專利名稱：中寬厚板控制軋制技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬加工板帶產(chǎn)品軋制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型的板帶控制軋制生產(chǎn)方法，尤其是在線設(shè)定計算控制系統(tǒng)；同時，本發(fā)明還涉及一種中寬厚板軋制負荷分配方法。
背景技術(shù)：
隨著用戶對板材性能要求的不斷提高，普通的板材生產(chǎn)方式已經(jīng)很難滿足用戶的要求。此時，可通過對該板材進行控制軋制，將該板材的生產(chǎn)分為兩個或兩個以上的軋程其中，第一軋程的起始軋制溫度較高，軋制到一定厚度后，停止軋制，等待溫度冷卻到所需的溫度，開始第二軋程的軋制，然后軋制到成品，此時稱為兩軋程軋制；如果在第二軋程開 始軋制后，軋制到某個溫度，停止軋制，繼續(xù)待溫到第三軋程所需的開始溫度，然后再軋制出成品，此時稱為多軋程軋制。兩軋程軋制和多軋程軋制生產(chǎn)，中間都有一段較長時間的等待，這段等待時間就稱為待溫時間，此種軋制生產(chǎn)方式也稱為待溫軋制或控制軋制?？刂栖堉埔话惴譃閱螇K板材的控溫軋制和多塊板材的交叉控制軋制。單塊板材的控溫軋制一般是將單塊板材分成兩個或者三個軋程，在該板軋制過程中，沒有其它的板材在本軋機進行生產(chǎn)。由于單塊板材的控溫生產(chǎn)中間需要至少一次以上的待溫，待溫時間較長，生產(chǎn)設(shè)備的利用率比較低，很難提高生產(chǎn)的節(jié)奏，一般很少采用單塊板材的控制軋制。目前，絕大多數(shù)針對精軋機多塊板材的控制軋制一般是進行多塊板材的交叉軋制。也就是在第一塊板材待溫期間，進行第二、第三甚至更多板材的軋制，當?shù)谝粔K板材達到待溫溫度時，第二或第三塊板材停止軋制，第一塊板材馬上開始第二軋程的軋制，其余板材則進入待溫狀態(tài)，在第一塊板材完成軋制后，開始第二塊板材的第二軋程軋制，以此類推，直到完成所有需要控溫板材的生產(chǎn)。目前，進行交叉軋制時，多塊板材的品種、規(guī)格尺寸一般是相同的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出了一種新的方法，解決了單塊板材控溫軋制時的待溫時間長的問題；其次，在多塊板材進行交叉控溫軋制時，可以實現(xiàn)不同品種、不同規(guī)格的板材同時生產(chǎn)，即軋制生產(chǎn)時，進行交叉軋制的板材品種和規(guī)格可以完全不同；再次，針對板材生產(chǎn)過程的建立了精確地預報生產(chǎn)時各階段的生產(chǎn)時間和板材溫度的模型；另外，對于連續(xù)多塊板材的軋制，模型自動制定板材軋制策略，即確定是以單塊板控軋方式還是以多塊板交叉控軋方式生產(chǎn)。單塊板控制軋制生產(chǎn)方式
在目前的生產(chǎn)模式中，生產(chǎn)計劃一般都是根據(jù)訂單制定的，很多板材是單獨訂貨的，數(shù)量很少，當連續(xù)需要控制軋制(同一批次生產(chǎn))的板材數(shù)量不多于3塊時，采用單塊板控制軋制的方式進行生產(chǎn)。對于第一塊要求控制軋制的板材，精軋的來料厚度可以控制在成品板材厚度的6-8倍范圍內(nèi)，那么在第一塊板材生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)道次較多，生產(chǎn)時間變長，精軋連續(xù)軋制就可以保證板材的性能要求；同時，精軋第二塊板材的精軋來料厚度控制在第二塊板材成品厚度的4-6倍范圍內(nèi)，第三塊板材的精軋來料厚度控制在第三塊板材成品厚度的3-4倍范圍內(nèi)。此時，要求在精軋生產(chǎn)第一塊板材時，第二、第三塊板材都必須結(jié)束粗軋階段的生產(chǎn)，處于待溫狀態(tài)。在該生產(chǎn)方式下，要求第一塊精軋來料的溫度要低于正常來料溫度30-40°C，第二塊精軋來料的板坯溫度要低于正常來料溫度20-30°C。此時，加熱爐的板坯出爐溫度也要同幅度地調(diào)整，通過加熱爐的燃燒控制控制板坯的出爐溫度滿足精軋和粗軋的要求。傳統(tǒng)的單塊板控制軋制需要中間待溫，本發(fā)明中的單塊板的控制軋制不再需要中間待溫，而是直接完成軋制，與傳統(tǒng)的單塊板控制軋制有很大的不同。本發(fā)明單塊板控制軋制的基本步驟請參閱圖I:
