湛江2250热轧粗轧镰刀弯自动控制技术应用

陈宇翔

摘要：中心线偏差用以衡量板坯镰刀弯的大小，本文对湛钢2250热轧粗轧R2中心线偏差控制的现状进行了充分调研，结合现有的机械设备及检测设备，在L1系统上开发了一种对测宽仪检测的中心线偏差点数据按照一定规则上传至L2、接收L2系统计算的调平量并进行自动执行从而实现粗轧镰刀弯自动控制的功能，该功能目前在2250轧线上稳定投用。在不增加额外辅助设备的基础上，显著提高了粗轧出口中间坯板形的稳定性，同时也对减轻操作劳动负荷、稳定现场生产、推进全自动轧钢有着重要意义。

关键词：粗轧 、镰刀弯、中心线偏差、自动调平、全自动轧钢

Zhanjiang 2250 hot rolling rough rolling sickle bend automatic control technology application

Chen Yuxiang

(Baosteel Zhanjiang Iron and Steel Co., Ltd., Zhanjiang 524072, Guangdong, China)

Abstract: Centerline deviation is used to measure the size of slab sickle bend, this paper fully investigates the current situation of Zhangang 2250 hot rolling roughing R2 centerline deviation control, combined with the existing mechanical equipment and testing equipment, on the L1 system developed a centerline deviation point data detected by the width gauge to upload to L2 according to certain rules, receive the leveling amount calculated by the L2 system and automatically execute it to realize the automatic control of rough rolling sickle bend, which is currently stably put into use on the 2250 rolling line. On the basis of no additional auxiliary equipment, the stability of the intermediate billet shape of the roughing outlet is significantly improved, and it is also of great significance to reduce the operating labor load, stabilize on-site production, and promote fully automatic steel rolling.

Keywords: rough rolling, sickle bending, centerline deviation, automatic leveling, automatic steel rolling

背景

随着湛江钢铁2250热轧厂“1+N”的稳步推进，轧线的粗轧、精轧和卷取三个岗位操作台合并成为大势所趋，而在岗位合并后，减少人工干预，提高区域自动率成为每个热轧技术人员努力研究的课题之一。

为了将粗轧板坯的中心线偏差控制在一个合理的范围之内，宝钢股份各条产线都在对粗轧板形的控制进行着检测手段和功能开发方面的攻关。以股份1580为例，粗轧机架入口新增镰刀弯检测装置，作为粗轧反道次轧制时板形检测及板形自动控制的重要手段，并投入大量的人力去进行镰刀弯控制模型的开发。为了助推1+N模式轧钢的快速实现，湛江2250热轧粗轧镰刀弯自动控制模型功能的开发刻不容缓。

1.粗轧现有的板形控制情况

1.1 中心线偏差检测设备

湛江2250热轧粗轧机架入口没有镰刀弯检测设备，只有轧机出口测宽仪所检测出的板坯中心线偏差曲线，用来对衡量镰刀弯的大小。轧制过程中，板坯的板形可通过工业电视机监控画面和轧机出口的测宽仪检测后显示在QDGS上的中心线偏差曲线进行查看。目前粗轧区域L1人工干预的项目主要包括翘扣头控制及镰刀弯调平，而调平经常需要操作根据工业电视视频画面上的板形情况依据操作经验进行手动干预，人工调平的效果与操作观察的细致性及岗位经验直接相关，但由于粗轧保温罩的上线使得人工对于板形观察视野变得狭小，出口除鳞水的打开使得观测的环境雾气较大进而影响人工判断，而在调平过程中长时间关注工业电视机及中心线偏差曲线，极大地消耗了操作人员的精力，也大大降低了干预后R2出口板坯板形的稳定性。

     

图1 R2入口区域监控视频                       图2 QDGS中心线偏差曲线

1.2 中心线偏差控制情况

下表为年度粗轧R2出口中心线偏差的人工控制情况，2018年R2出口中心线偏差的标准差为18.50，2019年1月到8月R2出口中心线偏差的标准差为18.26，人工控制的情况下，R2出口板形波动总体来看普遍较大。

表1 R2出口中心线偏差的标准差情况

年份	2018年	2019年
标准差	18.50	18.26

2.粗轧R2镰刀弯自动控制功能需求

根据现有的检测及机械设备，需开发出一种自动调平功能，通过R2进行自动调平，最终实现R2出口中心线偏差的自动控制，以此减少R2出口板形的波动，同时对产线的稳定性无负面性效果。

粗轧自动调平功能开发的关键点在于三个方面，一个是板坯镰刀弯大小的衡量，第二个是调平量的计算，第三个是在一定时刻自动调平的执行。L2主要对自动调平量进行计算，L1主要负责中心线偏差点数据的上传，同时接收L2计算的调平量并按照一定的时序进行执行设定。

3.粗轧R2镰刀弯自动控制功能的实现方式

3.1 板坯镰刀弯大小的衡量

通过现场调研，可用位于粗轧轧机出口测宽仪检测的中心线偏差作为板坯镰刀弯大小的衡量。轧板坯的中心线偏差是由轧机出口侧的测宽仪根据一定的规则检测的，测宽仪对检测到的点数据进行连接，以曲线的形式显示在QDGS上。

由于轧制过程中人工重点关注的是板坯头、尾的板形，且R1、R2轧后板坯长度不一样，则需L1针对性地对头尾测得的板形按照一定规则进行处理之后上传给L2，从而使得头尾中心线偏差的点数据更能代表实际的板形其上传的规则如下：

图3 测宽仪取点计数规则

2250 粗轧出口测宽仪对中心线偏差上传的方式为头尾加密、中间稀疏上传，如图3所示。R1头部（尾部）1米，测宽仪每隔5mm取一个点，中部每隔100mm取一个点。R2头部（尾部）1米，测宽仪每隔10mm取一个点，中部每隔100mm取一个点。

3.2 L1调平量的接收

自动调平功能由L2和L1共同实现，L2主要负责过程数据的获取以及调平量数据的设定。L1承担的功能主要分为三部分：1、数据接受；2、时序确定；3、调平执行。根据现场的实际情况，在R1最后一道次抛钢后由L2将下一块钢需要调整的数据下发给L1，R2没钢时，L1接收L2所下发的调平量数值,L1进行数据存储以及进行单侧辊缝的预设定调平，在不断的对控制逻辑进行功能测试后，自主开发出粗轧板形进行自动调平的功能。

4. 实施后效果评价

4.1粗轧调平自动率

R2自动调平功能自8月29日稳定投用以来，经在线实践效果跟踪及参数优化，自动调平功能不断完善，取得了明显的效果，粗轧调平自动率由之前的25%提升并稳定至目前的90%以上。

4.2 R2出口板形稳定性

自动调平投用后，月度R2出口板坯中心线偏差的标准差也有明显的改善，由前期的18降低为现在的12,效果明显。

图4 程序投用R2出口板坯中心线偏差标准差实绩曲线

4.结论

本文对湛钢2250热轧粗轧板形调平的问题进行了充分的调研分析，借助于现有设备，利用L1系统自主开发了一种粗轧R2出口板形自动调平执行功能，该功能目前在2250产线上稳定投用。在不增加额外机械检测设备投资的基础上，显著地提高了R2出口板坯中心线偏差的稳定性，同时也对稳定现场生产、减轻操作劳动负荷、推进全自动轧钢有着重要的意义。

参考文献

[1]沈际海.1580全自动控制项目调研报告.KM2018007649  2018-03-27.