CN109622632A - 一种热轧中间坯镰刀弯控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热轧中间坯镰刀弯控制方法，涉及板带轧制技术领域，能够对中间坯镰刀弯进行精准的控制，大大提高带钢产品的质量；该方法在第一道次辊缝倾斜调整量的计算时考虑针对轧机两侧的刚度差的辊缝倾斜调整量；在其他道次辊缝倾斜调整量计算时根据上道次参数计算本道次入口中间坯两侧厚度差、本道次入口中间坯平均跑偏量及入口中间坯两侧边缘长度差，结合本道次轧制工艺参数分别计算针对来料厚差的辊缝倾斜调整量、针对来料跑偏的辊缝倾斜调整量、针对轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量和针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量，得到最终辊缝倾斜调整量。本发明提供的技术方案适用于带钢产品中间胚的热轧过程中。

Description

一种热轧中间坯镰刀弯控制方法

【技术领域】

本发明涉及板带轧制技术领域，尤其涉及一种热轧中间坯镰刀弯 控制方法。

【背景技术】

随着我国制造业的快速发展，对于钢材产品的尺寸精度、板形质 量的要求越来越高，其质量的水平高低已经成为衡量钢铁行业发展水 平的重要标准。热轧粗轧生产过程中，由于不对称因素的影响，中间 坯在轧制过程中可能产生镰刀弯等平面形状问题，这成为影响高精度 板带材成品率的主要因素之一。

热轧中间坯的镰刀弯缺陷是由于轧制时中间坯两侧压下不同，使中 间坯两侧在长度方向上的延伸不同造成的，镰刀弯缺陷对后续精轧质量 的控制和生产的稳定性都有较大危害，严重时甚至会导致堆钢事故。

目前，对于热连轧生产粗轧阶段的中间坯镰刀弯问题的控制很大程 度上仍然依赖于现场操作工人的主观观察和判断，控制精度和效果相对 较差，长期以来还没有比较成功的在线控制模型在热轧生产线得到应 用。

文献1(Kazuyuki M,Tokujiro H,Minoru C,et al.Method of settingcontrolling wedge in plate material rolling[P].Patent Pub.No:US2006/0207305A1.2006)中，提出了一种在粗轧机出口安装 测厚仪检测板坯横向厚度差以此作为依据计算分析得到辊缝调整量进 行反馈控制出口镰刀弯的控制方法。但目前的热连轧机在粗轧出口处不 会安装测厚仪，因此此种方法适用性不佳。

文献2(董立杰,李彬,江潇,等.热连轧粗轧机中间坯镰刀弯的自 动控制方法及系统,CN104162549A[P].2014)中，作者根据板坯测宽 仪测量获得中间坯中心线偏移量，根据中心线偏移量通过侧边长度计算 公式得到中间坯出口第一侧边的边长L1和第二侧边的边长L2，进而得 到第一厚度偏差Δh₁和第二厚度偏差Δh₂，之后得到辊缝调平值Δs。该方 法依然存在一定的不足：首先，辊缝倾斜调整量的计算并没有考虑轧机 的两侧刚度差以及跑偏的影响；其次，作者在没有考虑板坯金属横向流 动的前提下通过中间坯弯曲形状反推板坯入口厚差，致使结果不准确； 此外，轧制过程中入口和出口的中间坯厚差相对变化量是造成镰刀弯的 根本因素，而作者并没有考虑这一点，仅以出口厚差为零作为控制目标。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种热轧中间坯镰刀弯控制方法，能够 综合考虑热连轧粗轧过程中来料厚差、入口跑偏、轧机两侧刚度差、上 一道次平面形状弯曲特征、中间坯轧制过程中金属的横向流动、本道次 纠正镰刀弯所需要的轧机两侧辊缝倾斜调整量，从而对中间坯镰刀弯进 行控制，提高带钢产品质量。

一方面，本发明提供一种热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于， 判断当前道次是否为第一道次；若是，进行第一道次辊缝倾斜调整量的计 算；若否，进行其他道次辊缝倾斜调整量的计算；

