CN105234187B - 一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法，属于热轧工艺技术领域。所述改变凸度分配的热连轧板形控制方法包括以下步骤：根据来料钢种的属性获得目标凸度及目标平直度；对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算；当临界翘曲计算结果满足浪形准则时，进行比例凸度分配计算，并向上游道次逐道次计算。本发明改变凸度分配的热连轧板形控制方法可以根据产品需求及精轧出口目标凸度，对不同规格、品种的带钢灵活调整各机架比例凸度的分配情况，使机械调节机构功能在上下游合理发挥，保障轧出带钢板形质量。
Description
技术领域
本发明涉及热轧工艺技术领域，特别涉及一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法。
背景技术
高精度薄带钢板形质量控制一直是热连轧过程控制的目标，而板形是热轧薄板重要的产品工艺指标，其中凸度分配的合理化成为保证各品种带钢出口轮廓、实现目标凸度控制的一项重要技术。目前板形二级过程系统大都对所有钢种族采用同一种机架间比例凸度分配模式，没有考虑各钢种均具有各自的轧制工艺特性及自身属性、尺寸等需求，这将会导致不同硬度及不同宽厚比的带钢产品在比例凸度分配上存在很大差异，使部分钢种的F1/F4的比例凸度分配比达到20倍以上，造成上下游机架比例凸度分配严重失衡，使上游机架的窜辊及弯辊控制能力即使达到极限也无法满足凸度调控能力，使下游机架间及精轧出口存在一定程度的双边浪，导致热轧卷成品板形问题。因此，提供一种可以根据不同钢种属性及规格设计的、能够在线优化并改变比例凸度分配的板形控制模型，对于充分发挥上下游机械调节机构功能、调整各机架比例凸度分配、实现精轧出口目标凸度具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法，解决了或部分解决了现有技术中没有考虑各钢种均具有各自的轧制工艺特性及自身属性、尺寸等需求，造成不同硬度及不同宽厚比的带钢产品在比例凸度分配上存在很大差异，不能发挥上下游机械调节机构功能，不能调整各机架比例凸度分配，导致热轧卷成品板形的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法包括以下步骤：根据来料钢种的属性获得目标凸度及目标平直度；对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算；当所述临界翘曲计算不满足浪形准则时，对所述目标凸度进行调整，对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算，直至所述临界翘曲计算满足浪形准则；当所述临界翘曲计算结果满足浪形准则时，进行比例凸度分配计算，并向上游道次逐道次计算，然后根据每个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算、临界翘曲计算及比例凸度分配计算，通过道次计数器进行道次计数，若判断没有计算到第一道次，则计算未完成，继续向上游相邻道次进行计算，进行道次计数减1，直到第一道次计算结束。
进一步地，所述空载辊缝凸度计算包括Crlc＝f2(△DT,△DW,s,Cwr-gr,w,Lwr,Lbr)，其中，Crlc为空载辊缝凸度，f2为空载辊缝凸度计算函数，△DT为工作辊热膨胀量，△DW为工作辊磨损量，s为窜辊量，Cwr-gr为工作辊原始凸度，w为带钢宽度，Lwr为工作辊辊身长度，Lbr为支承辊辊身长度。
进一步地，所述负载辊缝凸度计算包括Cufd＝f3(Crlc,Ff,Fb,s,E,A)，其中，Cufd为负载辊缝凸度，f3为负载辊缝凸度计算函数，Crlc为空载辊缝凸度，Ff为轧制力，Fb为弯辊力，E为杨氏模量，A为特征参数，包含轧辊长度、半径综合参数。
进一步地，所述机械调节机构分配计算包括s＝f4(Cwr-gr,△s,Cp-w,Cw-b,)，Fb＝f5(Cufd,Cp-w,Cw-b,Ff,w,C)，其中，f4为窜辊迭代计算函数，f5为弯辊力计算函数，Cwr-gr为工作辊原始凸度，△s为窜辊步长，Cp-w为带钢到工作辊辊系凸度，Cw-b为工作辊到支承辊辊系凸度，Cufd为负载辊缝凸度，Ff为轧制力，w为带钢宽度，C为辊系变形模型系数。
进一步地，所述带钢横向流动计算包括ξ＝f6(w,h,B,H)，其中，f6为带钢横向流动计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，B为材料属性，H为带钢硬度。
