基于CVC辊形的防止热轧带钢产生局部高点的方法与流程

本发明涉及一种调整方法，特别涉及一种基于CVC辊形的防止热轧带钢产生局部高点的方法及其调整方法，属于板形控制技术领域。

背景技术：

热连轧板形控制主要通过“CVC辊形+弯辊”、“轧辊成对交叉+弯辊”或“平辊+弯辊”等方式实现带钢平直度和凸度的控制。针对带钢断面形状中局部高点的控制，主要通过精轧F5-7机架或其中部分机架采用平辊等步长或变步长窜动实现轧辊的均匀磨损，达到消除带钢断面形状中局部高点的目的。专利《一种精轧带钢局部高点的控制方法》，专利号：CN200910053608，主要通过数学模型对轧制计划结束后的轧辊磨损轮廓曲线进行预报和评估，寻找最优的轧辊横移窜动方案，其数学模型基于平辊的横向窜动，实现轧辊的均匀磨损。此模型在实现上较为复杂。专利《利用反馈数据提高轧机板形设定及动态控制精度的方法》，专利号：CN201210110506，主要通过优化仪表检测的平直度数据，提高板形自学习精度。以上专利均未考虑通过CVC辊形进行板形设定的同时，考虑轧辊的均匀磨损，提高断面形状的控制精度，避免热轧带钢局部高点的产生。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于CVC辊形的防止热轧带钢产生局部高点的方法及其调整方法，本方法根据带钢实际轮廓情况，自动决定是否采用轮廓窜动策略，避免CVC轧辊局部磨损加剧，实现带钢平直度、凸度和断面形状的综合控制。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种基于CVC辊形的防止热轧带钢产生局部高点的方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：

1）初次板形设定，计算窜辊位置S_i和弯辊力B_i;

热轧精轧模型主要由精轧设定模型、板形模型、轧辊模型和温度模型组成，轧辊模型主要负责计算轧辊的热膨胀、磨损，精轧设定和温度模型首先计算出带钢的厚度、速度、轧制力，在此基础上板形模型根据其计算的轧制力、厚度、轧辊热膨胀、轧辊磨损等计算相应的窜辊位置Si和弯辊力Bi，该方案是在该计算的基础上再进行窜辊和弯辊的判断和计算，达到保证带钢轮廓的目的；

2）计算同宽轧制力的块数K；

3）比较同宽轧制力的块数K,如果K＞3，执行同宽轧制时轮廓控制方案；如果≤3，判断窜辊是否到限，如果到限，执行窜辊动作到限时的轮廓控制方案，否则，继续步骤1）。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中计算同宽轧制力的块数K具体为以换辊开轧开始计算，初始块数K值为0，每轧制一块带钢后，若前面已轧带钢的目标宽度与当前带钢的目标宽度的差值的绝对值<50mm，则K=k+1；否则，K=0。

作为本发明的一种改进，所述步骤3）中判断窜辊是否到限的方法为，根据各机架窜辊的机械限幅，设置各机架的最大窜辊量maxS_i， 正窜的最大窜辊位置为maxS_i，负窜的最大窜辊位置为-maxS_i，如果模型计算的窜辊位置值在[-maxS_i，maxS_i]范围内，没有到限；否则就认为到限。

作为本发明的一种改进，所述步骤3）中同宽轧制时轮廓控制方案如下，301）如果K>3，计算前块同宽带钢的理想轮廓f₀(x)和实际轮廓f₁(x)，计算带钢宽度方向从边部C₀到C₁位置两曲线相交面积s，如果s<0.2，不启动同宽窜辊策略控制，否则启动302），302）根据同宽块数设置窜辊扰动量△S，按非等比例凸度窜辊计算窜辊移动量S_i’ = S_i - △S；303）弯辊补偿，B_i’ = B_i - △S×（dB/dS）；304）窜辊是否到限，如果到限，结束，否则，执行新窜辊和弯辊结果。

作为本发明的一种改进，所述步骤3）中窜辊动作到限时的轮廓控制方案如下，311）若Fi机架到限（主要判断F5-7机架是否窜辊到限），则将相应机架窜辊到限计数标志n=n+1,初始n=0，若n=0,则direction=1；312）按非等比例凸度窜动窜辊，若n≠0,且n≠6,当S_i>0时，S_i’=S_i- n×S_minstep；当S_i<0时，S_i’=S_i + n×S_minstep；其中：S_minstep 为最小窜辊步长；313）弯辊补偿，为保证良好的平直度，需将按非等比例凸度窜辊窜动量用弯辊进行补偿，

