控制棒材负偏差的轧制方法与流程

1.本发明涉及螺纹钢切分轧制技术领域，具体而言，涉及控制棒材负偏差的轧制方法。


背景技术：

2.棒材轧制过程中，成品头小尾大势必会限制负偏差的控制范围，取样时使用割枪隔取后并未对头部割扣进行平整操作直接进行称量计算容易导致负差计算不准确，在棒计交货的时期这种负差控制手段对成本并没有什么影响，2023年1月1日起广东省建材市场开始实行理计交货模式，在理计交货模式下这会极大提高生产成本，造成物料浪费。
3.因此，如何减小负偏差，对螺纹钢轧制尤其必要。鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供控制棒材负偏差的轧制方法，减小负偏差。
5.本发明是这样实现的：
6.第一方面，本发明提供一种控制棒材负偏差的轧制方法，包括：
7.温度调节，所述粗轧、中扎和精轧过程中，钢坯头部温度高于钢坯中部温度25-35℃、尾部温度高于钢坯中部温度30-50℃；
8.张力调节，调整张力至粗轧无张力或微堆轧制，中轧微张力轧制，精轧活套自动调节至无张力；其中，对于相邻两架轧机，所述微堆轧制即后一架轧机电流或力矩相比前一架轧机电流或力矩的负偏差为0-2％，所述微张力轧制即后一架轧机电流或力矩相比前一架轧机电流或力矩的正偏差为0-2％；
9.线差调节，调整k4轧机的预切分口水平且中线与钢坯中线重合，使经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致，再调整k4轧机及其前道次轧机使经过中间槽的钢坯与经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致。
10.在可选的实施方式中，对于同一轧机，若钢坯温度升高，则减小张力；若温度降低，则增加张力。
11.在可选的实施方式中，所述张力调节步骤中，调节各轧机的速度比例关系采用逆调模式。
12.在可选的实施方式中，所述张力调节步骤中，对轧机速度调节时，以最后一架轧机出口线速度作为速度调节的基准，调整任一轧机的速度时，全线范围内的其它相邻轧机间的速度配合关系不变。
13.在可选的实施方式中，所述精轧步骤中，相邻两个轧机之间沿轧制方向依次设置有前压轮、起套轮和后压轮，所述起套轮和后压轮之间设置有活套高度检测装置。
14.在可选的实施方式中，活套高度检测装置检测到活套高度大于预设范围时，使活套上游各轧机主传动电机级联降速；活套高度检测装置检测到活套高度小于预设范围时，则上游各轧机电机级联升速，直至活套高度检测装置检测到活套高度位于预设范围内。
15.在可选的实施方式中，若钢坯通过轧机孔型时耳子大小超过预设值，则对磨损严重的孔型进行更换。
16.在可选的实施方式中，轧制过程中使所述钢坯依次经过粗轧、中扎和精轧，所述粗轧步骤钢坯依次经过6台轧机，编号依次为1#、2#、3#、4#、5#和6#；所述中轧步骤钢坯依次经过4台轧机，编号依次为7#、8#、9#、10#；所述精轧钢坯依次经过8台轧机，编号依次为11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#和18#，所述k4轧机为15#轧机。
17.在可选的实施方式中，线差不稳定时，采用以下至少一项对线差进行调整：
18.①
调整预切分孔型轧机与切分孔型轧机进口对应的导卫与轧件的夹持关系；
19.②
若经过中扎轧机的钢坯不规整、圆料错孔、孔型充不满、张力过大或同一钢坯孔型头尾充满度波动大，则更换轧机的轧辊；
20.③
轧机预切孔型充满度小于预设值，调整钢坯形状或更换磨损的轧机预切孔；
21.④
料型头部差异大，减少轧线张力或减小钢坯升温幅度；
22.⑤
17#轧机和18#轧机对应辊缝偏差小于0.1mm。
23.在可选的实施方式中，取样时，采用砂轮机切断棒材，且切口与棒材轴线垂直。
24.本发明具有以下有益效果：
25.本技术通过温度、张力和线差三个方面调控棒材的负偏差，能够有效减小负偏差。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
27.图1为活套结构示意图。
28.图示：1-起套轮；2-前压轮；3-后压轮。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
30.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
31.本发明的一些实施例提供一种控制棒材负偏差的轧制方法，包括：
