CN113751510B - 一种带钢的轧制控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带钢的轧制控制方法，包括以下步骤：基于板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇；将所述凸度控制系数γ₃～γ₆分别减小至γ₃’～γ₆’，其中，根据所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’用于确定所述机架F3～F6轧辊的窜辊范围；分别根据凸度控制系数γ₁、γ₂、γ₃’～γ₆’、γ₇完成宽度≥1450mm、厚度≤2.0mm的带钢轧制。本发明的轧制方法消除了宽幅薄板带钢轧制过程凸度过小造成的浪形缺陷问题的发生，提升了宽幅薄板带钢的轧制质量；同时扩大窜辊范围避免窜辊局部磨损，提高机架轧辊的使用寿命，降低了带钢轧制的生产成本。

Description

一种带钢的轧制控制方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金生产制造领域，涉及一种带钢的轧制控制方法，应用于CSP热轧产线宽幅薄板带钢(宽度≥1450mm，厚度≤2.0mm)的精轧控制。

背景技术

CSP(CompactStripProduction紧凑式热带生产工艺)产线的定义为实际成品厚度0.8～12.7mm、宽度900～1600mm热轧产品总称，主要工艺过程如下：脱硫→转炉→吹氩→LF炉→连铸→均热炉→精轧→层冷冷却→卷取→平整。CSP产线生产的宽幅薄板带钢宽度≥1450mm、实际成品厚度≤2.0mm。

CSP产线生产的宽幅薄板带钢品种主要包括Q235、Q345、Q355以及WYS500-750级别的高强钢，主要产品宽度规格1500mm、厚度规格1.2～2.0mm，生产过程中发现，轧制过程中实际凸度值偏小(≤38.5u)，无法达到产品目标50μm的要求，小凸度造成的浪形缺陷无法满足交货要求，且卷形无法保证。

热轧宽薄板出现小凸度后，首先无法满足交货要求，其次轧制过程中极易出现局部高点超标和浪形缺陷的情况，并伴随着带钢浪形缺陷的出现，对于热轧卷的卷形控制难度极大。出现缺陷后热轧原卷无法直接外发交货，需要平整才能发给用户，由于宽薄带材在平整过程中的压缩比限制，小凸度的问题几乎无法解决，造成的浪形缺陷的平整效率极低。

因此，需要提出一套适用于CSP产线中热连轧宽幅薄板带钢控制工艺，以解决宽薄带材小凸度及伴随着带钢浪形缺陷的问题。

发明内容

本发明的一种带钢的轧制控制方法，解决了宽薄带材小凸度及伴随着带钢浪形缺陷的问题。

本发明实施例提供了一种带钢的轧制控制方法，包括以下步骤：

基于板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇；

将所述凸度控制系数γ₃～γ₆分别减小至γ₃’～γ₆’，其中，根据所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’用于确定所述机架F3～F6轧辊的窜辊范围；

分别根据凸度控制系数γ₁、γ₂、γ₃’～γ₆’、γ₇完成宽度≥1450mm、厚度≤2.0mm的带钢轧制。

在一种可能的实施例中，所述根据板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇之前，还包括：

基于所述机架F1～F7轧制第一块带钢，测量所述第一块带钢多个位置的凸度得到多个凸度值；

将所述多个凸度值验算后，修正所述自学习库。

在一种可能的实施例中，所述将所述多个凸度值验算后，修正所述自学习库，包括：

通过所述多个凸度值拟合计算所述第一块带钢对应的第一断面形状，通过所述第一块带钢的目标凸度值拟合计算对应的第二断面形状；

所述第一断面形状与所述第二断面形状进行对比，找出并剔除所述多个凸度值中的异常数据，其中，所述异常数据包括所述目标凸度值50％～150％范围以外的凸度值；

利用剔除所述异常数据后的凸度值修正自学习库。

在一种可能的实施例中，所述机架F3～F6的窜辊范围为50～80mm。

在一种可能的实施例中，所述方法还包括：所述机架F3～F6的窜辊范围通过对应的所述机架F3～F6入口轧件比例凸度与出口轧件比例凸度之差δ进行验证，δ＝C_in/h_in-C_out/h_out，

