[发明专利]一种在热轧轧制过程中自动抽钢的控制方法与系统

说明书

本发明公开了一种在热轧轧制过程中自动抽钢的控制方法与系统，涉及自动控制领域，包括:步骤1加热炉抽钢管理系统通过获取板坯轧制过程相关物理参数，建立轧制节奏数学模型推算板坯运行时间，再累加运行时间进而预测出初板坯在任一时刻点的时间；步骤2通过步骤1得到的任一时刻点的时间计算瓶颈时间，将各位置点瓶颈时间与安全余量时间相加并挑选出最大值最大安全间隔时间，即为最小抽钢间隔时间；步骤3系统通过将最小抽钢间隔时间连接通知给加热炉抽钢管理系统的管理程序。采用本发明所述方法，可以实现在无人干预情况下，准确预测板坯运行时间与瓶颈时间，并自动完成抽钢功能，有效地提高了热轧生产产能并降低了操作人员的劳动负荷。

技术领域

本发明涉及钢加工自动控制领域，具体是一种在热轧轧制过程中自动抽钢的控制方法与系统。

背景技术

热轧加热炉抽钢的控制水平直接影响热轧生产的产量与能耗等。抽钢过快会导致轧线板坯堆积，板坯在轧线长时间等待会影响后续生产轧制从而影响产品性能。抽钢过慢则会导致产能下降，无法充分利用设备，导致设备经常处于空转状态，浪费能耗，增加成本。

目前热轧常见的控制加热炉抽钢方式有以下两种：

(1)手动抽钢：由加热炉操作人员观察热轧轧线生产情况，根据现场及经验判断每块板坯的抽钢时间。该方式主要依赖于操作人员对轧线全局统筹的能力，但由于轧线的生产情况复杂而多变，因此操作人员往往无法精准判断抽钢时刻。另外由于该方式需要操作人员时刻关注轧线状况，对操作人员的劳动负荷也较大。

(2)定周期抽钢：由加热炉操作人员根据现场状况，设定一个固定的抽钢周期，系统根据该周期进行定期抽钢。不同类型不同目标厚度的板坯的轧制时间不同，在每次板坯类型切换时都需要操作人员重新判断是否需要重新设定抽钢周期。因此该抽钢方式主要依赖操作人员对不同类型板坯轧制节奏预判的准确程度，由于目前各热轧厂为适应市场需求，往往需要同时轧制多种不同规格、不同性能的板坯，这种板坯的多变性对操作人员的预判也会带来极大的难度，往往无法准确设定抽钢周期。

这两种方法的特点都是操作人员主观对轧线生产状况判断而进行抽钢控制，不能系统并客观地考虑生产状况，导致无法准确判断抽钢时刻。

通过对本发明所涉及的概念的上位词“热轧”“抽钢”“系统”进行单独或组合检索，得到了接近的对比文件，为国家知识产权局2016年3月16日公开的公开号为 CN105396878A的专利文献，一种热轧生产线抽钢控制方法，其特征在于，包括：监控热轧生产线控制信号，获取热轧生产线上各工艺流程的运行时间；根据所述热轧生产线上各工艺流程的运行时间，确定一预计时间；所述预计时间为第一板坯从加热炉抽出时刻到第二板坯从加热炉抽出时刻的时间；所述第二板坯为与在热轧生产线上的第一板坯相邻的下一板坯；从预先设置的板坯工艺流程数据库中获取当前第一板坯和第二板坯所属品种对应的各工艺流程的经验运行时间；根据所述各工艺流程的经验运行时间确定第一板坯从加热炉抽出时刻到第二板坯从加热炉抽出时刻的经验时间；根据所述预计时间和所述经验时间确定所述第二板坯的优选抽出时间；根据所述第二板坯的优选抽出时间控制所述第二板坯从加热炉中抽出。

该公开号为CN 105396878A的已公开专利文献中由于不能预测未生产完成板坯的运行时间，只能使用第一块的板坯运行时间来计算第二块板坯的最优抽出时间。而本发明则可以结合第一块、第二块板坯的运行时间来计算出第二块板坯的最优抽出时间。本发明的板坯运行时间是通过轧制节奏模型的运行时间预测技术计算出来的时间，可在板坯未进行抽钢时就完成运行时间的预测计算，该特性对于后续计算最优抽钢时间的准确性尤为重要。

该公开号为CN105396878A的已公开专利文献中，计算下一块板坯优选抽钢时间公式为：

T＝Tx*X％+Ty*Y％；

其中T为抽出时间，Tx为预计抽出时间，Ty为经验抽出时间。其中预计抽出时间Tx的公式为：