线性, 当轧制力达到 P0 时, 辊缝变化开始呈线性趋 势, 而这种影响是通过轧制力作用在轧辊两端产生
的。辊缝的非线性段计算方法如下:
作者简介: 曹文豪 ( 1967 - ) , 男, 工程师, 大学本科, 1990 年毕业于江西冶金学院
第 1期
曹文豪: 轧 机自动辊缝标定技术
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图 1 轧制力与厚度的关系
度调整量之比为 20#1。 轧制线高度
H passlin e = H - (DBR / 2+ D IR + DWR ) + H ( 3) 式中 H 支撑辊轴承中心线到轧制线距离;
D BR 支撑辊直径; D IR 中间辊直径; D WR 工作辊直径;
H 辊径偏差。 梯形台水平调节量 (粗调 )
Sp la te = (H passlin e - H 1 ) /H 0 ∀ 130
线 A 的非线性部分进行处理, 把 S0 前面非线性段去
除, 实现在正常轧制时轧制力和辊缝之间的线性化。
2 辊缝标定测量系统与轧制线标定
2. 1 辊缝标定测量系统 新钢 1 550mm 冷 连轧机辊缝标 定测量系统主
要包括: 液压缸位置检测和轧制力检测系统。其中, 液压缸位置检测元件主要采用日本 Sony公司位置
偏差时, 必须进行无带标定。另外, 如果更换支撑辊 或位置计数器数据突然丢失 ( 控制器复位、电源断 电或位置计数器失效导致 ) , 也应该进行无带标定。 在轧机有带钢存在并且更换工作辊或中间辊重新调
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冶金丛刊
总第 191期
整水平轧制线后, 应该进行有带标定。由于有带标 定相对比较简单且原理与无带标定相同, 因此本文 仅介绍无带标定。 3. 2 无带标定过程
SP = CP ∀ (P - P 0 ) 2 Nhomakorabea( 2)
式中 SP 轧制力对辊缝的影响值;
CP 轧制力对辊缝影响的补偿系数, 当 P
> P0 时, 进入线性段后则 CP 为 0 。
通常在轧制前启动辊缝标定功能, 将轧辊按初
始压力 P0 压靠到一定程度, 并将此时的辊缝 S0 确
定为轧机调整的零辊缝。通过辊缝标定将图 1中曲
第 1期 总第 191期 2011年 2 月
冶 金丛刊
M ETALLURG ICAL COLLECT ION S
Sum. 191 N o. 1 F ebruary 2 0 1 1
轧机自动辊缝标定技术
曹文豪
(新余钢铁股份有限公司, 江西 新余 338001)
摘 要 基于新余钢铁 股份有限公司新建 1 550mm 冷轧机, 分 析了轧 机辊缝 自动标定 的分类 与过程, 阐述 了轧机 辊缝自动标定时, 如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准, 同时, 对 现场标定过 程出现的 典型故障进 行分析并提出解决方法 。实践证 明通过辊缝自动标定, 可以提高轧机 HGC精度 , 保证成品带钢的厚度要求。 关键词 自动标定; 冷轧机; 轧制 力控制 中图分类号: TG333. 17 文献标识码: A 文章编号: 1671- 3818( 2011) 01- 0028- 04
时, 为保证轧机出口带钢厚度 h不变, 需调整轧机辊
缝 S, 使轧机弹性线由 A 变化到 A 。厚度控制的基
本原理是: 无论轧制过程如何变化, 总使轧机弹性线
A 与塑性线 B 相交于等厚制线 C。轧制力在作用的
过程中有一个从小到大的过程, 对辊缝的影响会从
大到小变化。在轧制力相对较小时, 辊缝变化呈非
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辊缝的选择采用两侧轧制力均达到 5MN 时的辊缝 位置, 所以作为轧机液压缸相对位置 SRe l = 0是在标 定轧制力 FR = 10MN 时产生的。因为机架处于静止 状态时合辊缝到较大的标定轧制力 FR = 10MN 会损 伤辊系, 且机架处于动态过程会更接近轧机的正常 生产状态, 所以实现标定轧制力 FR = 10MN 应该在 辊系正常喷射乳液润滑、轧机处于动态过程中完成。 同时, 考虑到在正常轧制带钢过程中会产生轧机弹 性变形和轧件塑形变形, 也只有在标定轧制力 FR = 10M N 时 产生 的辊 缝位 置 零点 才 会 有 效补 偿 以 上两 种变形带来的误差影响。
关键。通过轧制线的计算可以为轧机辊缝标定提供 标尺和参照, 从而保证轧机辊缝相对零点在同一水 平线上。
3 辊缝标定分析
3. 1 辊缝标定分类 辊缝标定可分为无带标定和有带标定, 无 ( 有 )
带标定是在机架内没有 ( 有 ) 带钢的情况下进行的 标定。这两种标定过程存在很大差别。无带标定是
对 ∃ 零点 %的校正, 即辊缝标定必须达到设定的基准 位置; 而有带标定继承了无带标定的轧制力和辊缝 基准值, 标定 的最终目标是达 到原来的辊缝位 置。 通常在液压缸实际位置和位置计数器数值之间出现
