CN114798757B - 热轧带钢板形补偿方法及装置 - Google Patents

热轧带钢板形补偿方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了热轧带钢板形补偿方法及装置，涉及热轧带钢技术领域。本发明通过对轧制板形进行微中浪控制来补偿带钢的冷后边浪，补偿后板形可使带钢冷却后宽度中部的单位长度与边部的单位长度保持吻合，即单位宽度方向上的带钢长度保持一致，弥补了冷后板形缺陷；在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，可减少带钢上表面积水，使上下表面冷却效率一致，弥补板形缺陷。

Description

热轧带钢板形补偿方法及装置
技术领域
本发明涉及热轧带钢技术领域，尤其涉及热轧带钢板形补偿方法及装置。
背景技术
热连轧双相马氏体钢是一种利用热连轧在线冷却调控出的具有稳定组织比例的铁素体+马氏体组织特征的热轧带钢，具有低屈强比、易于成型的性能特点。由于马氏体相变温度点的特殊特性，热连轧双相马氏体钢的冷却卷取温度极低，极易发生冷后板形不良现象。
带钢冷却发生马氏体相变时，带钢经过遇冷收缩-马氏体相变体积膨胀-再遇冷收缩的体积变化，冷却过程中带钢在宽度方向上存在冷却速度与相变速度不一致时，必然导致带钢在同一宽度方向上的单位原子自由程变化不一致，宏观反馈为冷后浪形；另外，带钢经过第二冷却区时，在带钢冷却至500℃以下时，莱顿弗罗斯特现象失效，由于带钢上表面冷却水受重力场影响，带钢上表面的冷却水与带钢表面之间的汽膜破裂，使得水与带钢上表面直接接触，带钢上表面冷却效率大幅提升，而带钢下表面的冷却效率不变，会造成上下表面冷却速度不一致，导致板形问题。因此，为解决带钢宽度方向冷却速度不一致以及上下表面冷却速度不一致的问题，亟需一种热轧带钢板形补偿方法，以弥补带钢冷后板形缺陷。
发明内容
本发明通过提供热轧带钢板形补偿方法及装置，解决了如何弥补热连轧双相马氏体钢冷后板形缺陷的技术问题。
一方面，本发明实施例提供如下技术方案：
一种热轧带钢板形补偿方法，包括：
带钢精轧冷却卷取过程中，在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，所述目标平直度小于零；
在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制所述预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，带钢由第一个精轧机架向所述预设位置运动；
从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据所述目标平直度进行中浪串辊摆位；
在带钢头部开始卷取后，根据所述带钢宽度和所述带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅。
优选的，所述根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，包括：
所述带钢宽度越大，设定的所述目标平直度越小；
所述带钢厚度越大，设定的所述目标平直度越大。
优选的，所述预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量的比值为1:2。
优选的，所述根据所述带钢宽度和所述带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅，包括：
所述带钢宽度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越大；
所述带钢厚度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越小。
另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
一种热轧带钢板形补偿装置，包括：
目标平直度设定模块，用于带钢精轧冷却卷取过程中，在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，所述目标平直度小于零；
集管控制模块，用于在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制所述预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，带钢由第一个精轧机架向所述预设位置运动；
中浪串辊摆位模块，用于从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据所述目标平直度进行中浪串辊摆位；
弯辊力设定模块，用于在带钢头部开始卷取后，根据所述带钢宽度和所述带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅。
优选的，所述带钢宽度越大，设定的所述目标平直度越小；所述带钢厚度越大，设定的所述目标平直度越大。
优选的，所述预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量的比值为1:2。
优选的，所述带钢宽度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越大；所述带钢厚度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越小。
另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一热轧带钢板形补偿方法。
