CN114798761A - 一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，属于热连轧板材生产方法技术领域。本发明的技术方案是：根据具体的RDT加热曲线，对比加热温度与目标温度差值，在模型表调整窗口FTPRP中对该钢种对应的钢族及厚度规格代码相对应的最优穿带速度值、最大加速度及抛钢速度等值进行调整；根据R2DT实测温度，对相应钢种提高穿带速度、适当降低加速度及精轧机抛钢速度；在轧制中针对不同加热温度对穿带速度进行提前预测，确保终轧温度曲线控制平稳。本发明的有益效果是：对其它钢种或同钢种其它厚度规格带钢控制不会造成影响，操作方便、调整快速，提高了带钢终轧温度控制命中率，产品质量稳定性显著提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，属于热连轧板材生产方法技术领域。
背景技术
热轧带钢终轧温度是热轧带钢质量控制的重要参数，对带钢的组织性能和力学性能及带钢延伸性都有较大影响。在热连轧生产中板坯加热温度是影响热轧带钢终轧温度控制的一个重要影响因素，良好的模型设定对加热温度偏差、板坯在R2粗轧机出口温度R2DT同板差及同规格产品炉间温差都有较为严格的要求；板坯R2DT同板温差大给精轧的设定计算带来较大的不稳定性。热连轧轧制钢种牌号在七百个左右，同一轧制计划存在多个牌号钢种，每个钢种板坯加热温度目标值存在一定差异。一座加热炉同时对30块板坯进行加热，受钢种牌号变化加热温度目标值不同及煤气压力波动等因素影响，导致实际加热温度与目标值偏差较大，同时板坯同板温差最高时达到100℃。理想的板坯加热温度为同板温差控制在30℃以内，头尾部较中间温度略低，RDT加热曲线成山峰形状，实际控制中经常出现山谷状即板坯头尾温度高、中间温度低类型曲线，严重影响了终轧温度FDT的控制精度。经过长时间对大量带钢轧制数据统计得出板坯在R2粗轧机出口RDT同板差超过50℃或出炉温度偏离目标值50℃时，终轧温度FDT总体命中率下降8%左右。上述板坯加热温度不稳定严重影响了热轧产品性能，制约了质量的进一步提升。
发明内容
本发明目的是提供一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，通过设定相对较高的穿带速度在确保带钢前半段长度终轧温度命中的基础上可有效弥补该类型加热曲线后续长度方向上板坯加热温度的降低；相对较低的加速度及抛钢速度可避免由于板坯后半段加热温度升高造成的终轧温度偏高质量问题；结合具体钢种和具体加热温度控制情况，在模型表中对参数进行单独设定，对其它钢种或同钢种其它厚度规格带钢控制不会造成影响，操作方便、调整快速，提高了带钢终轧温度控制命中率，产品质量稳定性显著提升，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，包含以下步骤：（1）生产中对板坯加热温度曲线及同板温差进行判断；（2）检索生产带钢钢种代码和数学模型中所计算的钢族号及厚度代码；（3）根据生产钢种对应的钢族及厚度代码在FPRP模型表中对带钢穿带速度进行调整；（4）对相应模型表中带钢加速度设定进行调整；（5）根据板坯尾部加热温度及终轧温度FDT控制情况对精轧机抛钢速度进行调整；（6）根据带钢终轧温度FDT整体控制情况，应用Model Browser软件对配置文件中带钢各厚度规格加速度补偿因数进行调整。
所述步骤（1）中，带钢终轧温度FDT控制命中率较低时，在二级系统质量报表中查看板坯在R2轧机出口温度RDT曲线，板坯加热曲线头尾温度高于中间温度30℃以上时，对原模型控制参数优化调整。
所述步骤（2）中，查看正在轧制钢种模型生成的log文件，对所轧钢种牌号、目标宽度、厚度、终轧温度及卷取温度进行确定，检索出钢族号和厚度代码；现热轧模型中应用到的钢族为40个，每个钢族按照带钢目标厚度分为26个厚度区间；根据三级PDI 下发的后续轧制带钢钢种及厚度提前对钢族和厚度代码进行索引以调整模型参数。
