CN105080977B - 一种平整液流量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种平整液流量控制方法，在平整机开始轧钢前，通过获取所述平整机的额定最大轧制速度V_max和额定最小轧制速度V_min，以及在所述额定最大轧制速度V_max和所述额定最小轧制速度V_min下、相对应的平整液的额定最大流量Q_max和额定最小流量Q_min四个参数，并由所述四个参数确定所述平整液的流量与轧制速度之间的线性关系，从而得出在平整机开始轧钢后、与实际轧制速度对应的所述平整液的流量值。这样在所述平整机工作过程中，每个轧制速度点都对应一个平整液流量值，所述平整液的流量值根据实际轧制速度的变化而适时变化，从而实现稳定、可靠的平整液的流量控制，既达到所述平整液应有的冷却、润滑等效果，又不会产生乳液斑和平整液浪费的现象。

Description

一种平整液流量控制方法

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别是涉及一种平整液流量控制方法。

背景技术

冷轧带钢在经过退火工序后，由于再结晶等原因使其几乎完全成为软质状态，这种带钢表面光洁度、平直度和组织性能指标难以满足用户要求，不适用于再加工，所以必须进行平整轧制，即通过轻度的冷轧加工改善其材质，提高带钢的强度极限、降低其屈服极限，同时通过平整轧制还可消除带钢表面的轻微压痕、边浪、中郎等表面缺陷。平整轧制工艺有两种平整模式，即干平整模式和湿平整模式，随着市场对带钢表面质量要求的提高，目前大多采用湿平整的生产模式。在湿平整轧制工艺中，一般采用在带钢入口侧布置一个湿平整喷射梁，喷射梁上布置多喷嘴，每个喷嘴喷射大量的平整液到轧辊和带钢上，通过平整液来对轧辊面进行冷却，同时所述平整液还起到清洗轧辊面和带钢表面的作用。在湿平整轧制过程中，平整液流量给小了达不到工艺要求，相反，流量过大则容易使平整液残留在带钢表面，导致带钢表面出现平整液斑等缺陷并且造成平整液的严重浪费，而且也造成了不必要的浪费。

目前平整液流量给定方法主要采用离散型给定方法。离散型给定方法主要是将轧制速度划分为几个区间，平整液流量给定值根据每个速度所述的速度区间而不同，总体趋势是轧制速度快，平整液流量大给定就大，然后通过PID进行调节平整液总管路上比例阀开口度的大小来实现流量控制。

上述控制方式原理简单，但在轧制过程，尤其是在轧机升速和降速过程中，轧辊转速在连续变化，但是平整液的流量给定不能够连续、跳跃性大，导致在某一速度下流量太小，在另一个速度下流量又过大现象。

发明内容

本发明实施例中提供了一种平整液流量控制方法，以解决现有技术中的平整液流量给定与实际轧制速度不匹配的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种平整液流量控制方法，该方法包括：

在平整机开始轧钢前，获取所述平整机的额定最大轧制速度V_max和额定最小轧制速度V_min，以及在所述额定最大轧制速度V_max和所述额定最小轧制速度V_min下、相对应的平整液的额定最大流量Q_max和额定最小流量Q_min；

根据所述额定最大轧制速度V_max、所述额定最小轧制速度V_min、所述额定最大流量Q_max和所述额定最小流量Q_min，确定所述平整液的流量随轧制速度呈线性变化的变化率k、以及所述平整液的流量常数b；