h_in为所述机架F3～F6各机架的入口厚度，

h_out为所述机架F3～F6各机架对应的出口厚度，

C_in为所述机架F3～F6各机架对应的入口凸度，

C_out为所述机架F3～F6各机架对应的出口凸度。

在一种可能的实施例中，所述通过对应的所述机架F3～F6入口轧件比例凸度与出口轧件比例凸度之差δ进行验证，具体包括：

判断δ是否满足平坦度判别式：-βK<δ<αK，

α为带钢产生边浪的临界参数，

β为带钢产生中浪的临界参数，

阈值K＝(hc/Bw)^γ、hc为带钢中部厚度、Bw为带钢宽度、γ为γ₃’～γ₆’；

若δ满足平坦度判别式，所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’对应的所述机架F3～F6的窜辊范围有效；

若δ不满足平坦度判别式，所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’对应的所述机架F3～F6的窜辊范围无效，重新确定所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’。

在一种可能的实施例中，所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’小于1.96。

在一种可能的实施例中，所述方法还包括：

所述带钢的成品凸度值C40控制在50μm≤C40≤60μm。

在一种可能的实施例中，所述带钢的成品厚度为1.4mm～1.6mm时，所述机架F1～F7中各机架轧辊轧制吨位按F1≤3800t，F2～F4≤2500t，F5～F7≤1200t控制。

在一种可能的实施例中，所述带钢的成品厚度为1.6mm～2.0mm时，所述机架F1～F7中各机架轧辊轧制吨位按F1≤4500t，F2～F4≤3000t，F5～F7≤1500t控制

本发明提供的一种带钢的轧制控制方法与现有技术相比，具有以下优点：

1.本发明的轧制控制方法通过板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇，将所述凸度控制系数γ₃～γ₆分别减小至γ₃’～γ₆’，根据所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’用于确定机架F3～F6的窜辊范围，扩大了机架F3～F6的窜辊范围，避免机架F3～F6的窜辊窜动范围过小或死窜而导致进入平坦死区造成带钢浪形缺陷，进而消除宽幅薄板带钢轧制过程凸度过小造成的浪形缺陷问题的发生，提升了宽幅薄板带钢的轧制质量；同时扩大窜辊范围避免窜辊局部磨损，提高机架轧辊的使用寿命，降低了带钢轧制的生产成本。

2.适用性好，该轧制控制方法适用于所有CSP产线热轧宽薄规带钢轧制控制，轧制控制方法在实施过程中不需要进行设备硬件改造，可直接应用于现有设备使用，简便易行、易于操作、实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，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说明书的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种带钢的轧制控制方法的流程图；

图2为CSP热轧产线的设备布置示意图；

图3为原轧制控制方法的轧辊实测磨损曲线图；

图4为原轧制控制方法轧辊的窜辊范围曲线图；

图5为原轧制控制方法的平坦度(shohet)设定区域的示意图；

图6为本发明实施例轧制控制方法的平坦度(shohet)设定区域的示意图；

图7-1为原γ值目标凸度与机架F7出口计算凸度的差值统计图；

图7-2为新γ值目标凸度与机架F7出口计算凸度的差值统计图；

图8-1为原γ值目标凸度与实际测量首点凸度的差值统计图；

图8-2为新γ值目标凸度与实际测量首点凸度的差值统计图；

图9-1为原γ值来料凸度计算值统计图；

图9-2为新γ值来料凸度计算值统计图；

图10-1为原γ值机架F3～F4窜弯辊的配置统计图；

图10-2为原γ值机架F3～F4窜弯辊的配置统计图；

图10-3为新γ值机架F3～F4窜弯辊的配置统计图；

图10-4为新γ值机架F3～F4窜弯辊的配置统计图；

图10-5为原γ值机架F5～F7窜弯辊的配置统计图；

图10-6为原γ值机架F5～F7窜弯辊的配置统计图；

图10-7为新γ值机架F5～F7窜弯辊的配置统计图；

图10-8为新γ值机架F5～F7窜弯辊的配置统计图；

图11为新γ值机架F7的计算凸度值和目标凸度值的统计图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，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，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

