无缝钢管壁厚的控制方法

摘要

本发明公开了一种无缝钢管壁厚的控制方法，通过检测连轧机出口侧沿无缝钢管长度方向的壁厚分布，调节定减径轧机的设定参数，解决定减径轧机出口侧的无缝钢管长度方向的壁厚分布不均，从而均匀化无缝钢管的壁厚。当无缝钢管长度方向的壁厚为凸状分布时，增加第2-n机架的轧辊速度，减小第1机架的轧辊速度；当无缝钢管长度方向的壁厚为凹状分布时，减小第2-n机架的轧辊速度，增加第1机架的轧辊速度；当无缝钢管的头部与尾部相比壁厚减薄的场合，降低各机架轧辊的速度；当无缝钢管的头部与尾部相比壁厚增厚的场合，增加各个机架轧辊的速度；当无缝钢管的整体超厚时，增加各个机架轧辊的速度；当无缝钢管的整体超薄时，降低各个轧辊的速度。

主权项

1.一种无缝钢管壁厚的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）建立不同壁厚分布时的定减径轧机轧辊的轧制速度模型：①当无缝钢管长度方向的壁厚呈现凸状分布时，增加第2机架到第n机架的轧辊速度，减小第1机架的轧辊速度，第1机架的轧辊速度减小量等同于第2机架轧辊速度的增加量；第j机架上相应轧辊速度的变化量为：${\mathrm{\Delta v}}_{i,j}=\frac{(j-1)·{\mathrm{\Delta v}}_i}{2n}(j=\mathrm{2,3}······,n)---\left(1\right)$式中：Δv_i,j为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机轧制速度修正量反映在第j机架上相应轧辊速度的变化量；Δv_i为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机的轧制速度的最大修正量，通过下述公式得到：${\mathrm{\Delta v}}_i=\frac{({2D}_i-\mathrm{\Delta WTtop}-\mathrm{\Delta WTbop})·(\mathrm{\Delta WTtop}+\mathrm{\Delta WTbop})}{2(D_i-S_i)·S_i}·v_i---\left(2\right)$②当无缝钢管长度方向的壁厚呈现凹状分布时，减小第2机架到第n机架的轧辊速度，增加第1机架的轧辊速度，第1机架轧辊速度的增加量等同于第2机架轧辊速度的减小量；第j机架上相应轧辊速度的变化量为：${\mathrm{\Delta v}}_{i,j}=\frac{(j-1)·{\mathrm{\Delta v}}_i}{2n}(j=\mathrm{2,3}······,n)---\left(3\right)$式中：Δv_i,j为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机轧制速度修正量反映在第j机架上相应轧辊速度的变化量；Δv_i为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机的轧辊速度的最大修正量，通过下述公式得到：${\mathrm{\Delta v}}_i=\frac{({2D}_i-\mathrm{\Delta WTtop}-\mathrm{\Delta WTbop})·(\mathrm{\Delta WTtop}+\mathrm{\Delta WTbop})}{2(D_i-S_i)·S_i}·v_i---\left(4\right)$③当无缝钢管的头部与尾部相比壁厚减薄的场合，整体降低各机架轧辊的速度，各个机架轧辊速度的减少量为：${\mathrm{\Delta v}}_{i,j}=\frac{(\mathrm{\Delta WTtop}-\mathrm{\Delta WTbop})·D_i}{2(D_{i,j}-S_{i,j})·S_{i,j}}·v_{i,j}(j=1,2,3···,n)---\left(5\right)$④当无缝钢管的头部与尾部相比壁厚增厚的场合，整体增加各个机架轧辊的速度，各个机架轧辊速度的增加量为：${\mathrm{\Delta v}}_{i,j}=\frac{(\mathrm{\Delta WTtop}-\mathrm{\Delta WTbop})·D_i}{2(D_{i,j}-S_{i,j})·S_{i,j}}·v_{i,j}(j=1,2,3···,n)---\left(6\right)$⑤当无缝钢管的整体超厚时，整体增加各个机架轧辊的速度，各个机架轧辊速度的增加量为：${\mathrm{\Delta