CN103920718A - 一种粗轧带钢宽度控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种粗轧带钢宽度控制方法，在R2出口设置测宽仪，以测量R2出口板坯的实际宽度，并计算板坯头部实际宽度平均值，以此作为E3或E4宽度补偿的基础。E3或E4在R2出口实际测量的宽度和基础自动化跟踪计算的基础上，对板坯全长的动态前馈控制，即通过带钢前面道次的轧制实际情况来重新计算本块带钢后续道次的工艺设定值。具体如下：通过R2出口处测宽仪可以检测R2出口板坯各位置点对应的宽度偏差情况，取带钢头部某一段的平均实测宽度为作为E3或E4宽度补偿的基础，再通过R2后辊道速度，后续立辊E3、E4速度来换算R2出口板坯各位置点对应在E3、E4的位置，然后根据此位置点的检测宽度偏差来控制E3、E4的立辊辊缝，由此实现宽度全长实时动态控制。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体地，本发明涉及热轧带钢的粗轧工艺，更具体地，本发明涉及一种粗轧带钢宽度控制方法，所述粗轧带钢宽度控制方法用于提高带钢全长宽度控制的均匀性，减少带钢宽度质量缺陷。
背景技术
热轧带钢宽度是热轧带钢产品的一项重要质量指标。
在通常情况下，用户要求热轧带钢的宽度公差范围为0～20mm，带钢宽度偏差（包括单点及全长）小于0mm或大于20mm。否则会被视为不合格产品。
另外，某些带钢产线的带钢宽度要求精度按照0～12.5mm控制，即一般宽度控制需在0～12.5mm之间，由此，使得带钢宽度的控制难度相对增加。
由于带钢精轧和卷取工序无法对带钢宽度进行主动控制，因此粗轧宽度的控制精度直接决定了精轧及卷取出口的带钢的宽度精度，热轧带钢的宽度质量也因此主要由粗轧工序来实现。
参见图1，带钢热轧工艺流程包括：加热、粗轧、精轧、卷取、运输、精整等工序。
首先，根据轧制计划，将板坯依照顺序装入步进式加热炉11。板坯被加热到工艺规定的目标温度以后，由抽钢机将板坯依次抽出，放置在炉前辊道上。而后热板坯被运输至粗轧机组，在粗轧机组，板坯首先进入1号除鳞箱12进行除鳞。再送入E1、R1两辊可逆式轧机13和14，轧制1-3道次，接着，板坯进入E2、R2四辊可逆式轧机15和16，轧制3-7道次。
其后，在通过接近布置的E3，R3和E4、R4不可逆轧机连轧17、18、19、110。粗轧区将200-250mm的板坯轧制为38-60mm的中间坯后，经过R4出口测宽仪111的测量，将其送至精轧机组前的中间辊道。中间坯进入精轧机组以后，首先经过四连杆式飞剪112切除其头尾部分，然后进入2号除鳞箱进行除鳞113，再经过S1立辊114和精轧F1-F7机架115连轧成1.2-25.4mm厚度的成品带钢。带钢出F7机架后，需要通过宽度仪116等仪器的再次测量，到达卷取机组的热输出辊道。在热输出辊道上经过层流冷却设备117，将其温度冷却至规定的温度。层流冷却的出口，设置有卷取测宽仪，对冷取后的带钢进行最后一次宽度测量后，被送入卷取机118卷取成钢卷。以上为热轧线一般工艺流程，各产线情况基本相同。
已往粗轧带钢宽度控制方法介绍如下：
由于在热连轧机中，只有粗轧机的立辊才具有宽度压下的功能，因此带钢一旦离开粗轧机进入精轧机以后，带钢的宽度就无法进行主动的调节控制，因此粗轧工序是保证带钢宽度控制正常的主要工序。
其中，所述粗轧工序的带钢宽度控制主要在粗轧过程机模型中实现，通过模型计算粗轧各道次工艺设定值及粗轧各道次宽度修正系数。
所述模型计算用于计算粗轧各道次工艺设定值及各道次宽度修正系数，包括粗轧预计算阶段和粗轧后计算阶段。
参见图2，预计算阶段：带钢进入粗轧轧制之前进行预计算，计算各道次工艺设定值。首先计算粗轧各道次水平机架出口目标宽度，然后计算水平机架压下产生的自然宽展值，然后根据水平机架出口目标宽度和水平机架压下产生的自然宽展值计算立辊机架出口目标宽度，根据立辊机架出口目标宽度和宽度遗传系数表中读出的宽度修正值来计算立辊辊缝设定值。
参见图2，后计算阶段：带钢粗轧轧制过程结束后启动后计算。由于粗轧各道次宽展本身不可测量，而且立辊每次更换后零点位置可能会发生变化，因此粗轧出口宽度不可避免会与粗轧目标宽度产生偏差，为了弥补这种偏差，当带钢在轧制过程中经过R4后的测量小房时，要启动道次计划后计算，通过比较粗轧带钢宽度实测值与目标值的偏差，确定出改善模型方程的各种粗轧宽度修正值，写入遗传系数表，用于修正后续带钢的立辊辊缝设定（相当于反馈控制功能）。
其中，粗轧宽度控制自适应系数 （公式1-5）
width_corr(新)=width_corr(老)+k×(Rm_aim_width-act_width)
