使用七機架連軋機軋制無縫鋼管的管形控制方法
2023-05-08 18:05:31 1
專利名稱：使用七機架連軋機軋制無縫鋼管的管形控制方法
技術領域：
本發明涉及一種無縫鋼管的管形控制方法。
背景技術：
無縫鋼管主要應用於能源開發、交通運輸、機械結構、化工裝置等領域。隨世界經濟和生產技術的發展，石油和鍋爐等行業對無縫鋼管質量要求不斷提高，管形誤差控制已成為無縫鋼管生產的核心技術之一。無縫鋼管的管形是鋼管軋制生產中重要的控制指標， 指的是鋼管在不同位置的厚度差和直線度誤差以及橢圓度等，管形誤差主要來源於軋制力的變化、毛管料的誤差、軋輥的誤差、軋制張力的變化、軋輥接觸狀態、軋輥熱變形、軋輥縫的變化等，這些參數直接影響到鋼管的管形狀態和軋輥調控目標。無縫鋼管軋制過程中的管形控制是一個綜合、複雜的過程，生產中的軋輥的輥型、 軋制工藝參數、軋制狀態變化等每個環節因素都有可能影響到產品的管形質量，各影響因素之間還存在不確定、非線性、強耦合的關係。目前，國內外的管形控制主要是誤差單獨控制方法。但是，由於每個誤差參數相互之間存在幹涉，影響控制精度。
發明內容
本發明是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種通過在線檢測管形信息並進行合理的數據處理，將影響管形的厚度誤差、橢圓度誤差和直線度誤差綜合起來，進行軋制參數的實時控制，保證管形精度的控制方法。本發明通過下述技術方案實現一種使用七機架連軋機軋制無縫鋼管的管形控制方法，其特徵在於，包括下述步驟(一 )軋制參數預設定(1)計算軋輥的初始輥形、軋輥的磨損量和軋輥熱變形量；(2)計算軋輥的綜合輥形將步驟(1)中計算得到的軋輥的初始輥形、軋輥的磨損量和軋輥熱變形量進行應變線性疊加得到等效的綜合輥形；(3)計算各個機架出口目標壁厚、橢圓度和直線度；(4)計算軋輥壓下量在七機架連軋機中，第一機架軋輥壓下量佔總壓下量的35%，第六機架軋輥壓下量佔總壓下量的5%，第二機架至第五機架軋輥壓下量均為總壓下量的15%，第七機架的軋輥壓下量為零；(5)計算各機架的軋制力
P1 (k) = pu (k). Fu (k) + P21 (k). Fxi (k)(1)公式(1)中
Pi (k)為第i機架第k軋制周期的軋制カ；Pu(m第i機架減徑區的第k軋制周期的平均単位力；F1, i (k)為第i機架減徑區的第k軋制周期的接觸面積的水平投影；P2Aめ為第i機架減壁區的第k軋制周期的平均単位力；F2, ,(k)為第i機架減壁區的第k軋制周期的接觸面積的水平投影；( ニ)根據實際測量的壁厚、橢圓度和直線度計算軋制壓下量和軋制カ(1)壁厚誤差的檢測反饋控制採用超聲波厚度儀測量連軋機前六個機架出口處鋼管實際壁厚值，將測量的鋼管 實際壁厚值與目標壁厚值的偏差作為壁厚差值，採用基於數字PID控制器的算法計算連軋 機組各機架的軋制壓下量，計算公式如下ei(k) = I Lri (k)-yact, ^k)](2)公式⑵中，e, (k)為第i機架的第k控制周期的壁厚差值；r, (k)為第i機架的目標壁厚；yact, ,(k)為第i機架的第k控制周期的實際壁厚；I為壁厚誤差調節係數，取0. 6-0. 9 ；
權利要求
1. 一種使用七機架連軋機軋制無縫鋼管的管形控制方法，其特徵在於，包括下述步驟(一)軋制參數預設定(1)計算軋輥的初始輥形、軋輥的磨損量和軋輥熱變形量；(2)計算軋輥的綜合輥形將步驟(1)中計算得到的軋輥的初始輥形、軋輥的磨損量和軋輥熱變形量進行應變線性疊加得到等效的綜合輥形；(3)計算各個機架出口目標壁厚、橢圓度和直線度；(4)計算軋輥壓下量在七機架連軋機中，第一機架軋輥壓下量佔總壓下量的35 %，第六機架軋輥壓下量佔總壓下量的5%，第二機架至第五機架軋輥壓下量均為總壓下量的15%，第七機架的軋輥壓下量為零；(5)計算各機架的軋制力
全文摘要
本發明公開了一種使用七機架連軋機軋制無縫鋼管的管形控制方法，旨在提供一種通過在線檢測管形信息並進行數據處理，將影響管形的厚度誤差、橢圓度誤差和直線度誤差綜合起來，進行軋制參數的實時控制，保證管形精度的控制方法。1)軋制參數預設定；2)根據實際測量的壁厚、橢圓度和直線度計算軋制壓下量和軋制力將壓下量及壁厚誤差、橢圓度誤差、直線度誤差組成矩陣，採用消元法簡化為壓下量與單個參數的對應關係，分別計算壁厚誤差引起的壓下量、橢圓度誤差引起的壓下量和直線度誤差引起的壓下量；以計算出的壁厚誤差、橢圓度誤差和直線度誤差引起的壓下量之和作為壓下量，計算軋制力；3)在軋制過程中實時修正軋制力和輥縫數值。
文檔編號B21B37/78GK102303051SQ201110159899
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者付繼成, 李連進, 潘道津, 王嶺松, 王惠斌 申請人:天津商業大學