请参见图1，图1为本发明实施例提供了一种带钢的轧制控制方法的流程图，包括以下步骤：

S11.基于板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇；

S12.将所述凸度控制系数γ₃～γ₆分别减小至γ₃’～γ₆’，其中，根据所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’用于确定所述机架F3～F6轧辊的窜辊范围；

S13.分别根据凸度控制系数γ₁、γ₂、γ₃’～γ₆’、γ₇完成宽度≥1450mm、厚度≤2.0mm的带钢轧制。

具体的，请参见图2，图2为CSP热轧产线的设备布置示意图，CSP热轧产线包括依带钢生产次序依次布置的铸机1、加热炉2、精轧机组3和收卷机4，其中，铸机1、加热炉2、收卷机4的数量分别为两个，精轧机组3包括机架F1～F7。

可以理解，板坯凸度控制模型集成于CSP热轧产线的控制系统中，机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇，由自学习库的数据进行选取进行板坯凸度控制。在板坯凸度控制阶段，板坯凸度按板坯厚度的0.1％输入凸度控制模型，作为首块带钢窜辊位置的计算基础，板坯凸度是控制带钢成品凸度控制重要依据，根据板坯凸度与成品目标凸度的差值，可以得到本次轧制所需要的凸度控制量，再合理的分配至各机架，本领域技术人员可以理解，根据等比例凸度原则分配至各机架所需要的凸度控制量，即保证平坦度的同时放大各机架的凸度调控能力。在保证宽幅薄板带钢轧制成品凸度满足目标要求的同时，确定机架F3～F6的窜辊范围，使带钢轧制的平坦度受控。

需要说明的是，板坯凸度直接影响着前段机架窜辊位置的设定，不稳定的板坯凸度控制(过大或过小)可直接导致窜辊位置处于正、负极限位置，而失去了窜辊调控能力。之所以控制板坯凸度，是因为板坯凸度控制模型在设定各机架窜辊位置的基础是板坯凸度和产品目标凸度，而产品实测凸度的波动会引起板坯凸度控制模型对板坯凸度的自学习调整，不稳定的产品凸度状态、目标凸度无法命中均会导致板坯凸度控制能力的失衡，进而影响机架窜辊位置的设定。

CSP热轧产线热轧机组选用的轧辊(工作辊)为CVC辊形，带钢断面形状的控制主要由轧辊辊缝形状控制(某窜辊位置下对应的辊形所构造的辊缝形状和轧辊弹跳、弯辊力作用下的轧辊形变作用下，所形成的带钢截面形状)，控制上选用板坯凸度控制模型(或称凸度控制与平直度控制模型)，基于CVC辊形磨损特性(轧辊边部辊形磨损大，边降较普通辊形轧辊严重)，窜辊范围会根据边部磨损量所造成的带钢实际成品凸度与实测平坦度计算的变化，判定当前带钢平坦度是否在目标控制范围以内，逐步调整、收敛直至轧辊停止窜动。所以CSP热轧产线在轧制宽幅薄板带钢时，工作辊的窜动幅度小、轧辊不均匀磨损严重。具体请参见图3，图3为原轧制控制方法的轧辊实测磨损曲线图，原轧制控制方法的轧辊传动侧5和轧辊操作侧6非对称磨损严重。实测带钢平坦度超目标范围后导致进入计算死区的速度加快，窜辊范围将被限制至某个固定位置。请参见图4，图4为原轧制控制方法轧辊的窜辊范围曲线图，其中，横坐标为带钢数量，纵坐标为窜辊位置，随着轧制过程的进行平坦度计算超过极限值窜辊失效，导致窜辊无法移动，CVC辊形对于带钢凸度的控制能力也被限制，失去窜辊对带钢的凸度调节后，仅靠弯辊力的干预程序不足以满足带钢凸度变化的调整，出现带钢实际控制凸度过小，导致局部高点和浪形的产生的情况。