所述第一道次辊缝倾斜调整量的计算：根据第一道次轧制工艺参数计 算第一道次棍缝倾斜调整量S₁；

所述其他道次辊缝倾斜调整量的计算：根据上一道次轧制工艺参数计 算本道次入口中间坯两侧厚度差ΔH，根据上一道次出口中间坯中心线分别 计算本道次入口中间坯平均跑偏量ΔZ及入口中间坯两侧边缘长度差ΔL，结 合本道次轧制工艺参数分别计算针对来料厚差的辊缝倾斜调整量s₁、针对 来料跑偏的辊缝倾斜调整量s₂、针对轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量s₃和 针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄，得到最终辊缝倾斜调整量 S₂＝s₁+s₂+s₃+s₄。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述第一道次棍缝倾斜调整量S₁的计算方式为：

S101、计算第一道次针对轧机两侧刚度差的操作侧辊缝倾斜调整量 ΔS_os和传动侧辊缝倾斜调整量ΔS_ds；

式中，P为第一道次计算总轧制力；

P₀为零调轧制力；

K_os为操作侧轧机纵向刚度；

K_ds为传动侧轧机纵向刚度；

K₀为轧机两侧平均刚度，K₀＝0.5(K_os+K_ds)；

S102、计算所述第一道次棍缝倾斜调整量S₁；S₁＝ΔS_os-ΔS_ds。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述其他道次辊缝倾斜调整量的计算的具体步骤包括：

S201、获得上道次操作工调平值ΔS₀、操作侧轧机纵向刚度K_os、传动 侧轧机纵向刚度K_ds、上道次操作侧平均轧制力P_os、上道次传动侧平均轧制 力P_ds、本道次计算总轧制力P、零调轧制力P₀、上道次中间坯出口宽度b、 轧机两侧液压缸距离L、轧机总刚度K、本道次板坯塑性变形系数Q、本道 次中间坯入口厚度H、本道次中间坯入口长度L₀和本道次中间坯出口厚度 h；

S202、获取中间坯中心线偏移量，由中心线形状计算得到本道次的入 口中间坯平均跑偏量ΔZ、入口中间坯倾斜角度θ和入口中间坯两侧边缘长 度差ΔL；

S203、根据S201中数据，进行上道次粗轧机两侧辊缝差计算，本道 次入口中间坯两侧厚度差ΔH等于所述上道次粗轧机两侧辊缝差；

S204、根据S201中数据、S202中计算得到的数据和S203中计算得 到的数据，计算由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差ΔP₁和出口 处两侧厚度差Δh₁、由于本道次来料跑偏引起的两侧轧制力偏差ΔP₂和出口处 两侧厚度差Δh₂；

S205、根据S201中数据、S203中计算得到的数据和S204中计算得 到的数据，计算由于跑偏形成的操作侧板坯塑性变形系数Q_os1和传动侧板坯 塑性变形系数Q_ds1；

S206、根据S201中数据、S203中计算得到的数据、S204中计算得 到的数据以及S205中计算得到的数据，计算得到针对来料厚差的辊缝倾 斜调整量s₁和针对来料跑偏的辊缝倾斜调整量s₂；

S207、根据S201中数据、S204中计算得到的数据以及S205中计算 得到的数据，计算得到针对本道次轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量s₃；

S208、根据S201中的数据，计算中间坯最大横向流动因数G_max；

S209、根据S201中的数据、S202中计算得到的数据、S203中计算 得到的数据和S208中计算得到的数据，计算得到消除中间坯形状弯曲需 要的等效厚差值Δh；

S210、根据S201中的数据、S205中计算得到的数据以及S209中计 算得到的数据，计算得到针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄；

S211、根据S206中计算得到的数据、S207中计算得到的数据和S208 中计算得到的数据，计算得到本道次控制中间坯镰刀弯的最终辊缝倾斜调 整量S₂；

其中，s₁、s₂、s₃和s₄的计算顺序不固定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S202中，所述入口中间坯平均跑偏量ΔZ为中间坯中心线全部长度下 偏离轧制中心线的算数平均值；其中，偏向操作侧为正值，偏向传动侧为 负值；

所述入口中间坯倾斜角度θ为中间坯中心线全部长度下拟合直线与轧 制中心线的夹角；

所述入口中间坯两侧边缘长度差ΔL的计算公式为：

式中，L_os为本道次入口中间坯操作侧长度；

L_ds为本道次入口中间坯传动侧长度；

ΔZ₁为本道次入口中间坯头部宽度方向最大偏移量，其中操作侧为正方 向；

L₁为本道次入口中间坯头部中心线发生偏移的长度；

ΔZ₂为本道次入口中间坯尾部宽度方向最大偏移量，操作侧为正方向；

L₂为本道次入口中间坯尾部中心线发生偏移的长度；

所述S203中本道次入口中间坯两侧厚度差ΔH的具体计算为：

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S204中由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差ΔP₁和出口处 两侧厚度差Δh₁以及由于本道次来料跑偏引起的两侧轧制力偏差ΔP₂和出 口处两侧厚度差Δh₂的具体计算方式分别为：

