CN113953478B - 一种改善薄带钢边部轮廓的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于薄带连铸领域，涉及热轧薄带钢板形控制技术，具体涉及改善连铸薄带钢边部轮廓的方法。本发明通过在浇铸过程中实时调整薄带钢的连铸速度，达到改善连铸薄带钢边部板形轮廓的目的。根据本发明的改善薄带钢边部轮廓的方法，通过检测薄带钢连铸过程中边部板形轮廓、次边部板形轮廓和带钢中心区域板形轮廓，并将三个区域的板形轮廓的散点值的极值与连铸速度建立数学模型。本发明将该数学模型应用于薄带钢连铸过程中的连铸速度控制，实现实时的连铸速度响应，通过调整连铸速度来提高连铸薄带钢的整体板形轮廓，改善薄带钢的边部轮廓，从而解决连铸薄带钢边部厚度偏厚和薄带钢钢卷边部鼓包的问题。
Description
技术领域
本发明涉及热轧薄带钢板形控制技术领域，尤其涉及一种改善连铸薄带钢边部轮廓的生产控制方法。
背景技术
双辊薄带连铸工艺是将液态钢水经过布流水口进入一对相向旋转的铸辊形成的熔池中，钢水与温度较低的铸辊表面接触，形成固态坯壳，随着铸辊旋转导出铸辊表面，形成连续铸带。薄带钢铸带的边部与铸辊边部、熔池侧封区域接触，其所在区域的应力场、温度场、流场与中心区域存在较大差异，带钢边部区域的板形轮廓控制极为困难。
连铸薄带钢的边部板形轮廓对连续生产的稳定性和最终产品质量有密切关联。在实际生产过程中，连铸薄带钢的板形轮廓极易出现边部厚度偏厚的现象，薄带钢铸带偏厚，在后续的热轧过程中，轧机难以压下，边部区域易出现边浪，后续经过卷取机卷取，钢卷边部鼓包，严重影响薄带钢的产品质量。
现有的技术下，解决带钢边部轮廓偏厚，主要涉及的是热轧轧制过程的技术控制。中国专利文献201710274085.0公开了一种用于带钢轧制的对数螺旋线辊型，将热轧工作辊曲线采用具有等角特征的对数螺旋线，降低板带在宽度方向的边部厚度偏厚缺陷。中国专利文献201910094096.5公开了一种改善硅钢边部轮廓的横向润滑能力分布方法，通过喷嘴参数模拟出带钢宽度方向整体润滑能力分布曲线，收集轧辊边部磨损数据，获得轧辊的边部磨损分布曲线，对喷嘴参数进行调整，使带钢宽度方向整体润滑能力分布曲线与边部磨损分布曲线走势符合，解决轧辊磨损不均匀，从而解决带钢边部偏厚。现有的技术未涉及对热轧来料的板形轮廓的控制，均已热轧为模型来改善带钢边部板形轮廓。
现有技术目前还无法解决薄带钢铸带边部板形轮廓存在的问题。换言之，改善薄带钢连铸过程中的边部板形轮廓仍是现有技术的空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善薄带钢边部轮廓的生产控制方法，通过对比边部板形轮廓，次边部板形轮廓和带钢中心区域的板形轮廓，并建立连铸速度相应模型，改善连铸薄带钢边部厚度偏厚，降低热轧轧制边部浪形，提高薄带钢钢卷卷形。
本发明的目的通过下述技术方案来实现。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，包括如下步骤：
通过厚度测量设备确定薄带钢浇铸过程中带钢宽度方向的位置，并测量出每个位置处的厚度；
收集连铸薄带钢的边部板形轮廓的散点值和次边部板形轮廓的散点值，同时收集连铸薄带钢的宽度中心区域板形轮廓的散点值；
通过所述散点值确定边部板形轮廓的散点值的极值、次边部板形轮廓的散点值的极值、宽度中心区域板形轮廓的散点值的极值；
根据边部板形轮廓的散点值的极值、次边部板形轮廓的散点值的极值与宽度中心区域板形轮廓的散点值的极值之间的差别，按照如下公式调整薄带钢的连铸速度：
其中，v为调整后的连铸速度，v0为调整前的连铸速度，h1为边部板形轮廓的散点值的极值，h2为次边部板形轮廓的散点值的极值，h为宽度中心区域板形轮廓的散点值的极值，a为厚度偏差经验参数，a的取值范围为小于20。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，板形轮廓的散点值的取值间距小于10mm。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，边部板形轮廓的散点值的取值区间为L1±B1，其中L1为距离带钢边部的距离，L1的取值范围为20-60mm。