另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一热轧带钢板形补偿方法。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，目标平直度小于零，从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据目标平直度进行中浪串辊摆位，在带钢头部开始卷取后，根据带钢宽度和带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅，通过对轧制板形进行微中浪控制来补偿带钢的冷后边浪，补偿后板形可使带钢冷却后宽度中部的单位长度与边部的单位长度保持吻合，即单位宽度方向上的带钢长度保持一致，弥补了冷后板形缺陷；在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，可减少带钢上表面积水，使上下表面冷却效率一致，弥补板形缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1为本发明实施例中热轧带钢板形补偿方法的流程图；
图2为本发明实施例中微中浪补偿界面效果图；
图3为本发明实施例中微中浪补偿分段式控制效果图；
图4为本发明实施例中第二冷却区集管控制效果图；
图5为本发明实施例中热轧带钢板形补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供热轧带钢板形补偿方法及装置，解决了如何弥补热连轧双相马氏体钢冷后板形缺陷的技术问题。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
首先说明，本文中出现的术语“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。
如图1所示，本实施例的热轧带钢板形补偿方法，包括：
步骤S1，带钢精轧冷却卷取过程中，在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，目标平直度小于零；
步骤S2，在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，带钢由第一个精轧机架向预设位置运动；
步骤S3，从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据目标平直度进行中浪串辊摆位；
步骤S4，在带钢头部开始卷取后，根据带钢宽度和带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅。
带钢的精轧冷却卷取过程依次为：连续多个精轧机架精轧(F1为第一个精轧机架，F7为最后一个精轧机架)、进入第一冷却区进行水冷、进入空冷区进行空气冷却、进入第二冷却区进行水冷、卷取。第一冷却区和第二冷却区的上下方均安装有集管，上集管向下对带钢喷水，下集管向上对带钢喷水。带钢不同部位在不同冷却位置的板形特征不同，如表1所示。
表1
带钢冷却过程中，头部100m为无张力自由冷却状态，卷取咬钢建张后为带张力冷却状态，尾部100m为卷取单向拉力自由冷却状态，因此自由冷却过程相对带张力冷却板形要有所劣化，即冷后边浪有所劣化。
本实施例中，步骤S1-S3用于弥补带钢宽度方向冷却速度不一致导致的边浪缺陷，步骤S2用于弥补带钢在第二冷却区上下表面冷却速度不一致导致的边浪缺陷。
步骤S1中，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度的具体方式如表2所示。
表2
如带钢宽度为1500、带钢厚度为3.4时设定目标平直度为-20。由表2可看出，带钢宽度越大，设定的目标平直度越小；带钢厚度越大，设定的目标平直度越大。
步骤S3中，相当于仅对带钢头部开始卷取时第一个精轧机架与卷取机之间的这一段带钢进行了中浪串辊摆位。平直度串辊摆位模型根据目标平直度进行中浪串辊摆位，可以实现带钢精轧穿带时为预期中浪水平，从而弥补冷后边浪。
步骤S4中，根据带钢宽度和带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅的具体方式如表3所示。步骤S4的作用对象为带钢头部开始卷取时最后一个精轧机架之后的带钢。
表3
如带钢宽度为1500、带钢厚度为3.4时设定目标弯辊力为250、弯辊力增幅为15。目标弯辊力用于控制最后一个精轧机架F7的辊缝形状，弯辊力增幅用于控制当前辊缝变为目标辊缝的速度。由表3可以看出，带钢宽度越大，设定的目标弯辊力和弯辊力增幅越大；带钢厚度越大，设定的目标弯辊力和弯辊力增幅越小。这样通过目标弯辊力和弯辊力增幅增加弯辊力，可以实现建张后的预期中浪水平，从而弥补冷后边浪。
因此，本实施例通过步骤S1、S3、S4通过对轧制板形进行微中浪控制来补偿带钢的冷后边浪，补偿后板形可使带钢冷却后宽度中部的单位长度与边部的单位长度保持吻合，即单位宽度方向上的带钢长度保持一致，以弥补冷后板形缺陷，实现图2和图3的效果。
步骤S2中，可根据模型预测带钢到达第二冷却区的哪个位置后莱顿弗罗斯特现象开始失效，预测的莱顿弗罗斯特现象开始失效的位置即为预设位置。预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量通过Spline控制方法控制。控制预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量后，可减少带钢上表面积水，使上下表面冷却效率一致，弥补板形缺陷。可以优选预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量的比值为1:2，如图4所示，此时Spline参数为1/4。实际冷却过程中，还需保证第一冷却区、第二冷却区上集管与下集管的冷却强度比例相同，如均为40％；且需根据带钢厚度设定第一冷却区终冷温度、空冷时间等，如带钢厚度为3～3.5mm时设定第一冷却区终冷温度为680℃、空冷时间为7；带钢厚度为3.5～4mm时设定第一冷却区终冷温度为680℃、空冷时间为6。
如图5所示，本实施例还提供一种热轧带钢板形补偿装置，包括：
目标平直度设定模块，用于带钢精轧冷却卷取过程中，在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，目标平直度小于零；
集管控制模块，用于在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，带钢由第一个精轧机架向预设位置运动；
