CN102974622B - 带钢头尾宽度短行程控制的参数补偿方法及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热轧工序中带钢头尾宽度短行程控制的参数补偿方法及控制方法。所述短行程控制参数补偿方法，该方法对SSC参数中的fb1、fb2、fb3修正，修正按如下公式计算：fb1’=fb1+(swid-cwid)*w_coff1，fb2’=fb2+(swid-cwid)*w_coff2，fb3’=fb3+(swid-cwid)*w_coff3，其中，swid表示板坯宽度，cwid表示成品宽度，w_coff1、w_coff2、w_coff3表示侧压量修正系数；根据swid-cwid的不同，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值不同。本发明还涉及一种带钢头尾宽度形状的控制方法，其中的短行程控制参数通过上述的短行程控制参数补偿方法确定的。该头尾宽度形状的控制方法，还包括根据坯料的实际宽度对热轧工序中采用的坯料宽度值进行分档。经过上述控制后的带钢头尾宽度超宽较低，缩颈降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板轧制控制头尾宽度形状的方法，属于冶金过程控制和自动化技术领域。
背景技术
在钢坯的热连轧过程中，如何对头尾宽度形状进行控制，已经成为现在热连轧工艺控制的重要参数。现在常见的热连轧生产线的的设备步骤如附图1所示的热连轧过程中，该热连轧生产线包括炉区1，粗轧区13，精轧区14和卷取区15。其中炉区包含4座加热炉分别为0#，1#，2#和3#加热炉；粗轧区包含高压水除鳞箱2，粗轧立辊轧机（VE0）3，粗轧平辊轧机(R0)4和保温罩5；精轧区包含转鼓式切头飞剪6，精轧机架（7台精轧机）7；凸度仪8，测宽仪9，测厚仪10和平直度仪11；卷取区包含2台卷取机12；该热连轧生产线的主要生产过程为板坯首先在加热炉按照工艺规定的温度进行加热，加热至目标温度后首先进入粗轧机进行轧制，其中粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度，经过粗轧机组的轧制，使带钢达到粗轧预先设定的目标厚度、宽度及温度。之后再进入精轧机组进行七机架连轧轧制，使带钢达到精轧预先设定的目标厚度、宽度及温度。最后通过卷取机将带钢成形为钢卷。
热连轧的宽度控制主要由粗轧区完成，精轧区的宽度变化基本上是一恒定值，且精轧区没有宽度控制手段。粗轧控制设备为可逆立辊轧机VE0及平辊轧机R0，粗轧轧制一般为可逆五道次或七道次轧制（不锈钢、硅钢采用五道次轧制）。奇道次（一、三、五、七道次）轧制为向前轧制，轧制时立辊与平辊均进行控制，偶道次（二、四、六道次）轧制为向后轧制，只有平辊作用，立辊打开不进行控制。宽度控制设备主要为粗轧VE0轧机，但粗轧平辊轧机及精轧机组对宽展（即宽度在水平方向的展开）有影响。
热轧宽度控制是一个非常复杂的过程，其中头尾宽度控制又是其中最为突出并最难解决的问题，头尾宽度的形状对带钢板形及最终卷形产生直接影响，对轧制稳定性、热轧板形质量及成材率都会产生重要影响。
宽度控制分为一级计算机（L1）与二级计算机（L2）两级控制，均采用西门子控制系统。它提供了两种宽度控制功能：自动宽度控制（AutomaticWidtth Control，简称AWC）用于控制带钢在粗轧轧制过程中的宽度；短行程控制（Short Stroke Control，简称SSC）用于控制头尾宽度形状。头尾宽度控制SSC的作用设备为粗轧VE0轧机。
在热轧板带生产中，采用立辊大侧压轧制是一种很重要的调宽手段，立辊轧制变形主要集中于板宽边部的局部区域，即变形在未扩展至轧件中心之前便已停止，难深入到轧件中间部分。此时，变形区内存在一个刚性区，导致边部延伸大，中间延伸小，甚至无延伸。这样中间层金属便阻碍表层金属的延伸，因而使表层金属产生强迫宽展，并产生附加压应力，使变形抗力升高，从而使轧件侧面隆起而形成双鼓形，即断面呈“狗骨”状。立轧前后及水平轧制后轧件变化情况如图2所示。“狗骨”部分在随后的水平轧制时产生回展，使立辊轧制调宽效率降低，并影响到产品的宽度精度。且由于宽向轧制时，轧件头尾段的边部金属比中间稳定段发生更大的前滑和后滑，于是头尾呈现凹形的“鱼尾”。
另外，立辊轧制时,轧件（板坯）头尾部没有约束,金属沿轧制方向的流动相对容易，而在稳定段，因前后刚端的作用,金属在轧件宽度边部聚集而局部增厚,所以其最大“狗骨”高度从轧件头尾向中间段逐渐增加,并达到稳定变形状态。在随后的平辊轧制时,金属发生宽展，由于头、尾部“狗骨”较中间段低,展宽小、便造成了头、尾失宽。由于轧件的外端（刚端）的作用,轧件的最前端和最后端便会出现增宽现象,带钢的宽度曲线也反映了这一点。轧制时，由于轧件尾部的外端限制,金属便按最小阻力定律向两侧自由移动,这样便出现了尾端增宽现象。粗轧机组可逆轧制,在逆向轧制时头部变尾部,因此头部亦会产生较大宽展，见附图3。因此需要寻找一种能够控制热连轧的成品头尾宽度的方法。
发明内容
为了解决头尾超宽或失宽的现象，在头尾根据时序要求投入头尾SSC短行程控制，热连轧SSC控制系统由二级计算机与一级计算机组成，其控制参数主要由二级计算机根据钢种、宽度、厚度确定，其中SSC控制采用三次方程建模，其控制曲线为高次曲线，如图4所示，其中，立辊短行程控制参数计算过程中，立辊短行程的控制曲线由三条曲线相加得出，其中三条曲线权重值的计算公式分别为：