1)啟動單塊板控制軋制； 2)按照6-8倍于第一塊板材的成品板材厚度計算第一塊板材的精軋入口厚度；
3)按照4-6倍于第二塊板材的成品板材厚度計算第二塊板材的精軋入口厚度；
4)按照3-4倍于第三塊板材的成品板材厚度計算第三塊板材的精軋入口厚度；
5)計算第一塊板坯的軋制規(guī)程和軋制時間tzl；
6)若本次單塊板控制軋制的板坯數(shù)量超過I塊，則計算第二塊板坯的最大待溫時間tdl，否則，進入步驟12 ；
7)根據(jù)第二塊板坯的最大待溫時間tdl推算第二塊板坯在精軋機開始軋制時的溫度；
8)計算第二塊板坯的軋制規(guī)程和軋制時間tz2；
9)若本次單塊板控制軋制的板坯數(shù)量超過2塊，則計算第三塊板坯的最大待溫時間td2，否則，進入步驟12 ；
10)根據(jù)第三塊板坯的最大待溫時間td2推算第三塊板坯在精軋機開始軋制時的溫
度；
11)計算第三塊板坯的軋制規(guī)程；
12)根據(jù)計算的軋制規(guī)程完成每塊板的生產(chǎn)控制，本次單塊板控制軋制結(jié)束。多塊板交叉控制軋制生產(chǎn)方式
同一個批次需要進行連續(xù)控制軋制的板坯數(shù)量大于3塊，采用多塊板材交叉控制軋制。本發(fā)明的特點是在一個批次內(nèi)連續(xù)軋制的板材不再要求具有相同的品種、相同的成品規(guī)格，只要該批次的板材連續(xù)出爐即可。本發(fā)明控制軋制生產(chǎn)的特點是在多塊板材軋制時，根據(jù)生產(chǎn)計劃自動決定交叉軋制板坯的塊數(shù)，即使是品種或規(guī)格完全不同的板材，只要能夠確定其性能要求，都可以進行控制軋制。在精軋機第一塊板坯第一階段軋制完成時，第二塊板坯處于待軋制狀態(tài)，同樣，在第二塊板坯第一階段軋制完成時，第三塊板坯處于等待軋制狀態(tài)，依次類推……。此時，精軋的入口厚度按照正常生產(chǎn)時的厚度進行控制，即成品厚度3-4倍確定入口厚度。以4塊板材的交叉軋制為例說明本發(fā)明的基本步驟請參閱圖2
1)啟動父叉控制乳制；
2)計算需要連續(xù)控制軋制的板材的中間坯和成品信息；
3)分別計算這四塊板材的軋制規(guī)程；4)計算第一塊板控制軋制板坯的待溫時間tl；
5)計算后面3塊板材第一軋程的總時間ts；
6)如果ts-tl在合理的時間范圍內(nèi)，后面的3塊板材按照設(shè)定的軋制規(guī)程進行生產(chǎn)；如果ts-tl遠大于合理的時間范圍，那么需要減少后續(xù)三塊板坯第一軋程的道次數(shù)，重新計算ts，直至滿足合理的時間范圍；如果ts-tl遠小于合理的時間范圍，那么需要增加后面三塊板坯的來料厚度或者增加進行交叉軋制的板坯數(shù)量，重新計算后面三塊板坯的軋制規(guī)程和第一軋程的總時間ts，直至滿足合理的范圍； 7)按照設(shè)定的軋制規(guī)程，進行第一塊板第一軋程的生產(chǎn)，直至待溫道次；
8)在第一塊板待溫時，完成第二、第三、第四塊板的第一軋程軋制；
9)在第四塊板的第一軋程軋制完成后，開始第一塊板的第二階段軋制，直至軋制完
成；
10)第一塊板軋制完成后，第二塊板開始第二軋程軋制；
11)第二塊板第二軋程軋制完成后，第三塊板開始第二軋程軋制；
12)第三塊板第二軋程軋制完成后，第四塊板開始第二軋程軋制；
13)第四塊板第二軋程軋制完成后，本次多塊板交叉控制軋制結(jié)束。實現(xiàn)本發(fā)明的步驟是
A、根據(jù)生產(chǎn)計劃確定采用單塊板材控制軋制還是多塊板材交叉控制軋制；
B、同一批次不多于3塊板材的控制軋制按照單塊板材控溫軋制進行生產(chǎn)，步驟參考單塊板控制軋制生產(chǎn)方法；
C、同一批次4塊及4塊以上板材的控制軋制按照多塊板材的交叉控制軋制進行生產(chǎn)，步驟參考多塊板交叉控制軋制生產(chǎn)方法。本發(fā)明的有益效果在于針對多品種、多規(guī)格的板材控溫軋制提出了兩種生產(chǎn)控制方式，解決了不同品種、不同規(guī)格的控制軋制同批次的生產(chǎn)問題，為生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)組織提供了很大的便利。