基于数据分析，如图5所示，原轧制控制方法CSP热轧产线机架F3～F7存在过早进入平坦设定死区的情况，一旦进入后窜辊位置及弯辊力的设定可调范围就会消失，考虑到机架F6～F7需要稳定带钢平坦度的控制，为此如何合理可靠的延缓机架F3～F5过早的进入平坦设定死区是解决死窜的有效办法。如图6所示，通过对板坯凸度控制模型控制方式的分析，利用板坯凸度控制模型中的宽度、厚度的线性区分原则，改造了宽度组类，能更适应带材轧制的范围，并根据宽度与厚度之间的相关性算法，开发了新的厚度区间范围内的平直度限制值。本领域技术人员可以理解，相关性算法是对应厚度宽度区间的线性方程，选用该线性方程中x、y坐标，对应的平坦度控制函数为z坐标，对厚度、宽度区间细分，求出不同的z坐标函数，然后根据得到的z坐标函数再修正平坦值得适用区间，目的是放大工作辊的窜动区间。实现了轧制宽薄品种中的平直度可调整范围的增加，有利于窜、弯辊的配置范围增大，减小机架F3～F6的凸度控制系数，CSP产线轧制宽幅薄板带钢时，F3～F5机架的实际的平坦区调控范围明显增大，机架窜辊、弯辊力的调节能力及范围明显提升，有利于宽幅薄板带钢凸度及浪形的控制。

本实施例减小机架F3～F6的凸度控制系数至γ₃’～γ₆’，根据凸度控制系数γ₃’～γ₆’确定机架F3～F6轧辊的窜辊范围，可以有效扩大机架F3～F6轧辊的窜辊范围，适当放大的标准是基于的各机架控制权重，取决于连轧过程的等效凸度对应关系，及轧制宽幅薄板带钢各机架等效凸度的实际窜辊范围以及已有的可调区间的大小。机架F1～F2不论是轧辊直径还是电机扭矩都远远大于其它机架，主要偏重传统热轧所说的粗轧开坯，轧制压缩比，能快速的让坯料轧制后的带钢凸度减少，因其出口厚度较大，所以对于平坦度的控制要求较低；机架F3～F6设计作为中部的机架，其功能区域可以视为对带钢的凸度、平坦度的一个平衡过程，具有凸度、平坦度调节相等的能力；F7作为出口机架其轧制压缩比最小，是成品的最后一个轧制道次，其主要的调节能力偏向于平坦度的控制。因此针对F3～F6机架放大凸度控制能力，使控制逻辑在确保产品凸度合格的情况下，消除带钢浪形缺陷。

具体的，以轧制目标宽度1500mm、厚度2.0mm的宽幅薄板带钢为例，选取的凸度控制系数如表1所示，机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇为1.96，将凸度控制系数γ₃～γ₆分别减小至γ₃’～γ₆’，γ₃’～γ₆’的值分别为1.75、1.71、1.69、1.87，为进一步对比本实施例的技术效果，各机架根据原γ值和新γ值完成带钢轧制。

表1：

轧制结果可参见表2和表3，表2为采用原γ值轧制目标厚度2.0mm的平坦度计算值，表3为采用本实施例的新γ值轧制目标厚度2.0mm的平坦度计算值。

表2：

表3：

由表2、表3对比发现，采用新γ值(γ₃’～γ₆’)轧辊窜辊可调节范围较为富余，窜辊可调节范围表示轧辊窜辊还有余量，未达到该机架的凸度控制能力上线，凸度值(C40)列是最终呈现的结果，同规格同钢种轧制改进后的凸度控制能力明显提升，且成品平坦度不受影响。

在一种可能的实施例中，根据板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇之前，还包括：

S10-1.基于机架F1～F7轧制第一块带钢，测量第一块带钢多个位置的凸度得到多个凸度值；

S10-2.将多个凸度值验算后，修正自学习库。

其中，凸度值通过安装凸度仪设置检测点检测获取，检测点以带钢横向间隔2mm设置为多个。通过对凸度值的验算，对检测获取的不合理凸度值进行剔除，防止对自学习库造成污染，导致板坯凸度控制模型计算偏差。