在所述平整机开始轧钢后，获取所述平整机的实际轧制速度V₁；

根据所述实际轧制速度V₁、所述变化率k和所述流量常数b，确定与所述实际轧制速度V₁相对应的平整液流量Q₁；

根据所述平整液流量Q₁，发送所述平整液的流量控制信号。

优选地，所述发送所述平整液的流量控制信号之前，还包括：

获取所述平整液的流量补偿系数X；

根据所述流量补偿系数X和所述平整液流量Q₁，确定所述平整液的补偿流量Q_X；

根据所述补偿流量Q_X和所述平整液流量Q₁，确定所述平整液的总流量。

优选地，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，包括：

获取所述平整机轧辊表面的粗糙度值；

确定所述粗糙度值相对应的粗糙度级别；

查找预先设置的、与所述粗糙度级别相对应的平整液流量补偿系数X_R。

优选地，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，包括：

获取待轧制带钢的钢材类型；

查找预先设置的、与所述钢材类型相对应的平整液流量补偿系数X_K。

优选地，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，包括：

获取待轧制带钢的厚度值；

确定所述厚度值相对应的厚度级别；

查找预先设置的、与所述厚度级别相对应的平整液流量补偿系数X_T。

优选地，通过设置在轧辊电机上的编码器，获取所述实际轧制速度V₁。

优选地，发送所述平整液的流量控制信号，包括：发送控制平整液总管路上的比例阀开大或开小的信号。

优选地，所述粗糙度级别包括第一等级粗糙度、第二等级粗糙度、第三等级粗糙度、第四等级粗糙度和第五等级粗糙度，其中：

所述第一等级粗糙度为0-0.5μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为-0.01；

所述第二等级粗糙度为0.6-1μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为-0.005；

所述第三等级粗糙度为1.1-2μm、、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0；

所述第四等级粗糙度为2.1-3μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0.005；

所述第五等级粗糙度为3.1-4μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0.01。

优选地，所述钢材类型包括普通碳素钢、优质碳素钢、高强钢和热轧酸洗钢。

优选地，所述带钢的厚度级别包括第一等级厚度、第二等级厚度、第三等级轧制厚度、第四等级厚度和第五等级厚度，其中：

所述第一等级厚度为0.2-0.25mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0.005；

所述第二等级厚度为0.26-0.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0.003；

所述第三等级厚度为0.51-1mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0；

所述第四等级厚度为1.1-1.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为-0.005；

所述第五等级厚度为1.6-2.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为-0.007。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种平整液流量控制方法，在平整机开始轧钢前，通过获取所述平整机的额定最大轧制速度V_max和额定最小轧制速度V_min，以及在所述额定最大轧制速度V_max和所述额定最小轧制速度V_min下、相对应的平整液的额定最大流量Q_max和额定最小流量Q_min四个参数，并由所述四个参数确定所述平整液的流量与轧制速度之间的线性关系，从而得出在平整机开始轧钢后、与实际轧制速度对应的所述平整液的流量值。这样在所述平整机工作过程中，每个轧制速度点都对应一个平整液流量值，所述平整液的流量值会根据实际轧制速度的变化而适时变化，不会出现平整液流量给定与实际轧制速度不匹配的问题，从而实现稳定、可靠的平整液的流量控制，既达到所述平整液应有的冷却、润滑等效果，又不会产生乳液斑和平整液浪费的现象，符合工艺要求和企业的预期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种平整液流量控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的获取平整液补偿流量方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的获取与轧辊的表面粗糙度相对应的平整液补偿流量系数的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的获取与钢材类型相对应的平整液补偿流量系数的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的获取与压制厚度相对应的平整液补偿流量系数的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例适用于在带钢平整轧制工艺中，通过连续型的平整液流量给定方法，使平整液的流量值会根据实际轧制速度的变化而适时变化，相对离散型流量给定计算方法来讲，可以到达对平整液流量精确给定，不会出现平整液流量给定与实际轧制速度不匹配的问题，从而实现稳定、可靠的平整液流量控制，既达到所述平整液应有的冷却、润滑等效果，又不会产生乳液斑和平整液浪费的现象。

在下面的实施例中，将进行详细描述。

参见图1，为本发明实施例提供的一种平整液流量控制方法的流程示意图，包括以下步骤：

S101：在平整机开始轧钢前，获取所述平整机的额定最大轧制速度V_max和额定最小轧制速度V_min，以及在所述额定最大轧制速度V_max和所述额定最小轧制速度V_min下、相对应的平整液的额定最大流量Q_max和额定最小流量Q_min。

其中，所述额定最大轧制速度V_max是根据所述平整机的轧制力矩和电机额定功率计算得出的，所述额定最小轧制速度V_min是根据工艺所容许的轧制温度以及轧制后带钢的表面形貌要求确定的。