进一步地，所述临界翘曲计算包括Bl＝f7(w,h,E,t)，其中，Bl为所轧带钢的临界浪形范围，f7为翘曲极限计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，E为杨氏模量，t为机架间张力。
进一步地，所述比例凸度分配计算包括P＝f1(Caim,laim,w,h,F,we,cb,△C,Pen,Pex,s,Fb)，其中，P为比例凸度分配量，f1为计算改变各机架凸度分配变化的计算函数，Caim为目标凸度，laim为目标平直度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，F为负荷分配比例，we为边浪翘曲极限值，cb为中浪翘曲极限值，△C为比例凸度变化量，Pen为有效入口比例凸度，Pex为有效出口比例凸度，s为窜辊量，Fb为弯辊力。
本发明提供的改变凸度分配的热连轧板形控制方法根据来料钢种的属性获得目标凸度及目标平直度，对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算；当所述临界翘曲计算不满足浪形准则时，对所述目标凸度进行调整，对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算，直至所述临界翘曲计算满足浪形准则，当所述临界翘曲计算结果满足浪形准则时，进行比例凸度分配计算，并向上游道次逐道次计算，然后根据每个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算、临界翘曲计算及比例凸度分配计算，通过道次计数器进行道次计数，若判断没有计算到第一道次，则计算未完成，继续向上游相邻道次进行计算，进行道次计数减1，直到第一道次计算结束。根据不同钢种不同规格，并考虑产品自身轧制特性与产品属性的凸度控制方法，根据产品需求及精轧出口目标凸度，灵活调整各机架比例凸度的分配情况，使机械调节机构功能在上下游合理发挥，保障轧出带钢板形质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的改变凸度分配的热连轧板形控制方法的流程示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法，包括以下步骤：
根据来料钢种的属性获得目标凸度及目标平直度；
对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算；
当所述临界翘曲计算不满足浪形准则时，对所述目标凸度进行调整，对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算，直至所述临界翘曲计算满足浪形准则；
当所述临界翘曲计算结果满足浪形准则时，进行比例凸度分配计算，并向上游道次逐道次计算，然后根据每个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算、临界翘曲计算及比例凸度分配计算，通过道次计数器进行道次计数，若判断没有计算到第一道次，则计算未完成，继续向上游相邻道次进行计算，进行道次计数减1，直到第一道次计算结束。
详细介绍空载辊缝凸度计算。
所述空载辊缝凸度计算考虑了轧辊物性参数，由轧辊热凸度、磨损凸度、原始辊形形成的凸度及基于原始辊形凸度的窜辊形成的凸度四部分组成，是辊缝中没有带钢时的综合凸度。所述空载辊缝凸度计算包括Crlc＝f2(△DT,△DW,s,Cwr-gr,w,Lwr,Lbr)，其中，Crlc为空载辊缝凸度，f2为空载辊缝凸度计算函数，△DT为工作辊热膨胀量，△DW为工作辊磨损量，s为窜辊量，Cwr-gr为工作辊原始凸度，w为带钢宽度，Lwr为工作辊辊身长度，Lbr为支承辊辊身长度。
详细介绍负载辊缝凸度计算。
所述负载辊缝凸度计算模块是在所述空载辊缝凸度计算模型的基础上，考虑了轧制力、弯辊力和窜辊量的综合作用，以及考虑了轧辊材质特性、几何尺寸等，在有带钢的情况下计算的辊缝凸度。所述负载辊缝凸度计算包括Cufd＝f3(Crlc,Ff,Fb,s,E,A)，其中，Cufd为负载辊缝凸度，f3为负载辊缝凸度计算函数，Crlc为空载辊缝凸度，Ff为轧制力，Fb为弯辊力，E为杨氏模量，A为特征参数，包含轧辊长度、半径综合参数。
详细介绍机械调节机构分配计算。
所述机械调节机构分配计算模块是在满足所述负载辊缝凸度计算模型的前提下，对各机架进行窜辊量与弯辊力的分配，进行现场生产。所述机械调节机构分配计算包括：s＝f4(Cwr-gr,△s,Cp-w,Cw-b,)，Fb＝f5(Cufd,Cp-w,Cw-b,Ff,w,C)，其中，f4为窜辊迭代计算函数，f5为弯辊力计算函数，Cwr-gr为工作辊原始凸度，△s为窜辊步长，Cp-w为带钢到工作辊辊系凸度，Cw-b为工作辊到支承辊辊系凸度，Cufd为负载辊缝凸度，Ff为轧制力，w为带钢宽度，C为辊系变形模型系数。