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S205中由于跑偏形成的操作侧板坯塑性变形系数Q_os1和传动侧板坯塑 性变形系数Q_ds1的具体计算方式分别为：

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S206中针对来料厚差的辊缝倾斜调整量s₁和针对来料跑偏的辊缝倾 斜调整量s₂的具体计算方式分别为：

s₁＝ΔS_os1-ΔS_ds1，s₂＝ΔS_os2-ΔS_ds2；

其中，

针对来料厚差的操作侧辊缝倾斜调整量

针对来料厚差的传动侧辊缝倾斜调整量

针对来料跑偏的操作侧辊缝倾斜调整量

针对来料跑偏的传动侧辊缝倾斜调整量

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S207中针对本道次轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量s₃的具体计算 方式为：

s₃＝ΔS_os3-ΔS_ds3；

式中，本道次针对轧机两侧刚度差的操作侧辊缝倾斜调整量ΔS_os3和传 动侧辊缝倾斜调整量ΔS_ds3的表达式分别为：

其中，由于来料厚差和来料跑偏造成的操作侧和传动侧轧制力变化分 别为：

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S208中中间坯最大横向流动因数G_max的具体计算方式为：

G_max＝(3.42E-4)H^1.044v^0.517，

式中，v为本道次中间坯轧制压下率，且

所述S209中消除中间坯形状弯曲需要的等效厚差值Δh的具体计算方 式为：

式中，a/A为轧制前后中间坯边部单元宽度参数，

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式， 所述S210中针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄的具体计算方式为：

s₄＝ΔS_os4-ΔS_ds4，其中

ΔS_os4和ΔS_ds4分别为针对平面形状弯曲的操作侧辊缝倾斜调整量和传 动侧辊缝倾斜调整量。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：本发明在 计算热连轧粗轧过程中的辊缝倾斜调整量时考虑来料厚差、入口跑 偏、轧机两侧刚度差、上一道次平面形状弯曲特征等因素对中间坯镰 刀弯进行控制，提高带钢产品质量；考虑中间坯轧制过程中金属的横向 流动，本发明在计算热连轧粗轧过程中的辊缝倾斜调整量时考虑中间坯 轧制过程中金属横向流动的特点，并在此基础上建立了描述中间坯入口 和出口的厚差相对变化量与中间坯镰刀弯的对应关系，从而进一步对中 间坯镰刀弯进行控制，使得该方法具有更高的控制精度。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的 所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中 所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出 创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的热轧中间坯镰刀弯控制方法的流程 图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施 例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护 的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目 的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使 用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式， 除非上下文清楚地表示其他含义。

本专利旨在解决现有相关技术仍存在的问题，提出了综合考虑热轧 粗轧过程多种非对称因素(来料厚差、入口跑偏、轧机两侧刚度差、上 一道次平面形状弯曲)综合影响下的镰刀弯控制方法，方法中考虑了中 间坯轧制过程中金属横向流动的特点，并在此基础上建立了描述中间坯 入口和出口的厚差相对变化量与中间坯镰刀弯的对应关系，使得该方法 能够达到更加有效的镰刀弯控制效果。

图1是本发明一个实施例提供的热轧中间坯镰刀弯控制方法的流程 图。如图1所示，一种热轧中间坯镰刀弯控制方法，步骤包括：

S1、第一道次时根据当前道次轧制工艺参数确定辊缝倾斜调整量S₁， 步骤为：

S11、采集、存储和读取过程自动化L2设定数据，L2设定数据包括： 操作侧轧机纵向刚度K_os、传动侧轧机纵向刚度K_ds、本道次计算总轧制力P、 零调轧制力P₀；

