【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轧钢领域，尤其涉及一种通过提前预测短尺长度的棒材轧制短尺自动优化控制方法。
技术介绍
1、棒材生产线成品分段飞剪剪切模式，通常是依照倍尺长的的整数倍n进行自动分段，把轧材分成若干段，最后剩余部分余下一段轧件长度小于正常倍尺段。在后续的冷剪机剪切工序，按照用户定长进行剪切，所剩下成品(轧件)长度小于正常定尺，称之为非定尺。用户对于非定尺长度要求不低于一定值，，低于这一定值的成品称之为超短尺，，超短尺在精整工序只能按废品进行挑废处理，现有的飞剪剪切模式或造成材料的大量浪费，生产节奏与效率低下。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种通过提前预测短尺长度的棒材轧制短尺自动优化控制方法。
2、技术方案：本专利技术包括如下步骤：
3、(1)计算轧件长度：按照轧制理论的体积不变原理，计算钢坯轧成成品后的总长度；轧区自动控制系统中，主操作台依据成品总长度对sh3倍尺飞剪进行剪切倍尺长度设定。
4、(2)中间飞剪自动优化剪切处理，包括超短尺材的计算与判断，超短尺材的折算以及中间自动优化剪切处理。
5、进一步地，所述步骤(1)钢坯轧成成品后的总长度l计算为：
6、
7、其中，l为钢坯轧后成品总长度，l0为钢坯长度，f0为钢坯截面积，f为成品截面积，e为钢筋钢负偏差率。
8、进一步地，所述步骤(1)主操作台依据成品总长度l对sh3倍尺飞剪进行剪切倍尺长度设定的数学依据为：
10、其中，ls为剪切后首段成品倍尺长度，lz为剪切后正常段成品倍尺长度，n为可剪切的正常段数量，lcw为剪切后次尾段成品倍尺长度，lw为剪切后尾段成品倍尺长度，δl为冷剪机给各倍尺段切头尾长度之和。
11、所述步骤(2)超短尺材的计算与判断包括：
12、通过设置于精轧机成品架次出品的热金属检测器a，监测信号判定轧件头部经过该位置的时间，判定轧件长度，从而为sh3倍尺飞剪剪切提供信号，分别对轧件进行ls、n个lz、lcw进行分段剪切，当轧件尾部离开热金属检测器b时，控制计算机对尾钢长度进行计算：
13、lw＝(t2-t1)*v1+s0+s1*μ1+s2*μ1μ2+s3*μ1μ2μ3+s4*μ1μ2μ3μ4+s5*μ1μ2μ3μ4μ5
14、lss＝lw-ld
15、其中，t2为飞剪sh3剪切完次尾段剪时间，t1为轧件尾部到达热金属检测点a的时间，v1为成品机架轧制速度，s0为热金属检测点a与成品机架中心之间的距离，si为机架ki与机架ki+1之间中心距，μi机架ki的延伸系数，i＝1，2，3，4，5，6；lss为超短尺材的长度，ld冷剪后成品定尺长度。
16、进一步地，所述判断超短尺材lss是否小于3.5米，当lss<0.5米，不进行自动优化处理程序，执行自动优化处理技术程序的实际控制范围：3.5>lss>0.5。
17、进一步地，所述步骤(2)超短尺材的折算包括：
18、根据体积不变原理，计算折算到sh2中间切头尾飞剪需剪切的长度，其计算如下：
19、
20、f7＝s6*μ1μ2μ3μ4μ5μ6
21、由以上两式可得，lx＝lss*μ1μ2μ3μ4μ5μ6。
22、进一步地，所述步骤(2)中间自动优化剪切处理包括：
23、当lss满足小于给定值3.5米的条件时，热金属检测器监测到轧件尾部，控制计算机发出剪切指令，sh2对轧件进行按lx长度进行切尾，同时转辙器打开，以使切尾段轧件顺利由溜槽进入废钢斗内收集。
24、进一步地，所述步骤(2)中间自动优化剪切处理包括：
25、(2.1)剪前配置转辙器；
26、(2.2)准确跟踪物料位置；
27、(2.3)建立精准的飞剪控制模型。
28、进一步地，所述步骤(2.2)包括：
29、当飞剪剪刃交叉时，其剪断的z脉冲信号启动1微秒周期的高速计数板进行时间累积，当钢头部到达校正热检，位于冷床入口区域时，ip242停止时间累积，通过公式：
30、
31、其中，vav轧件实际平均速度，l校正热检与飞剪的距离，t轧件头部经过飞剪到校正热检所需要的时间，
32、计算出棒材的实际平均速度值，再通过公式：
33、
34、其中，vav实际平均速度，vau理论速度，k为校正系数，
35、计算出速度的修正系数，通过取部分平均值：
36、
37、其中，kn计算处理后的当前修正系数，kn-1前一根钢的修正系数，最终算出棒材实际速度值：
38、v＝kn*vau
39、把处理后的实际速度值传给位置跟踪计算机，准确的计算出成品的长度。
40、进一步地，所述步骤(2.3)包括计算飞剪加速运行曲线：
41、假设飞剪从停止位启动，加速到入切位置时所要走过的距离为s，则该曲线的积分表达式为：
42、
43、s＝(a2-a1)/360°*d
44、其中，a1飞剪的停止角，a2飞剪的入切角，d飞剪的剪刃周长，
45、通过以上的积分公式，求出不同轧线速度下，在s距离内飞剪从零加速到轧线速度v所需要的时间t。
46、有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：本专利技术将原本在精整工序挑废处理的超短尺材，通过工艺延伸系数计算，折成中轧入口或精轧入口轧材长度，从而用飞剪剪尾功能进行剪切；由于超短尺材处置流程位置提前，可以节约轧件在剪切位置以后设备消耗，节约电能；释放了后道工序的能力，提高了生产节奏与效率。
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1.一种棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(1)钢坯轧成成品后的总长度L计算为：
3.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(1)主操作台依据成品总长度L对SH3倍尺飞剪进行剪切倍尺长度设定的数学依据为：
4.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)超短尺材的计算与判断包括：
5.根据权利要求4所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述判断超短尺材Lss是否小于3.5米，当Lss<0.5米，不进行自动优化处理程序，执行自动优化处理技术程序的实际控制范围：3.5>Lss>0.5。
6.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)超短尺材的折算包括：
7.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中间自动优化剪切处理包括：
8.根据权利要求1所述
9.根据权利要求8所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2.2)包括：
10.根据权利要求8所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2.3)包括计算飞剪启动时刻：
...【技术特征摘要】
1.一种棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(1)钢坯轧成成品后的总长度l计算为：
3.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(1)主操作台依据成品总长度l对sh3倍尺飞剪进行剪切倍尺长度设定的数学依据为：
4.根据权利要求1所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)超短尺材的计算与判断包括：
5.根据权利要求4所述的棒材轧制短尺自动优化控制方法，其特征在于，所述判断超短尺材lss是否小于3.5米，当lss<0.5米，不进行自动优化处理程序，执行...
【专利技术属性】
技术研发人员：张启鑫，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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