所述步骤（3）中，根据板坯加热温度控制情况，在FSU数学模型中对相应的钢种及厚度区间内的穿带速度进行调整，对比已轧制过该类型加热温度对应的实际终轧温度控制情况，对穿带速度进行增加或减小，同时对精轧机机架间冷却水使用个数及冷却水量进行优化调整。
所述步骤（4）中，针对板坯头尾加热温度高和中间加热温度低的情况，采用高穿带速度保证带钢头部终轧温度命中，采用较小的加速度确保带钢前半段长度上终轧温度在目标值范围内，同时避免板坯轧制过加热温度最低点后由于加热温度的急剧上升导致终轧温度高出目标值范围；在FDTC模型FTPRP模型表中，对相应钢种相应厚度规格对应的加速度调小，调整量依据加热温度同板差、与目标加热温度偏差及终轧温度FDT实际控制偏差而定。
所述步骤（5）中，板坯山谷状加热温度曲线，由于板坯尾部加热温度较高，数学模型设定较高的抛钢速度导致带钢尾部减速较小且减速点后移，带钢后半段终轧温度高于目标值，设定适当的抛钢速度避免该问题的发生；在模型表中降低抛钢速度，FDTC模型在实时对速度设定时依据抛钢速度对加速度适当减小且减速点前移，避免带钢后半段终轧温度偏高。
所述步骤（6）中，薄规格带钢轧制速度较快，动态调整量较大，在板坯加热曲线中，模型调节速度以实现终轧温度的控制，对薄规格带钢加速度补偿因数适当调大，以实现带钢速度的快速调节。
本发明的有益效果是：通过设定相对较高的穿带速度在确保带钢前半段长度终轧温度命中的基础上可有效弥补该类型加热曲线后续长度方向上板坯加热温度的降低；相对较低的加速度及抛钢速度可避免由于板坯后半段加热温度升高造成的终轧温度偏高质量问题；结合具体钢种和具体加热温度控制情况，在模型表中对参数进行单独设定，对其它钢种或同钢种其它厚度规格带钢控制不会造成影响，操作方便、调整快速，提高了带钢终轧温度控制命中率，产品质量稳定性显著提升。
附图说明
图1为本发明的控制原理图；
图2是本发明的工作流程图。
图中：板坯加热温度控制曲线1、实际带钢终轧温度FDT控制曲线2、原始带钢速度控制曲线3、设计带钢速度控制曲线4。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，包含以下步骤：（1）生产中对板坯加热温度曲线及同板温差进行判断；（2）检索生产带钢钢种代码和数学模型中所计算的钢族号及厚度代码；（3）根据生产钢种对应的钢族及厚度代码在FPRP模型表中对带钢穿带速度进行调整；（4）对相应模型表中带钢加速度设定进行调整；（5）根据板坯尾部加热温度及终轧温度FDT控制情况对精轧机抛钢速度进行调整；（6）根据带钢终轧温度FDT整体控制情况，应用Model Browser软件对配置文件中带钢各厚度规格加速度补偿因数进行调整。
所述步骤（1）中，带钢终轧温度FDT控制命中率较低时，在二级系统质量报表中查看板坯在R2轧机出口温度RDT曲线，板坯加热曲线头尾温度高于中间温度30℃以上时，对原模型控制参数优化调整。
所述步骤（2）中，查看正在轧制钢种模型生成的log文件，对所轧钢种牌号、目标宽度、厚度、终轧温度及卷取温度进行确定，检索出钢族号和厚度代码；现热轧模型中应用到的钢族为40个，每个钢族按照带钢目标厚度分为26个厚度区间；根据三级PDI 下发的后续轧制带钢钢种及厚度提前对钢族和厚度代码进行索引以调整模型参数。
所述步骤（3）中，根据板坯加热温度控制情况，在FSU数学模型中对相应的钢种及厚度区间内的穿带速度进行调整，对比已轧制过该类型加热温度对应的实际终轧温度控制情况，对穿带速度进行增加或减小，同时对精轧机机架间冷却水使用个数及冷却水量进行优化调整。
所述步骤（4）中，针对板坯头尾加热温度高和中间加热温度低的情况，采用高穿带速度保证带钢头部终轧温度命中，采用较小的加速度确保带钢前半段长度上终轧温度在目标值范围内，同时避免板坯轧制过加热温度最低点后由于加热温度的急剧上升导致终轧温度高出目标值范围；在FDTC模型FTPRP模型表中，对相应钢种相应厚度规格对应的加速度调小，调整量依据加热温度同板差、与目标加热温度偏差及终轧温度FDT实际控制偏差而定。