在一种可能的实施例中，将所述多个凸度值验算后，修正所述自学习库，包括：

S10-2-1.通过多个凸度值拟合计算第一块带钢对应的第一断面形状，通过第一块带钢的目标凸度值拟合计算对应的第二断面形状；

S10-2-2.第一断面形状与第二断面形状进行对比，找出并剔除多个凸度值中的异常数据，其中，所述异常数据包括目标凸度值50％～150％范围以外的凸度值；

利用剔除异常数据后的凸度值修正自学习库。

通过拟合计算后对比第一断面形状和所述第二断面形状，可以避免因检测干扰和凸度仪本身故障原因造成的检测值错误，异常数据采集所导致的模型计算偏差。

在一种可能的实施例中，机架F3～F6的窜辊范围为50～80mm。

机架F3～F6的窜辊在该范围内进行移动轧制带钢，消除了宽幅薄板带钢轧制过程凸度过小造成的浪形缺陷问题的发生，提升了宽幅薄板带钢的轧制质量；同时扩大窜辊范围避免窜辊局部磨损。

在一种可能的实施例中，控制方法还包括：机架F3～F6的窜辊范围通过对应的所述机架F3～F6入口轧件比例凸度与出口轧件比例凸度之差δ进行验证，δ＝C_in/h_in-C_out/h_out，

h_in为机架F3～F6各机架的入口厚度，

h_out为机架F3～F6各机架对应的出口厚度，

C_in为机架F3～F6各机架对应的入口凸度，

C_out为机架F3～F6各机架对应的出口凸度。

其中，根据凸度值与厚度的对应关系，(C_in/C_out)/(h_in/h_out)＝1.0。

在一种可能的实施例中，通过对应的机架F3～F6入口轧件比例凸度与出口轧件比例凸度之差δ进行验证，具体包括：

判断δ是否满足平坦度判别式：-βK<δ<αK，

α为带钢产生边浪的临界参数，

β为带钢产生中浪的临界参数，

阈值K＝(hc/Bw)^γ、hc为带钢中部厚度、Bw为带钢宽度、γ为γ₃’～γ₆’；

若δ满足平坦度判别式，凸度控制系数γ₃’～γ₆’对应的所述机架F3～F6的窜辊范围有效；

若δ不满足平坦度判别式，所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’对应的所述机架F3～F6的窜辊范围无效，重新确定所述凸度控制系数γ₃’～γ₆’。

作为衡量带钢板形的两个最主要的指标，凸度与平坦度不是孤立的两个方面，它们相互依存，相互转化，共同决定了带钢的板形质量。带钢平坦度良好的必要条件是带钢在轧制前后比例凸度保持恒定，即轧制道次下的入、出口凸度比值等于入、出口厚度比值，在热轧生产中尤其是粗轧及精轧机组的上游机架，带钢厚度大，金属在轧制过程中很容易发生横向流动，因此比例凸度可以在一定范围内波动而平坦度也可以保持良好，通常情况α＝40、β＝80。

当出口与入口比例凸度的变化δ>αK时，将出现中浪；当δ<-βK时，将出现边浪；当δ满足平坦度判别式时，将不会出现外观可见的浪形，范围内的δ值是可调范围。凸度控制系数的γ值可以人为调整(α和β值同样可以调整)，用实验结果验证修正数据的可行性，这个过程是个赋值验证、结果导向，放大的目的是在确保成品平坦度可控的情况下扩大窜辊的凸度控制能力，可以根据产线实际状态的好坏改变，例如CPS产线七个机架F1～F7，轧制宽幅薄板主要问题在凸度制造能力不够，生产数据分析主要原因是四个机架F3～F6的平坦度计算达上限，导致的主要结果是窜辊能力的丧失，及可调范围为0，通过对这四个机架的γ值减小修正，实现了四个机架的平坦区间的放大，窜辊能力提升，结果就是实际成品机架的凸度变大，且成品平坦度满足要求。

在一种可能的实施例中，凸度控制系数γ₃’～γ₆’小于1.96。

在一种可能的实施例中，控制方法还包括：

带钢的成品凸度值C40控制在50μm≤C40≤60μm。

本发明实施例控制带钢成品凸度，是基于用户的实际使用状态和产线凸度控制能力的调控范围所确定的，宽幅薄板属于产线的极端轧制品种，轧制负荷大、速度快，配套的辊形及控制模型均处于极限状态，确定最优的凸度控制范围对于产线稳定生产和提升产品质量意义重大。