S12、计算本道次针对轧机两侧刚度差的操作侧辊缝倾斜调整量ΔS_os和传动侧辊缝倾斜调整量ΔS_ds，其中，两个棍缝倾斜调整量的表达式分 别为：

式中，P为本道次计算总轧制力，单位为kN；

P₀为零调轧制力，单位为kN；

K_os为操作侧轧机纵向刚度，单位为kN/mm；

K_ds为传动侧轧机纵向刚度，单位为kN/mm；

K₀为轧机两侧平均刚度，K₀＝0.5(K_os+K_ds)，单位为kN/mm。

S13、计算轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量S₁，S₁＝ΔS_os-ΔS_ds。

一个具体的第一道次参数举例，各参数指如表1所示：

表1第一道次工作辊服役期内部分带钢轧制工艺参数

本实例中，计算可得，ΔS_os＝-0.1422mm，ΔS_ds＝0.1489mm，S₁＝-0.2911mm。

S2、除第一道次外，其他道次按照下述步骤计算控制中间坯镰刀弯 的辊缝倾斜调整量S₂：

S201、采集、存储和读取基础自动化L1实时数据和过程自动化L2 设定数据，包括：

上一道次操作工调平值ΔS₀、操作侧轧机纵向刚度K_os、传动侧轧机纵 向刚度K_ds；上一道次操作侧平均轧制力P_os、上一道次传动侧平均轧制力 P_ds；本道次计算总轧制力P、零调轧制力P₀；上一道次中间坯出口宽度b、 轧机两侧液压缸距离L、轧机总刚度K；本道次板坯塑性变形系数Q、本 道次中间坯入口厚度H、本道次中间坯入口长度L₀、本道次中间坯出口 厚度h。其中，未说明哪个道次的变量，是不会根据道次变化而变化的， 即是一些相对稳定的值，不会发生变化。

本实例数据如表2所示：

表2非第一道次工作辊服役期内部分带钢轧制工艺参数 S202、通过测宽仪或者平面形状检测仪获取中间坯中心线偏移量， 由中心线形状计算得到本道次入口中间坯平均跑偏量ΔZ、入口中间坯倾 斜角度θ和入口中间坯两侧边缘长度差ΔL。

计算本道次入口中间坯平均跑偏量ΔZ、入口中间坯倾斜角度θ和入 口中间坯两侧边缘长度差ΔL的具体方法为：

入口中间坯平均跑偏量ΔZ为测宽仪或平面形状检测仪得到的中间 坯中心线全部长度下偏离轧制中心线的算数平均值，其中偏向操作侧为 正值，偏向传动侧为负值，单位mm；

入口中间坯倾斜角度θ为测宽仪或平面形状检测仪得到的中间坯中 心线全部长度下拟合直线与轧制中心线的夹角，单位°；

入口中间坯两侧边缘长度差ΔL的计算表达式为：

式中，L_os为本道次入口中间坯操作侧长度，单位mm；

L_ds为本道次入口中间坯传动侧长度，单位mm；

b为上道次中间坯出口宽度，单位mm；

ΔZ₁为本道次入口中间坯头部宽度方向最大偏移量，操作侧为正方 向，单位mm；

L₁为本道次入口中间坯头部中心线发生偏移的长度，单位mm；

ΔZ₂为本道次入口中间坯尾部宽度方向最大偏移量，操作侧为正方 向，单位mm；

L₂为本道次入口中间坯尾部中心线发生偏移的长度，单位mm。

本实例中，角度θ＝0.22345°，ΔZ＝1.84339mm，ΔL＝-9.75mm。

S203、通过S201读入的数据，进行上一道次粗轧机两侧辊缝差的 计算，得到本道次入口中间坯两侧厚度差ΔH，本申请认为本道次入口中 间坯两侧厚度差ΔH等于上一道次粗轧机两侧辊缝差。计算方法为：

通过轧辊两侧弹跳值和操作工调平值计算得到本道次入口中间坯 两侧厚度差ΔH：

式中，b为上道次中间坯出口宽度，单位mm；

L为轧机两侧液压缸距离，单位mm；

P_os,P_ds为上一道次操作侧和传动侧的平均轧制力，单位kN；

K_os,K_ds为粗轧机操作侧和传动侧的纵向刚度，单位kN/mm；

P₀为零调轧制力，单位kN；

ΔS₀为上一道次初始辊缝差，即上一道次操作工调整量，单位mm。

本实例中，ΔH＝-0.9156mm。

S204、通过S201读入的数据、S202计算得到的本道次入口中间 坯平均跑偏量ΔZ和S203计算得到的本道次中间坯两侧厚度差ΔH，计算 由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差ΔP₁和出口处两侧厚度差 Δh₁、由于本道次来料跑偏引起的两侧轧制力偏差ΔP₂和出口处两侧厚度差 Δh₂。两侧轧制力偏差＝操作侧轧制力-传动侧轧制力；两侧厚度差＝操作侧 厚度-传动侧厚度。具体的计算表达式为：