width_corr(新) 新的宽度修正系数
width_corr(老) 老的宽度修正系数
Rm_aim_width 粗轧最终出口目标宽度
act_width 粗轧最终出口实测宽度
k 阻尼因子
由此，过程机在计算完成各道次设定值后将设定值发送到粗轧基础自动化（BA），由基础自动化来执行，执行过程基础自动化不再进行二次调整。
粗轧预计算阶段：即在带钢进入粗轧轧制之前进行预计算，计算各道次工艺设定值。首先计算粗轧各道次水平机架出口目标宽度，然后计算水平机架压下产生的自然宽展值，最后，根据水平机架出口目标宽度和水平机架压下产生的自然宽展值计算立辊机架出口目标宽度，再根据立辊机架出口目标宽度和宽度遗传系数表中读出的宽度修正值来计算立辊辊缝设定值。
所述后计算阶段系在带钢粗轧轧制过程结束后启动后计算。
由于粗轧各道次宽展本身不可测量，而且立辊每次更换后零点位置可能会发生变化，因此粗轧（最终的）出口宽度不可避免会与粗轧目标宽度产生偏差。
为了弥补这种偏差，当带钢在轧制过程中经过R4后的测量小房（测宽仪111）时，要启动道次计划后计算（即所述后计算阶段的计算），通过比较粗轧带钢宽度实测值与目标值的偏差，确定出改善模型方程的各种粗轧宽度修正值，写入遗传系数表（粗轧宽度控制自适应系数），用于修正后续带钢的立辊辊缝设定。
计算粗轧各道次出口目标宽度计算粗轧各道次水平压下自然宽展
计算各道次立辊出口宽度
立辊出口宽度=出口宽度-自然宽展
计算粗轧各道次立辊辊缝设定值
当前道次立辊辊缝设定值=立辊出口宽度-立辊计算弹跳+宽度修正值，单位均为mm，公式1-4
计算粗轧宽度自适应系数（即立辊辊缝设定值）。
由此，所述已有技术主要存在如下问题：
a、由于学习系数（这里即指新的宽度修正系数，或计算粗轧宽度自适应系数）应用于后续带钢，无法对当前带钢进行控制，因此，存在滞后性。
b、此学习功能应用于过程机控制，学习系数直接作用于立辊辊缝，未动态考虑全长宽度变化，无法解决全长宽度均匀性差（主要影响带钢出口宽度控制，可统计由此原因造成的宽度缺陷发生率。）的问题。
c、热轧轧制钢种规格变化越来越大，而且轧制切割坯，清理坯，调宽坯量（所述板坯指进入R1前的来料板坯）越来越多，这些板坯本身尺寸公差波动就很大，经常出现板坯宽度信息不准确的情况，板坯宽度信息不准一方面造成立辊轧制力计算不准，从而影响立辊弹跳计算准确性，造成立辊辊缝设定不准，另一方面来料局部尺寸波动大的情况下，立辊对应位置宽度压下为零，也会导致造成宽度全长或局部超差。
发明目的
为克服上述问题，本发明的目的在于：提供一种粗轧带钢宽度控制方法，根据所述一种粗轧带钢宽度控制方法，系利用新增R2出口处测宽仪检测全长宽度偏差数据，来动态前馈控制后续道次立辊辊缝，通过立辊辊缝的调节提高全长宽度控制均匀性，减小粗轧出口宽度偏差。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，在R2出口新增测宽仪，以测量R2出口板坯的实际宽度，并计算板坯头部实际宽度平均值，以此做为E3或E4宽度补偿的基础。
E3或E4在R2出口实际测量的宽度和基础自动化跟踪计算的基础上，对板坯全长的动态前馈控制，即通过带钢前面道次的轧制实际情况来重新计算本块带钢后续道次的工艺设定值。具体如下：
通过R2出口处测宽仪可以检测R2出口板坯各位置点对应的宽度偏差情况（是板坯全长宽度实测值与粗轧宽度目标值比较得到的宽度偏差情况），通过R2后辊道速度，后续立辊E3、E4速度来换算R2出口板坯各位置点对应在E3、E4的位置（R2后辊道速度是根据带钢运行速度计算的一个设定速度；立辊E3、E4的速度是根据测量设备计算轧辊线速度），然后根据此位置点的检测宽度偏差来控制E3、E4的立辊辊缝，由此实现宽度全长实时动态控制。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法技术方案如下，
一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，所述粗轧带钢宽度控制方法包括如下步骤：
（5）在R2出口处设置测宽仪，
（6）R2出口处测宽仪检测信号，当R2出口处测宽仪检测到带钢温度≥650℃，便开始检测带钢宽度，即带钢全长宽度值，
（7）取带钢头部若干点的宽度平均值,作为头部锁定宽度值，
（8）计算宽度补偿曲线width_compension:“宽度补偿曲线”是将板坯全长宽度实测值与头部宽度锁定值比较得到的宽度偏差，加负号后乘补偿因子得到的曲线，