通过对实际使用工序产线的生产实际需求，结合CSP产线实际板形控制能力的数据分析，宽幅薄板带钢成品凸度控制在50μm≤C40≤60μm是满足产品加工要求的最优区间，利于用户的再加工和产线生产的稳定性。

需要进一步说明的是，成品凸度值控制在上述区间内是结合轧辊换辊周期确定的最优凸度控制范围，50μm的下限值确保产品满足交货要求，60μm的上线既能满足带钢加工使用的需求，同时对于CSP产线的轧辊消耗最有利，轧辊的磨损状态直接影响着带钢的生产质量，频换的换辊虽然能缓解产品质量缺陷的发生时间，但随之而来的是经济效益的较大损失。根据不同轧制条件下科学的换辊周期设定，能最大程度的保障产品质量的同时，提高轧辊使用效率，节约成本、提升劳动效率。可以理解，科学的换辊周期设定是最大限度的发挥轧辊利用率，同时保证产品质量受控，这里列举的某个规格宽薄材轧制的换辊范围，其依据是仿真验算和轧辊下机检查相结合，机架F1轧辊工作吨位达到3800t后，其轧辊的辊形基本丧失，弯辊力所提供的辊缝形状补偿已经无法满足控制的要求，其窜辊可调范围消失，“箱型”磨损对于的产品边部陡降缺陷的形成已无法避免了。其中，机架F2～F7同样如此。

本发明实施例控制精轧换辊周期，是基于对轧辊磨损状态的研究下，以不丧失凸度控制能力为前提，最大限度的提高轧辊的利用率，从而提高经济效率节约成本。确定后的换辊工艺执行要求：

在一种可能的实施例中，带钢的成品厚度为1.4mm～1.6mm时，机架F1～F7中各机架轧辊轧制吨位按F1≤3800t，F2～F4≤2500t，F5～F7≤1200t控制。

在一种可能的实施例中，带钢的成品厚度为1.6mm～2.0mm时，所述机架F1～F7中各机架轧辊轧制吨位按F1≤4500t，F2～F4≤3000t，F5～F7≤1500t控制。

其中，根据不同的轧制厚度采用不同的轧制吨位，可以延长轧辊的使用时长，1t＝10KN。

为进一步说明本发明实施例的技术效果，将从以下几个方面对比修改前后宽幅薄板轧制过程中的凸度控制能力。

板坯凸度控制模型按表1的原γ值和新γ值轧制宽幅薄板带钢进行数据对比。对比分别选取了修正前后两次宽幅薄板轧制，钢种为Q235B，宽度1500mm，厚度1.4-3.0mm区间，修改前样本量182块带钢，4生产批次，其中≤2.0mm厚度薄材86块，修改后样本量144块，3个生产批次，其中≤2.0mm厚度薄材76块，取样数据条件类似可比性高。

如图7-1、7-2所示，横坐标为带钢数量(块)，纵坐标为凸度差值(μm)，目标凸度与机架F7出口计算凸度的差值统计关系可以看出，轧制的宽薄材时候存在计算偏大或偏小的情况，通过对γ值修正前后的数据比较可以发现，原γ值的目标凸度值明显大于机架F7出口计算凸度值，说明计算出口凸度值偏小，也就是通常意义的计算不达标。

如图8-1、8-2所示，横坐标为带钢数量(块)，纵坐标为凸度差值(μm)，目标凸度值与实际测量首点凸度值(首点凸度值为带钢头部8m内被仪表检测的第一个截面的凸度值)的比较，能直接反应产品实物凸度值时候达标，或者偏差大小，本发明实施例的控制方法投用前后的数据可以明显发现，投用前实际凸度值较目标凸度值明显偏小，且平均偏差＞20μm，投用后目标凸度值与实测凸度值之间的差值均值≤0，这说明目前在优化后的情况下，产品实际凸度值有所提升。

通过以上对比可以得出本发明实施例的技术效果：凸度值控制能力提升明显，宽幅薄板轧制无小凸度、浪形缺陷发生。

如图9-1、9-2所示，前后来料凸度计算值对比，来料凸度值的大小，直接反应出板坯凸度控制模型对于实际产品凸度偏差的趋势，采用原γ值轧制来料凸度计算值偏小，板坯凸度控制模型认为在目前窜弯辊的控制条件下，实际凸度明显小于目标凸度，因此板坯凸度控制模型会不断降低来料凸度的计算值，以降低实际凸度过小对窜弯辊策略造成的影响。采用新γ值轧制，由于实际产品凸度的提升，来料凸度降低的程度及趋势都有所缓解。