具体实施中，在平整机开始轧钢前，人工在控制系统的操作界面输入所述额定最大轧制速度V_max、所述额定最小轧制速度V_min、所述额定最大流量Q_max和所述额定最小流量Q_min四个参数，其中，所述控制系统包括PLC系统。

S102：根据所述额定最大轧制速度V_max、所述额定最小轧制速度V_min、所述额定最大流量Q_max和所述额定最小流量Q_min，确定所述平整液的流量随轧制速度呈线性变化的变化率k、以及所述平整液的流量常数b。

所述控制系统根据获取的所述额定最大轧制速度V_max、所述额定最小轧制速度V_min、所述额定最大流量Q_max和所述额定最小流量Q_min四个参数，计算出所述平整液的流量随轧制速度呈线性变化的变化率k、以及所述平整液的流量常数b，其中，b＝Q_max-kV_max或Q_min-kV_min。

步骤103：在所述平整机开始轧钢后，获取所述平整机的实际轧制速度V₁。

在具体实施中，可以通过设置在轧辊电机上的编码器，获取所述平整机的实际轧制速度V₁，轧辊电机的轴在旋转的时候,编码器就会输出脉冲,所述控制系统会每隔10ms读取一次所述轧辊电机的转速数据，然后根据所述转速数据和轧辊的半径，计算出轧制速度，其中，所述控制系统读取所述转速数据的时间间隔可以根据需要设为其它的数值。

步骤104：根据所述实际轧制速度V₁、所述变化率k和所述流量常数b，确定与所述实际轧制速度V₁相对应的平整液流量Q₁。

具体的，所述控制系统根据所述平整液流量随轧制速度变化的线性方程Q＝KV+b，计算出与所述实际轧制速度V₁相对应的平整液流量Q₁。比如，获取的所述实际轧制速度V₁为0，则所述平整液流量Q₁为所述流量常数b，即为所述平整机处于轧制带钢之前的暖机准备状态时所述平整液的给定量。

步骤105：根据所述平整液流量Q₁，发送所述平整液的流量控制信号。

其中，发送所述平整液的流量控制信号，包括发送控制所述平整液总管路上的比例阀开大或开小的信号；然后所述比例阀接收所述流量控制信号，按比例地控制所述平整液的流量。

在平整机工作过程中，所述平整液的需求量不仅与轧制速度有关，还会受到其它因素的影响，比如所述平整机轧辊的表面粗糙度、所轧制钢材的类型等。为了能更为精确的控制所述平整液的给定量，如图2中，在所述发送所述平整液的流量控制信号之前，还可以包括：

步骤201：获取所述平整液的流量补偿系数X。

在具体实施中，可以在平整机开始轧钢前，人工在控制系统的操作界面输入所述流量补偿系数X的具体值；或者，可以在平整机开始轧钢后，通过设置在所述平整机上的传感装置获取与所述流量补偿系数X相关的参数，然后根据所述控制系统的预先设置计算出所述流量补偿系数X。

步骤202：根据所述流量补偿系数X和所述平整液流量Q₁，确定所述平整液的补偿流量Q_X。

所述控制系统根据所述流量补偿系数X和所述平整液流量Q₁，计算出所述平整液的补偿流量Q_X，其中，在本实施例中Q_x＝XQ₁。

步骤203：根据所述补偿流量Q_X和所述平整液流量Q₁，确定所述平整液的总流量。

所述控制系统根据所述补偿流量Q_X和所述平整液流量Q₁，计算出所述平整液的总流量Q,其中Q＝Q_X+Q₁，相应的，所述控制系所发送的所述平整液的流量控制信号中，所述平整液的流量为所述平整液的总流量Q。

在步骤201中，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，可以包括，获取与所述平整机的轧辊表面的粗糙度相关的流量补偿系数X_R。如图3所示，具体包括：

步骤301：获取所述平整机轧辊表面的粗糙度值。

在具体实施中，可以通过设置在所述平整机轧辊上的传感装置测量所述轧辊表面的粗糙度值，然后将所述轧辊表面的粗糙度值传输给所述控制系统；或者，预先在所述控制系统中设置各种型号的轧辊对应的粗糙度值，然后人工在所述控制系统的操作界面选定所使用的轧辊型号，即可获取所述轧辊表面的粗糙度值。