“宽度补偿曲线”是“E3、E4补偿曲线”的基础，“宽度补偿曲线”X轴为时间轴,“宽度补偿曲线”Y轴为E3或E4立辊的“补偿立辊辊缝”轴，
所述E3或E4立辊的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”=立辊总立辊辊缝,
（5）判断E3是否投入使用，是，则执行第6、7、8步，否，则跳到第9、10、11步，
（6）根据宽度补偿曲线，计算对应E3补偿曲线，即E3立辊辊缝变化曲线，根据带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E3轧制速度换算（具体换算见公式3、4、5）E3的立辊辊缝变化曲线(所述立辊辊缝变化曲线对应图15)，
（7）E3负载信号的获得，在E3油缸和立辊框架之间设置轧制力测量装置，测试E3的轧制力，当E3的轧制力大于一定限幅，即两侧压力之和≥30吨时，判断E3已经负载，
(8)启动E3动态补偿，所述E3动态补偿就是E3立辊在轧制带钢的过程中根据E3补偿曲线，在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，即，根据补偿曲线和计算得到的带钢位置，对E3立辊辊缝进行调节，在带钢宽度超出头部宽度锁定值的时刻减小E3立辊辊缝（具体计算详见表3或附件excel表），在带钢宽度小于头部宽度锁定值的位置增大E3立辊辊缝，
（9）计算对应E4补偿曲线，即E4立辊辊缝变化曲线，即，根据补偿曲线和带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E4轧制速度换算（具体详见公式6、7、8）E4的立辊辊缝变化曲线(所述立辊辊缝变化曲线对应图16)，
（10）E4负载信号的获得，设置轧制力测量装置，测试E4的轧制力，当E4的轧制力大于一定限幅，即两侧压力之和≥30吨时，判断E4已经负载，
（11）启动E4动态补偿，所述E4动态补偿就是E4立辊在轧制带钢的过程中根据E4补偿曲线，在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝,即动态补偿量，根据补偿曲线和计算得到的带钢位置，对E4立辊辊缝进行调节，在带钢上宽度，即R2后测宽仪（图5中17）实测得到的带钢宽度，超出头部宽度锁定值的时刻减小E4立辊辊缝，在带钢上宽度小于头部宽度锁定值的位置增大E4立辊辊缝，（E4轧制带钢的过程中，根据时刻点调节E4立辊辊缝，具体计算或表示方式见表4或附件excel表），
（12）结束。
根据本发明，优选的是，所述带钢头部长度范围0.5～1.5m，点数范围50～150点。
根据上述本发明一种粗轧带钢宽度控制方法，引入“头部宽度锁定值”的目的是：由于R2出口带钢的宽度一般较粗轧目标宽度存在较大的偏差，且不同钢种、规格的带钢，这种偏差也不同，所以不能直接使用带钢目标宽度作为E3、E4动态补偿的基础。采用“头部宽度锁定值”的概念，是想依靠“头部宽度锁定值”与板坯全长宽度实测值比较，寻找局部宽度的异常点进行动态补偿控制。本发明的目的是提高全长宽度控制均匀性。
根据本发明，E3，E4的补偿曲线是在“宽度补偿曲线width_compension”的基础上，结合E3、E4的不同速度，将坐标系的时间（X轴）进行相应调整得到的曲线，将板坯全长宽度实测值（实时实测值）与头部宽度锁定值比较得到的宽度偏差（mm），以头部检测宽度值作为控制标准，默认头部宽度正常。加负号后乘补偿因子。
补偿因子compension_fact根据经验和实际控制情况指定，可调整。
得到的宽度补偿曲线对应图14。宽度补偿曲线主要表示减小宽度波动需要弥补的宽度量值，后续再根据此量值计算需要立辊辊缝变化的量值。
根据本发明，E3、E4负载信号的获得，即E3、E4立辊负载信号获得后确定为立辊咬钢，立辊辊缝开始执行补偿功能，如果没有此信号，无法判断前面计算的立辊补偿曲线从何时开始执行。
根据本发明，E3动态补偿就是E3立辊在轧制带钢的过程中根据E3补偿曲线，在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，具体计算或表示方式详见表3或附件excel表。
根据本发明，计算对应E4补偿曲线，即E4立辊辊缝变化曲线，即，根据补偿曲线和带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E4轧制速度换算（具体详见公式6、7、8）E4的立辊辊缝变化曲线(所述立辊辊缝变化曲线对应图16)。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，“全长宽度实测值”是指测宽仪以一定频度对带钢全长宽度进行扫描，获得的带钢从头到尾所有部位的宽度实测值。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，“全长宽度实测值”是指测宽仪以频度为50-200次/秒，优选的是100次/秒，对带钢全长宽度进行扫描，获得的带钢从头到尾所有部位的宽度实测值。