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，B1为边部板形轮廓的散点值的取值的宽度范围，B1的取值为5-30mm。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，次边部板形轮廓的散点值的取值区间为L2±B2，其中L2为距离带钢边部的距离，L2的取值范围为80-120mm。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，B2为次边部板形轮廓的散点值的取值的宽度范围，B2的取值为10-20mm。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，带钢宽度中心区域的板形轮廓的散点值的取值区间为L3±B3，其中L3的取值为带钢宽度的二分之一。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，B3为宽度中心区域板形轮廓的散点值的取值的宽度范围，B3的取值为20-40mm。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，所述厚度测量设备是厚度测量仪。
根据本发明的改善薄带钢的边部轮廓的方法，优选地，根据所述方法实时调整连铸速度后，所生产的薄带钢边部板形轮廓平滑，经过卷取后的薄带钢钢卷边部平整无鼓包。
有益技术效果
本发明充分考虑薄带钢生产过程中边部厚度偏厚的形成原因，首次对连铸薄带钢的板形轮廓进行分区对比，通过对连铸速度的控制，达到了解决薄带钢边部厚度偏厚，改善薄带钢边部板形轮廓的目的。
本发明通过对薄带钢边部区域、次边部区域和宽度中心区域的板形轮廓进行对比，并将厚度极值与连铸速度建立反馈响应模型，通过连铸速度的及时响应和调整，解决了薄带钢边部轮廓不良的问题。
本发明通过连铸速度的调整，解决了薄带钢边部板形轮廓不良，热轧轧制压下困难，薄带钢钢卷边部鼓包的问题，可以显著提高薄带钢的产品质量。
附图说明
为了更清楚地介绍本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施案例，而非对本发明的限制。
图1示出了薄带钢钢卷边部鼓包示意图。
图2示出了本发明的薄带钢钢卷边部形貌。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，本发明所使用的技术术语或科学术语应当为本发明所属领域具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例1
连铸1690mm宽的薄带钢，实时检测薄带钢连铸过程中的连铸速度v0为70m/min，通过厚度检测仪检测带钢边部厚度。
取得边部位置L1为59mm处，宽度范围B1在26mm内的厚度极值h1为1.45mm。
取得次边部位置L2为117mm处，宽度范围B2在19mm内的厚度极值h2为1.41mm。
取得带钢宽度中心L3(带钢宽度1690mm的二分之一)为845mm处，宽度范围B3在38mm内的厚度极值h为1.8mm。
结合薄带钢的宽度及连铸速度v0，选取厚度偏差经验参数a为9，通过公式：
计算得到返回的更新连铸速度值v为70.33m/min，以进行连铸速度的实时速度反馈。
通过对实时连铸速度进行快速反馈，逐渐消除连铸薄带钢的边部板形轮廓不良，形成良好的薄带钢板形，卷取后的钢卷无边部鼓包，卷形良好，可参见图1所示。
实施例2
连铸1340mm宽的薄带钢，实时检测薄带钢连铸过程中的连铸速度v0为42m/min，通过厚度检测仪检测带钢边部厚度。
取得边部位置L1为32mm处，宽度范围B1在19mm内的厚度极值h1为1.39mm。
取得次边部位置L2为99mm处，宽度范围B2在16mm内的厚度极值h2为1.36mm。
取得带钢宽度中心L3(带钢宽度1340mm的二分之一)为670mm处，宽度范围B3在31mm内的厚度极值h为1.6mm。
结合薄带钢的宽度及连铸速度v0，选取厚度偏差参数a为16，通过公式：
计算得到返回的更新连铸速度值v为42.11m/min，以进行连铸速度的实时速度反馈。
通过对实时连铸速度进行快速反馈，逐渐消除连铸薄带钢的边部板形轮廓不良，形成良好的薄带钢板形，卷取后的钢卷无边部鼓包，卷形良好，可参见图1所示。
