CN112139255B - 一种双机架湿平整机延伸率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双机架湿平整机延伸率控制方法，包括：制定规则表，建立模型和调整等步骤。本发明提供的双机架湿平整机延伸率控制方法，生产过程中当钢种、厚度和宽度发生变化时，运用延伸率设定值取值计算模型对两个机架的延伸率设定值实时计算调整，达到不同材料生产过程中两个机架延伸率的最优化调整设定，实现了延伸率模型化的自动调整控制，同时根据两个机架延伸率，按现有工艺规则对弯辊力及张力进行实时自动匹配调整。

Description

一种双机架湿平整机延伸率控制方法

技术领域

本发明涉及一种双机架湿平整机延伸率控制方法，属于冶金技术领域。

背景技术

在现代钢铁企业多采用连续退火机组对冷轧后的带钢进行再结晶退火和平整，用于完善带钢的微观组织，进而提高带钢的塑性和冲压成型性。退火后的带钢需要进行平整，即小压下量变形以消除屈服平台、改善板形及表面质量等。平整作为冷轧板带生产中最接近成品的一道工序，不但可以通过控制带材的延伸率与板形来保证退火后产品的机械性能与外形质量，而且可以在带钢表面形成一定的粗糙度，达到提高带钢涂覆性能和成形性能的目的。近年，随着用户对带钢机械性能、板形、表面质量等方面要求的不断提高，平整工序的重要性就日益凸现出来。而目前的平整机主要分为单机架及双机架平整两种类型，而平整延伸率控制方式以延伸率整体控制为主，即通过机架入出口转向辊编码器测量实际延伸率，通过整体提升两机架轧制力，保证延伸率目标值的实现。这种控制方式，可以保证延伸率的实现，但目前的冷轧产品品种多样化，对带钢板形、延伸率及表面粗糙度等质量指标的要求越来越高，而双机架的平整机，两个机架的轧辊凸度、辊面粗糙度等轧辊参数以及弯辊力、平整张力等工艺参数均不相同，通过针对特定钢种，对两个机架延伸率进行最优化调整分配并独立控制，以发挥两个机架轧辊及平整工艺参数的差异化调节功能，可以有效的对材料的板形、表面质量指标进行改善。而双机架平整机延伸率整体控制模式不能对两个机架的延伸率分配(即轧制压下)进行最优化的调整分配并独立控制，无法针对不同产品进行差异化的延伸率、板形及粗糙度控制，影响产品质量的同时，限制了机组产品多样化的拓展。

发明内容

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种能够对不同产品进行差异化调整的双机架湿平整机延伸率控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种双机架湿平整机延伸率控制方法，采用双机架四辊湿平整机对厚度为0.2～0.4mm，宽度为700～950mm的薄规格退火镀锡(铬)基板卷进行延伸率为1.5±0.2％的平整处理，平整工艺为湿平整，平整液浓度为3±0.5％；所述双机架四辊湿平整机的入口段、中间段和出口段均设置有测速仪，通过测试仪输出至所述双机架四辊湿平整机的两个机架分别独立进行闭环控制，包括如下步骤：

(1)制定不同钢种、厚度和宽度的两个机架延伸率最优分配规则表：

其中，第一延伸率为所述双机架四辊湿平整机中第一机架的延伸率设定值，第二延伸率为所述双机架四辊湿平整机中第二机架的延伸率设定值；

(2)以所述两个机架延伸率最优分配规则表为基础，建立三维坐标模型，所述三维坐标模型的三个轴分别为钢种、厚度和宽度；根据所需生产的钢种、厚度和宽度数据查询所述第一机架和第二机架延伸率设定值；

(3)根据查询到的所述第一机架和第二机架延伸率设定值，按照工艺规则对弯辊力及张力进行调整。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤(1)中，还包括通过测量所述双机架四辊湿平整机的入口段、中间段和出口段的带钢运行速度进行所述第一机架和第二机架延伸率设定值的调整；调整方法为：通过如下公式计算所述第一机架和第二机架延伸率设定值：第一机架延伸率＝(第一机架中间带钢速度-第一机架入口带钢速度)/第一机架入口带钢速度，第二机架延伸率＝(第二机架出口带钢速度-第二机架中间带钢速度)/第二机架中间带钢速度。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤(2)中，还包括如果所需生产的钢种、厚度、宽度不在所述两个机架延伸率最优分配规则表所包含的坐标点，则计算所述第一机架和第二机架延伸率设定值；计算方法如下：

