧制速度为15R/MIN。该轧制速度与本发明采用的狗骨模型以及狗骨量狗骨高度和长度自动设定模型计算时间为0001S相匹。
17、配,能够保证产品的顺利轧制。0047为了补偿钢板头尾部的圆头以及腰部的鼓肚,在假设钢板厚度均匀的前提下,在MAS宽边或狗骨过程中,钢板的厚度按理论设计为按照逻辑曲线逻辑曲线是钢板头尾部的圆头以及钢板腰部的鼓肚的形状函数曲线进行变化,即油缸必须按照逻辑曲线进行油柱长度的控制,但这样使得AGC液压压下自动控制系统的不错速率不断发生变化,造成控制难度的增加,另外,由于按照逻辑曲线进行控制,下位机必须按照逻辑曲线的规律进行厚度计算,使得计算的速度变慢,不利于实际的控制。0048为了既使得轧制后的成品能够用狗骨补偿钢板头尾部的圆头以及腰部的鼓肚,本发明根据钢板头尾部的圆头以及腰部的鼓肚的逻辑曲线,对传统。
18、的平面控制模型进一步改进,将复杂的头尾部的圆头以及腰部的鼓肚的形状函数曲线设定为线性函数,即将复杂的头尾部的圆头以及腰部的鼓肚的形状还原为直角三角形的狗骨形状,或者将现有的复杂的狗骨形状改进为直角三角形的狗骨形状,这样,解决了将平面形状控制系统理论计算模型线性化的问题,并成功的应用于实际生产,由于油缸按照线性函数进行控制压下,减小AGC厚度自动控制系统的控制难度,提高运算精度,将狗骨变化过程线性化,减小AGC控制难度,提高运算速度。这样,在实际轧制过程中,油缸根据钢坯的位置,在轧制速度恒定的前提下,按照线性的规律控制钢板的厚度,保证轧制出狗骨形状,而且模型运算时间快达0001S,成功的满足了在。
19、线使用的要求,减少了控制系统的出错率,增加了控制系统的稳定性。0049另外,本发明减少了圆头尺寸,提高了产品的成材率。附图说明0050图1为根据本发明实施例的狗骨的形状示意图;0051图2为根据本发明实施例的钢板圆头的形状函数曲线。0052附图标号说明00531钢板11头部狗骨13尾部狗骨110直角三角形的斜边111直角三角形的长度边113直角三角形的高度边具体实施方式0054为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。0055展宽MAS宽边轧制过程中,根据体积不变的原理,忽略伸长轧制过程的自由宽展,假设钢板头尾圆头大小一致,选取展宽轧制过程沿钢板宽。
20、度方向Y处一个微小单元的宽度为Y,假设该部分厚度增量为HY则0056HYYL2LCPYYHY40057其中L展宽轧制后钢坯长度;0058LCPY钢板宽度方向Y处边部形状函数,满足逻辑曲线或者钢板圆头的形状函数说明书CN104148405A4/8页70059HY沿钢板宽度方向Y处坯料厚度;0060为了求解HY,根据钢板沿宽度方向的厚度函数以及钢板圆头的形状函数,求解式4可以得到展宽轧制过程中未补偿钢板头尾圆头所需要的厚度增量函数。但是根据传统的板型控制模型,HY是一个非常复杂的函数,不利于实际的液压控制,控制系统的计算时间长,反应速度慢。0061本发明通过对轧制终了的钢板平面形状定量地测量与分析。
21、找出钢板圆头的形状函数,根据钢板圆头的形状函数也称为逻辑函数转化为不良形状部分相对应的体积,然后根据体积转换原理,可以得到需要弥补钢板头部,使得钢板头部平直所需要的沿钢板宽度方向厚度的不均匀变化量,在考虑AGC控制的控制精度以及控制过程的情况下,通过线性化的处理方法,将钢板头部形状函数线性化,得到了本发明的狗骨形状进行轧制。0062钢板如果采用矩形轧制,得出的钢板的形状则为圆头,本发明经过对轧制终了的钢板平面形状定量地测量与分析,采用拟回归方式得到如图2所示的钢板的圆头的形状函数或逻辑曲线、逻辑函数为0063YA2A1A2/1X/X0P10064其中,展宽阶段,Y为钢板圆头的数值,A2为钢板圆。
