專(zhuān)利名稱(chēng)：優(yōu)化軋制產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及借助壓力對(duì)金屬進(jìn)行機(jī)械加工的技術(shù)，即，本發(fā)明涉及軋制產(chǎn)品的生產(chǎn)，具體地，本發(fā)明涉及其處理過(guò)程中對(duì)軋機(jī)的控制和軋制產(chǎn)品的加工，并且更具體地，本發(fā)明涉及軋機(jī)的控制和調(diào)節(jié)設(shè)備，所述控制和調(diào)節(jié)設(shè)備是可操作的以與軋制薄板不同的變量對(duì)應(yīng)。在一定程度上，本發(fā)明涉及在軋制過(guò)程中對(duì)金屬進(jìn)行加工的輔助操作。
特別的，期望本發(fā)明用于優(yōu)化帶材的熱和/或冷軋制過(guò)程。
背景技術(shù)：
用于調(diào)節(jié)軋制過(guò)程的眾所周知的方法包括兩步對(duì)軋制帶材厚度的測(cè)量，和當(dāng)軋制帶材的厚度偏離預(yù)設(shè)值時(shí)對(duì)軋輥的執(zhí)行器進(jìn)行的校正操作(俄羅斯專(zhuān)利NO.2125495，授予SMS Schloemann-Siemag AG，IPC B 21 B37/00，1999)。這種方法只提供一種參數(shù)的測(cè)量，不能提供考慮軋制帶材的速度變化的測(cè)量。
調(diào)節(jié)軋制過(guò)程的眾所周知的方法包括兩步沿著軋輥一系列的點(diǎn)借助測(cè)量?jī)x器對(duì)帶材軋制過(guò)程中的參數(shù)的測(cè)量，和輸出對(duì)執(zhí)行器適當(dāng)?shù)男Ｕ僮?俄羅斯專(zhuān)利NO.2078626，授予Siemens AG，IPC B 21 B 37/00，1997)。所述方法不包括跟蹤控制過(guò)程參數(shù)和帶材的特殊長(zhǎng)度值之間的關(guān)系的步驟。因此，當(dāng)選擇上述校正操作時(shí)，不能確定應(yīng)用校正操作的任意準(zhǔn)確的時(shí)刻。
此外，調(diào)節(jié)軋制過(guò)程的眾所周知方法包括兩步沿著軋機(jī)一系列點(diǎn)，離散地測(cè)量控制帶材軋制過(guò)程的參數(shù)，測(cè)量豎直工作輥和平輥的角速度，根據(jù)上述的測(cè)量確定帶材的線速度；根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，定義某些尺寸相等的軋制帶材部分，用于隨后在每個(gè)上述所給定的部分上所測(cè)量的三個(gè)控制變量的平均值，并且根據(jù)給定部分的控制參數(shù)數(shù)值的平均值確定所需的執(zhí)行器的校正操作(俄羅斯專(zhuān)利No.2177847，c1.B 21 B 37/00，2002)。按申請(qǐng)者的意見(jiàn)，上述方法是與發(fā)明最相關(guān)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于連續(xù)性的概念，更準(zhǔn)確的是基于對(duì)過(guò)程參數(shù)的準(zhǔn)連續(xù)測(cè)量的概念，諸如在帶材軋制過(guò)程中沿著帶材的長(zhǎng)度方向的消費(fèi)者性質(zhì)。所述消費(fèi)者性質(zhì)所示如下帶材的極限強(qiáng)度(σus)、屈服強(qiáng)度(σy)和/或延伸率(δ)，等等。
根據(jù)本發(fā)明當(dāng)帶材在適當(dāng)?shù)膫鞲衅鞯南旅婧?或適當(dāng)?shù)臏y(cè)量裝置下面運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)量監(jiān)控的參數(shù)；此外，為了排除測(cè)量數(shù)值的偶然波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的可能性，在高溫和大質(zhì)量金屬的運(yùn)動(dòng)情況下，所述測(cè)量數(shù)據(jù)的偶然波動(dòng)是必然的，至少對(duì)相鄰的三個(gè)測(cè)量點(diǎn)的值進(jìn)行平均，再用獲得的軋制產(chǎn)品的過(guò)程參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)上述兩數(shù)據(jù)不符合時(shí)，對(duì)軋機(jī)的相關(guān)部分實(shí)行校正操作。所述校正操作可能是修改輥?zhàn)又g的間隙，或冷卻操作。