设所需生产的钢种的厚度为x,宽度为y，第一机架的延伸率为F₁(x,y)，第二机架的延伸率为F₂(x,y),设所需生产的钢种的宽度所在宽度区间的下临界点为y₁,上临界点为y₂，所需生产的钢种的厚度所在厚度区间的下临界点为x₁,上临界点为x₂，则根据材料厚度、宽度的分布位置,运用斜率算法分别得到两个机架的延伸率值，其中斜率的计算公式如下：

则延伸率的计算公式为：

F₁(x，y)＝F₁(x₁，y₁)+(F₁(x₂，y₂)-F₁(x₁，y₁))coex*coey；

F₂(x，y)＝F₂(x₁，y₁)+(F₂(x₂，y₂)-F₂(x₁，y₁))coex*coey；

其中，所需生产的钢种的宽度所在宽度区间的下临界点和上临界点指在所述两个机架延伸率最优分配规则表在三维坐标模型中距离所需生产的钢种对应坐标点距离最近的两个点的宽度；所需生产的钢种的厚度所在厚度区间的下临界点和上临界点指在所述两个机架延伸率最优分配规则表在三维坐标模型中距离所需生产的钢种对应坐标点距离最近的两个点的厚度。

本发明提供的双机架湿平整机延伸率控制方法，生产过程中当钢种、厚度和宽度发生变化时，运用延伸率设定值取值计算模型对两个机架的延伸率设定值实时计算调整，达到不同材料生产过程中两个机架延伸率的最优化调整设定，实现了延伸率模型化的自动调整控制，同时根据两个机架延伸率，按现有工艺规则对弯辊力及张力进行实时自动匹配调整。针对不同钢种、不同规格，两个机架轧制压力均在最合理的范围区间内运行，进一步提高延伸率控制的稳定性，有效保证了轧辊的均匀磨损，达到了降低轧辊消耗的目的。在保证延伸率稳定控制的同时，针对不同产品的差异化质量要求，通过两个机架不同的延伸率设定，配合轧辊参数、平整工艺参数的适应性调整运用，实现了对不同产品板形、粗糙度等质量指标的差异化控制。

具体实施方式

实施例

本实施例的双机架湿平整机延伸率控制方法，采用双机架四辊湿平整机对厚度为0.2～0.4mm，宽度为700～950mm的薄规格退火镀锡(铬)基板卷进行延伸率为1.5±0.2％的平整处理，平整工艺为湿平整，平整液浓度为3±0.5％；所述双机架四辊湿平整机的入口段、中间段和出口段均设置有测速仪，通过测试仪输出至所述双机架四辊湿平整机的两个机架分别独立进行闭环控制，包括如下步骤：

(1)制定不同钢种、厚度和宽度的两个机架延伸率最优分配规则表：

其中，第一延伸率为所述双机架四辊湿平整机中第一机架的延伸率设定值，第二延伸率为所述双机架四辊湿平整机中第二机架的延伸率设定值；

(2)以所述两个机架延伸率最优分配规则表为基础，建立三维坐标模型，所述三维坐标模型的三个轴分别为钢种、厚度和宽度；根据所需生产的钢种、厚度和宽度数据查询所述第一机架和第二机架延伸率设定值；

(3)根据查询到的所述第一机架和第二机架延伸率设定值，按照工艺规则对弯辊力及张力进行调整。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤(1)中，还包括通过测量所述双机架四辊湿平整机的入口段、中间段和出口段的带钢运行速度进行所述第一机架和第二机架延伸率设定值的调整；调整方法为：通过如下公式计算所述第一机架和第二机架延伸率设定值：第一机架延伸率＝(第一机架中间带钢速度-第一机架入口带钢速度)/第一机架入口带钢速度，第二机架延伸率＝(第二机架出口带钢速度-第二机架中间带钢速度)/第二机架中间带钢速度。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤(2)中，还包括如果所需生产的钢种、厚度、宽度不在所述两个机架延伸率最优分配规则表所包含的坐标点，则计算所述第一机架和第二机架延伸率设定值；计算方法如下：