22、头的最大值,或者为最大的圆头值,A1为钢板圆头中初始位置处数值,初始位置处A10,X为垂直Y方向的坐标,即为钢板沿长度方向的坐标,X0为钢板圆头中沿宽度方向的数值为A2的一半时所对应的钢板沿长度方向的坐标值,P为函数形状参数,决定逻辑函数的形状,根据本申请的具体情况,P取值例如为15。0065公式1为钢板的圆头形状函数或逻辑曲线,另外,本发明又线性化了狗骨模型,得到0066MASLENGTHKX020067MASHEIGHT2A2H/L30068公式2和公式3为狗骨尺寸的计算模型,这两个公式是根据展宽阶段的钢板伸长比、钢板展宽比以及板坯的尺寸等各种参数通过拟回归等方式得来的。0069在公式1的。
23、基础上,采用公式2和公式3就可以得到狗骨的具体尺寸,如图1所示,展宽最后一道次钢板的狗骨形状为矩形主体10、位于所述矩形主体10头部的头部狗骨11和位于矩形主体尾部的尾部狗骨13,头部狗骨和尾部狗骨形状相同并沿钢板宽度方向的中线对称。以头部狗骨11为例,头部狗骨11为直角三角形,头部狗骨11的直角三角形的包括直角三角形的长度边11、直角三角形的高度边113、以及直角三角形的斜边110,其中,MASLENGTH为狗骨长度或直角三角形的长度边11的长度。MASHEIGHT为狗骨高度或直角三角形的高度边113的高度。0070公式2中,本发明取值为K大于等于4,小于等于6,优选为K5,这是根据展宽阶段。
24、的钢板伸长比、钢板展宽比以及板坯的尺寸等各种参数通过拟回归等方式得来的。本发明通过上述将狗骨形状转化为直角三角形的形状,既充分考虑到钢板头部不良形状部分的变形,符合钢板头部不良形状部分的变形原理,又对上述变形反演、回归出线性狗骨形状,使得本发明的直角三角形的狗骨不但充分接近弥补钢板头部不良形状部分的变形所需的理想状态的狗骨,而且相对于理想状态的狗骨,本发明更能方便计算,方便液压压下。0071除了另有说明外,本发明各实施例中涉及钢板的各项尺寸单位均为MM。说明书CN104148405A5/8页80072实施例10073本实例使用Q235B的材质,坯料尺寸220MM1260MM2547MM轧制成品。
25、为16MM2100MM21000MM钢板。轧辊辊径为860920MM。00741使用本发明的模型计算得到的狗骨数据过程为0075计算过程如下0076坯料数据信息其中涉及钢板的各项尺寸单位均为MM0077坯料规格成品规格展宽轧制前钢板长度展宽比伸长比2201260254716210026681737590078其中,展宽轧制前钢板长度例如为定尺轧制后长度,也就是,本发明在展宽轧制前可以进行定尺轧制0079展宽MAS计算过程0080坯料宽度B1260MM,成品钢板长度L2668MM终轧后钢板的长度,轧制完成后成品钢板厚度H16MM,钢板伸长比RL759,钢板展宽比RB173,则0081X060RL。
26、043RL/RB218607590。43759/1732188551MM0082A2290068RL1414249RL/RB042400832900687591414249759/17304241876MM0084则MASLENGTH5X058551428MM0085MASHEIGHT2A2H/L2187616/2668225MM0086实际使用的狗骨数据如下表说明为了保证数据的直观性,由于MAS高度数值较小,显示的数据为计算得到的数据100倍0087展宽头高为狗骨高度或直角三角形的高度,即为MASHEIGHT0088展宽头长为狗骨长度或直角三角形的长度,即为MASLENGTH0089展宽头高。
27、展宽头长22542800902使用模型计算时间为0001S;00913轧制后钢板头部圆头大小为180MM,圆头相对比未使用平面形状控制系统减少幅度达到150MM0092实施例20093本实例使用Q345B,坯料尺寸220MM1810MM2561MM的钢坯轧制成品为25MM2300MM17000MM钢板。00941使用模型计算得到的狗骨数据为0095展宽头高展宽头长说明书CN104148405A6/8页92134200096计算过程如下0097坯料数据信息0098坯料规格成品规格展宽轧制前钢板长度展宽比伸长比220181025612523001700026831316390099展宽MAS计算过。