所述步骤（5）中，板坯山谷状加热温度曲线，由于板坯尾部加热温度较高，数学模型设定较高的抛钢速度导致带钢尾部减速较小且减速点后移，带钢后半段终轧温度高于目标值，设定适当的抛钢速度避免该问题的发生；在模型表中降低抛钢速度，FDTC模型在实时对速度设定时依据抛钢速度对加速度适当减小且减速点前移，避免带钢后半段终轧温度偏高。
所述步骤（6）中，薄规格带钢轧制速度较快，动态调整量较大，在板坯加热曲线中，模型调节速度以实现终轧温度的控制，对薄规格带钢加速度补偿因数适当调大，以实现带钢速度的快速调节。
在实际应用中，本发明通过修改精轧设定模型（FSU模型）及终轧温度控制模型（FDTC模型）参数，对带钢速度设定进行优化来实现带钢终轧温度的精确控制，包括如下工艺过程：
1、判断板坯加热温度偏差
热轧生产过程中，二级系统对带钢过程控制指标进行检测，并以报表的形式对带钢厚度、宽度、平直度、终轧温度及卷取温度等重要质量指标命中率进行统计。在带钢终轧温度命中率低时，查看板坯RDT温度曲线，如果加热曲线如上述所述山谷状且板坯头尾与中间温差大于30℃时，如图1中板坯加热温度控制曲线1所示，则应用该方法对模型参数进行修改。
2、精轧机穿带速度的优化设定
对在线轧制带钢钢族号及厚度代码进行检索，以SPHE-FQ钢种3.2mm厚度规格为例，该钢种钢族为23，对应厚度代码10。在上述所述山谷状加热温度下模型计算带钢穿带速度8.08 m/s，整体终轧温度FDT控制较差。对此，在FSU数学模型FPRP模型表中对钢族23、厚度代码10对应的最优化穿带速度提高到8.6 m/s，应用较高的穿带速度适当减小模型计算加速度及最大轧制速度，以避免终轧温度FDT超出目标值。最优穿带速度的设定应依据终轧温度FDT控制情况而定，在确保带钢头部FDT命中的情况下，适当提高穿带速度有利于模型对该类型加热曲线的精确设定。
3、带钢加速度设定优化调整
提高精轧机穿带速度后，对在线轧制带钢实测终轧温度FDT进行监控，在确保带钢头部终轧温度命中的基础上，对模型加速度设定进行调整。以SPHE-FQ钢种3.2mm厚度规格为例，在FDTC数学模型FTPRP模型表中，钢族23、厚度代码10对应的最大带钢加速度为0.08m/s2，为适应模型对板坯山谷状加热温度的精确设定，把最大加速度调整为0.04m/s2，带钢以较小的加速度进行加速，有效降低最大轧制速度，避免在板坯轧制过加热温度最低点图1所示a点后终轧温度超限，可有效弥补板坯后半段加热温度急剧升高给模型带来的不利影响。带钢最大加速度应依据板坯头尾与中部温差不同进行不同设定，在头尾与中部温差较大时，可适当加大加速度值以满足终轧温度控制要求。
4、精轧机抛钢速度设定优化
针对板坯山谷状加热类型曲线，如果设定较高的精轧机抛钢速度，FDTC模型在对速度设定时如图1原始带钢速度控制曲线3所示，带钢尾部速度较快，终轧温度超出目标值较多，如图1实际带钢终轧温度FDT控制曲线2所示。对此，在FDTC数学模型中FTPRP模型表中精轧机抛钢速度适当降低。以SPHE-FQ钢种3.2mm厚度规格为例，对钢族23、厚度代码10的抛钢速度进行调整，由原抛钢速度为10.5 m/s调整为9.5 m/s，带钢后半段速度降低，应用该方法带钢速度控制曲线如图1设计带钢速度控制曲线4所示，带钢升速、降速比较平缓，有效弥补了板坯加热温度大幅度的升高和降低，终轧温度控制在目标值范围内。抛钢速度的调整同样依据板坯尾部加热温度和带钢终轧温度实际控制情况进行优化调整，板坯尾部加热温度高时，可适当加大抛钢速度的调整量。
5、优化带钢加速度补偿因数
FDTC模型以样本为单位对通条带钢进行跟踪，一级PLC系统对每个样本终轧温度、运行速度等大量数据进行采集并传送至二级控制系统，FDTC模型根据终轧温度实际值与目标值的偏差对带钢轧制速度及冷却水水量进行计算及调整以纠正下一个跟踪样本的温度偏差。对不同厚度产品轧制数据分析中发现，带钢轧制过程中速度动态调整能力存在较大差异。厚规格产品以调节机架间冷却水为主，轧制时加速度较小，速度动态调整较为精确；4.0mm以下薄规格产品需要较大的穿带速度及加速度以满足终轧温度要求，轧制时带钢动态调整量较大，极易出现过调现象。应用Model Browser软件可实现配置文件中带钢加速度补偿因数的快速调节。针对图1中板坯加热温度控制曲线1类型加热曲线，适当对该因数放大，在带钢终轧温度超限时实现对速度的快速调节。