更具體地，根據(jù)本發(fā)明，所實(shí)現(xiàn)的是一種用于借助對(duì)軋機(jī)設(shè)置的測(cè)定而優(yōu)化軋制過(guò)程的方法，當(dāng)帶材運(yùn)動(dòng)時(shí)，在軋機(jī)上所安裝的傳感器和輥的測(cè)量裝置(例如用于選擇軋制材料的樣本)用于確定帶材的參數(shù)，讀出和自動(dòng)處理傳感器的指示或標(biāo)本結(jié)果，并且用于確定軋制過(guò)程中執(zhí)行的控制操作。進(jìn)一步，預(yù)設(shè)根據(jù)所給軋制產(chǎn)品批量的產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行測(cè)量的軋制過(guò)程參數(shù)。本發(fā)明也用于在帶材在滾動(dòng)軋機(jī)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中測(cè)量系統(tǒng)預(yù)設(shè)參數(shù)。關(guān)于此點(diǎn)，“系統(tǒng)”一詞的意思是，只要所用的儀器允許這種頻率或只要當(dāng)監(jiān)控條件需要時(shí)，就經(jīng)常進(jìn)行參數(shù)的測(cè)量。然后，確定軋制帶材部分的數(shù)值或長(zhǎng)度；對(duì)于每一部分，其軋制參數(shù)的測(cè)量值應(yīng)單獨(dú)地獲得。在下面描述的實(shí)例條件下，800米(在出口)長(zhǎng)的帶材是50個(gè)部分，因此每一部分是16米長(zhǎng)。此后，與帶材所給定部分對(duì)應(yīng)的測(cè)量值被平均，所述測(cè)量的參數(shù)平均值和定義的數(shù)值相比較，所述定義的數(shù)值和軋制產(chǎn)品批量的產(chǎn)品規(guī)格中的數(shù)值一致。當(dāng)上述的數(shù)值與特定的公差范圍不相符時(shí)，對(duì)輥參數(shù)進(jìn)行校正，用于下一個(gè)帶材校正軋機(jī)的設(shè)置，關(guān)于這種情況，下一個(gè)帶材重復(fù)這些步驟。當(dāng)上述比較結(jié)果是肯定的時(shí)候，為下一個(gè)帶材保留現(xiàn)存的設(shè)置。
更具體地，本發(fā)明進(jìn)一步包括以下步驟對(duì)帶材軋制過(guò)程參數(shù)進(jìn)行離散地測(cè)量，對(duì)豎直工作輥和平輥的角速度進(jìn)行測(cè)量，確定帶材的線速度；確定一系列尺寸相等的軋制帶材部分，用于隨后在每個(gè)所定義的部分上至少三個(gè)控制變量值進(jìn)行平均，設(shè)置被再分成多個(gè)部分的帶材長(zhǎng)度的額定部分；對(duì)于給定的軋制產(chǎn)品范圍，根據(jù)每一部分的測(cè)量過(guò)程參數(shù)的平均值在每個(gè)軋制部分上進(jìn)一步定義消費(fèi)者性質(zhì)；對(duì)比定義的消費(fèi)者性質(zhì)和預(yù)設(shè)消費(fèi)者性質(zhì)的額定限制；確定帶材長(zhǎng)度部分，其中上述消費(fèi)者性質(zhì)處于預(yù)定限制范圍內(nèi)，按原先的標(biāo)準(zhǔn)確定這些處理參數(shù)，所述原先的標(biāo)準(zhǔn)用于當(dāng)所確定的帶材長(zhǎng)度部分不小于標(biāo)準(zhǔn)部件時(shí)對(duì)相同或近似軋制產(chǎn)品范圍的帶材進(jìn)行軋制，或者當(dāng)所述確定帶材長(zhǎng)度部分小于額定部分時(shí)按照新的帶材修改過(guò)程參數(shù)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1。
本發(fā)明應(yīng)用在連續(xù)的寬帶材的熱軋機(jī)中。帶材800米長(zhǎng)，是08Πc鋼(半鎮(zhèn)靜鋼)，4毫米厚。軋制鋼的化學(xué)成分如表1所示，上述成分是煉鋼單位在未經(jīng)過(guò)熱加工時(shí)所測(cè)成分。
表1

監(jiān)控的過(guò)程參數(shù)是軋制終止溫度(Tre)和卷繞溫度(TCO)。為了測(cè)得帶材的終止溫度，使用高溫計(jì)，所述高溫計(jì)設(shè)置在位于輸出滾道的起點(diǎn)的最后精軋機(jī)的出口；和利用安裝在卷線機(jī)的上游的高溫計(jì)測(cè)量卷繞溫度。最后粗軋機(jī)座(第六粗軋機(jī)座，T6)的下游帶材溫度利用高溫計(jì)測(cè)量，所述高溫計(jì)安裝在軋機(jī)機(jī)座的粗軋和精軋組的跨度之間的開(kāi)始位置。利用X光厚度測(cè)量表測(cè)量帶材厚度，所述X光厚度測(cè)量表安裝在精軋軋機(jī)組的出口；利用高溫計(jì)和厚度測(cè)量表每秒離散地測(cè)量帶材參數(shù)10次。利用安裝在各自的驅(qū)動(dòng)器上的速度計(jì)測(cè)量輸出平臺(tái)和中間平臺(tái)的最后粗軋機(jī)座和精軋機(jī)座的工作軋輥的角速度。