通过以上对比可以得出本发明实施例的技术效果：凸度控制能力提升明显，宽薄轧制无小凸度、浪形缺陷发生。

如图10-1～10-8所示，图10-1、10-3、10-5、10-7横坐标是轧制带钢的数量(块)，纵坐标是窜辊量(mm)；图10-2、10-4、10-6、10-8横坐标是轧制带钢的数量(块)，纵坐标是弯辊力(KN)。机架F3～F7的轧辊包括弯辊(CVC)和窜辊(Bend)，通过弯辊和窜辊配置分析对比，采用原γ值和新γ值轧制机架F3～F7弯辊和窜辊配置情况来看，采用新γ值轧制窜辊区间向负偏移，凸度控制能力提升，同时对于弯辊力设定计算的影响也是积极的，弯辊力设定可跟随窜辊的循环进行改变，说明弯辊力的控制能力同样也得到了释放。

通过以上对比可以得出本发明实施例的技术效果：凸度控制能力提升明显，宽薄轧制无小凸度、浪形缺陷发生。

选取某日CPS产线的双线宽薄材(Q235B，2.75mm～1.4mm×1500mm)，具体轧制规格如表4：

目标厚度mm	块数	目标厚度mm	块数
				1.41	41	1.82	53
1.51	41	1.87	21
				1.62	2	2.02	55
1.72	6	3.03	10

计算凸度和实际凸度情况，其中，如图11所示，图中横坐标为轧制带钢的数量(块)，纵坐标为凸度值(mm)。

轧制1.41mm规格机架F7的计算凸度值和目标凸度值的统计结果可以发现：

1.轧制1.41mm时带钢计算凸度经PCFC模型调整后均能达到目标值。

2.轧制1.41mm时操作人员将目标凸度修改为70μm，计算凸度值仍能达到68μm，表明板坯凸度控制模型仍有调整余量。

此外，本浇次共四个换辊周期，这四个换辊周期轧制末期带钢断面和高点情况如下：

卷号04065399(1.41mm×1500mm，轧制吨位560吨，轧制公里数27Km)，凸度值40μm～45μm，传动侧高点10μm，其中，高点(或称“局部高点”)是指定凸度大小下的标准凸度形状曲线以外的，大于标准曲线值的凸起点。

卷号04065422(1.41mm*1500mm，轧制吨位1200吨，轧制公里数60Km)，凸度值45μm～50μm，传动侧高点15μm。

卷号04065451(1.41mm*1500mm，轧制吨位576吨，轧制公里数26.8Km)，凸度值40μm，传动侧高点5μm。

卷号04065478(1.41mm*1500mm，轧制吨位1275吨，轧制公里数68Km)，凸度值40μm～45μm左右，传动侧高点10μm

卷号04065536(1.41mm*1500mm，轧制吨位900吨，轧制公里数40Km)，凸度值45μm～50μm左右，传动侧高点5μm。

卷号04065574(1.41mm*1500mm，轧制吨位570吨，轧制公里数27Km)，凸度50μm～58μm，传动侧高点3μm。

通过上述结果可以随着带钢实际凸度的增大，两侧的高点改善比较明显，在轧辊轧制末期时传动侧高点控制在10μm以内，整个轧制过程宽薄材凸度控制负荷交货范围，无浪形异常卷产生。

综上所述，本发明实施例至少具有如下有益效果：

1.避免机架F3～F6的窜辊窜动范围过小或死窜而导致进入平坦死区造成带钢浪形缺陷，进而消除宽幅薄板带钢轧制过程凸度过小造成的浪形缺陷问题的发生，提升了宽幅薄板带钢的轧制质量；同时扩大窜辊范围避免窜辊局部磨损，提高机架轧辊的使用寿命，降低了带钢轧制的生产成本。