v}}_{i,j}=\frac{(D_{i,j}-\mathrm{\Delta WTtop})·(S_{i,j}-\mathrm{WTtop})}{(D_{i,j}-S_{i,j})·S_{i,j}}·v_{i,j}(j=1,\mathrm{2,3}···,n)---\left(7\right)$⑥当无缝钢管的整体超薄时，整体降低各个轧辊的速度，各个机架轧辊速度的增加量为：${\mathrm{\Delta v}}_{i,j}=\frac{(D_{i,j}-\mathrm{\Delta WTtop})·(S_{i,j}-\mathrm{WTtop})}{(D_{i,j}-S_{i,j})·S_{i,j}}·v_{i,j}(j=1,\mathrm{2,3}···,n)---\left(8\right)$上述公式中：j为机架号，ΔWTtop为无缝钢管的头部和中间部分的壁厚差；ΔWTbop无缝钢管尾部和中间部分的壁厚差；D_i为轧制第i根无缝钢管时设定的定减径轧机出口处的无缝钢管直径；S_i为轧制第i根无缝钢管时设定的定减径轧机出口处的无缝钢管壁厚；v_i为轧制第i根无缝钢管时设定的定减径轧机出口处的轧制速度；D_i,j为轧制第i根无缝钢管时设定的定减径轧机第j机架出口处的无缝钢管直径；S_i,j为轧制第i根无缝钢管时设定的定减径轧机第j机架出口处的无缝钢管壁厚；v_i,j为轧制第i根无缝钢管时设定的定减径轧机第j机架的轧制速度；（2）测量连轧机出口处沿无缝钢管长度方向的壁厚值；（3）根据测量的连轧机出口处无缝钢管长度方向的壁厚值，①首先判断无缝钢管头部和中间部分的壁厚差ΔWTtop、无缝钢管尾部和中间部分的壁厚差ΔWTbop是否在允许的范围内，②进而比较上述测量的壁厚分布和目标壁厚分布得出壁厚分布是否均匀，③再判断无缝钢管的壁厚是否在允许的范围内；如果步骤①和步骤③的判断在允许范围内、以及步骤②判断的壁厚分布是均匀的，则轧制速度不变；如果壁厚差ΔWTtop和ΔWTbop至少一个在允许范围外、壁厚分布不均匀、壁厚在允许的范围外有一种情况存在，都要根据壁厚的分布种类按步骤（1）的模型选择调整定减径轧机各轧辊速度，将计算获得的定减径轧机各轧辊速度的变化量分别按轧辊进行叠加，计算方法如下：$\Delta {\bar{v}}_{i,j}=\Sigma {\mathrm{\Delta v}}_{i,j}(j=\mathrm{1,2,3},······,n)$判断各轧辊叠加后总的轧制速度变化量，要求各轧辊叠加后总的轧制速度变化量都不得大于现轧制速度的20%；如果叠加后的轧制速度变化量大于现轧制速度的20%，则取轧制速度变化量最大的第jm机架的总轧制速度变化量为现轧制速度的20%，即$\Delta {\bar{v}}_{i,\mathrm{jm}}={0.2v}_{i,\mathrm{jm}}(1\le \mathrm{jm}\le n)$其他轧辊的轧制速度变化也都按此比例进行等比减小，具体计算如下：$\Delta {\bar{v}}_{i,j}=\frac{1.2v_{i,\mathrm{jm}}}{v_{i,\mathrm{jm}}+{\mathrm{\Sigma \Delta v}}_{i,\mathrm{jm}}}·{\mathrm{\Sigma \Delta v}}_{i,j}(j=1,\mathrm{2,3},······,n;j\ne \mathrm{jm})$上述公式中：jm为轧制速度变化量超过现轧制速度20%时的轧制速度变化量最大的机架号；为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机第j机架轧辊的轧制速度变化量；为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机的轧制速度变化量最大的第jm机架轧辊的轧制速度变化量；v_i,jm为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机的轧制速度变化量最大的第jm机架的现轧制速度；ΣΔv_i,j为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机第j机架轧辊的轧制速度变化量计算结果的叠加；ΣΔv_i,jm为轧制第i根无缝钢管时的定减径轧机轧制速度变化量最大的第jm机架的轧制速度变化量计算结果的叠加。