补偿计算方法：

当S_i>0时，B_i’=B_i - n×S_minstep×（dB/dS）；当S_i<0时，B_i’=B_i + n×S_minstep×（dB/dS）。

其中：dB/dS：单位窜辊弯辊量。B_i’：弯辊补偿量

S_i：窜辊量，n：窜辊到限后的带钢计数；

314） 非等比例凸度窜动窜辊窜动量限制，若n=6,则direction= -1，当direction= -1时，n=n-1；

315） 弯辊补偿量最大保护，如果B_i’＞ B_min则窜辊和弯辊设定值按初次板形设定。

相对于现有技术，本发明的优点如下，通过本发明方案的实施，同一个轧制计划同宽轧制块数由40块上升的60块带钢，都可以避免带钢断面形状边部产生局部高点，使板形模型实现带钢平直度、凸度和断面形状的综合控制。

附图说明

图1为方案确定流程示意图；

图2为窜辊动作到限后的断面形状控制方案示意图；

图3为同宽轧制计划的断面形状控制方案示意图；

图4为窜辊动作到限后的整个轧制单位内F6机架设定窜辊位置分布图；

图5为同宽轧制计划的整个轧制单位内F7机架设定窜辊位置分布图；

图6为带钢理想轮廓和实际轮廓图；

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

实施例1：参见图1，一种基于CVC辊形的防止热轧带钢产生局部高点的方法，所述方法具体步骤如下：

1）初次板形设定，计算窜辊位置S_i和弯辊力B_i;热轧精轧模型主要由精轧设定模型、板形模型、轧辊模型和温度模型组成，轧辊模型主要负责计算轧辊的热膨胀、磨损，精轧设定和温度模型首先计算出带钢的厚度、速度、轧制力，在此基础上板形模型根据其计算的轧制力、厚度、轧辊热膨胀、轧辊磨损等计算相应的窜辊位置Si和弯辊力Bi。该方案是在该计算的基础上再进行窜辊和弯辊的判断和计算，达到保证带钢轮廓的目的；

2）计算同宽轧制力的块数K；该步骤2）中计算同宽轧制力的块数K具体为以换辊开轧开始计算，初始块数K值为0，每轧制一块带钢后，若前面已轧带钢的目标宽度与当前带钢的目标宽度的差值的绝对值<50mm，则K=k+1；否则，K=0；

3）比较同宽轧制力的块数K,如果K＞3，执行同宽轧制时轮廓控制方案；如果≤3，判断窜辊是否到限，如果到限，执行窜辊动作到限时的轮廓控制方案，否则，继续步骤1）；该步骤3）中判断窜辊是否到限的方法为，根据各机架窜辊的机械限幅，设置各机架的最大窜辊量maxS_i， 正窜的最大窜辊位置为maxS_i，负窜的最大窜辊位置为-maxS_i，如果模型计算的窜辊位置值在[-maxS_i，maxS_i]范围内，没有到限；否则就认为到限。

作为本发明的一种改进，参见图3，所述步骤3）中同宽轧制时轮廓控制方案如下，301）如果K>3，计算前块同宽带钢的理想轮廓f₀(x)和实际轮廓f₁(x)，计算带钢宽度方向从边部C₀到C₁位置两曲线相交面积s，即：如果f₁(x)-f₀(x)>0, ；C₀=带钢边部20mm，C₁=带钢边部100mm；X：为带钢宽度坐标；

如果s<0.2，不启动同宽窜辊策略控制，否则启动302），302）根据同宽块数设置窜辊扰动量△S，按非等比例凸度窜辊计算窜辊移动量S_i’ = S_i - △S；

303）弯辊补偿，B_i’ = B_i - △S×（dB/dS）；304）弯辊是否到限，如果到限，结束，否则，执行新窜辊和弯辊结果。

作为本发明的一种改进，所述步骤3）中窜辊动作到限时的轮廓控制方案如下，311）若Fi机架到限（主要判断F5-7机架是否窜辊到限），则将相应机架窜辊到限计数标志n=n+1,初始n=0，若n=0,则direction=1；312）按非等比例凸度窜动窜辊，若n≠0,且n≠6,当S_i>0时，S_i’=S_i- n×S_minstep；当S_i<0时，S_i’=S_i + n×S_minstep；其中：S_minstep 为最小窜辊步长；313）弯辊补偿，为保证良好的平直度，需将按非等比例凸度窜辊窜动量用弯辊进行补偿，

补偿计算方法：当S_i>0时，B_i’=B_i - n×S_minstep×（dB/dS）；当S_i<0时，B_i’=B_i + n×S_minstep×（dB/dS）；其中：dB/dS：单位窜辊弯辊量；B_i’：弯辊补偿量；S_i：窜辊量，n：窜辊到限后的带钢计数；

314） 非等比例凸度窜动窜辊窜动量限制，若n=6,则direction= -1，当direction= -1时，n=n-1；

315） 弯辊是否到限，如果到限，结束，否则，执行新窜辊和弯辊结果。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。