设所需生产的钢种的厚度为x,宽度为y，第一机架的延伸率为F₁(x,y)，第二机架的延伸率为F₂(x,y),设所需生产的钢种的宽度所在宽度区间的下临界点为y₁,上临界点为y₂，所需生产的钢种的厚度所在厚度区间的下临界点为x₁,上临界点为x₂，则根据材料厚度、宽度的分布位置,运用斜率算法分别得到两个机架的延伸率值，其中斜率的计算公式如下：

则延伸率的计算公式为：

F₁(x，y)＝F₁(x₁，y₁)+(F₁(x₂，y₂)-F₁(x₁，y₁))coex*coey；

F₂(x，y)＝F₂(x₁，y₁)+(F₂(x₂，y₂)-F₂(x₁，y₁))coex*coey；

其中，所需生产的钢种的宽度所在宽度区间的下临界点和上临界点指在所述两个机架延伸率最优分配规则表在三维坐标模型中距离所需生产的钢种对应坐标点距离最近的两个点的宽度；所需生产的钢种的厚度所在厚度区间的下临界点和上临界点指在所述两个机架延伸率最优分配规则表在三维坐标模型中距离所需生产的钢种对应坐标点距离最近的两个点的厚度。

下面以具体钢种举例。

机组生产厚度为0.3mm、宽度为850mm的MR T-4钢种材料，参照两个机架延伸率最优分配规则表，根据生产材料的钢种MR T-4、厚度0.3mm、宽度850mm从三维坐标中查找两个机架的延伸率设定值，由于材料的钢种、厚度、宽度正好有对应坐标点，则直接取所对应的第一机架延伸率E1为0.95％、第二机架延伸率E2为0.55％。

根据两个机架的延伸率，按现有工艺规则对弯辊力及张力进行自动匹配调整，自动获取到弯辊力为第一机架40％、第二机架35％，张力为机架入口2250kg、机架中间4200kg、机架出口3570kg。

当机组切换到生产厚度为0.25mm，宽度为900mm的MR T-4钢种材料时，参照两个机架延伸率最优分配规则表，控制模型根据生产材料的钢种MR T-4、厚度0.25mm、宽度900mm从三维坐标中无法找到对应的两个机架延伸率设定值，材料的厚度、宽度值落在两个坐标点之间，则通过模型进行计算获得两个机架的延伸率设定值，具体如下：

材料的的宽度为900mm，厚度为0.22mm，设第一机架的延伸率为F₁(0.22，900)，第二机架的延伸率为F₂(0.22，900)，材料所在宽度区间的下临界点为y₁850，上临界点为y₂950，材料所在厚度区间的下临界点为x₁0.2，上临界点为x₂0.3，则根据带钢厚度、宽度的分布位置，运用斜率算法得到延伸率值，其中斜率的计算公式如下：

延伸率的计算公式如下：

F₁(x，y)＝F₁(x₁，y₁)+(F₁(x₂，y₂)-F₁(x₁，y₁))coex*coey＝0.9+(0.94-0.9)*(-0.25)*(-1)＝0.91

F₂(x，y)＝F₂(x₁，y₁)+(F₂(x₂，y₂)-F₂(x₁，y₁))coex*coey＝0.6+(0.56-0.6)*(-0.25)*(-1)＝0.59

则第一机架延伸率设定值0.91％，第二机架延伸率设定值0.59％。由控制模型对两个机架延伸率设定值进行实时调整，达到该材料生产时两机架延伸率的最优化调整设定；

根据两个机架的延伸率，按现有工艺规则对弯辊力及张力进行匹配调整，自动获取到弯辊力为第一机架28％、第二机架27％，张力为机架入口2684kg、机架中间4347kg、机架出口3856kg，自动下发进行控制。

当机组切换到生产厚度为0.38mm，宽度为910mm的MR T-5钢种材料时，参照两个机架延伸率最优分配规则表，控制模型根据生产材料的钢种MR T-5、厚度0.38mm、宽度910mm从三维坐标中无法找到对应的两个机架延伸率设定值，材料的厚度、宽度值落在两个坐标点之间，则通过模型进行计算获得两个机架的延伸率设定值，具体如下：

