[发明专利]一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法

说明书

本发明涉及一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法，根据六机架精轧机组在线换辊和动态变规程时存在的不同边界条件，对轧机刚度进行调节从而完成对辊缝的控制；包括新辊投入和旧辊退出时，通过控制待命机架和换辊机架的轧机刚度，调节其辊缝，保证轧出板形板厚的稳定；对于产生的变厚度楔形段，通过对其下游各机架的刚度进行控制进而调节辊缝等步骤，使出口厚度符合预期的工艺要求。通过控制轧机刚度对各机架辊缝进行调节，确保了ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时在不停机状态下的顺利实现和进行，保证了产品质量和生产的连续性。

技术领域

本发明涉及冶金连铸连轧技术领域，尤其涉及一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法。

背景技术

热轧板带无头轧制技术(Endless Strip Production，ESP)是目前国内外短流程热轧带钢领域的前沿技术，能够充分利用钢水热能，在高效、紧凑的生产线上生产出能够替代冷轧产品的优质薄规格热轧带钢，因而可比传统热轧生产线节能40％，可极大降低生产成本节能减排，从而减小能源消耗和环境污染。

但是由于ESP生产线产品主要以薄规格板带材产品为主，轧制过程中精轧机组的轧辊磨损非常严重，换辊周期一般是常规轧制换辊周期的两倍，换辊频繁，否则无法生产出表面质量较高的薄规格板带。但为了保证整体生产线的连续性，采用了牺牲产品质量的方法来维护生产线的连续性。为了既保证产品质量又不破坏连续性，公开号为CN106269888的中国专利公开了一种实现ESP精轧机组在线换辊的逆流换辊方法，是在五机架连轧下增加一台备用机架来实现完全不停机的在线换辊过程的方法。

同时，由于目前钢铁行业大规模、小批量、定制化生产越来越多，为了满足用户对多种产品规格的需求，生产线需要进行不断的动态变规格来实现产品规格的改变。然而每次ESP精轧机组变规格都会产生5米甚至更长的变厚区，从而产生钢材损耗，造成资源浪费。而在线换辊过程虽可通过合理的换辊策略可完全消除成品带钢变厚度区的存在，但仅理论上可能实现，由于液压系统、传动系统的控制精度及响应速度的限制，依旧会在成品带钢中产生变厚度区。

公开号为CN107321797的中国专利公开了一种短流程精轧机组在线换辊方法；公开号为CN108405625的中国专利公开了一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法；公开号为CN109692874的中国专利公开了一种ESP精轧机组逆流在线换辊与动态变规程同时进行的方法；上述专利针对ESP连续性生产革新提出了在线换辊方法实现不停机换辊，保证了生产的连续性。

公开号为CN105634225的中国专利公开了一种冷连轧机动态变规格的厚度控制方法及控制系统，基于轧机刚度与带钢塑性变形系数计算补偿扰动所需要的辊缝调节量。

但是，现有的变刚度控制辊缝的方法实质上是改变轧辊位置补偿系数，认为轧机自然刚度是恒定值的基础上，根据弹跳方程计算液压系统需要调节的量，用液压缸位置变化来弥补轧制过程中的辊缝变化，均忽略了在线换辊和动态变规程时液压系统、辊系等长行程运动时轧机自然刚度的非线性特性产生的影响，对在线换辊与动态变规程时的产品板形板厚产生不可忽略的影响。因此，现有技术中均存在一定的缺陷和不足之处，能否在实际应用中产生理想的技术效果还有待于进一步探讨。

发明内容

针对上述问题，本发明基于ESP六机架精轧机组提出了一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法，通过直接监测和控制轧机刚度实现对辊缝的控制。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法，包括对换辊机架Fi上游各机架、换辊机架Fi、换辊机架Fi下游各机架、Fi和Fj之间的过渡机架、待命机架Fj上游各机架、待命机架Fj和待命机架Fj下游各机架的轧辊转速和辊缝调节，具体步骤如下：

S1、收集并输入在线换辊与动态变规程前后的工艺、板带、轧机参数，其中Fn代表精轧机组轧机的架次，n值为轧机架次值；