实施例3
连铸950mm宽的薄带钢，实时检测薄带钢连铸过程中的连铸速度v0为96m/min，通过厚度检测仪检测带钢边部厚度。
取得边部位置L1为24mm处，宽度范围B1在9mm内的厚度极值h1为1.27mm。
取得次边部位置L2为83mm处，宽度范围B2在12mm内的厚度极值h2为1.26mm。
取得带钢宽度中心L3(带钢宽度950mm的二分之一)为475mm处，宽度范围B3在22mm内的厚度极值h为1.4mm。
结合薄带钢的宽度及连铸速度v0，选取厚度偏差参数a为1.7，通过公式：
计算得到返回的速度值v为96.21m/min，以进行连铸速度的实时速度反馈。
通过对实时连铸速度进行快速反馈，逐渐消除连铸薄带钢的边部板形轮廓不良，形成良好的薄带钢板形，卷取后的钢卷无边部鼓包，卷形良好，可参见图1所示。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，不在脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种改善薄带钢的边部轮廓的方法，其特征在于：
所述方法包括如下步骤：
通过厚度测量设备确定薄带钢浇铸过程中带钢宽度方向的位置，并测量出每个位置处的厚度；
收集连铸薄带钢的边部板形轮廓的散点值和次边部板形轮廓的散点值，同时收集连铸薄带钢的宽度中心区域板形轮廓的散点值；
通过所述散点值确定边部板形轮廓的散点值的极值、次边部板形轮廓的散点值的极值、宽度中心区域板形轮廓的散点值的极值；
根据边部板形轮廓的散点值的极值、次边部板形轮廓的散点值的极值与宽度中心区域板形轮廓的散点值的极值之间的差别，按照如下公式调整薄带钢的连铸速度：
其中，v为调整后的连铸速度，v0为调整前的连铸速度，h1为边部板形轮廓的散点值的极值，h2为次边部板形轮廓的散点值的极值，h为宽度中心区域板形轮廓的散点值的极值，a为厚度偏差经验参数，a的取值范围为小于20。
2.如权利要求1所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：板形轮廓的散点值的取值间距小于10mm。
3.如权利要求1所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：边部板形轮廓的散点值的取值区间为L1±B1，其中L1为距离带钢边部的距离，L1的取值范围为20-60mm。
4.如权利要求3所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：B1为边部板形轮廓的散点值的取值的宽度范围，B1的取值为5-30mm。
5.如权利要求1所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：次边部板形轮廓的散点值的取值区间为L2±B2，其中L2为距离带钢边部的距离，L2的取值范围为80-120mm。
6.如权利要求5所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：B2为次边部板形轮廓的散点值的取值的宽度范围，B2的取值为10-20mm。
7.如权利要求1所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：带钢宽度中心区域的板形轮廓的散点值的取值区间为L3±B3，其中L3的取值为带钢宽度的二分之一。
8.如权利要求7所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：B3为宽度中心区域板形轮廓的散点值的取值的宽度范围，B3的取值为20-40mm。
9.如权利要求1-8中的任意一项所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：所述厚度测量设备是厚度测量仪。
10.如权利要求1-8中的任意一项所述的改善薄带钢边部轮廓的方法，其特征在于：根据所述方法实时调整连铸速度后，所生产的薄带钢边部板形轮廓平滑，经过卷取后的薄带钢钢卷边部平整无鼓包。
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