圖I為中寬厚板單塊板控制軋制方法的流程圖。圖2為中寬厚板多塊板交叉控制軋制方法的流程圖。圖3為中寬厚板控制軋制技術(shù)的系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的中寬厚板控制軋制技術(shù)應(yīng)用實施例。實施例一
請參閱圖3，本發(fā)明在某鋼廠應(yīng)用于生產(chǎn)控制的系統(tǒng)組成示意圖。主要包括以下幾部分生產(chǎn)計劃、數(shù)據(jù)接口、控軋方式選擇模塊、交叉控軋模塊(含規(guī)程劃分初始化模塊、軋制時間計算模塊I、軋程劃分調(diào)節(jié)模塊、軋制規(guī)程計算模塊I)、單塊控軋模塊(含精軋入口厚度分配模塊、最大待溫時間計算模塊、軋制時間計算模塊2、軋制規(guī)程計算模塊2)、生產(chǎn)控制模塊。下面詳細介紹各部分的內(nèi)容。生產(chǎn)計劃，由制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)或人工制定，根據(jù)已知的生產(chǎn)訂單，安排中寬厚板生產(chǎn)的次序、品種、規(guī)格、數(shù)量等。數(shù)據(jù)接口，用于中寬厚板控制軋制系統(tǒng)和外部交換數(shù)據(jù)，它可分為輸入數(shù)據(jù)接口和輸出數(shù)據(jù)接口。其中，輸入數(shù)據(jù)是生產(chǎn)計劃，輸出數(shù)據(jù)是中寬厚板控制軋制系統(tǒng)計算得到的生產(chǎn)規(guī)程與生產(chǎn)方式?？剀埛绞竭x擇模塊，用于決定控制軋制的基本方式，可供選擇的控軋方式包括單塊板控制軋制和多塊板交叉控制軋制；通常，當需要控制軋制的板坯數(shù)目大于等于4塊時，采用多塊板交叉控制軋制方式，其他時候，采用單塊板控制軋制方式。交叉控軋模塊，用于處理多塊板交叉控制軋制方式，其中包含4個子模塊
規(guī)程劃分初始化模塊，用于將交叉控軋中各板坯的軋制規(guī)程劃分為2軋程，分別成為
第一軋程和第二軋程；
軋制時間計算模塊1，用于計算第一塊板的待溫時間和其他板的第一軋程軋制時間；軋程劃分調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)軋制之間計算模塊I的計算結(jié)果，調(diào)節(jié)各板坯的軋制規(guī)程劃分，使待溫時間和軋制時間相互匹配；
軋制規(guī)程計算模塊1，根據(jù)制定的軋制規(guī)程劃分，計算交叉軋制各板坯的軋制規(guī)程。單塊控軋模塊，用于處理單塊板控制軋制方式，其中包括四個子模塊
精軋入口厚度分配模塊，用于指定采用單塊板控制軋制方式的精軋來料厚度；
最大待溫時間計算模塊，用于計算各板坯允許的最大待溫時間；
軋制時間計算模塊2，用于計算各板坯軋制所需的時間；
軋制規(guī)程計算模塊2，用于計算采用單塊板控制軋制方式時的板坯軋制規(guī)程。生產(chǎn)控制模塊，通過數(shù)據(jù)接口獲得中寬厚板控制軋制系統(tǒng)制定的控制軋制方式和軋制規(guī)程，用于中寬厚板的生產(chǎn)控制。
權(quán)利要求
1.一種中寬厚板控制軋制技術(shù)，該技術(shù)用于中寬厚板生產(chǎn)，其特征在于，所述技術(shù)包括數(shù)據(jù)接口、控軋方式選擇模塊、交叉控軋模塊、單塊控軋模塊所述數(shù)據(jù)接口，用于中寬厚板控制軋制系統(tǒng)和外部交換數(shù)據(jù)； 所述控軋方式選擇模塊，用于決定控制軋制的基本方式； 所述交叉控軋模塊，用于處理多塊板交叉控制軋制方式； 所述單塊控軋模塊，用于處理單塊板控制軋制方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中寬厚板控制軋制技術(shù)，其特征在于，能采用單塊板控制軋制方式和多塊板交叉控制軋制方式組織生產(chǎn)，對板材的鋼種、產(chǎn)品規(guī)格沒有約束。