通常，带钢长度≤63.8米,即R2至R3的距离。
根据上述方案，R2出口测宽仪可以获得R2最后道次出口全长宽度，“全长宽度”是指R2最后一道次带钢的全长宽度，如R2轧制5道次，就是第5道次轧出后带钢的宽度，。
由于测宽仪头部测宽数据一般都不太准确，需要对头部宽度的实测值做一个置信度判断，从而保证取点的准确性。另外本发明目的是提高全长宽度控制均匀性，所以补偿以头部测量准确点为基准，因对头部测量宽度进行锁定，锁定值可定为筛选后头部宽度多点的平均值。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤3中，作为头部锁定宽度值范围设置在出R2后第m点以后，m≥30点，连续n=5-100点检测宽度平均值。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤3中，作为头部锁定宽度值范围设置,m=90,n=100。
根据本发明的根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述确定宽度补偿量计算如下：
wi_dth_compension=（width_head_locked-width_measured）×compension_fact （公式2）
其中：
width_compension为宽度补偿量，单位：mm范围：-20mm～20mm，
width_measured为全长宽度实测值，单位：mm范围：-20mm～20mm，
width_head_locked为头部宽度锁定值，单位：mm范围：-20mm～20mm，
compension_fact为宽度补偿因子，单位：%范围：50%～100%。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述宽度补偿因子记载偏差量和补偿的权重之间的相关性，补偿因子越大，补偿的作用越显著。补偿因子越小，补偿的作用越不明显。
根据本发明，“全长宽度实测值”是指测宽仪以一定频度对带钢全长宽度进行扫描，获得的带钢从头到尾所有部位的宽度实测值。
优选的是，“全长宽度实测值”是指测宽仪以频度为50-200次/秒，为100次/秒，对带钢全长宽度进行扫描，获得的带钢从头到尾所有部位的宽度实测值。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤6中，对应E3补偿曲线的计算如下，
设R2出口处测宽仪下方辊道速度（即带钢通过R2出口处测宽仪时运行速度）为V1，某一位置时刻点为T1X，对应位置为S1X（如图8中的87）。每一个S1X都有一个宽度补偿量与之对应,由此，标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，
后续立辊E3速度为V2X，带钢经过E3某一时刻点对应位置为S2X，对应时刻点为T2X。进行位置换算，即将带钢在各个长度位置上的宽度补偿量标识出来，并将其换算到带钢通过E3时的时间点上，
即S1X=S2X （公式3）
=>V1T1X=V2T2X （公式4）
=>T2X=V1/V2×T1X （公式5）
即，“宽度补偿曲线”是将板坯全长宽度实测值与头部宽度锁定值比较得到的宽度偏差，加负号后乘补偿因子得到的曲线，就是使用它来标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量。
所述E3动态补偿就是E3立辊在轧制带钢的过程中根据“E3补偿曲线”在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，E3的总立辊辊缝=E3的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”。
在E3空过情况下启用E4，立辊E4速度为V3X，带钢经过E4某一时刻点对应位置为S3X，对应时刻点为T3X。
由于E3立辊宽度压下一般小于10mm，此时带钢长度方向流动可忽略（如图由于立辊宽度压下量小，带钢长度方向流动也较小，由此引起的补偿精度影响也比较小，所以予以忽略），因此对于带钢同一点，在测宽仪的位置和在E3的位置应基本相等（如图8中的88）.