材料的的宽度为910mm，厚度为0.38mm，设第一机架的延伸率为F₁(0.38，910)，第二机架的延伸率为F₂(0.38，910)，材料所在宽度区间的下临界点为y₁850，上临界点为y₂950，材料所在厚度区间的下临界点为x₁0.3，上临界点为x₂0.4，则根据带钢厚度、宽度的分布位置，运用斜率算法得到延伸率值，其中斜率的计算公式如下：

延伸率的计算公式如下：

F₁(x，y)＝F₁(x₁，y₁)+(F₁(x₂，y₂)-F₁(x₁，y₁))coex*coey＝0.9+(0.82-0.9)*(-4)*(-1.5)＝0.42

F₂(x，y)＝F₂(x₁，y₁)+(F₂(x₂，y₂)-F₂(x₁，y₁))coex*coey＝0.6+(0.68-0.6)*(-4)*(-1.5)＝1.08

则第一机架延伸率设定值0.42％，第二机架延伸率设定值1.08％。由控制模型对两个机架延伸率设定值进行实时调整，达到该材料生产时两机架延伸率的最优化调整设定；

根据两个机架的延伸率，按现有工艺规则对弯辊力及张力进行匹配调整，自动获取到弯辊力为第一机架33％、第二机架31％，张力为机架入口2705kg、机架中间4563kg、机架出口3986kg。

本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种双机架湿平整机延伸率控制方法，其特征在于，采用双机架四辊湿平整机对厚度为0.2～0.4mm，宽度为700～950mm的薄规格退火镀锡基板卷进行延伸率为1.5±0.2％的平整处理，平整工艺为湿平整，平整液浓度为3±0.5％；所述双机架四辊湿平整机的入口段、中间段和出口段均设置有测速仪，包括如下步骤：

(1)制定不同钢种、厚度和宽度的两个机架延伸率最优分配规则表：

其中，第一延伸率为所述双机架四辊湿平整机中第一机架的延伸率设定值，第二延伸率为所述双机架四辊湿平整机中第二机架的延伸率设定值；

(2)以所述两个机架延伸率最优分配规则表为基础，建立三维坐标模型，所述三维坐标模型的三个轴分别为钢种、厚度和宽度；根据所需生产的钢种、厚度和宽度数据查询所述第一机架和第二机架延伸率设定值；

(3)根据查询到的所述第一机架和第二机架延伸率设定值，按照工艺规则对弯辊力及张力进行调整。

2.根据权利要求1所述的双机架湿平整机延伸率控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，还包括通过测量所述双机架四辊湿平整机的入口段、中间段和出口段的带钢运行速度进行所述第一机架和第二机架延伸率设定值的调整；调整方法为：通过如下公式计算所述第一机架和第二机架延伸率设定值：第一机架延伸率＝(第一机架中间带钢速度-第一机架入口带钢速度)/第一机架入口带钢速度，第二机架延伸率＝(第二机架出口带钢速度-第二机架中间带钢速度)/第二机架中间带钢速度。

3.根据权利要求1所述的双机架湿平整机延伸率控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，还包括如果所需生产的钢种、厚度、宽度不在所述两个机架延伸率最优分配规则表所包含的坐标点，则计算所述第一机架和第二机架延伸率设定值；计算方法如下：

设所需生产的钢种的厚度为x,宽度为y，第一机架的延伸率为F₁(x,y)，第二机架的延伸率为F₂(x,y),设所需生产的钢种的宽度所在宽度区间的下临界点为y₁,上临界点为y₂，所需生产的钢种的厚度所在厚度区间的下临界点为x₁,上临界点为x₂，则根据材料厚度、宽度的分布位置,运用斜率算法分别得到两个机架的延伸率值，其中斜率的计算公式如下：

则延伸率的计算公式为：

F₁(x，y)＝F₁(x₁，y₁)+(F₁(x₂，y₂)-F₁(x₁，y₁))coex*coey；

F₂(x，y)＝F₂(x₁，y₁)+(F₂(x₂，y₂)-F₂(x₁，y₁))coex*coey；

其中，所需生产的钢种的宽度所在宽度区间的下临界点和上临界点指在所述两个机架延伸率最优分配规则表在三维坐标模型中距离所需生产的钢种对应坐标点距离最近的两个点的宽度；所需生产的钢种的厚度所在厚度区间的下临界点和上临界点指在所述两个机架延伸率最优分配规则表在三维坐标模型中距离所需生产的钢种对应坐标点距离最近的两个点的厚度。