32.温度调节，所述粗轧、中扎和精轧过程中，钢坯头部温度高于钢坯中部温度25-35℃、尾部温度高于钢坯中部温度30-50℃；
33.张力调节，调整张力至粗轧无张力或微堆轧制，中轧微张力轧制，精轧活套自动调节至无张力；其中，对于相邻两架轧机，所述微堆轧制即后一架轧机电流或力矩相比前一架轧机电流或力矩的负偏差为0-2％，例如0、0.5％、1％、1.5％或2％，所述微张力轧制即后一架轧机电流或力矩相比前一架轧机电流或力矩的正偏差为0-2％，例如0、0.5％、1％、1.5％或2％；
34.线差调节，调整k4轧机的预切分口水平且中线与钢坯中线重合，使经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致，再调整k4轧机及其前道次轧机使经过中间槽的钢坯与经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致。
35.对于轧制过程的温度，为了克服张力引起的“头小尾大”，理想的钢温度是：钢坯头部(30-50cm)温度高于钢坯中部温度25-35℃、尾部(30-50cm)温度高于钢坯中部温度30-50℃，且钢坯中部温度相对均匀，钢坯中部与钢坯的头部和尾部连接处温度缓慢变化。具体地，温度控制过程中，在保持钢坯满足以上条件时，还要尽可能保持整个扎线的稳定生产，包括减小各批次钢坯温度的偏差、避免钢坯在炉外等待等。当扎到冷坯时，钢坯在炉中停留时间相对热坯较长，所以预计要轧到冷坯时，可以提前降速慢节奏生产，使得冷坯温度与热坯加热到相同温度。调整生产节奏时，提前通知前方操作人员，方便前方人员的操作、取样等，尤其是加快生产节奏时，给前方操作人员留有操作时间。
36.对于轧制过程的张力，粗中轧张力调整采用电流(力矩)记忆法：当一根钢头部咬入第n架轧机，电动机动态速降恢复后,直到该块钢咬入第n+1架前这段时间。对于第n架轧机而言，相当于无前张力的自由轧制，滤波后采样此时的轧制电流即视为自由轧制电流。当该块钢咬入第n+1架，且动态速降恢复后，滤波后再次采样此时电流，若两轧机间存在张力偏差，必然有电流的偏差，根据电机学的有关公式，可以得到张力差，根据张力偏差对速度进行修证，调节第n架及其以前的轧机速度，达到微张力或微堆状态。根据坯料的前进过程依次按照上述过程不断调节，全线所有微张力闭环控制的轧机达到微张力状态，全线所有微堆闭环控制的轧机达到微堆状态，实现张力自动调节。
37.对于线差调节，首先微调k4预切进口水平对中将边槽两线的上冷床长短调到一致，可以6#活套(靠近最后一台轧机的活套)两边槽实际起套高度为参考，同步确保预切料充满度对称；调到两边线长短基本一致时，再通过调整k4及其前道次料型去调整中间槽与边槽的大小和长短差；张力的存在会使两边槽变短，当轧线张力较大时可通过主操人员手动调整张力使两边槽变长。
38.在可选的实施方式中，对于同一轧机，若钢坯温度升高，则减小张力；若温度降低，则增加张力。
39.主操人员要根据温度的变化及时调整张力，若钢坯从冷坯扎到红坯，则需要减小张力，若钢坯从热坯扎到冷坯，则需要增加张力，如张力跟不上可能会突然造成大批量的不符合国标的产品。
40.在可选的实施方式中，所述张力调节步骤中，调节各轧机的速度比例关系采用逆调模式。
41.要保证轧线稳定轧制，全线各轧机之间必须保持一定的连轧速度关系，采用速度级联调节控制能够保证轧制过程中各架轧机的速度比例关系。
42.在可选的实施方式中，所述张力调节步骤中，对轧机速度调节时，以最后一架轧机出口线速度作为速度调节的基准，调整任一轧机的速度时，全线范围内的其它相邻轧机间的速度配合关系不变。
43.对轧机速度调节时，始终将成品轧机作为速度调节的基准轧机，轧线速度设定遵循的基本原则：a.在速度手动调整模式为“级联”的情况下，调整任一轧机的速度时，都不影响全线范围内的任何其它轧机间的速度配合关系。b.全线的速度通过唯一的全线出口速度
的变量决定，该设定值为终轧出口线速度。
44.在可选的实施方式中，所述精轧步骤中，相邻两个轧机之间沿轧制方向依次设置有前压轮2、起套轮1和后压轮3，所述起套轮1和后压轮3之间设置有活套高度检测装置，如图1所示。
45.在可选的实施方式中，活套高度检测装置检测到活套高度大于预设范围时，使活套上游各轧机主传动电机级联降速；活套高度检测装置检测到活套高度小于预设范围时，则上游各轧机电机级联升速，直至活套高度检测装置检测到活套高度位于预设范围内。