详细介绍带钢横向流动计算。
所述带钢横向流动计算模块为分钢种分规格进行所述比例凸度分配计算提供前提，可以针对不同钢种规格的带钢，按照其生产需求进行带钢横向流动曲线的设计，从而实现各机架比例凸度分配的变化，在满足临界翘曲计算模块计算的浪形准则基础上，进行比例凸度分配计算模块的分配计算。所述带钢横向流动计算包括：ξ＝f6(w,h,B,H)，其中，f6为带钢横向流动计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，B为材料属性，H为带钢硬度。
详细介绍临界翘曲计算。
所述临界翘曲计算模块根据所轧带钢的厚度，宽度，杨氏模量，机架间张力，得到轧制带钢不出浪形缺陷的控制范围。所述临界翘曲计算包括：Bl＝f7(w,h,E,t)，其中，Bl为所轧带钢的临界浪形范围，f7为翘曲极限计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，E为杨氏模量，t为机架间张力。
详细介绍比例凸度分配计算。
所述比例凸度分配计算模块综合考虑了带钢目标凸度，目标平直度，带钢宽度，带钢厚度，负荷分配，带钢临界翘曲极限，带钢有效入口比例凸度及出口比例凸度，带钢比例凸度变化量，窜辊及弯辊力。所述比例凸度分配计算包括：P＝f1(Caim,laim,w,h,F,we,cb,△C,Pen,Pex,s,Fb)，其中，P为比例凸度分配量，f1为计算改变各机架凸度分配变化的计算函数，Caim为目标凸度，laim为目标平直度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，F为负荷分配比例，we为边浪翘曲极限值，cb为中浪翘曲极限值，△C为比例凸度变化量，Pen为有效入口比例凸度，Pex为有效出口比例凸度，s为窜辊量，Fb为弯辊力。
为了更清楚的介绍本发明实施例，下面从本发明实施了的使用方法上予以介绍。
根据来料钢种的属性获得目标凸度及目标平直度。对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算，空载辊缝凸度计算考虑了轧辊物性参数，由轧辊热凸度、磨损凸度、原始辊形形成的凸度及基于原始辊形凸度的窜辊形成的凸度四部分组成，是辊缝中没有带钢时的综合凸度。空载辊缝凸度计算包括Crlc＝f2(△DT,△DW,s,Cwr-gr,w,Lwr,Lbr)，其中，Crlc为空载辊缝凸度，f2为空载辊缝凸度计算函数，△DT为工作辊热膨胀量，△DW为工作辊磨损量，s为窜辊量，Cwr-gr为工作辊原始凸度，w为带钢宽度，Lwr为工作辊辊身长度，Lbr为支承辊辊身长度。再进行负载辊缝凸度计算，负载辊缝凸度计算模块是在空载辊缝凸度计算模型的基础上，考虑了轧制力、弯辊力和窜辊量的综合作用，以及考虑了轧辊材质特性、几何尺寸等，在有带钢的情况下计算的辊缝凸度。负载辊缝凸度计算包括Cufd＝f3(Crlc,Ff,Fb,s,E,A)，其中，Cufd为负载辊缝凸度，f3为负载辊缝凸度计算函数，Crlc为空载辊缝凸度，Ff为轧制力，Fb为弯辊力，E为杨氏模量，A为特征参数，包含轧辊长度、半径综合参数。进行机械调节机构分配计算，机械调节机构分配计算模块是在满足负载辊缝凸度计算模型的前提下，对各机架进行窜辊量与弯辊力的分配，进行现场生产。所述机械调节机构分配计算包括：s＝f4(Cwr-gr,△s,Cp-w,Cw-b,)，Fb＝f5(Cufd,Cp-w,Cw-b,Ff,w,C)，其中，f4为窜辊迭代计算函数，f5为弯辊力计算函数，Cwr-gr为工作辊原始凸度，△s为窜辊步长，Cp-w为带钢到工作辊辊系凸度，Cw-b为工作辊到支承辊辊系凸度，Cufd为负载辊缝凸度，Ff为轧制力，w为带钢宽度，C为辊系变形模型系数。进行带钢横向流动计算，带钢横向流动计算模块为分钢种分规格进行比例凸度分配计算提供前提，可以针对不同钢种规格的带钢，按照其生产需求进行带钢横向流动曲线的设计，从而实现各机架比例凸度分配的变化，在满足临界翘曲计算模块计算的浪形准则基础上，进行比例凸度分配计算模块的分配计算。所述带钢横向流动计算包括：ξ＝f6(w,h,B,H)，其中，f6为带钢横向流动计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，B为材料属性，H为带钢硬度。进行临界翘曲计算，临界翘曲计算模块根据所轧带钢的厚度，宽度，杨氏模量，机架间张力，得到轧制带钢不出浪形缺陷的控制范围。所述临界翘曲计算包括：Bl＝f7(w,h,E,t)，其中，Bl为所轧带钢的临界浪形范围，f7为翘曲极限计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，E为杨氏模量，t为机架间张力。