28、程0100定尺轧制后钢板长度L2683,轧制完成后成品钢板厚度H25,钢板伸长比RL639,钢板展宽比RB131,则0101X060RL043RL/RB218606390。43639/13121891830102A2085290068RL1414249RL/RB042401030852900686391414249639/1310424174850104则MASLENGTH5X059183459MM0105MASHEIGHT2A2H/L21748525/2683177MM0106实际使用的狗骨数据如下表说明为了保证数据的直观性,由于MAS高度数值较小,显示的数据为计算得到的数据100倍0107。
29、展宽头高展宽头长17745901082使用模型计算时间为0001S;01093轧制后钢板头部圆头大小为80MM,圆头相对比未使用平面形状控制系统减少幅度达到90MM0110实施例30111本实例使用SS400的材质,坯料尺寸220MM1500MM2578MM轧制成品为18MM2100MM24000MMM钢板。01121使用模型计算得到的狗骨数据为0113计算过程如下0114坯料数据信息0115坯料规格成品规格展宽轧制前钢板长度展宽比伸长比220150025781821002400027011458030116展宽MAS计算过程0117定尺轧制后钢板长度L2701MM,轧制完成后钢板厚度H18M。
30、M,钢板伸长比RL803,钢板展宽比RB145,则说明书CN104148405A7/8页100118X060RL043RL/RB218608030。43803/14521810190119A2098290068RL1414249RL/RB042401200982900688031414249803/145042423170121则MASLENGTH5X058551428MM0122MASHEIGHT2A2H/L2231718/2701275MM0123实际使用的狗骨数据如下表说明为了保证数据的直观性,由于MAS高度数值较小,显示的数据为计算得到的数据100倍0124展宽头高展宽头长275428。
31、01252使用模型计算时间为0001S;01263轧制后钢板头部圆头大小为120MM,钢板头部形状如下图,圆头相对比未使用平面形状控制系统减少幅度达到150MM0127实施例40128本实例使用Q235B的材质,坯料尺寸220MM1260MM2109MM轧制成品为12MM2100MM24000MM钢板。01291使用模型计算得到的狗骨数据为0130计算过程如下0131坯料数据信息0132坯料规格成品规格展宽轧制前钢板长度展宽比伸长比220126021091221002400023201739630133展宽MAS计算过程0134定尺轧制后钢板长度L2320,轧制完成后钢板厚度H12MM,钢板伸。
32、长比RL963,钢板展宽比RB173,则0135X060RL043RL/RB218609630。43963/173218102610136A2290068RL1414249RL/RB042401372900689631414249963/17304242420138则MASLENGTH5X0510261513MM0139MASHEIGHT2A2H/L224212/2320334MM0140实际使用的狗骨数据如下表说明为了保证数据的直观性,由于MAS高度数值较小,显示的数据为计算得到的数据100倍0141展宽头高展宽头长334513说明书CN104148405A108/8页1101422使用模型计算时间为0001S;01433轧制后钢板头部圆头大小为120MM,圆头相对比未使用平面形状控制系统减少幅度达到200MM0144以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。说明书CN104148405A111/1页12图1图2说明书附图CN104148405A12。