步骤302：确定所述粗糙度值相对应的粗糙度级别。

具体的，可以预先在所述操作系统中，设定所述平整机的轧辊表面的粗糙度、粗糙度级别以及所述平整液流量补偿系数的一一对应关系，比如，根据现有平整工艺中所用到的轧辊类型，将所述粗糙度级别设定为五个级别，包括第一等级粗糙度、第二等级粗糙度、第三等级粗糙度、第四等级粗糙度和第五等级粗糙度，所述第一等级粗糙度对应的粗超度值范围为0-0.5μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为-0.01，所述第二等级粗糙度对应的粗超度值范围为0.6-1μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为-0.005，所述第三等级粗糙度对应的粗超度值范围为1.1-2μm、、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0，所述第四等级粗糙度对应的粗超度值范围为2.1-3μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0.005，所述第五等级粗糙度对应的粗超度值范围为3.1-4μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0.01。需要说明的是，本实施例所设定的所述粗糙度级和所述平整液流量补偿系数X_R是以轧辊的表面粗糙度越大、需要的平整液越多为理论指导，经试验得出的，但并不限于本实施例给定的值，还可以根据实际生产需要划分其它的等级以及相应的所述平整液流量补偿系数X_R；另外，在本实施例中，划分所述粗糙度级别时，粗糙度值的量级为0.1μm，则需对步骤301中所获取的所述粗糙度值进行四舍五入后，再确定所述粗糙度值相对应的粗糙度级别。

步骤303：查找预先设置的、与所述粗糙度级别相对应的平整液流量补偿系数X_R。

比如，在步骤302中，确定所述粗糙度值相对应的粗糙度级别为第三等级粗糙度，则相应的平整液流量补偿系数X_R为0，即不需要补偿流量。

进一步的，在步骤201中，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，还可以包括，获取与待压制的带钢类型相关的流量补偿系数X_K。如图4所示，具体包括：

步骤401：获取待轧制带钢的钢材类型。

具体实施中，可以人工在所述控制系统的操作界面输入待轧制带钢的钢材类型，或者，预先在所述控制系统设定好各类带钢类型，人工仅需要在操作界面选定待轧制带钢的钢材类型。比如：所述钢材类型可以包括普通碳素钢、优质碳素钢、高强钢和热轧酸洗钢等。

步骤402：查找预先设置的、与所述钢材类型相对应的平整液流量补偿系数X_K。

具体的，在所述控制系统中，预先设定钢材类型与所述平整液流量补偿系数的对应关系，比如：与所述普通碳素钢相对应的平整液流量补偿系数X_K为0，与所述优质碳素钢相对应的平整液流量补偿系数X_K为0.2，与所述高强钢相对应的平整液流量补偿系数X_K为0.8，与所述热轧酸洗钢相对应的平整液流量补偿系数X_K为-0.8，当然，与所述钢材类型相对应的所述平整液流量补偿系数X_R并不限于本实施例给定的值。然后，根据所获取的带钢类型，确定与所述带钢类型相对应的平整液流量补偿系数X_K。

进一步的，在步骤201中，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，还可以包括，获取与待压制的带钢厚度相关的流量补偿系数X_T。如图5所示，具体包括：

步骤501：获取待轧制带钢的厚度值。

具体实施中，可以通过传感装置测量所述厚度值，然后将所述厚度值传输给所述控制系统；或者，人工在所述控制系统的操作界面输入所述厚度值。

步骤502：确定所述厚度值相对应的厚度级别。

具体的，可以在所述控制系统中，预先设定带钢的厚度、带钢的厚度级别以及所述平整液流量补偿系数的对应关系，比如：所述带钢的厚度级别包括第一等级厚度、第二等级厚度、第三等级轧制厚度、第四等级厚度和第五等级厚度，其中：所述第一等级厚度为0.2-0.25mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0.005，所述第二等级厚度为0.26-0.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0.003，所述第三等级厚度为0.51-1mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0，所述第四等级厚度为1.1-1.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为-0.005，所述第五等级厚度为1.6-2.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为-0.007，当然，所述带钢的厚度级别以及所述平整液流量补偿系数X_T并不限于本实施例给定的值。