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤8中，根据公式2计算得到的补偿曲线和公式5计算得到的时刻点，实现E3对带钢宽度的动态补偿，动态补偿范围-15－+15mm。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，
所述头部宽度锁定值计算如下：
width_head_locked=(width_measured_m+……+width_measured_n)/(n-m+1)
width_head_locked头部宽度锁定值，单位：mm范围：-20mm～20mm，（公式1）
width_measured_mR2出口处第m点的宽度实测值，
width_measured_nR2出口处第n点的宽度实测值，
其中，范围m≥30点以后，n≤100.
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，所述理想的是，m=90,n=100。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，
在步骤9，计算对应E4补偿曲线，根据带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E4轧制速度换算E4的立辊辊缝变化曲线(根据公式2计算得到的补偿曲线，根据公式8计算得到的带钢位置)，即，
设R2出口处测宽仪下方辊道速度（即带钢通过R2出口处测宽仪时运行速度）为V1，某一位置时刻点为T1X，对应位置为S1X（如图8中的87）。每一个S1X都有一个宽度补偿量与之对应，由此，标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，
设立辊E4速度为V3X，带钢经过E4某一时刻点对应位置为S3X，对应时刻点为T3X，
启用E4，公式为：
即S1X=S3X （公式6）
=>V1T1X=V3T3X （公式7）
=>T3X=V1/V3×T1X （公式8）。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在步骤11,启动E4动态补偿，E4动态补偿就是E4立辊在轧制带钢的过程中根据E4补偿曲线，在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节E4立辊辊缝。根据补偿曲线和计算得到的带钢位置，对E4立辊辊缝进行调节，在带钢上宽度超出头部宽度锁定值的时刻减小E4立辊辊缝，在带钢上宽度小于头部宽度锁定值的位置增大E4立辊辊缝，即，
设R2出口处测宽仪下方辊道速度（即带钢通过R2出口处测宽仪时运行速度）为V1，某一位置时刻点为T1X，对应位置为S1X（如图8中的87）。每一个S1X都有一个宽度补偿量与之对应，由此，标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，
设立辊E4速度为V3X，带钢经过E4某一时刻点对应位置为S3X，对应时刻点为T3X，
启用E4，公式为：
即S1X=S3X （公式6）
=>V1T1X=V3T3X （公式7）
=>T3X=V1/V3×T1X （公式8）。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在步骤11,所述E4对带钢宽度的动态补偿，动态补偿范围为-15－+15mm，即E4的总立辊辊缝=E4的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”，-15－+15mm是“补偿立辊辊缝”的范围。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，所述测宽仪型号为WG2000，为红外热辐射型，采样周期为100次/秒，位于R2和R3中间位置。
根据本发明的一种粗轧带钢宽度控制方法，所述新测宽仪通过RJ45连线接到SHC电气室内L2的SWITCH上，建立与粗轧BA（以太网连接）的数据通讯，接收由BA下发的R2奇道次宽度设定值（之所以选择R2的奇道次宽度设定值，是因为E2仅在奇道次才使用，不能在偶道次使用）；粗轧BA新增与新R2出口处测宽仪通讯的TCP/IP协议接口程序。
根据本发明所述一种粗轧带钢宽度控制方法，利用新增R2出口处测宽仪检测全长宽度偏差数据，来动态前馈控制后续道次立辊辊缝，通过立辊辊缝的调节提高全长宽度控制均匀性，减小粗轧出口宽度偏差。
附图说明
图1为带钢热轧工艺设备流程示意图。
图2为以往的带钢热轧工艺中的带钢宽度控制系统框图。
图3为以往的带钢热轧工艺中的带钢宽度控制预计算模型框图。
图4为以往的带钢热轧工艺中的带钢宽度控制后计算模型框图。
图5为本发明新增R2出口处测宽仪的带钢热轧工艺设备流程示意图。
图6为本发明的带钢热轧工艺中的带钢宽度控制系统框图。
图7为本发明的7WG2000测宽仪组成框图。
图8为位置换算示意图。
图9为本发明粗轧宽度控制方法的逻辑框图。
图10为R2后测宽曲线。
图11为R2后测宽头部150个点的曲线。
图12为R2出口宽度偏差曲线。
图13为R2后测宽前150各点曲线
图14为宽度补偿曲线。