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)接口，其特征在于，分為輸入數(shù)據(jù)接口和輸出數(shù)據(jù)接口；其中，輸入數(shù)據(jù)是生產(chǎn)計劃，輸出數(shù)據(jù)是中寬厚板控制軋制系統(tǒng)計算得到的生產(chǎn)規(guī)程與生產(chǎn)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控軋方式選擇模塊，其特征在于，可選擇的控軋方式包括單塊板控制軋制和多塊板交叉控制軋制；當需要控制軋制的板坯數(shù)目大于等于4塊時，采用多塊板交叉控制軋制方式，否則采用單塊板控制軋制方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交叉控軋模塊，其特征在于，包含4個子模塊規(guī)程劃分初始化模塊、軋制時間計算模塊I、軋程劃分調(diào)節(jié)模塊、軋制規(guī)程計算模塊I;其中，規(guī)程劃分初始化模塊，用于將交叉控軋中各板坯的軋制規(guī)程劃分為2軋程；軋制時間計算模塊1，用于計算第一塊板的待溫時間和其他板的第一軋程軋制時間；軋程劃分調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)軋制之間計算模塊I的計算結(jié)果，調(diào)節(jié)各板坯的軋制規(guī)程劃分，使待溫時間和軋制時間相互匹配；軋制規(guī)程計算模塊1，根據(jù)制定的軋制規(guī)程劃分，計算交叉軋制各板坯的軋制規(guī)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單塊控軋模塊，其特征在于，包含4個子模塊精軋入口厚度分配模塊、最大待溫時間計算模塊、軋制時間計算模塊2、軋制規(guī)程計算模塊2 ;其中，精軋入口厚度分配模塊，用于指定采用單塊板控制軋制方式的精軋來料厚度；最大待溫時間計算模塊，用于計算各板坯允許的最大待溫時間；軋制時間計算模塊2，用于計算各板坯軋制所需的時間；軋制規(guī)程計算模塊2，用于計算采用單塊板控制軋制方式時的板坯軋制規(guī)程。
7.一種利用權(quán)利要求I至6任意一項所述的中寬厚板控制軋制技術(shù)，其特征在于，包括以下步驟 步驟A、通過數(shù)據(jù)接口獲得生產(chǎn)計劃信息； 步驟B、判斷生產(chǎn)計劃中是否有連續(xù)4塊或4塊以上的板材需要控制軋制；若是，則選擇交叉控軋模塊進行處理，參考步驟C ;若生產(chǎn)計劃中需要控制軋制的連續(xù)板材數(shù)量為I至3塊，則選擇單塊控軋模塊處理，參考步驟D ； 步驟C、交叉控軋模塊處理流程，首先對本次交叉控制軋制處理的全部板材劃分軋制規(guī)程，均劃分為2個軋程；然后計算第一塊板的待溫時間和其他板的第一軋程軋制時間，并據(jù)此調(diào)節(jié)各板材的軋程劃分方案，使待溫時間和軋制時間相互匹配；最后按照制定的軋制規(guī)程劃分方案，計算交叉軋制各板坯的軋制規(guī)程； 步驟D、單塊控軋模塊處理流程，首先分配本次單塊控制軋制處理的全部板材的精軋入口厚度；然后計算各板材軋制所需時間和最大待溫時間；最后計算采用單塊板控制軋制方式時的板坯軋制規(guī)程； 步驟E、將計算得到的控制軋制方式和板坯軋制規(guī)程通過數(shù)據(jù)接口送到生產(chǎn)控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種中寬厚板控制軋制技術(shù)，該技術(shù)根據(jù)獲取到的生產(chǎn)計劃，決定控制軋制策略，生成控制軋制生產(chǎn)規(guī)程。所述技術(shù)包括數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)接口、控軋方式選擇模塊、交叉控軋模塊、單塊控軋模塊。本發(fā)明針對多品種、多規(guī)格的板材控溫軋制提出了兩種生產(chǎn)控制方式，解決了不同品種、不同規(guī)格的控制軋制同批次的生產(chǎn)問題，為生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)組織提供了很大的便利。
文檔編號B21B37/00GK102873104SQ201110195150
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者王 琦, 楊雁青, 羅文濤, 王健 申請人:上海優(yōu)控科技有限公司