式中，b为上道次中间坯出口宽度，单位mm；

L为轧机两侧液压缸距离，单位mm；

ΔH为本道次入口中间坯两侧厚度差，单位mm；

P为本道次计算总轧制力，单位kN；

K为轧机总刚度，单位kN/mm；

Q为本道次板坯塑性变形系数，单位kN/mm；

ΔZ为入口中间坯平均跑偏量，单位mm。

本实例中，通过上述参数值和公式，计算可得，ΔP₁＝-50.9907kN， Δh₁＝-0.0206mm，ΔP₂＝34.8748kN，Δh₂＝0.0141mm。

S205、通过S201读入的数据、S203计算得到的中间坯两侧厚度 差ΔH和S204计算得到的由于本道次入口来料厚差和来料跑偏引起的 两侧轧制力偏差ΔP₁、ΔP₂和出口两侧厚度差Δh₁、Δh₂，(其中，ΔP₁和Δh₁是 由于来料厚差引起的轧制力差和厚度差；ΔP₂和Δh₂是由于来料跑偏引起 的轧制力差和厚度差)计算由于跑偏形成的操作侧和传动侧新的板坯塑 性变形系数Q_os1和Q_ds1，计算表达式为：

式中，P为本道次计算总轧制力，单位kN；

b为上道次中间坯出口宽度，单位mm；

L为轧机两侧液压缸距离，单位mm；

ΔH为本道次入口中间坯两侧厚度差，单位mm；

H为本道次中间坯入口厚度，单位mm；

h为本道次中间坯出口厚度，单位mm；

ΔP₁为由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差，单位kN；

ΔP₂为由于本道次入口来料跑偏引起的两侧轧制力偏差，单位kN；

Δh₁为由于本道次入口来料厚差引起的两侧厚度差，单位mm；

Δh₂为由于本道次入口来料跑偏引起的两侧厚度差，单位mm。

本实例中，通过上述参数值和公式，计算可得，Q_os1＝405.7762kN/mm， Q_ds1＝383.7114kN/mm。

S206、通过S201读入的数据、S203计算得到的本道次中间坯两 侧厚度差ΔH、S204计算得到的由于本道次入口来料厚差和来料跑偏引 起的两侧轧制力偏差ΔP₁、ΔP₂和出口两侧厚度差Δh₁、Δh₂，以及S205计 算得到的由于跑偏形成的操作侧和传动侧新的板坯塑性变形系数Q_os1、 Q_ds1，计算得到针对来料厚差和来料跑偏的辊缝倾斜调整量s₁和s₂，具体步骤为：

针对来料厚差的操作侧辊缝倾斜调整量为：

针对来料厚差的传动侧辊缝倾斜调整量为：

针对来料跑偏的操作侧辊缝倾斜调整量为：

针对来料跑偏的传动侧辊缝倾斜调整量为：

针对来料厚差的辊缝倾斜调整量为：

s₁＝ΔS_os1-ΔS_ds1

针对来料跑偏的辊缝倾斜调整量为：

s₂＝ΔS_os2-ΔS_ds2

式中，b为上道次中间坯出口宽度，单位mm；

L为轧机两侧液压缸距离，单位mm；

ΔP₁为由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差，单位kN；

ΔP₂为由于本道次入口来料跑偏引起的两侧轧制力偏差，单位kN；

Δh₁为由于本道次入口来料厚差引起的出口两侧厚度差，单位mm；

Δh₂为由于本道次入口来料跑偏引起的出口两侧厚度差，单位mm；

K为轧机总刚度，单位kN/mm；

Q_os1为由于跑偏形成的新的操作侧板坯塑性变形系数，单位kN/mm；

Q_ds1为由于跑偏形成的新的传动侧板坯塑性变形系数，单位kN/mm。

本实例中，通过上述参数值和公式，计算可得，ΔS_os1＝-0.0327mm， ΔS_ds1＝0.0322mm，ΔS_os2＝0.0223mm，ΔS_ds2＝-0.0220mm，s₁＝-0.0649mm，s₂＝0.0444mm。