中浪串辊摆位模块，用于从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据目标平直度进行中浪串辊摆位；
弯辊力设定模块，用于在带钢头部开始卷取后，根据带钢宽度和带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅。
其中，带钢宽度越大，设定的目标平直度越小；带钢厚度越大，设定的目标平直度越大。
其中，预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量的比值为1:2。
其中，带钢宽度越大，设定的目标弯辊力和弯辊力增幅越大；带钢厚度越大，设定的目标弯辊力和弯辊力增幅越小。
本实施例通过对轧制板形进行微中浪控制来补偿带钢的冷后边浪，补偿后板形可使带钢冷却后宽度中部的单位长度与边部的单位长度保持吻合，即单位宽度方向上的带钢长度保持一致，弥补了冷后板形缺陷；在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，可减少带钢上表面积水，使上下表面冷却效率一致，弥补板形缺陷。
基于与前文所述的热轧带钢板形补偿方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的热轧带钢板形补偿方法的任一方法的步骤。
其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中热轧带钢板形补偿方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的热轧带钢板形补偿方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中热轧带钢板形补偿方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的范围。
基于与上述热轧带钢板形补偿方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一热轧带钢板形补偿方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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性概念，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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种热轧带钢板形补偿方法，其特征在于，包括：
带钢精轧冷却卷取过程中，在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，所述目标平直度小于零；
所述根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，包括：所述带钢宽度越大，设定的所述目标平直度越小；所述带钢厚度越大，设定的所述目标平直度越大；
在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制所述预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，带钢由第一个精轧机架向所述预设位置运动，所述第二冷却区中莱顿弗罗斯特现象开始失效的位置为所述预设位置；
从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据所述目标平直度进行中浪串辊摆位；
在带钢头部开始卷取后，根据所述带钢宽度和所述带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅；
所述根据所述带钢宽度和所述带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅，包括：所述带钢宽度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越大；所述带钢厚度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越小。
2.如权利要求1所述的热轧带钢板形补偿方法，其特征在于，所述预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量的比值为1:2。
3.一种热轧带钢板形补偿装置，其特征在于，包括：
目标平直度设定模块，用于带钢精轧冷却卷取过程中，在带钢头部到达第一个精轧机架前，根据带钢宽度和带钢厚度设定精轧二级的目标平直度，所述目标平直度小于零；所述带钢宽度越大，设定的所述目标平直度越小；所述带钢厚度越大，设定的所述目标平直度越大；
集管控制模块，用于在带钢头部到达第二冷却区的预设位置前，控制所述预设位置后喷水的上集管数量少于喷水的下集管数量，带钢由第一个精轧机架向所述预设位置运动，所述第二冷却区中莱顿弗罗斯特现象开始失效的位置为所述预设位置；
中浪串辊摆位模块，用于从带钢头部到达第一个精轧机架时开始、至带钢头部开始卷取时结束，根据所述目标平直度进行中浪串辊摆位；
弯辊力设定模块，用于在带钢头部开始卷取后，根据所述带钢宽度和所述带钢厚度设定最后一个精轧机架的目标弯辊力和弯辊力增幅；所述带钢宽度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越大；所述带钢厚度越大，设定的所述目标弯辊力和所述弯辊力增幅越小。
4.如权利要求3所述的热轧带钢板形补偿装置，其特征在于，所述预设位置后喷水的上集管数量与喷水的下集管数量的比值为1:2。
5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-2中任一项权利要求所述的热轧带钢板形补偿方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-2中任一项权利要求所述的热轧带钢板形补偿方法。
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