针对板坯山谷状加热温度，对FSU及FDTC数学模型参数优化后，速度控制曲线由图1中原始带钢速度控制曲线3优化为图1中设计带钢速度控制曲线4，有效解决了带钢后半段终轧温度超限质量问题，终轧温度命中率提高到95%以上。
Claims (7)
1.一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于包含以下步骤：（1）生产中对板坯加热温度曲线及同板温差进行判断；（2）检索生产带钢钢种代码和数学模型中所计算的钢族号及厚度代码；（3）根据生产钢种对应的钢族及厚度代码在FPRP模型表中对带钢穿带速度进行调整；（4）对相应模型表中带钢加速度设定进行调整；（5）根据板坯尾部加热温度及终轧温度FDT控制情况对精轧机抛钢速度进行调整；（6）根据带钢终轧温度FDT整体控制情况，应用Model Browser软件对配置文件中带钢各厚度规格加速度补偿因数进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于：所述步骤（1）中，带钢终轧温度FDT控制命中率较低时，在二级系统质量报表中查看板坯在R2轧机出口温度RDT曲线，板坯加热曲线头尾温度高于中间温度30℃以上时，对原模型控制参数优化调整。
3.根据权利要求1所述的一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于：所述步骤（2）中，查看正在轧制钢种模型生成的log文件，对所轧钢种牌号、目标宽度、厚度、终轧温度及卷取温度进行确定，检索出钢族号和厚度代码；现热轧模型中应用到的钢族为40个，每个钢族按照带钢目标厚度分为26个厚度区间；根据三级PDI 下发的后续轧制带钢钢种及厚度提前对钢族和厚度代码进行索引以调整模型参数。
4.根据权利要求1所述的一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中，根据板坯加热温度控制情况，在FSU数学模型中对相应的钢种及厚度区间内的穿带速度进行调整，对比已轧制过该类型加热温度对应的实际终轧温度控制情况，对穿带速度进行增加或减小，同时对精轧机机架间冷却水使用个数及冷却水量进行优化调整。
5.根据权利要求1所述的一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于：所述步骤（4）中，针对板坯头尾加热温度高和中间加热温度低的情况，采用高穿带速度保证带钢头部终轧温度命中，采用较小的加速度确保带钢前半段长度上终轧温度在目标值范围内，同时避免板坯轧制过加热温度最低点后由于加热温度的急剧上升导致终轧温度高出目标值范围；在FDTC模型FTPRP模型表中，对相应钢种相应厚度规格对应的加速度调小，调整量依据加热温度同板差、与目标加热温度偏差及终轧温度FDT实际控制偏差而定。
6.根据权利要求1所述的一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中，板坯山谷状加热温度曲线，由于板坯尾部加热温度较高，数学模型设定较高的抛钢速度导致带钢尾部减速较小且减速点后移，带钢后半段终轧温度高于目标值，设定适当的抛钢速度避免该问题的发生；在模型表中降低抛钢速度，FDTC模型在实时对速度设定时依据抛钢速度对加速度适当减小且减速点前移，避免带钢后半段终轧温度偏高。
7.根据权利要求1所述的一种针对热轧板坯特定加热温度轧制控制方法，其特征在于：所述步骤（6）中，薄规格带钢轧制速度较快，动态调整量较大，在板坯加热曲线中，模型调节速度以实现终轧温度的控制，对薄规格带钢加速度补偿因数适当调大，以实现带钢速度的快速调节。
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