S207、通过S201读入的数据、S204计算得到的由于本道次入口 来料厚差和来料跑偏引起的两侧轧制力偏差ΔP₁、ΔP₂和出口两侧厚度差 Δh₁、Δh₂和S205计算得到的由于跑偏形成的操作侧和传动侧新的板坯塑 性变形系数Q_os1、Q_ds1，计算得到针对本道次轧机两侧刚度差的辊缝倾斜 调整量s₃，具体步骤为：

由于来料厚差和来料跑偏造成的操作侧和传动侧的轧制力变化分 别为：

计算本道次针对轧机两侧刚度差的操作侧和传动侧的辊缝倾斜调 整量ΔS_os3、ΔS_ds3的表达式分别为：

针对轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量为：

s₃＝ΔS_os3-ΔS_ds3

式中，b为上道次中间坯出口宽度，单位mm；

L为轧机两侧液压缸距离，单位mm；

ΔP₁为由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差，单位kN；

ΔP₂为由于本道次入口来料跑偏引起的两侧轧制力偏差，单位kN；

Δh₁为由于本道次入口来料厚差引起的两侧厚度差，单位mm；

Δh₂为由于本道次入口来料跑偏引起的两侧厚度差，单位mm；

Q_os1为由于跑偏形成的操作侧新的板坯塑性变形系数，单位kN/mm；

Q_ds1为由于跑偏形成的传动侧新的板坯塑性变形系数，单位kN/mm；

P为本道次计算总轧制力，单位kN；

P₀为零调轧制力，单位kN；

K_os为操作侧轧机纵向刚度，单位kN/mm；

K_ds为传动侧轧机纵向刚度，单位kN/mm；

K₀为轧机两侧平均刚度，K₀＝0.5(K_os+K_ds)，单位kN/mm。

本实例中，通过上述参数值和公式，计算可得，ΔP_os＝-11.0996kN， ΔP_ds＝-10.9342kN，ΔS_os3＝-0.2009mm，ΔS_ds3＝0.2110mm，s₃＝-0.4119mm。

S208、通过S201读入的数据，计算中间坯最大横向流动因数G_max， 计算表达式为：

G_max＝(3.42E-4)H^1.044v^0.517

式中，v为本道次中间坯轧制压下率，

H为本道次中间坯入口厚度，单位m；

h为本道次中间坯出口厚度，单位mm。

本实例中，通过上述参数值和公式，计算可得，H＝101.2mm，ν＝0.3636， G_max＝0.0251。

S209、通过S201读入的数据、S202计算得到的本道次入口中间 坯两侧边缘长度差ΔL和和入口中间坯倾斜角度θ、S203计算得到的本道 次入口中间坯两侧厚度差ΔH和S208计算的最大横向流动因数G_max，计 算得到消除中间坯形状弯曲需要的等效厚差值Δh，表达式为：

式中，为轧制前后中间坯边部单元宽度参数，

G_max为最大横向流动因数；

L₀为本道次中间坯入口长度，单位mm；

H为本道次中间坯入口厚度，单位mm；

h为本道次中间坯出口厚度，单位mm；

ΔH为本道次入口中间坯两侧厚度差，单位mm；

ΔL为本道次入口中间坯两侧边缘长度差，单位mm；

θ为本道次入口中间坯倾斜角度，单位°。

本实例中，Δh＝-0.6783mm

S210、通过S201读入的数据、S202计算得到的本道次入口中间 坯两侧边缘长度差ΔL和和入口中间坯倾斜角度θ、S203计算得到的本道 次入口中间坯两侧厚度差ΔH和S208计算的最大横向流动因数G_max，计 算得到消除中间坯形状弯曲需要的等效厚差值Δh，表达式为：

式中，为轧制前后中间坯边部单元宽度参数，

G_max为最大横向流动因数；

L₀为本道次中间坯入口长度，单位mm；

H为本道次中间坯入口厚度，单位mm；

h为本道次中间坯出口厚度，单位mm；

ΔH为本道次入口中间坯两侧厚度差，单位mm；

ΔL为本道次入口中间坯两侧边缘长度差，单位mm；

θ为本道次入口中间坯倾斜角度，单位°。

本实例中，通过上述参数值和公式，计算可得，ΔS_os4＝1.0713mm， ΔS_ds4＝-1.0686mm，s₄＝2.1399mm。

S211、通过S206计算得到的针对来料厚差和来料跑偏的辊缝倾斜 调整量s₁和s₂、S207计算得到的针对本道次轧机两侧刚度差的辊缝倾斜 调整量s₃和S208计算得到的针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄，计 算得到本道次控制中间坯镰刀弯的最终辊缝倾斜调整量S₂：