46.活套是由于在轧机间存储了多余轧线长度的轧件而引起的，也正是由于这些多余的轧件，起到了对轧件堆拉的有效缓冲，在钢材连轧线中，能够避免由于各种原因导致的堆钢，有利于保证成品质量。在控制精轧步骤张力的过程中，以活套套量为目标，以速度调节为手段，即可达到控制活套的目的。具体方法为：每个活套处设有活套高度检测器，用于检测实际的活套高度，并与设定的活套高度值进行比较，当实际活套高度大于设定值，则活套上游各轧机主传动电机级联降速，当实际活套高度小于设定值时，则上游各轧机电机级联升速，直至活套高度控制在设定值范围内，再恢复正常轧制速度。在活套控制过程中，上游各轧机速度的调节可以由级联控制系统实现，经调整后稳定活套的速度值应存储下来，作为下一根钢的设定值。
47.活套的控制过程包括起套、测量套量值和落套。
48.起套：当轧件头部触发形成活套的两轧机之间的活套扫描器后，可延时后，给起套信号，起套轮1动作，同时注意让下游一架轧件以稍低于设定速度运行，以便快速形成活套；
49.测量套量值，如设定值为h2(mm)，当活套扫描器检测到高度值为h1时，此时活套存在较大张力，活套控制系统指挥上游轧机级联升速；当检测到高度值为h3时，此时活套处于过量堆钢状态，活套控制系统指挥上游轧机级联降速，最终将套量稳定在设计值。
50.落套：当活套上游轧机前的热金属检测器或活套扫描器发出无钢信号时，活套上游轧机以低于轧制速度运行，当轧件尾部离开活套前的轧机时，活套高度降低至最低，起套轮1延时落下，该轧机又恢复至设定速度，完成收套过程。
51.在可选的实施方式中，若钢坯通过轧机孔型时耳子大小超过预设值，则对磨损严重的孔型进行更换。
52.精调张力需要主操人员与地面操作相配合进行，料型要防止孔型过充满以至出耳子，机架相邻太远或没有活套的区域主操难以控制，需要人在现场指挥调整；另外，轧机孔型磨损严重会导致尾部大耳子，要及时更换，尤其敏感的是：17#轧机孔型、13#轧机预切孔型、14#轧机切分孔型。保证钢温均匀、各道次无“倒钢”、各道次不出耳子。
53.在可选的实施方式中，轧制过程中使所述钢坯依次经过粗轧、中扎和精轧，所述粗轧步骤钢坯依次经过6台轧机，编号依次为1#、2#、3#、4#、5#和6#；所述中轧步骤钢坯依次经过4台轧机，编号依次为7#、8#、9#、10#；所述精轧钢坯依次经过8台轧机，编号依次为11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#和18#，所述k4轧机为15#轧机。
54.在可选的实施方式中，线差不稳定时，采用以下至少一项对线差进行调整：
55.①
调整预切分孔型轧机与切分孔型轧机进口对应的导卫与轧件的夹持关系；
56.②
若经过中扎轧机的钢坯不规整、圆料错孔、孔型充不满、张力过大或同一钢坯孔型头尾充满度波动大，则更换轧机的轧辊；
57.③
轧机预切孔型充满度小于预设值，调整钢坯形状或更换磨损的轧机预切孔；
58.④
料型头部差异大，减少轧线张力或减小钢坯升温幅度；
59.⑤
17#轧机和18#轧机对应辊缝偏差小于0.1mm。
60.在可选的实施方式中，取样时，采用砂轮机切断棒材，且切口与棒材轴线垂直。
61.在棒材经过精轧后，进行取样，取样过程中要规范取样，取样长度大于500mm；取样时切口要严格打磨平整，使用液压剪、火焰切割切口都无法得到平整的切面，必须使用砂轮机切断且切口要垂直，保证切面平整。
62.另外，为了准确控制定尺长度，需要摸索出各规格的棒材剪切后长度的冷缩量，并在生产过程中指导生产班控制定尺长度；同时生产过程中，各班每2小时对冷热钢定尺进行测量监控，有利于提高定尺长度的准确性。
63.改进之前轧制方法：在温度控制上以提高钢坯温度、降低轧机电机电流为主，张力调整以拉钢轧制保证生产稳定性，但却带来头小尾大的后果，线差控制并不精准，调整线差时间久效果差；取样时使用割枪隔取后并未对头部割扣进行平整操作直接进行称量计算，导致负差计算不准确，在棒计交货的时期这种负差控制手段对成本并没有什么影响，但是在理计交货的时期会极大提高生产成本，造成物料浪费。
64.本技术通过温度、张力和线差三个方面调控棒材的负偏差，相比于改进之前轧制方法，能够有效减小负偏差，使负偏差从月均-3.7％提升至-3.9％，负偏差控制水平提升了5％以上。