步骤503：查找预先设置的、与所述厚度级别相对应的平整液流量补偿系数X_T。

根据步骤502中所获取的所述厚度级别，确定与所述厚度级别相对应的平整液流量补偿系数X_T。

另外，在本实施例中给出与轧辊表面的粗糙度、待轧制带钢的类型以及厚度相关的平整液补偿流量的计算方法，本领域的技术人员还可以在不脱离本发明的精神的前提下，涉及其它影响平整液需求量的因素。根据本发明的平整液流量给定计算方法可以用于平整机乳化液流量给定计算、连铸二冷水流量设定计算等各种流体的流量给定计算。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种平整液流量控制方法，其特征在于，该方法包括：

在平整机开始轧钢前，获取所述平整机的额定最大轧制速度V_max和额定最小轧制速度V_min，以及在所述额定最大轧制速度V_max和所述额定最小轧制速度V_min下、相对应的平整液的额定最大流量Q_max和额定最小流量Q_min；

根据所述额定最大轧制速度V_max、所述额定最小轧制速度V_min、所述额定最大流量Q_max和所述额定最小流量Q_min，确定所述平整液的流量随轧制速度呈线性变化的变化率k、以及所述平整液的流量常数b；

在所述平整机开始轧钢后，获取所述平整机的实际轧制速度V₁；

根据所述实际轧制速度V₁、所述变化率k和所述流量常数b，确定与所述实际轧制速度V₁相对应的平整液流量Q₁；

获取所述平整液的流量补偿系数X；

根据所述流量补偿系数X和所述平整液流量Q₁，确定所述平整液的补偿流量Q_X，Q_x＝XQ₁；

根据所述补偿流量Q_X和所述平整液流量Q₁，确定所述平整液的总流量Q，Q＝Q_X+Q₁；

根据所述平整液的总流量，发送所述平整液的流量控制信号。

2.根据权利要求1所述平整液流量控制方法，其特征在于，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，包括：

获取所述平整机轧辊表面的粗糙度值；

确定所述粗糙度值相对应的粗糙度级别；

查找预先设置的、与所述粗糙度级别相对应的平整液流量补偿系数X_R。

3.根据权利要求1所述平整液流量控制方法，其特征在于，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，包括：

获取待轧制带钢的钢材类型；

查找预先设置的、与所述钢材类型相对应的平整液流量补偿系数X_K。

4.根据权利要求1所述平整液流量控制方法，其特征在于，所述获取所述平整液的流量补偿系数X，包括：

获取待轧制带钢的厚度值；

确定所述厚度值相对应的厚度级别；

查找预先设置的、与所述厚度级别相对应的平整液流量补偿系数X_T。

5.根据权利要求1所述平整液流量控制方法，其特征在于，通过设置在轧辊电机上的编码器，获取所述实际轧制速度V₁。

6.根据权利要求1所述平整液流量控制方法，其特征在于，发送所述平整液的流量控制信号，包括：发送控制平整液总管路上的比例阀开大或开小的信号。

7.根据权利要求2所述平整液流量控制方法，其特征在于，所述粗糙度级别包括第一等级粗糙度、第二等级粗糙度、第三等级粗糙度、第四等级粗糙度和第五等级粗糙度，其中：

所述第一等级粗糙度为0-0.5μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为-0.01；

所述第二等级粗糙度为0.6-1μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为-0.005；

所述第三等级粗糙度为1.1-2μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0；

所述第四等级粗糙度为2.1-3μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0.005；

所述第五等级粗糙度为3.1-4μm、相对应的平整液流量补偿系数X_R为0.01。

8.根据权利要求4所述平整液流量控制方法，其特征在于，所述带钢的厚度级别包括第一等级厚度、第二等级厚度、第三等级轧制厚度、第四等级厚度和第五等级厚度，其中：

所述第一等级厚度为0.2-0.25mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0.005；

所述第二等级厚度为0.26-0.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0.003；

所述第三等级厚度为0.51-1mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为0；

所述第四等级厚度为1.1-1.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为-0.005；

所述第五等级厚度为1.6-2.5mm、相对应的平整液流量补偿系数X_T为-0.007。