S₂＝s₁+s₂+s₃+s₄。

本实例中，S＝1.7075mm。

本发明的有益效果在于：本发明提出了综合考虑热轧粗轧过程多种 非对称因素(来料厚差、入口跑偏、轧机两侧刚度差、上一道次平面形 状弯曲)综合影响下的镰刀弯控制方法，与传统的热轧粗轧镰刀弯控制 方法相比，本方法考虑了中间坯轧制过程中金属横向流动的特点，并在 此基础上建立了描述中间坯入口和出口的厚差相对变化量与中间坯镰 刀弯的对应关系，使得该方法具有更高的控制精度。

以上对本申请实施例所提供的一种热轧中间坯镰刀弯控制方法，进 行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其 核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在 具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容 不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本 领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组 件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式， 而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利 要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领 域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技 术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃 以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请 的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意 在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅 包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为 这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包 括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象 的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单 独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字 符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应 当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例 的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请 构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领 域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申 请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，判断当前道次是否为第一道次；若是，进行第一道次辊缝倾斜调整量的计算；若否，进行其他道次辊缝倾斜调整量的计算；

所述第一道次辊缝倾斜调整量的计算：根据第一道次轧制工艺参数计算第一道次棍缝倾斜调整量S₁；

所述其他道次辊缝倾斜调整量的计算：根据上一道次轧制工艺参数计算本道次入口中间坯两侧厚度差ΔH，根据上一道次出口中间坯中心线分别计算本道次入口中间坯平均跑偏量ΔZ及入口中间坯两侧边缘长度差ΔL，结合本道次轧制工艺参数分别计算针对来料厚差的辊缝倾斜调整量s₁、针对来料跑偏的辊缝倾斜调整量s₂、针对轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量s₃和针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄，得到最终辊缝倾斜调整量S₂＝s₁+s₂+s₃+s₄。

2.根据权利要求1所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，

所述第一道次棍缝倾斜调整量S₁的计算方式为：

S101、计算第一道次针对轧机两侧刚度差的操作侧辊缝倾斜调整量ΔS_os和传动侧辊缝倾斜调整量ΔS_ds；

式中，P为第一道次计算总轧制力；

P₀为零调轧制力；

K_os为操作侧轧机纵向刚度；

K_ds为传动侧轧机纵向刚度；

K₀为轧机两侧平均刚度，K₀＝0.5(K_os+K_ds)；

S102、计算所述第一道次棍缝倾斜调整量S₁；S₁＝ΔS_os-ΔS_ds。

3.根据权利要求1所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述其他道次辊缝倾斜调整量的计算的具体步骤包括：

S201、获得上道次操作工调平值ΔS₀、操作侧轧机纵向刚度K_os、传动侧轧机纵向刚度K_ds、上道次操作侧平均轧制力P_os、上道次传动侧平均轧制力P_ds、本道次计算总轧制力P、零调轧制力P₀、上道次中间坯出口宽度b、轧机两侧液压缸距离L、轧机总刚度K、本道次板坯塑性变形系数Q、本道次中间坯入口厚度H、本道次中间坯入口长度L₀和本道次中间坯出口厚度h；

S202、获取中间坯中心线偏移量，由中心线形状计算得到本道次的入口中间坯平均跑偏量ΔZ、入口中间坯倾斜角度θ和入口中间坯两侧边缘长度差ΔL；

S203、根据S201中数据，进行上道次粗轧机两侧辊缝差计算，本道次入口中间坯两侧厚度差ΔH等于所述上道次粗轧机两侧辊缝差；

S204、根据S201中数据、S202中计算得到的数据和S203中计算得到的数据，计算由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差ΔP₁和出口处两侧厚度差Δh₁、由于本道次来料跑偏引起的两侧轧制力偏差ΔP₂和出口处两侧厚度差Δh₂；