65.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，包括：温度调节，所述粗轧、中扎和精轧过程中，钢坯头部温度高于钢坯中部温度25-35℃、尾部温度高于钢坯中部温度30-50℃；张力调节，调整张力至粗轧无张力或微堆轧制，中轧微张力轧制，精轧活套自动调节至无张力；其中，对于相邻两架轧机，所述微堆轧制即后一架轧机电流或力矩相比前一架轧机电流或力矩的负偏差为0-2％，所述微张力轧制即后一架轧机电流或力矩相比前一架轧机电流或力矩的正偏差为0-2％；线差调节，调整k4轧机的预切分口水平且中线与钢坯中线重合，使经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致，再调整k4轧机及其前道次轧机使经过中间槽的钢坯与经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致。2.根据权利要求1所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，对于同一轧机，若钢坯温度升高，则减小张力；若温度降低，则增加张力。3.根据权利要求1所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，所述张力调节步骤中，调节各轧机的速度比例关系采用逆调模式。4.根据权利要求3所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，所述张力调节步骤中，对轧机速度调节时，以最后一架轧机出口线速度作为速度调节的基准，调整任一轧机的速度时，全线范围内的其它相邻轧机间的速度配合关系不变。5.根据权利要求1所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，所述精轧步骤中，相邻两个轧机之间沿轧制方向依次设置有前压轮、起套轮和后压轮，所述起套轮和后压轮之间设置有活套高度检测装置。6.根据权利要求5所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，活套高度检测装置检测到活套高度大于预设范围时，使活套上游各轧机主传动电机级联降速；活套高度检测装置检测到活套高度小于预设范围时，则上游各轧机电机级联升速，直至活套高度检测装置检测到活套高度位于预设范围内。7.根据权利要求1所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，若钢坯通过轧机孔型时耳子大小超过预设值，则对磨损严重的孔型进行更换。8.根据权利要求1所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，轧制过程中使所述钢坯依次经过粗轧、中扎和精轧，所述粗轧步骤钢坯依次经过6台轧机，编号依次为1#、2#、3#、4#、5#和6#；所述中轧步骤钢坯依次经过4台轧机，编号依次为7#、8#、9#、10#；所述精轧钢坯依次经过8台轧机，编号依次为11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#和18#，所述k4轧机为15#轧机。9.根据权利要求8所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，线差不稳定时，采用以下至少一项对线差进行调整：
①
调整预切分孔型轧机与切分孔型轧机进口对应的导卫与轧件的夹持关系；
②
若经过中扎轧机的钢坯不规整、圆料错孔、孔型充不满、张力过大或同一钢坯孔型头尾充满度波动大，则更换轧机的轧辊；
③
轧机预切孔型充满度小于预设值，调整钢坯形状或更换磨损的轧机预切孔；
④
料型头部差异大，减少轧线张力或减小钢坯升温幅度；
⑤
17#轧机和18#轧机对应辊缝偏差小于0.1mm。
10.根据权利要求1所述的控制棒材负偏差的轧制方法，其特征在于，取样时，采用砂轮机切断棒材，且切口与棒材轴线垂直。

技术总结
本发明公开了一种控制棒材负偏差的轧制方法，包括：温度调节，所述粗轧、中扎和精轧过程中，钢坯头部温度高于钢坯中部温度25-35℃、尾部温度高于钢坯中部温度30-50℃；张力调节，调整张力至粗轧无张力或微堆轧制，中轧微张力轧制，精轧活套自动调节至无张力；线差调节，调整K4轧机的预切分口水平且中线与钢坯中线重合，使经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致，再调整K4轧机及其前道次轧机使经过中间槽的钢坯与经过两侧边槽的钢坯上冷床后的长短一致。本申请通过温度、张力和线差三个方面调控棒材的负偏差，能够有效减小负偏差。能够有效减小负偏差。能够有效减小负偏差。


技术研发人员：陈祖政 张鑫 胡学民 陈海明 张均平 陈宁 肖远征 巫献华 余欢 李班 幸岚春 黄鸿
受保护的技术使用者：广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/9