2.适用性好，该轧制控制方法适用于所有CSP产线热轧宽薄规带钢轧制控制，轧制控制方法在实施过程中不需要进行设备硬件改造，可直接应用于现有设备使用，简便易行、易于操作、实用性强。

3.CSP产线宽幅薄板带钢由原凸度平均命中率89.59％，提升至改进后的99.01％，平坦度平均命中率由94.49％提升至96.79％，其中改进和宽幅薄板带钢计算凸度±5um命中率≥99.5％；机架F5～F7单个换股周期≥1100吨/次；实际凸度控制能力≥60um，消除宽幅薄板带钢小凸度缺陷，减少了废品的发生量，并且提高了产线作业效率，单个换辊周期轧制量明显提升。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种带钢的轧制控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇；

将所述凸度控制系数γ₃～γ₆分别减小至γ₃ ^’～γ₆ ^’，其中，根据所述凸度控制系数γ₃ ^’～γ₆ ^’用于确定所述机架F3～F6轧辊的窜辊范围；

分别根据凸度控制系数γ₁、γ₂、γ₃ ^’～γ₆ ^’、γ₇完成宽度≥1450mm、厚度≤2.0mm的带钢轧制；所述凸度控制系数γ₃ ^’～γ₆ ^’小于1.96。

2.根据权利要求1所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述基于板坯凸度控制模型的自学习库确定CSP热轧产线机架F1～F7中各机架的凸度控制系数γ₁～γ₇之前，还包括：

基于所述机架F1～F7轧制第一块带钢，测量所述第一块带钢多个位置的凸度得到多个凸度值；

将所述多个凸度值验算后，修正所述自学习库。

3.根据权利要求2所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述将所述多个凸度值验算后，修正所述自学习库，包括：

通过所述多个凸度值拟合计算所述第一块带钢对应的第一断面形状，通过所述第一块带钢的目标凸度值拟合计算对应的第二断面形状；

所述第一断面形状与所述第二断面形状进行对比，找出并剔除所述多个凸度值中的异常数据，其中，所述异常数据包括所述目标凸度值50%～150%范围以外的凸度值；

利用剔除所述异常数据后的凸度值修正自学习库。

4.根据权利要求1所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述机架F3～F6的窜辊范围为50～80mm。

5.根据权利要求1所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述方法还包括：所述机架F3～F6的窜辊范围通过对应的所述机架F3～F6入口轧件比例凸度与出口轧件比例凸度之差δ进行验证，δ=C_in/h_in-C_out/h_out，

h_in为所述机架F3～F6各机架的入口厚度，

h_out为所述机架F3～F6各机架对应的出口厚度，

C_in为所述机架F3～F6各机架对应的入口凸度，

C_out为所述机架F3～F6各机架对应的出口凸度。

6.根据权利要求5所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述通过对应的所述机架F3～F6入口轧件比例凸度与出口轧件比例凸度之差δ进行验证，具体包括：

判断δ是否满足平坦度判别式：-βK<δ<αK，

α为带钢产生边浪的临界参数，

β为带钢产生中浪的临界参数，

阈值K=(hc/Bw)^γ、hc为带钢中部厚度、Bw为带钢宽度、γ为γ₃ ^’～γ₆ ^’；

若δ满足平坦度判别式，所述凸度控制系数γ₃ ^’～γ₆ ^’对应的所述机架F3～F6的窜辊范围有效；

若δ不满足平坦度判别式，所述凸度控制系数γ₃ ^’～γ₆ ^’对应的所述机架F3～F6的窜辊范围无效，重新确定所述凸度控制系数γ₃ ^’～γ₆ ^’。

7.根据权利要求1所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述带钢的成品凸度值C40控制在50μm≤C40≤60μm。

8.根据权利要求1所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述带钢的成品厚度为1.4mm～1.6mm时，所述机架F1～F7中各机架轧辊轧制吨位按F1≤3800t，F2～F4≤2500t，F5～F7≤1200t控制。

9.根据权利要求1所述的带钢的轧制控制方法，其特征在于，所述带钢的成品厚度为1.6mm～2.0mm时，所述机架F1～F7中各机架轧辊轧制吨位按F1≤4500t，F2～F4≤3000t，F5～F7≤1500t控制。

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