得到临界翘曲计算的结果，当临界翘曲计算不满足浪形准则时，对目标凸度进行调整，对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算，直至临界翘曲计算满足浪形准则。当所述临界翘曲计算结果满足浪形准则时，进行比例凸度分配计算，并向上游道次逐道次计算，比例凸度分配计算模块综合考虑了带钢目标凸度，目标平直度，带钢宽度，带钢厚度，负荷分配，带钢临界翘曲极限，带钢有效入口比例凸度及出口比例凸度，带钢比例凸度变化量，窜辊及弯辊力。比例凸度分配计算包括：P＝f1(Caim,laim,w,h,F,we,cb,△C,Pen,Pex,s,Fb)，其中，P为比例凸度分配量，f1为计算改变各机架凸度分配变化的计算函数，Caim为目标凸度，laim为目标平直度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，F为负荷分配比例，we为边浪翘曲极限值，cb为中浪翘曲极限值，△C为比例凸度变化量，Pen为有效入口比例凸度，Pex为有效出口比例凸度，s为窜辊量，Fb为弯辊力。然后根据每个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算、临界翘曲计算及比例凸度分配计算，通过道次计数器进行道次计数，若判断没有计算到第一道次，则计算未完成，继续向上游相邻道次进行计算，进行道次计数减1，直到第一道次计算结束。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种改变凸度分配的热连轧板形控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据来料钢种的属性获得目标凸度及目标平直度；
对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算；
当所述临界翘曲计算不满足浪形准则时，对所述目标凸度进行调整，对最后一个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算及临界翘曲计算，直至所述临界翘曲计算满足浪形准则；
当所述临界翘曲计算结果满足浪形准则时，进行比例凸度分配计算，并向上游道次逐道次计算，然后根据每个道次的参数进行空载辊缝凸度计算、负载辊缝凸度计算、机械调节机构分配计算、带钢横向流动计算、临界翘曲计算及比例凸度分配计算，通过道次计数器进行道次计数，若判断没有计算到第一道次，则计算未完成，继续向上游相邻道次进行计算，进行道次计数减1，直到第一道次计算结束；
所述空载辊缝凸度计算包括：Crlc＝f2(△DT,△DW,s,Cwr-gr,w,Lwr,Lbr)，其中，Crlc为空载辊缝凸度，f2为空载辊缝凸度计算函数，△DT为工作辊热膨胀量，△DW为工作辊磨损量，s为窜辊量，Cwr-gr为工作辊原始凸度，w为带钢宽度，Lwr为工作辊辊身长度，Lbr为支承辊辊身长度；
所述负载辊缝凸度计算包括：Cufd＝f3(Crlc,Ff,Fb,s,E,A)，其中，Cufd为负载辊缝凸度，f3为负载辊缝凸度计算函数，Crlc为空载辊缝凸度，Ff为轧制力，Fb为弯辊力，E为杨氏模量，A为特征参数，包含轧辊长度、半径综合参数；
所述机械调节机构分配计算包括：s＝f4(Cwr-gr,△s,Cp-w,Cw-b,)，Fb＝f5(Cufd,Cp-w,Cw-b,Ff,w,C)，其中，f4为窜辊迭代计算函数，f5为弯辊力计算函数，Cwr-gr为工作辊原始凸度，△s为窜辊步长，Cp-w为带钢到工作辊辊系凸度，Cw-b为工作辊到支承辊辊系凸度，Cufd为负载辊缝凸度，Ff为轧制力，w为带钢宽度，C为辊系变形模型系数；
所述带钢横向流动计算包括：ξ＝f6(w,h,B,H)，其中，f6为带钢横向流动计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，B为材料属性，H为带钢硬度；
所述临界翘曲计算包括：Bl＝f7(w,h,E,t)，其中，Bl为所轧带钢的临界浪形范围，f7为翘曲极限计算函数，w为带钢宽度，h为带钢厚度，E为杨氏模量，t为机架间张力；
所述比例凸度分配计算包括：P＝f1(Caim,laim,w,h,F,we,cb,△C,Pen,Pex,s,Fb)，其中，P为比例凸度分配量，f1为计算改变各机架凸度分配变化的计算函数，Caim为目标凸度，laim为目标平直度，w为带钢宽度，h为带钢厚度，F为负荷分配比例，we为边浪翘曲极限值，cb为中浪翘曲极限值，△C为比例凸度变化量，Pen为有效入口比例凸度，Pex为有效出口比例凸度，s为窜辊量，Fb为弯辊力。
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