图15为对应E3宽度补偿曲线。
图16为对应E3宽度补偿曲线。
图中，11为步进式加热炉，12为1号除鳞箱12，13和14分别为E1、R1两辊可逆式轧机，15和16分别为E2、R2四辊可逆式轧机，17、18、19、110分别为E3，R3和E4、R4不可逆轧机，111为R4出口测宽仪，112为四连杆式飞剪，113为2号除鳞箱，114为S1立辊，115为精轧F1-F7机架，116为带钢出F7机架后的宽度仪，117为热输出辊道上层流冷却设备，118为卷取机，119为带钢，120为辊道。另外，81表示未经过测宽仪测量的带钢，
82为测宽仪，83表示经过测宽仪测量的带钢，84表示E3或E4立辊，85表示经过E3或E4立辊轧制以后的带钢，86表示根据带钢通过R2出口处测宽仪的时间和辊道运行的速度，计算得到的带钢头部与测宽仪之间的距离，87表示根据带钢通过E3的时间和E3运转的线速度，计算得到的带钢头部与E3之间的距离。在E3空过时，87表示根据带钢通过E4的时间和E4运转的线速度，计算得到的带钢头部与E4之间的距离。
具体实施方式
以下，举实施例，具体说明本发明的粗轧宽度控制方法。
实施例1
1）获得板坯R2出口最后一道次宽度实测数据：
2）取头部测宽第90～99点的宽度平均值作为头部锁定宽度值
| 点数 | 实测宽度值 |
| 第90点 | 0.06365 |
| 第91点 | 0.02703 |
| 第92点 | 0.02703 |
| 第93点 | -0.77863 |
| 第94点 | -0.77863 |
| 第95点 | -0.80305 |
| 第96点 | -0.47346 |
| 第97点 | -0.47346 |
| 第98点 | 1.11346 |
| 第99点 | 3.04217 |
| 平均值 | 0.09661 |
表190-99点平均值
width_head_locked＝0.09661mm
1.根据头部锁定宽度值计算宽度偏差及补偿量，补偿因子compension_fact取0.6。
| R2测宽仪板坯对于时刻点s | 计算宽度补偿 |
| 0 | 0.042 |
| 0.01 | 0.078 |
| 0.03 | -0.010 |
| 0.05 | 0.100 |
| 0.08 | 0.012 |
| 0.1 | 0.049 |
| 0.11 | 0.086 |
| 0.15 | 0.027 |
| 0.16 | 0.078 |
| 0.18 | 0.100 |
| 0.2 | 0.027 |
| 0.21 | -0.002 |
| 0.23 | 0.049 |
| 0.25 | 0.086 |
| 0.28 | 0.005 |
| 0.3 | 0.034 |
| 0.31 | 0.034 |
| 0.35 | 0.064 |
| 0.36 | 0.064 |
| 0.38 | 0.034 |
| 0.4 | 0.042 |
| 0.41 | 0.056 |
| 0.43 | 0.078 |
| 0.45 | 0.020 |
| 0.48 | 0.078 |
| 0.5 | 0.049 |
| ... | ... |
表2宽度补偿
4）获得板坯在R2出口处测宽仪下的时刻点T1，以第100点开始做为0时刻点，其中两点之间时间间隔为0.01s。
5）获得R2出口处测宽仪下辊道速度V1，一般为4m/s，如果E3投入，获得E3轧制速度V2，一般为2.4m/s，如果E3空过，获得E4速度V2，一般为3.4m/s。
6）根据公式T2=V1/V2×T1计算各补偿时刻点对应到E3或E4立辊动作时刻点。
| E3时刻s | 对应E3宽度补偿量mm |
| 0 | 0.04174128 |
| 0.01 | 0.07836234 |
| 0.03 | 0.056389692 |
| 0.05 | -0.009528 |
| 0.08 | 0.100335 |
| 0.1 | 0.03441702 |
| 0.11 | 0.03441702 |
| 0.15 | 0.04906548 |
| 0.16 | 0.04906548 |
| 0.18 | 0.08568654 |
| 0.2 | 0.08568654 |
| 0.21 | 0.03441702 |
| 0.23 | 0.02709282 |
| 0.25 | 0.02709282 |
| 0.28 | 0.100335 |
| 0.3 | 0.100335 |
| 0.31 | 0.02709282 |
| 0.35 | -0.0022038 |
| 0.36 | 0.04906548 |
| 0.38 | 0.04906548 |
| 0.4 | 0.056389692 |
| 0.41 | 0.08568654 |
| 0.43 | 0.08568654 |
| 0.45 | 0.00512016 |
| 0.48 | 0.04174128 |
| 0.5 | 0.03441702 |
| ... | ... |
表3E3宽度补偿量
7）获得E3或E4负载信号，按照曲线进行动作
8）模拟E4出口宽度偏差
| E4时刻s | 对应E4宽度补偿量mm |
| 0 | 0.04174128 |
| 0.01 | 0.07836234 |