将液压缸全部缩回, 完全打开辊缝, 同步位置计数器 完成从相对位置到绝对位置的转换过程, 再将液压 缸绝对位置置为 150mm。见图 6, 液压缸的绝对位 置 SA bs是以液压缸上限位置为零点的, 液压缸释放 到底位置为下限位置 ( 150mm ) 。根据工艺要求, 零
第 1期
曹文豪: 轧 机自动辊缝标定技术
( 4)
式中 H 1 首阶高度;
H 0 其余台阶高度; 130 台阶长度, mm。
斜楔水平调节量 (精调 )
Sw edge = (H passlin e - H p late ) / tan
( 5)
式中 H p late tan
梯形台调整高度; 斜楔斜率, tan = 1 /20。
轧制线调整的计算精度是辊缝标定能否成功的
及相关实验数据, 一般认为在接触轧制力辊系变形
的基础上辊缝打开 5mm, 会使上下辊系之间恰好接 触却没有相互作用, 此时再将检测实际轧制力的固
定载荷质量影响因素去掉, 即对压力传感器系统做
一次轧制力清零操作, 就可以得到相对轧制力零点
标准。
图 3 无带标定流程
图 4 标定过程轧制力变化曲线
3. 2. 2 辊缝位置标定过程 标定过程中辊缝位置变化 曲线见图 5。首先,
新钢 1 550mm 冷 连轧机无带标 定执行顺序见 图 3, 其中控制方式包括位置控制方式、轧制力控制 方式、单轧制力控制方式和倾斜控制方式。启动标 定功能之前, 需要满足如下基本条件: 轧机没有快停 信号和维护方式信号、位 置计数器无报错、HGC 系 统状态 OK、乳液系统和传动系统状态 OK。在无带 标定过程中, 需要对 HGC、弯辊控制、窜辊控制、乳 液喷射控制、传动控制等多方面因素进行检查校准, 完成相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标定, 最终找到正常轧制时 HGC 的零点标准。自动标定 过程是通过 S iem ens公司的 TDC 系统实现顺序控制 的。当标定条件满足时, 可以在操作面板或 HM I中 启动自动标定过程, 然后通过 SFC 软件实现基本顺 序控制功能, 步骤之间转换条件收集和中断报警功 能由 CFC 软件实现。系统对每一步执行过程都设 有超时监控功能, 一旦超时顺控过程会立即终止且 系统恢复到自动标定之前的状态。前一步完成后,
下一步包括它的连锁条件就立即执行, 只有步骤之 间的转换条件全部满足后, 才能完成自动标定的全
部过程。当完成全部标定过程后, 说明轧机状态正
常, 可以开始轧制, 并将辊缝位置 合到 15mm, 为穿
带生产准备条件。
3. 2. 1 轧制力标定过程
标定过程轧制力变化曲线见图 4。初始化自动
标定参数过程中, 将上次标定形成的相对轧制力修 改为绝对轧制力, 那就意味着已经考虑了辊重、轴承
( 6)
H con ta ct
接触位置;
H 轧制线到下支撑辊中心线的距离。
这时主要为了检查轧辊数据是否正确, 并继续 以单轧制力控制方式使轧 辊两侧达到接触 轧制力
( 1MN ) , 保证轧辊两侧在上下辊系之间产生相互作
用并造成一定程度的辊系变形。然后在位置和倾斜
控制方式下将辊缝在当前位置的基础上打开 5mm, 如图 3中第 7步所示。根据液压和辊系变形原理以
TECHNOLOGY OF ROLL GAP AUTOMAT IC CAL IBRAT ION
Cao W enhao
( X inyu Iron& Steel Co. , L td. , X inyu 338001, Jiangx i)
Abstract C lassificat ion and process of ro ll gap autom atic calibrat ion w as analyzed for new 1550mm co ld ro lling m ill o f X inyu stee l company. H ow to rea lize zero criterions o f re lative ro ll force, ro ll gap posit ion and relat ive tilt ing w ere exp lained during ro ll gap au tom atic calibrat ion. Typical troub les occurred during calibrat ion w ere analyzed and correspond ing m easures w ere put forw ard. It w as confirm ed thatHGC accu racy o f ro lling m ill and th ickness accuracy o f strip w ere im proved through ro ll gap au tom atic calibration. K ey w ord s autom at ic ca libration; co ld m il;l ro ll force contro l