根據(jù)測(cè)量的角速度考慮到軋機(jī)座和軌道軋輥的直徑，測(cè)量出帶材的直線速度，上述直線速度有以下值2m/s，其是粗軋機(jī)和精軋機(jī)機(jī)組的跨度之間的速度，和6.5-11.2m/s，其是精軋機(jī)的下游時(shí)的速度。對(duì)于16米長(zhǎng)的50部分的每一部分，根據(jù)帶材的線速度值當(dāng)上述50部分的每一部分經(jīng)過(guò)相應(yīng)的傳感器的下方時(shí)，與時(shí)間有關(guān)的一系列測(cè)量值被確定。一方面，通過(guò)應(yīng)用測(cè)量系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置的相應(yīng)速度確定本實(shí)施例中的所選的部分?jǐn)?shù)，另一方面，通過(guò)必需的精度調(diào)節(jié)來(lái)確定本實(shí)施例中的所選的部分?jǐn)?shù)。儀表所指示的離散的測(cè)量值是每一部分的平均值。因?yàn)槠骄翟谲堉飘a(chǎn)品公差范圍之內(nèi)，所以隨后的帶材在相同的設(shè)置下軋制。
實(shí)例2.
除了上述例子1提及的過(guò)程參數(shù)之外，該例2和上述例子1中應(yīng)用的相同的初始條件確定帶材每一部分的σ的數(shù)值(極限強(qiáng)度)和δ的數(shù)值(延伸率)，以檢查其與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)(一般標(biāo)準(zhǔn)和消費(fèi)者需要的標(biāo)準(zhǔn))相一致。
得到的數(shù)據(jù)總結(jié)如表2所示。
表2


從表2得到，消費(fèi)者性質(zhì)數(shù)值范圍之內(nèi)的帶材的長(zhǎng)度部分超過(guò)具有在預(yù)設(shè)極限范圍(根據(jù)以前的研究，每個(gè)軋制產(chǎn)品范圍都被工程規(guī)范評(píng)定)之內(nèi)的消費(fèi)者性質(zhì)數(shù)值的帶材的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)部件，即，對(duì)于給定化學(xué)成分的鋼種，886℃的終止軋制溫度和680℃的卷線溫度提供應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)需要的帶材機(jī)械性質(zhì)。這些數(shù)值隨后被用作范圍相同或近似相同的帶材軋制(具有非常接近的金屬成分和厚度)的原始標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于軋制產(chǎn)品范圍相同或近似相同的帶材軋制，建立的原始標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)設(shè)置Trt和Tro過(guò)程參數(shù)值。
實(shí)例3.
在上述實(shí)例2的原始條件下，軋制一些從一組化學(xué)成分稍微不同的帶材中選擇的帶材?；谙嗤臏y(cè)量方法，上述帶材的測(cè)量數(shù)據(jù)總結(jié)如表3所示。
表3


從表3得知，σus(極限強(qiáng)度)值超出標(biāo)準(zhǔn)值32％，而允許的超出值為8％。因此，再軋制這組的下一帶材時(shí)，影響其相關(guān)部分的校正操作被修改，和完全重復(fù)所述的測(cè)量步驟，以產(chǎn)生合適的帶材標(biāo)準(zhǔn)部件；隨后，在其它均勻間隔的軋制過(guò)程中確定的方式被保留。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明首次適當(dāng)?shù)膽?yīng)用在所有均勻間隔軋制組，并且也用在單一間隔軋制中，特別是當(dāng)能預(yù)見(jiàn)到隨后會(huì)應(yīng)用在軋制薄帶材的分散的部件時(shí)，所述軋制薄帶材用于不同的目的或不同的隨后處理。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化軋制產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)的方法，所述優(yōu)化受對(duì)軋機(jī)操作設(shè)置的判斷的影響，其步驟包括在軋機(jī)上安裝傳感器和/或測(cè)量裝置，以當(dāng)所述帶材運(yùn)動(dòng)時(shí)確定軋制帶材的變量；讀出和計(jì)算機(jī)輔助處理所述傳感器和測(cè)量裝置的指示數(shù)據(jù)，和設(shè)計(jì)出軋制過(guò)程將受到的控制操作；所述方法的特征在于它還包括以下步驟-根據(jù)所給批量軋制產(chǎn)品的產(chǎn)品規(guī)格預(yù)設(shè)需要監(jiān)控的軋制