pw1_t[xim1]=(fb1+fw1*W+fth1*th)/1000.0f
pw2_t[xim1]=(fb2+fw2*W+fth2*th)/1000.0f
pw3_t[xim1]=(fb3+fw3*W+fth3*th)/1000.0f
下述四个参数是曲线作用的位置与长度有关的参数：
l_t[xim1]=length/1000.0f
pl1_t[xim1]=position[0]*length
pl2_t[xim1]=position[1]*length
pl3_t[xim1]=position[2]*length
其中
xim1表示道次号。
fb1、fb2、fb3表示SSC控制参数；分别为三条曲线权重值的偏移量，也决定了短行程曲线从右至左的三个位置的Y坐标值，这组参数是调整比较多的，可以根据实际轧出带钢的头尾形状对这三个参数进行相应调整。
fw1、fw2、fw3表示宽度参数(取值为0)，即为三条曲线当粗轧宽度变化时曲线变化的幅度，W表示粗轧宽度；
fth1、fth2、fth3表示厚度参数(取值为0)，即为三条曲线当粗轧厚度变化时曲线变化的幅度，th表示粗轧厚度；
length表示SSC作用长度；
position[0]、position[1]、position[2]表示SSC作用的三个位置，最终体现不同位置间SSC曲线的控制，可根据实际情况对各钢种进行调整。
该热连轧生产线与其它同类热连轧生产线相比，在设备方面存在两个最大缺陷：
1、只有一台粗轧机VE0，因而造成侧压量（即宽度压下量，指粗轧立辊VE0每道次的压下量）大，当侧压量大时将造成失宽严重，即在带钢的头尾存在较大的缩颈现象（即图3中的a、b区域）。
2、精轧七机架中第一个机架F0的轧辊直径较其它六个机架明显偏大，F0辊径为720mm~830mm，而其它六机架的辊径均为610mm~670mm，这样就造成了精轧轧制时F0的压下率（指精轧平辊在厚度上的压下率，压下率为入口厚度与出口厚度的差与入口厚度的比值）远大于其它六个机架，F0的压下率达到60%左右，F0的大压下率轧制造成了头尾超宽及缩颈更加严重。
由于上述两项条件的限制，造成了热连轧的成品头尾存在较严重的超宽及缩颈现象，严重影响了产品的质量，尤其对最终产品的不锈钢和硅钢的影响最大。
发明人经过探索和实验发现，解决上述热连轧头尾宽度控制的问题，最行之有效的方法是减少粗轧的侧压量，同时保持侧压量的稳定性，再采用相适应的头尾控制曲线，即可以较好地控制带钢的头尾形状。本发明基于上述原理，结合热连轧的工序坯料宽度的实际控制及下工序冷轧工序的实际需求两方面情况，针对钢种特点发明了一种从坯料名义宽度、成品名义宽度、头尾宽度曲线以及SSC参数修正方面进行结合控制的控制方法，本发明的技术方案主要针对硅钢、不锈钢产品进行头尾宽度的控制。
本发明解决的技术问题是：提供一种针对侧压量较大，头尾失宽严重的钢的头尾宽度控制方法；特别是提供一种适用于只有一台粗轧立辊轧机侧压量较大，并且在精轧中第一机架较其他机架的直径明显偏大的热连轧生产线的钢带头尾宽度控制方法；还提供一种SSC参数补偿方法，用于控制头尾宽度。
具体来说，本发明通过如下技术方案实现的：
一种热轧工序中带钢宽度控制短行程控制参数补偿方法，其特征在于，该方法对SSC参数中的fb1、fb2、fb3修正，修正按如下公式计算：
fb1’=fb1+(swid-cwid)*w_coff1
fb2’=fb2+(swid-cwid)*w_coff2
fb3’=fb3+(swid-cwid)*w_coff3
使用修过正后的fb1’、fb2’、fb3’代替fb1、fb2、fb3，进行输入计算。
其中，swid表示板坯宽度，cwid表示成品宽度，w_coff1、w_coff2、w_coff3表示侧压量修正系数；根据swid-cwid的不同，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值不同。
其中当swid-cwid小于-30mm或大于35mm时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取值在1.00以上；当swid-cwid在-30mm~-5mm之间或10mm~35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-1.05，0.2-1.2和0.1-1.03；当swid-cwid在-5mm~10mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值全部为0。
其中，当swid-cwid小于-30mm，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取值为1.05，1.2和1.03；当swid-cwid在-30mm～-5mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-1.05，0.3-1.2和0.1-1.03；当swid-cwid在-5mm~10mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值全部为0；当swid-cwid在10mm~35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-0.9，0.2-1.1和0.1-0.9；当swid-cwid大于35mm时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取1.01,1.1和1.0。
其中，当swid-cwid在-30mm~-20mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.8-1.05，1.0-1.2和0.88-1.03；当swid-cwid在-20mm~-5mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值分别为0.1-0.8,0.3-1.0和0.1-0.88；当swid-cwid在10mm~25mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-0.6，0.2-0.8和0.1-0.5；当swid-cwid在25mm~35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.6-0.9，0.8-1.1和0.5-0.9。具体如表1。
表1针对不同swid-cwid差值的修正值的选择
| swid-cwid | w_coff1 | w_coff2 | w_coff3 |
| <-30mm | 1.05 | 1.2 | 1.03 |
| -30mm~-20mm | 0.8~1.05 | 1.0~1.2 | 0.88~1.03 |
| -20mm~-5mm | 0.1~0.8 | 0.3~1.0 | 0.1~0.88 |
| -5mm~10mm | 0 | 0 | 0 |
| 10mm~25mm | 0.1~0.6 | 0.2~0.8 | 0.1~0.5 |
| 25mm~35mm | 0.6~0.9 | 0.8~1.1 | 0.5~0.9 |
| >35mm | 1.01 | 1.1 | 1.0 |
本发明还提供了一种带钢头尾宽度形状的控制方法，其特征在于，其中的短行程控制参数是通过上述的短行程控制参数补偿方法确定的。
其中，该带钢头尾宽度形状的控制方法还包括根据坯料的实际宽度对热轧工序中采用的坯料宽度值进行分档。
其中，所述根据坯料的实际宽度对热轧工序中采用的坯料宽度值进行分档是：当坯料的实际宽度与名义宽度值之差在60mm以下时，根据坯料的实际宽度与名义宽度值之差，每隔5mm进行分档，取中间值作为热轧工序中采用的坯料宽度值。
其中，该带钢头尾宽度形状的控制方法在硅钢热轧工序中，根据坯料的实际宽度对成品的目标宽度进行分档控制。
其中，所述根据坯料的实际宽度对成品的目标宽度进行分档控制是：当坯料的实际宽度在1245-1270mm之间时，将坯料宽度按照每隔5mm进行分档，以每隔分档数值范围的大的端点作为成品的目标宽度在热轧工序中进行控制。
其中，在不锈钢热轧工序中，还包括针对不同钢种，根据成品的宽度采用不同的坯料宽度；针对不同钢种，根据成品宽度确定热轧目标控制宽度。
本发明经过头尾控制后得到的带钢头尾宽度超宽较低，缩颈降低。减少粗轧的侧压量，同时保持侧压量的稳定性，较好地控制带钢的头尾形状。
附图说明
图1：热连轧生产线设备布置图；
其中图中的标号的含义为：1-炉区，2-高压水除鳞箱，3-粗轧立辊轧机（VE0），4-粗轧平辊轧机(R0)，5-保温罩，6-转鼓式切头飞剪，7-精轧机架（7台精轧机），8-凸度仪，9-测宽仪，10-测厚仪，11-平直度仪，12-卷取机，13-粗轧区，14-精轧区，15-卷取区。
图2：板坯立轧前后及水平轧制后轧件情况示意图；
其中，(a)立轧前，(b)立轧后，(c)水平轧制后，1-立辊轨迹，2-立辊，3-狗骨，4-水平轧机，5-鱼尾。
图3经粗轧机组轧制后中间坯头、尾宽度情况示意图;
(a)中间坯头部 (b)中间坯尾部,l1、l2分别表示头尾变形长度。
图4SSC控制曲线。
图5本发明宽度控制过程图。
图6宽度控制时各工序之间关系图。
图7硅钢头尾控制曲线； 1-头部控制曲线 2-尾部控制曲线。
图8不锈钢头尾控制曲线 1-头部控制曲线 2-尾部控制曲线。
图9实施例1的硅钢第一道次SSC控制曲线。
图10实施例1的硅钢第三道次SSC控制曲线。
图11实施例1的硅钢第五道次SSC控制曲线。
图12实施例2的430和409不锈钢第一道次SSC控制曲线。
图13实施例2的430和409不锈钢第三道次SSC控制曲线。
图14实施例2的430和409不锈钢第五道次SSC控制曲线。
图15实施例2的304不锈钢第一道次SSC控制曲线。
图16实施例2的304不锈钢第三道次SSC控制曲线。
图17实施例2的304不锈钢第五道次SSC控制曲线。
图18实施例3的430不锈钢第一道次SSC控制曲线。
图19实施例3的430不锈钢第三道次SSC控制曲线。
图20实施例3的430不锈钢第五道次SSC控制曲线。
具体实施方式
本发明热连轧的控制系统采用两级计算机控制，即过程控制计算机（L2计算机）控制与基础自动化计算机（L1）控制，本发明主要是针对粗轧机组的宽度控制，宽度控制过程如图5。
本发明实施主要在热连轧工序，涉及到生产钢板的上工序（炼钢工序）及下工序（冷轧工序），在宽度控制上各工序之间关系如图6：
本发明为改善头尾宽度形状而对上、下工序的宽度尺寸进行调整，并在热轧工序的粗轧控制中配合对SSC控制参数进行修正，从而使用相匹配的头尾宽度控制（SSC）曲线。主要分两方面内容：
在硅钢头尾宽度形状控制中，
现有技术中：
（1）板坯目标宽度=热轧成品宽度+15mm；但在炼钢工序控制过程中，宽度控制难度很大，实际板坯宽度在-45mm~45mm之间波动。
（2）热轧工序按板坯名义宽度进行控制。
（3）热轧生产时每次生产均按冷轧要求的单一宽度规格生产。
本发明分档控制和参数优化后：
（1）优选地，板坯目标宽度=热轧成品宽度–5mm；即炼钢工序的目标宽度较现有技术减少了20mm，从而减少热轧工序的侧压量，从而为改善头尾宽度提供基础。
（2）在炼钢工序改进过程中，存在的最大问题是硅钢的板坯宽度很难控制，上述（1）中，虽然对板坯的名义宽度进行了调整，但由于钢种的特性所致（硅钢在冷却过程中存在金相变化），板坯的实际宽度波动仍未得到解决。针对这一情况，利用热轧工序前新增加的板坯测宽仪装置，在热连轧工序加入对坯料宽度的逻辑处理方法，具体取值方法如下表模型所示：
表2：热连轧坯料宽度取值表
| 坯料实际宽度–坯料名义宽度（mm） | 热轧控制所采用坯料宽度值(mm) |
| <-60 | 名义宽度 |
| -60~-57.5 | 名义宽度-60 |
| -57.5~-52.5 | 名义宽度-55 |
| -52.5~-47.5 | 名义宽度-50 |
| -47.5~-42.5 | 名义宽度-45 |
| -42.5~-37.5 | 名义宽度-40 |
| -37.5~-32.5 | 名义宽度-35 |
| -32.5~-27.5 | 名义宽度-30 |
| -27.5~-22.5 | 名义宽度-25 |
| -22.5~-17.5 | 名义宽度-20 |
| -17.5~-12.5 | 名义宽度-15 |
| -12.5~-7.5 | 名义宽度-10 |
| -7.5~-2.5 | 名义宽度-5 |
| -2.5~-2.5 | 名义宽度 |
| 2.5~7.5 | 名义宽度+5 |
| 7.5~12.5 | 名义宽度+10 |
| 12.5~17.5 | 名义宽度+15 |
| 17.5~22.5 | 名义宽度+20 |
| 22.5~27.5 | 名义宽度+25 |
| 27.5~32.5 | 名义宽度+30 |
| 32.5~37.5 | 名义宽度+35 |
| 37.5~42.5 | 名义宽度+40 |
| 42.5~47.5 | 名义宽度+45 |
| 47.5~52.5 | 名义宽度+50 |
| 52.5~57.5 | 名义宽度+55 |
| 57.5~60(包括60mm) | 名义宽度+60 |
| >60 | 名义宽度 |
对硅钢坯料宽度进行细化分档控制，既可保证板坯宽度的真实，又可避免因测量、现场等原因造成的宽度微小不真实波动，该方法不仅优于采用名义宽度进行计算，同时也优于直接采用检测宽度。
对冷轧所需目标宽度（热轧目标宽度）进行分档，将原有每次生产采用单一目标宽度更改为每次生产根据坯料宽度确定几档不同的目标宽度，之后根据热轧实际宽度进行分档，冷轧工序重新归组后再组织生产。硅钢具体的目标宽度确定按如下表模型选取：
表3：热连轧硅钢目标宽度的取值表
| 坯料实际宽度（mm） | 热轧目标宽度(mm) |
| ≤1245 | 1245 |
| 1245~1250 | 1250 |
| 1250~1255 | 1255 |
| 1255~1260 | 1260 |
| 1260~1270 | 1268 |
| >1270 | 1280 |
根据硅钢新的坯料及成品宽度控制，对SSC控制参数进行修正后计算，得到硅钢头尾宽度控制（SSC）所采取的头尾控制曲线如图7所示。
其中对SSC控制参数按照下式进行修正，
fb1’=fb1+(swid-cwid)*w_coff1
fb2’=fb2+(swid-cwid)*w_coff2
fb3’=fb3+(swid-cwid)*w_coff3
其中，swid表示板坯宽度，cwid表示成品宽度，w_coffl、w_coff2、
w_coff3表示侧压量修正系数，按照表1修正。
将上述修正后的fb1’，fb2’和fb3’，与其他参数一起输入到L2计算机，其中上述修改后的fb1’，fb2’和fb3’代入到三条曲线权重值的计算公式中（以fb1’，fb2’和fb3’分别代替公式中的fb1，fb2和fb3）分别计算如下：
pw1_t[xim1]=(fb1+fw1*W+fth1*th)/1000.0f
pw2_t[xim1]=(fb2+fw2*W+fth2*th)/1000.0f
pw3_t[xim1]=(fb3+fw3*W+fth3*th)/1000.0f
使用的与长度有关的参数如下：
l_t[xim1]=length/1000.0f
pl1_t[xim1]=position[0]*length
pl2_t[xim1]=position[1]*length
pl3_t[xim1]=position[2]*length
其中
xim1表示道次号。
fb1、fb2、fb3表示SSC控制参数；分别为三条曲线权重值的偏移量，也决定了短行程曲线从右至左的三个位置的Y坐标值，这组参数是调整比较多的，可以根据实际轧出带钢的头尾形状对这三个参数进行相应调整。
fw1、fw2、fw3表示宽度参数，即为三条曲线当粗轧出口宽度变化时曲线变化的幅度，考虑到本发明中所使用的粗轧生产线，根据经验并进行验证后得出，在本条生产线的宽度范围内，宽度变化对头尾宽度曲线变化基本无影响，因而本发明中fw1、fw2、fw3的取值均为0，W表示粗轧出口宽度；
fth1、fth2、fth3表示厚度参数，即为三条曲线当粗轧出口厚度变化时曲线变化的幅度，考虑到本发明所使用的粗轧生产线，根据经验并验证后得出，在本生产线的厚度范围内，厚度变化对头尾宽度曲线变化基本无影响，因而本发明中fth1、fth2、fth3的取值均为0，th表示粗轧出口厚度；
length表示SSC作用长度；
position[0]、position[1]、position[2]表示SSC作用的三个位置，最终体现不同位置间SSC曲线的控制，可根据实际情况对各钢种进行调整。
经过上述计算得到了三条曲线的权重值，后将通过上述计算后得到的参数pw1_t[xim1]，pl1_t[xim1]代入到如下公式中进行计算得到第一条曲线A=pw1_t[xim1]*POWER((length-X)/length,2)*EXP(-POWER((X-pl1_t[xim1])/Sigma,2))，其中A为侧压量（纵坐标），length为钢板的长度，X为距头尾距离（横坐标），Sigma为常数，在发明中取值为0.7。
同样地，将通过上述计算后得到的参数pw2_t[xim1]，pl2_t[xim1]代入到如下公式中进行计算得到第二条曲线A=pw2t[xim1]*POWER((length-X)/length,2)*EXP(-POWER((X-pl2_t[xim1])/Sigma,2))，其中A为侧压量（纵坐标），length为钢板的长度，X为距头尾距离（横坐标），Sigma为常数，在发明中取值为0.7。
同样地，将通过上述计算后得到的参数pw3_t[xim1]，pl3_t[xim1]代入到如下公式中进行计算得到第三条曲线：侧压量A=pw3t[xim1]*POWER((length-X)/length,2)*EXP(-POWER((X-pl3_t[xim1])/Sigma,2))，其中A为侧压量（纵坐标），length为钢板的长度，X为距头尾距离（横坐标），Sigma为常数，在发明中取值为0.7。
(以上公式中，POWER表示乘方函数，如POWER（a,b)表示ab，EXP函数表示以e为底的幂函数，如EXP（a）表示ea。）
将上面得到的三条曲线相加得到的曲线，即为本发明的SSC短行程控制曲线。
通过上述的运算过程，在L2计算机上计算得出了SSC短行程控制曲线，本发明中各钢坯在控制过程中的速度分别如下：第一道次的速度为2.7m/s，第三道次的速度为3.7m/s，第五道次的速度为4.7m/s（本发明中所涉及钢种均按照五道次轧制），L2计算机根据钢坯的速度和长度将上述SSC短行程控制曲线转化为侧压量与时间的SSC控制曲线，分别得到第一道次SSC控制曲线，第三道次SSC控制曲线，第五道次SSC控制曲线，后将该数据以报文方式下送L1计算机SDH模块（每道次曲线下送150个点），后将该曲线传送到传动系统控制块，对具体参数进行执行、控制，最终达到对宽度的控制。
在不锈钢宽度控制中：
现有技术中：
（1）板坯目标宽度=热轧成品宽度；但在炼钢工序控制过程中，实际板坯宽度在-20mm~20mm之间波动。
（2）热轧工序按板坯名义宽度及成品名义宽度进行计算、控制。
（3）热轧生产时每次生产均按冷轧要求的单一宽度规格生产。
本发明分档控制和参数优化后：
不锈钢生产过程中，由于在热连轧轧成成品后，在下工序冷轧工序必须进行切边处理，不同的钢种由于边部缺陷宽度不同，因而切边量也是不同的。针对这一实际情况，并考虑热轧宽度控制的需求，本发明针对不锈钢，根据不同钢种采用不同坯料宽度的策略，各钢种坯料目标宽度根据以下表格模型确定目标值。
表4：不锈钢各钢种板坯目标宽度模型表
| 钢种 | 坯料宽度（mm） |
| 430不锈钢 | 成品宽度-5 |
| 409不锈钢 | 成品宽度-10 |
| 造币钢 | 成品宽度-8 |
| 0CR13不锈钢 | 成品宽度-5 |
| 304不锈钢 | 成品宽度-5 |
| 301不锈钢 | 成品宽度-5 |
在炼钢工序改进过程中，虽然不锈钢板坯宽度较硅钢控制为好，但不锈钢成分控制难度大，坯料宽度仍有40mm左右的波动，该波动不能满足热轧生产中头尾形状的稳定性要求。同时，不锈钢坯料由于存在侧面凸凹等形状，坯料宽度的不真实波动增加，因而，在对坯料宽度的处理上，采用以下表格模型取值：
表5：热连轧不锈钢坯料宽度取值表
| 坯料实际宽度–坯料名义宽度(mm) | 热轧控制所采用坯料宽度值(mm) |
| <-60 | 名义宽度 |
| -60~-55 | 名义宽度-60 |
| -55~-45 | 名义宽度-50 |
| -45~-35 | 名义宽度-40 |
| -35~-25 | 名义宽度-30 |
| -25~-15 | 名义宽度-20 |
| -15~--5 | 名义宽度-10 |
| -5~-5 | 名义宽度 |
| 5~15 | 名义宽度+10 |
| 15~25 | 名义宽度+20 |
| 25~35 | 名义宽度+30 |
| 35~45 | 名义宽度+40 |
| 45~55 | 名义宽度+50 |
| 55~60(包括60mm) | 名义宽度+60 |
| >60 | 名义宽度 |
对冷轧所需目标宽度根据钢种采用不同的热轧目标控制宽度，采取的具体方法是对各钢种的名义目标宽度加一合适的补偿值。各钢种的具体目标宽度确定按如下表格模型选取：
表6：热连轧不锈钢目标控制宽度的取值表
| 钢种 | 热轧目标控制宽度(mm) |
| 430不锈钢 | 成品宽度+18 |
| 409不锈钢 | 成品宽度+10 |
| 造币钢 | 成品宽度+8 |
| 0CR13不锈钢 | 成品宽度+15 |
| 304不锈钢 | 成品宽度+6 |
| 301不锈钢 | 成品宽度+3 |
根据不锈钢新的坯料及成品宽度控制，对SSC控制参数进行修正后计算，得到头尾宽度控制（SSC）所采取的头尾控制曲线如图8所示。
其中，SSC控制参数进行修正计算如下：
fb1’=fb1+(swid-cwid)*w_coff1
fb2’=fb2+(swid-cwid)*w_coff2
fb3’=fb3+(swid-cwid)*w_coff3
其中，swid表示板坯宽度，cwid表示成品宽度，w_coffl、w_coff2、w_coff3表示侧压量修正系数，按照表1修正。根据修正后的参数输入计算机得到头尾控制曲线，按照头尾控制曲线进行热轧工序的控制。
实施例
实施例1硅钢宽度控制方法
本实施例通过如下方法对钢种为DW60的一批钢的头尾宽度进行控制对板坯的头尾宽度进行控制，
（1）分档控制成品板坯宽度
其中根据板坯测宽仪装置测定板坯的实测宽度、根据发明具体实施方式表2和3的方法计算得到控制用坯料宽度及成品目标宽度，具体如下表所示：
表7实施例1中的坯料和成品的宽度数据
| 坯料实测宽度(mm) | 控制用坯料宽度(mm) | 成品目标宽度(mm) |
| 1253.646 | 1255 | 1255 |
| 1262.936 | 1265 | 1268 |
| 1255.825 | 1255 | 1255 |
| 1243.29 | 1245 | 1245 |
| 1258.534 | 1260 | 1260 |
| 1273.233 | 1275 | 1280 |
| 1241.524 | 1240 | 1245 |
| 1242.576 | 1245 | 1245 |
| 1282.654 | 1285 | 1280 |
（2）头尾形状的控制
采用西门子计算机控制系统按照图5的方式进行控制，具体来说，根据本实施例的钢种、钢的规格和侧压量通过调整存储于sscParameters.cfg配置文件中的参数在L2计算机上对宽度计算的各项参数进行选择，由于上述（1）中的分档控制结果，计算得到成品宽度与坯料宽度之差均小于5mm，所以对SSC控制参数fb1、fb2、fb3进行修正时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值均为0，即在上述的轧制钢板的过程中，由于分档控制的结果，fb1、fb2、fb3不需要修正，具体输入的头尾宽度参数如下表：
表8实施例1硅钢的头尾宽度控制参数表
将上述头尾控制参数输入到短行程控制系统后，在L2计算机首先得到三条曲线，后将三条曲线相加得到SSC控制曲线（具体原理如具体实施方式中所述），从而通过L2计算机输出短行程控制曲线第一道次SSC控制曲线，第三道次SSC控制曲线，第五道次SSC控制曲线分别见图9-11，将该数据以报文方式下送L1计算机SDH模块，后将该曲线传送到传动系统控制块，对具体参数进行执行、控制。
经过上述工序得到的硅钢的头尾宽度与钢带身体部分相比超宽由35mm降为10~15mm左右，缩颈由15mm降为5mm左右。整体宽度按+8mm控制。
实施例2:不锈钢宽度控制方法
1、分档控制成品板坯宽度
1.1通过表4-6中的计算方法对钢种为430的一批钢的头尾宽度进行控制。其中根据板坯测宽仪装置测定板坯的实测宽度、根据发明具体实施方式表4-6的计算方法确定的坯料实测宽度、控制用坯料宽度、成品名义宽度、控制用成品宽度数据，具体如下表所示：
表9钢种为430的钢的坯料和成品的宽度数据
1.2通过表4-6中的计算方法对钢种为409的一批钢的头尾宽度进行控制。其中根据板坯测宽仪装置测定板坯的实测宽度、根据发明具体实施方式表4-6的方法确定的坯料实测宽度、控制用坯料宽度、成品名义宽度、控制用成品宽度数据，具体如下表所示：
表10钢种为409的钢的坯料和成品的宽度数据
| 坯料实测宽度(mm) | 控制用坯料宽度(mm) | 成品名义宽度(mm) | 控制用成品宽度(mm) |
| 1301.288 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1298.526 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1297.815 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1294.472 | 1290 | 1290 | 1300 |
| 1297.8 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1298.671 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1304.464 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1294.191 | 1290 | 1290 | 1300 |
| 1299.046 | 1300 | 1290 | 1300 |
| 1294.304 | 1290 | 1290 | 1300 |
| 1304.334 | 1300 | 1290 | 1300 |
1.3通过表4-6中的计算方法对钢种为304的一批钢的头尾宽度进行控制。其中根据板坯测宽仪装置测定板坯的实测宽度、根据发明具体实施方式表4-6的方法确定的坯料实测宽度、控制用坯料宽度、成品名义宽度、控制用成品宽度数据，具体如下表所示：
表11钢种为304的钢的坯料和成品的宽度数据
| 坯料实测宽度(mm) | 控制用坯料宽度 | 成品名义宽度(mm) | 控制用成品宽度 |
| 1017.501 | 1020 | 1020 | 1026 |
| 1017.439 | 1020 | 1020 | 1026 |
| 1010.937 | 1010 | 1020 | 1026 |
| 1013.794 | 1010 | 1020 | 1026 |
| 1016.243 | 1020 | 1020 | 1026 |
| 1005.882 | 1000 | 1020 | 1026 |
| 1015.437 | 1020 | 1020 | 1026 |
| 1015.38 | 1020 | 1020 | 1026 |
| 1017.617 | 1020 | 1020 | 1026 |
| 1015.607 | 1020 | 1020 | 1026 |
2.头尾形状的控制
将1.1,1.2和1.3的数据采用西门子计算机控制系统按照图5的方式进行控制，具体来说，根据各实施例的钢种、钢的规格和侧压量通过调整存储于sscParameters.cfg配置文件中的参数在L2计算机上对宽度计算的各项参数进行选择，由于上述（1）中的分档控制结果，计算得到成品宽度与坯料宽度之差均小于5mm，所以对SSC控制参数fb1、fb2、fb3进行修正时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值均为0，即在上述的轧制钢板的过程中，由于分档控制的结果，fb1、fb2、fb3均不需要修正，但由于坯料及钢种区别，所采用的三种不锈钢的各参数有所不同，其中430与409不锈钢所采用参数相同，304采用参数与上述两钢种不同。具体输入的头尾宽度参数分别如下表12和表13所示：
表12实施例2中430、409不锈钢的头尾宽度控制参数表
将上述头尾控制参数输入到短行程控制系统后，在L2计算机首先得到三条曲线，后将三条曲线相加得到SSC控制曲线（具体原理如具体实施方式中所述），从而通过L2计算机输出短行程控制曲线，其中第一道次SSC控制曲线，第三道次SSC控制曲线，第五道次SSC控制曲线分别见图12-14，将该数据以报文方式下送L1计算机SDH模块，后将该曲线传送到传动系统控制块，对具体参数进行执行、控制。
表13实施例2中304不锈钢的头尾宽度控制参数表
将上述头尾控制参数输入到短行程控制系统后，通过L2计算机输出短行程控制曲线，其中第一道次控制曲线，第三道次控制曲线，第五道次控制曲线分别见图15-17，将该数据以报文方式下送L1计算机SDH模块，后将该曲线传送到传动系统控制块，对具体参数进行执行、控制。
经过上述工序得到的不锈钢的头尾宽度与带钢身体部分的差值稳定控制在15mm以内（该发明实施前在38mm以上），基本无缩颈现象。
实施例3:不锈钢坯料宽度过宽时的宽度控制方法
1、分档控制成品板坯宽度
通过表4-6中的计算方法对钢种为430的一批钢的头尾宽度进行控制。其中根据板坯测宽仪装置测定板坯的实测宽度、根据发明具体实施方式表4-6的计算方法确定的坯料实测宽度、控制用坯料宽度、成品名义宽度、控制用成品宽度数据，具体如下表所示：
表14：钢种为430的钢的坯料和成品的宽度数据
| 坯料实测宽(mm) | 控制用坯料宽(mm) | 成品名义宽(mm) | 控制用成品宽(mm) |
| 1290.354 | 1290 | 1235 | 1253 |
| 1288.141 | 1290 | 1235 | 1253 |
| 1292513 | 1290 | 1235 | 1253 |
| 1291.009 | 1290 | 1235 | 1253 |
2.头尾形状的控制
将表14的数据采用西门子计算机控制系统按照图5的方式进行控制，具体来说，根据各实施例的钢种、钢的规格和侧压量通过调整存储于sscParameters.cfg配置文件中的参数在L2计算机上对宽度计算的各项参数进行选择，由于上述（1）中的分档控制结果，计算得到坯料宽度与成品宽度之差50mm>35mm，所以对SSC控制参数fb1、fb2、fb3进行修正，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值分别为1.01、1.1、1.0。
利用公式
fb1’=fb1+(swid-cwid)*w_coff1
fb2’=fb2+(swid-cwid)*w_coff2
fb3’=fb3+(swid-cwid)*w_coff3
对fb1、fb2、fb3重新计算，具体输入的头尾宽度参数如下表所示：
表15不锈钢的头尾宽度控制参数表
将上述头尾控制参数输入到短行程控制系统后，在L2计算机首先得到三条曲线，后将三条曲线相加得到SSC控制曲线（具体原理如具体实施方式中所述），从而通过L2计算机输出短行程控制曲线，其中第一道次SSC控制曲线，第三道次SSC控制曲线，第五道次SSC控制曲线分别见图18-20，该数据以报文方式下送L1计算机SDH模块，后将该曲线传送到传动系统控制块，对具体参数进行执行、控制。
经过上述工序得到的不锈钢的头尾宽度与身体部分差值由45mm以上降为25mm以下，缩颈由15mm降为8mm。
由于不锈钢在坯料控制上存在突然坯料超宽较多的现象，当坯料超宽较多时按上面实施例3的方法控制。
通过上述实施例1-3的数据可以看出，本发明通过分档控制和对短行程控制参数进行补偿修正，最终将带钢的头尾宽度与钢带身体部分的差值缩短，并明显降低缩颈。特别是对坯料超宽较多的现象出现时，能够很好地控制缩颈。综上所述，本发明提供了一种能够对各种坯料宽度的钢带进行控制的方法。
Claims (11)
1.一种热轧工序中带钢宽度控制短行程控制参数补偿方法，其特征在于，该方法对短行程控制参数中的fb1、fb2、fb3修正，修正按如下公式计算：
fb1’＝fb1+(swid-cwid)*w_coff1
fb2’＝fb2+(swid-cwid)*w_coff2
fb3’＝fb3+(swid-cwid)*w_coff3
其中，swid表示板坯宽度，cwid表示成品的目标宽度，w_coff1、w_coff2、w_coff3表示侧压量修正系数；根据swid-cwid的不同，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值不同，fb1、fb2、fb3表示短行程控制参数，分别为立辊短行程的控制曲线的三条曲线权重值偏移量。
2.如权利要求1所述的短行程控制参数补偿方法，其中当swid-cwid小于-30mm或大于35mm时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取值均在1.00以上；当swid-cwid在-30mm～-5mm之间或10mm～35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-1.05，0.2-1.2和0.1-1.03；当swid-cwid在-5mm～10mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值全部为0。
3.如权利要求1或2所述的短行程控制参数补偿方法，其中，
当swid-cwid小于-30mm，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取值为1.05，1.2和1.03；
当swid-cwid在-30mm～-5mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-1.05，0.3-1.2和0.1-1.03；
当swid-cwid在10mm～35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-0.9，0.2-1.1和0.1-0.9；
当swid-cwid大于35mm时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取1.01,1.1和1.0。
4.如权利要求1或2所述的短行程控制参数补偿方法，其中，当swid-cwid在-30mm～-20mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.8-1.05，1.0-1.2和0.88-1.03；
当swid-cwid在-20mm～-5mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值分别为0.1-0.8,0.3-1.0和0.1-0.88；
当swid-cwid在10mm～25mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-0.6，0.2-0.8和0.1-0.5；
当swid-cwid在25mm～35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.6-0.9，0.8-1.1和0.5-0.9。
5.如权利要求3所述的短行程控制参数补偿方法，其中，当swid-cwid在-30mm～-20mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.8-1.05，1.0-1.2和0.88-1.03；
当swid-cwid在-20mm～-5mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3的取值分别为0.1-0.8,0.3-1.0和0.1-0.88；
当swid-cwid在10mm～25mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.1-0.6，0.2-0.8和0.1-0.5；
当swid-cwid在25mm～35mm之间时，w_coff1、w_coff2和w_coff3分别取0.6-0.9，0.8-1.1和0.5-0.9。
6.一种带钢头尾宽度形状的控制方法，其特征在于，其中的短行程控制参数是通过权利要求1-5任一项所述的短行程控制参数补偿方法确定的。
7.如权利要求6所述带钢头尾形状的控制方法，还包括根据坯料的实际宽度对热轧工序中采用的坯料宽度值进行分档。
8.如权利要求7所述的带钢头尾形状控制方法，所述根据坯料的实际宽度对热轧工序中采用的坯料宽度值进行如下分档：当坯料的实际宽度与名义宽度值之差在60mm以下时，根据坯料的实际宽度与名义宽度值之差，每隔5mm进行分档，取分档的两端值的中间值作为热轧工序中采用的坯料宽度值。
9.如权利要求6-8任一项所述带钢头尾形状的控制方法，在硅钢热轧工序中，根据坯料的实际宽度对成品的目标宽度进行分档控制。
10.如权利要求9所述的带钢头尾形状控制方法，在硅钢热轧工序中，所述根据坯料的实际宽度对成品的目标宽度进行如下分档控制：当坯料的实际宽度在1245-1270mm之间时，将坯料宽度按照每隔5mm进行分档，以每隔分档数值范围的大的端点值作为成品的目标宽度值在热轧工序中进行控制。
11.如权利要求6-8任一项所述的带钢头尾形状控制方法，在不锈钢热轧工序中，还包括针对不同钢种，根据成品的宽度采用不同的坯料宽度；针对不同钢种，根据成品宽度确定热轧目标控制宽度。
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