S205、根据S201中数据、S203中计算得到的数据和S204中计算得到的数据，计算由于跑偏形成的操作侧板坯塑性变形系数Q_os1和传动侧板坯塑性变形系数Q_ds1；

S206、根据S201中数据、S203中计算得到的数据、S204中计算得到的数据以及S205中计算得到的数据，计算得到针对来料厚差的辊缝倾斜调整量s₁和针对来料跑偏的辊缝倾斜调整量s₂；

S207、根据S201中数据、S204中计算得到的数据以及S205中计算得到的数据，计算得到针对本道次轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量s₃；

S208、根据S201中的数据，计算中间坯最大横向流动因数G_max；

S209、根据S201中的数据、S202中计算得到的数据、S203中计算得到的数据和S208中计算得到的数据，计算得到消除中间坯形状弯曲需要的等效厚差值Δh；

S210、根据S201中的数据、S205中计算得到的数据以及S209中计算得到的数据，计算得到针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄；

S211、根据S206中计算得到的数据、S207中计算得到的数据和S208中计算得到的数据，计算得到本道次控制中间坯镰刀弯的最终辊缝倾斜调整量S₂；

其中，s₁、s₂、s₃和s₄的计算顺序不固定。

4.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S202中，所述入口中间坯平均跑偏量ΔZ为中间坯中心线全部长度下偏离轧制中心线的算数平均值；其中，偏向操作侧为正值，偏向传动侧为负值；

所述入口中间坯倾斜角度θ为中间坯中心线全部长度下拟合直线与轧制中心线的夹角；

所述入口中间坯两侧边缘长度差ΔL的计算公式为：

式中，L_os为本道次入口中间坯操作侧长度；

L_ds为本道次入口中间坯传动侧长度；

ΔZ₁为本道次入口中间坯头部宽度方向最大偏移量，其中操作侧为正方向；

L₁为本道次入口中间坯头部中心线发生偏移的长度；

ΔZ₂为本道次入口中间坯尾部宽度方向最大偏移量，操作侧为正方向；

L₂为本道次入口中间坯尾部中心线发生偏移的长度；

所述S203中本道次入口中间坯两侧厚度差ΔH的具体计算为：

5.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S204中由于本道次入口来料厚差引起的两侧轧制力偏差ΔP₁和出口处两侧厚度差Δh₁以及由于本道次来料跑偏引起的两侧轧制力偏差ΔP₂和出口处两侧厚度差Δh₂的具体计算方式分别为：

6.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S205中由于跑偏形成的操作侧板坯塑性变形系数Q_os1和传动侧板坯塑性变形系数Q_ds1的具体计算方式分别为：

7.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S206中针对来料厚差的辊缝倾斜调整量s₁和针对来料跑偏的辊缝倾斜调整量s₂的具体计算方式分别为：

s₁＝ΔS_os1-ΔS_ds1，s₂＝ΔS_os2-ΔS_ds2；

其中，

针对来料厚差的操作侧辊缝倾斜调整量

针对来料厚差的传动侧辊缝倾斜调整量

针对来料跑偏的操作侧辊缝倾斜调整量

针对来料跑偏的传动侧辊缝倾斜调整量

8.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S207中针对本道次轧机两侧刚度差的辊缝倾斜调整量s₃的具体计算方式为：

s₃＝ΔS_os3-ΔS_ds3；

式中，本道次针对轧机两侧刚度差的操作侧辊缝倾斜调整量ΔS_os3和传动侧辊缝倾斜调整量ΔS_ds3的表达式分别为：

其中，由于来料厚差和来料跑偏造成的操作侧和传动侧轧制力变化分别为：

9.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S208中中间坯最大横向流动因数G_max的具体计算方式为：

G_max＝(3.42E-4)H^1.044v^0.517，

式中，v为本道次中间坯轧制压下率，且

所述S209中消除中间坯形状弯曲需要的等效厚差值Δh的具体计算方式为：

式中，a/A为轧制前后中间坯边部单元宽度参数，

10.根据权利要求3所述的热轧中间坯镰刀弯控制方法，其特征在于，所述S210中针对平面形状弯曲的辊缝倾斜调整量s₄的具体计算方式为：

s₄＝ΔS_os4-ΔS_ds4，其中

ΔS_os4和ΔS_ds4分别为针对平面形状弯曲的操作侧辊缝倾斜调整量和传动侧辊缝倾斜调整量。