| 0.03 | -0.009528 |
| 0.05 | 0.100335 |
| 0.08 | 0.03441702 |
| 0.1 | 0.04906548 |
| 0.11 | 0.04906548 |
| 0.15 | 0.03441702 |
| 0.16 | 0.02709282 |
| 0.18 | 0.07836234 |
| 0.2 | 0.100335 |
| 0.21 | 0.100335 |
| 0.23 | 0.02709282 |
| 0.25 | 0.04906548 |
| 0.28 | 0.05638969 |
| 0.3 | 0.08568654 |
| 0.31 | 0.00512016 |
| 0.35 | 0.03441702 |
| 0.36 | 0.03441702 |
| 0.38 | 0.1076592 |
| 0.4 | 0.1076592 |
| 0.41 | 0.06371391 |
| 0.43 | 0.04174128 |
| 0.45 | 0.03441702 |
| 0.48 | 0.05638969 |
| 0.5 | 0.07836234 |
| ... | ... |
表4E4宽度补偿量
根据本发明所述一种粗轧带钢宽度控制方法，利用新增R2出口处测宽仪检测全长宽度偏差数据，来动态前馈控制后续道次立辊辊缝，通过立辊辊缝的调节提高全长宽度控制均匀性，减小粗轧出口宽度偏差。
Claims (12)
1.一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，所述粗轧带钢宽度控制方法包括如下步骤：
（1）在R2出口处设置测宽仪，
（2）R2出口处测宽仪检测信号，当R2出口处测宽仪检测到带钢温度≥650℃，便开始检测带钢宽度，即带钢全长宽度值，
（3）取带钢头部若干点的宽度平均值,作为头部锁定宽度值，所述带钢头部长度范围0.5～1.5m，点数范围50～150点，
（4）计算宽度补偿曲线width_compension:“宽度补偿曲线”是将板坯全长宽度实测值与头部宽度锁定值比较得到的宽度偏差，加负号后乘补偿因子得到的曲线，
“宽度补偿曲线”是“E3、E4补偿曲线”的基础，“宽度补偿曲线”X轴为时间轴,“宽度补偿曲线”Y轴为E3或E4立辊的“补偿立辊辊缝”轴，
所述E3或E4立辊的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”=立辊总立辊辊缝,
（5）判断E3是否投入使用，是，则执行第6、7、8步，否，则跳到第9、10、11步，
（6）根据宽度补偿曲线，计算对应E3补偿曲线，即E3立辊辊缝变化曲线，根据带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E3轧制速度换算E3的立辊辊缝变化曲线，
（7）E3负载信号的获得，在E3油缸和立辊框架之间设置轧制力测量装置，测试E3的轧制力，当E3的轧制力大于一定限幅，即两侧压力之和≥30吨时，判断E3已经负载，
(8)启动E3动态补偿，所述E3动态补偿就是E3立辊在轧制带钢的过程中根据E3补偿曲线，在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，即，根据补偿曲线和计算得到的带钢位置，对E3立辊辊缝进行调节，在带钢宽度超出头部宽度锁定值的时刻减小E3立辊辊缝，在带钢宽度小于头部宽度锁定值的位置增大E3立辊辊缝，
（9）计算对应E4补偿曲线，即E4立辊辊缝变化曲线，即，根据补偿曲线和带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E4轧制速度换算E4的立辊辊缝变化曲线，
（10）E4负载信号的获得，设置轧制力测量装置，测试E4的轧制力，当E4的轧制力大于一定限幅，即两侧压力之和≥30吨时，判断E4已经负载，
（11）启动E4动态补偿，所述E4动态补偿就是E4立辊在轧制带钢的过程中根据E4补偿曲线，在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝,即动态补偿量，根据补偿曲线和计算得到的带钢位置，对E4立辊辊缝进行调节，在带钢上宽度，即R2后测宽仪实测得到的带钢宽度，超出头部宽度锁定值的时刻减小E4立辊辊缝，在带钢上宽度小于头部宽度锁定值的位置增大E4立辊辊缝，
（12）结束。
2.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤3中，作为头部锁定宽度值范围设置在出R2后第m点以后，m≥30点，连续n=5-100点检测宽度平均值。
3.如权利要求2所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤3中，作为头部锁定宽度值范围设置,m=90,n=100。
4.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述宽度补偿曲线计算如下：
width_compension=（width_head_locked-width_measured）×compension_fact （公式2）