過(guò)程參數(shù)；-當(dāng)帶材沿著軋機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)測(cè)量預(yù)設(shè)參數(shù)的值；-預(yù)設(shè)軋制帶材部分的數(shù)值和/或長(zhǎng)度，對(duì)于每一部分必須單獨(dú)獲得軋制參數(shù)的測(cè)量數(shù)值數(shù)值；-平均與軋制帶材給定部分相關(guān)的測(cè)量數(shù)值；-對(duì)測(cè)量參數(shù)的平均數(shù)值與所給批量軋制產(chǎn)品的產(chǎn)品規(guī)格中設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比；-當(dāng)測(cè)量參數(shù)的平均數(shù)值與所給批量軋制產(chǎn)品的產(chǎn)品規(guī)格中設(shè)定的數(shù)值不相符時(shí)，對(duì)于下一帶材的軋制校正軋機(jī)的設(shè)置；并且當(dāng)所述數(shù)值相符時(shí)，為下一帶材軋制維持所述參數(shù)數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特點(diǎn)在于所述監(jiān)控的參數(shù)是軋制帶材的軋制終止溫度(Trt)或卷繞溫度(Tco)，或它們的結(jié)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特點(diǎn)在于它進(jìn)一步包括一下步驟離散地測(cè)量帶材軋制過(guò)程參數(shù)，和測(cè)量豎直工作輥和平輥的角速度，確定帶材運(yùn)動(dòng)的線性速度，和確定某些數(shù)值的尺寸相等的軋制帶材部分，以用于隨后對(duì)每一所述帶材部分上對(duì)測(cè)量的過(guò)程參數(shù)的至少三個(gè)數(shù)值進(jìn)行平均；對(duì)于軋制產(chǎn)品的特別范圍，進(jìn)一步確立被分成多個(gè)部分的帶材長(zhǎng)度的額定部分；根據(jù)每一部分軋制測(cè)量的過(guò)程參數(shù)的平均數(shù)值，在每一軋制帶材部分上進(jìn)一步確定消費(fèi)者性質(zhì)；將確定的消費(fèi)者性質(zhì)與消費(fèi)者性質(zhì)的預(yù)定限制進(jìn)行比較；確定在消費(fèi)者性質(zhì)的數(shù)值在預(yù)定限制內(nèi)的帶材長(zhǎng)度的部分；和當(dāng)所述確定的帶材長(zhǎng)度部分不小于額定部分時(shí)，將這些過(guò)程參數(shù)確定為相同或近似產(chǎn)品范圍的帶材原始的標(biāo)準(zhǔn)，或者當(dāng)所述的帶材長(zhǎng)度部分小于額定部分時(shí)，按照新的帶材修改過(guò)程參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的方法用于優(yōu)化熱和/或冷帶材軋機(jī)工藝。所述方法包括離散地測(cè)量帶材軋制的技術(shù)參數(shù)以及軋機(jī)機(jī)座和輥道的角速度；限定帶材的線速度并選擇具有相等長(zhǎng)度的帶材部分的特定數(shù)量，并對(duì)于每個(gè)部分隨后平均技術(shù)參數(shù)的至少三個(gè)數(shù)值；對(duì)軋制產(chǎn)品特定范圍，確定被分成多個(gè)部分的帶材長(zhǎng)度的額定部分，相對(duì)于部分軋制的技術(shù)參數(shù)的平均值，對(duì)于每個(gè)部分限定有用的數(shù)值，將所述有用的數(shù)值與預(yù)定限制進(jìn)行比較，確定有用的數(shù)值位于預(yù)定限制之內(nèi)的帶材長(zhǎng)度部分，并且如果所獲得的帶材長(zhǎng)度部分等于或者高于額定部分，使用所述技術(shù)參數(shù)作為軋制相同范圍或者其附近的帶材的標(biāo)準(zhǔn)，或者如果當(dāng)所獲得的部分低于額定部分，則修正技術(shù)參數(shù)。
文檔編號(hào)B21B37/00GK1649681SQ03810138
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月6日
發(fā)明者維克托·菲利波維奇·拉什尼克夫, 安德烈尼·安德烈維奇·莫羅佐夫, 根納季·謝爾蓋耶維奇·謝尼科夫, 弗拉迪米爾·尼克拉耶維奇·烏塞夫, 費(fèi)利克斯·維烈諾維奇·卡普薩, 阿納托利·維萊諾納奇·卡普薩, 謝爾蓋·阿納托烈維奇·米里科夫, 季姆·馬拉托維奇·哈比布林, 謝爾蓋·約瑟福維奇·普拉斯托夫, 謝爾蓋·尼克拉耶維奇·阿尼克耶夫, 拉夫凱特·斯帕爾塔科維奇·塔克哈迪諾夫 申請(qǐng)人:磁礦冶金聯(lián)合企業(yè)股份公司, Ausferr 工藝研究中心有限公司