其中：
width_compension为宽度补偿量，范围：-20mm～20mm，
width_measured为全长宽度实测值，范围：-20mm～20mm，
width_head_locked为头部宽度锁定值，范围：-20mm～20mm，
compension_fact为宽度补偿因子，范围：50%～100%。
5.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，“全长宽度实测值”是指测宽仪以频度为50-200次/秒，优选的是100次/秒，对带钢全长宽度进行扫描，获得的带钢从头到尾所有部位的宽度实测值。
6.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，
在所述步骤6中，对应E3补偿曲线的计算如下：
设R2出口处测宽仪下方辊道速度，即带钢通过R2出口处测宽仪时的运行速度为V1，某一位置时刻点为T1X，对应位置为S1X，每一个S1X都有一个宽度补偿量与之对应,由此，标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，
后续E3立辊速度为V2X，带钢经过E3某一时刻点对应位置为S2X，对应时刻点为T2X。进行位置换算，即，“宽度补偿曲线”是将板坯全长宽度实测值与头部宽度锁定值比较得到的宽度偏差，加负号后乘补偿因子得到的曲线，就是使用它来标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，并将其换算到带钢通过E3时的时间点上，
即S1X=S2X （公式3）
=>V1T1X=V2T2X （公式4）
=>T2X=V1/V2×T1X （公式5）。
所述E3动态补偿就是E3立辊在轧制带钢的过程中根据“E3补偿曲线”在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，E3的总立辊辊缝=E3的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”。
7.如权利要求6所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在所述步骤8中，根据公式2计算得到的补偿曲线和公式5计算得到的时刻点，实现E3对带钢宽度的动态补偿，补偿立辊辊缝在-15－+15mm”的范围。
8.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，所述头部宽度锁定值计算如下：
width_head_locked=(width_measured_m+……+width_measured_n)/(n-m+1)
width_head_locked头部宽度锁定值，单位：mm范围：-20mm～20mm，（公式1）
width_measured_mR2出口处第m点的宽度实测值，
width_measured_nR2出口处第n点的宽度实测值，
其中，范围m≥30点以后，n≤100。
9.如权利要求8所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，m=90,n=100。
10.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在步骤9，计算对应E4补偿曲线，根据带钢通过R2出口处测宽仪的速度和E4轧制速度换算E4的立辊辊缝变化曲线，即，
设R2出口处测宽仪下方辊道速度为V1，某一位置时刻点为T1X，对应位置为S1X，每一个S1X都有一个宽度补偿量与之对应，由此，标识带钢在各个长度位置上的宽度补偿量，
设E4立辊速度为V3X，带钢经过E4某一时刻点对应位置为S3X，对应时刻点为T3X，
启用E4，公式为：
即S1X=S3X （公式6）
=>V1T1X=V3T3X （公式7）
=>T3X=V1/V3×T1X （公式8）。
所述E4动态补偿就是E4立辊在轧制带钢的过程中根据“E4补偿曲线”在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，
E4的总立辊辊缝=E4的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”。
11.如权利要求1所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在步骤11,启动E4动态补偿，即E4立辊在轧制带钢的过程中根据E4补偿曲线在“头部锁定宽度值”的基础上不断调节立辊辊缝，即调节动态补偿量，根据补偿曲线和计算得到的带钢位置，对E4立辊辊缝进行调节，在带钢上宽度，既指R2后测宽仪实测得到的带钢宽度超出头部宽度锁定值的时刻减小E4立辊辊缝，在带钢上宽度小于头部宽度锁定值的位置增大E4立辊辊缝，即，
E4的总立辊辊缝=E4的“补偿立辊辊缝”+“头部锁定宽度值”。
12.如权利要求8所述的一种粗轧带钢宽度控制方法，其特征在于，在步骤11,所述E4对带钢宽度的动态补偿，补偿立辊辊缝在-15－+15mm的范围。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |