一种热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法与流程

本发明属于热轧带钢生产
技术领域：
，适用于热轧带钢产品的尾部稳定轧制。
背景技术：
：热轧带钢尾部是一个复杂的工艺变化过程，包括：尾部温度变化、尾部张力变化、尾部厚度变化、尾部板形变化、负载辊缝变化等。而光就影响负载辊缝的因素主要有轧制负荷、弯辊力、轧辊原始凸度、轧辊热膨胀以及轧辊磨损等。另，带钢尾部由于通过时间非常短，留给控制的时间非常有限，如薄规格2.01mm厚度带钢尾部通过F6～F7机架的时间小于0.4s。带钢尾部轧制稳定性问题是目前热连轧生产中的一大难点，几乎所有热连轧生产线都会遇到该问题，寻求有效的工艺及控制手段控制尾部抛钢一直是热轧领域努力的方向。目前该领域技术主要有西马克公司开发的张力辊调平技术及依据安装在活套器上对带钢张力进行检测后进行调平的差压活套技术等。然而，这些技术都属于间接测量控制技术，需要较大的投资。并且由于众多原因，控制效果与用户期待有较大差距。为此，需要甩尾时机架的轧制力将被动发生变化，同时带钢在精轧机架出口的中心偏差也随着发生变化。利用安装在精轧后机架及精轧机出口的带钢宽度测量设备测得的带钢机架内实际轧制位置及轧制过程中测量得到的轧制力变化，开发一定的模型及算法，动态对轧机辊缝进行调节控制，使带钢始终在精轧机架中心线轧制，从而解决带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾，提高热连轧精轧带钢尾部轧制的稳定性。技术实现要素：本发明旨在热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制技术，从而确保热连轧生产稳定。本发明技术方案原理如下；本发明涉及利用安装在精轧后机架及精轧机出口的带钢宽度测量设备测得的 带钢机架内实际轧制位置及轧制过程中测量得到的轧制力变化，开发一定的模型及算法，动态对轧机辊缝进行调节控制，使带钢始终在精轧机架中心线轧制，从而解决带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾，提高热连轧精轧带钢尾部轧制的稳定性。具体步骤如下：1、综合解决方案本发明根据针对带钢跑偏与轧制力变化关系趋势特点和带钢跑偏与精轧机出口带钢中心变化趋势关系特点，设计自动控制精轧机带钢甩尾问题控制综合方案。本发明一种热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法的技术方案如下：一种热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，所述方法根据带钢尾部位置变化引起机架轧制力偏差变化，从而对精轧机F4-F7工序的轧机辊缝进行调节的动态控制，所述调节的动态控制包括和和的控制调节同时进行，第i机架的不对称调节量，单位：mm，第i机架实时带钢中心位置变化的调节量，单位：mm，算法如下：ΔSi-1=Kf*Kw*Kh*(ΔPi-ΔPLMi)----(1)]]>上式中：Kf：机架作用效果系数，范围：0.3～1.0，Kw：宽度层别系数，范围：0.5～1.9，Kh：厚度层别系数，依据带钢成品厚度，范围：0.5～1.9，ΔPi：第i机架实时轧制力变化量，单位：N，ΔPL：锁定轧制力变化量，单位：N，Mi：第i机架的轧机刚度，单位：T/MM，算法如下：ΔSi-2=Kp(ΔWi)+ΣKi(ΔWi)----(2)]]>上式中：Kp：机架比例调节系数，范围：(2-6)*10-8，Ki：第i机架机架积分调节系数，范围：(1-3)*10-9，ΔWi：第i机架实时带钢中心位置变化量，范围：+/-100mm，根据所述得到的和动态对轧机辊缝进行调节控制，使带钢始终在精轧机架中心线轧制，从而解决带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾，提高热连轧精轧带钢尾部轧制的稳定性。根据本发明所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，在第i机架的不对称调节量计算公式中，ΔPi：范围为0.5～2*106N，ΔPL：范围为0.5～2*106N，Mi：范围为590-610。根据本发明所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，在第i机架的不对称调节量计算公式中，ΔPi：范围为1*106N，ΔPL：范围为1*106N，Mi：范围为600。根据本发明所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，在实时带钢中心位置变化的调节量计算公式中，Kp：范围：(2-6)*10-8，Ki：范围：(1-3)*10-9，ΔWi：范围：+/-100mm。根据本发明所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，在实时带钢中心位置变化的调节量计算公式中，Kp：范围：4*10-8，Ki：范围：2*10-9。根据本发明所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，ΔSi-2：第i机架实时带钢中心位置变化的调节量范围；+/-1mm。根据本发明所述所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，ΔSi-1：第i机架实时带钢中心位置变化的调节量范围；+/-1mm。根据本发明所述的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，其特征在于，和的控制调节在精轧机F4-F7的每道工序进行。藉由对和调节，即调节抑制带钢跑偏甩尾而必须输出的控制调节量， 即可控制本发明要求的带钢尾部轧制过程中的跑偏甩尾。本发明涉及利用安装在精轧后机架及精轧机出口的带钢宽度测量设备测得的带钢机架内实际轧制位置及轧制过程中测量得到的轧制力变化，开发一定的模型及算法，动态对轧机辊缝进行调节控制，使带钢始终在精轧机架中心线轧制，从而解决带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾，提高热连轧精轧带钢尾部轧制的稳定性。附图说明图1为本发明的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法的综合解决方案方框图。图2为本发明的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法中，F4/F5机架带钢跑偏轧制力变化示意图。图3为本发明的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法中，F6/F7机架带钢跑偏轧制力变化时刻及特征示意图。图4为本发明的热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法中，精轧机内带钢中心位置变化示意图。具体实施方式实施例一种热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法，所述方法根据带钢尾部位置变化引起机架轧制力偏差变化，从而对精轧机F4-F7工序的轧机辊缝进行调节的动态控制，所述调平的动态控制包括和和的控制调节同时进行，第i机架的不对称调节量，单位：mm，实时带钢中心位置变化的调节量，单位：mm，算法如下：ΔSi-1=Kf*Kw*Kh*(ΔPi-ΔPLMi)----(1)]]>上式中：Kf：机架作用效果系数(通过实验获取，范围：0.3～1.0)，Kw：宽度层别系数(范围：0.5～1.9)，Kh：厚度层别系数(依据带钢成品厚度，范围：0.5～1.9)，ΔPi：实时轧制力变化量(单位：N)，ΔPL：锁定轧制力变化量(单位：N)，Mi：第i机架的轧机刚度(单位：T/MM)，算法如下：ΔSi-2=Kp(ΔWi)+ΣKi(ΔWi)----(2)]]>上式中：Kp：机架比例调节系数，范围：(2-6)*10-8，Ki：机架积分调节系数，范围：(1-3)*10-9，ΔWi：实时带钢中心位置变化量，范围：+/-100mm，根据所述得到的和动态对轧机辊缝进行调节控制，使带钢始终在精轧机架中心线轧制，从而解决带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾，提高热连轧精轧带钢尾部轧制的稳定性。带钢在精轧机架内“游动”时，轧机两侧的轧制力由于轧件偏离轧辊中心将发生变化。但通过对实际生产带钢深入分析，这种轧制力的变化要能被检测到对机架有一定的范围。分析典型带钢：1253899512002.61mm*1256mmIW9421E5。ITV回放显示：带钢F3抛钢后开始偏工作侧；带钢F4抛钢后明显偏工作侧；带钢F5抛钢后严重偏工作侧轧破；带钢F6抛钢后继续偏工作侧轧破；带钢F7入口偏工作侧程度减轻，在F7入口没有形成再次轧破。对PDA数据分析如下：表一：轧制力偏差及持续时间带钢尾部位置F3～F4F4～F5F5～F6F6～F7轧制力偏差14T13T117T58T持续时间0.15S0.18S0.27S0.47S由上表分析可知，对F4、F5机架，带钢跑偏体现在轧制力上不明显，从而影响基于轧制力偏差的带钢跑偏调平功能效果。对多块带钢统计分析，对F4、F5机架只有不到50％跑偏甩尾带钢在轧制力上有15T左右的体现，有50％跑偏甩尾带钢在轧制力无体现或小轧制力负体现。对于F6/F7机架，带钢跑偏在轧制力上有明显体现，基于轧制力变化的跑偏调平控制在F6/F7机架上能起到较好的控制效果。表二：带钢跑偏引起轧制力明显变化时间由上表分析可知，对F6、F7机架，带钢跑偏体现在轧制力上有明显滞后现象，即带钢跑偏的初始阶段，在轧制力上无明显体现；而一旦在轧制力变化上有所体现，则出现轧制力急剧变化的特征。对多块带钢统计分析，只有50％左右的时间基于轧制力变化调平能起到作用，并且调节器参数设计需结合轧制力后段急剧变化的特征。热连轧线在实际生产过程中发现，带钢在精轧机架内的轧制位置有时能被“传递”到精轧机架出口，而精轧机架出口带钢偏离理论轧制中心线的量可由安装在精轧机出口的测宽仪测量获得，各机架对“传递”的表现情况差别较大。分析典型带钢：DI1061G11081*2.01。带钢中心位置变化趋势在F3/F4机架内一致，但在F5抛钢前至F6抛钢前带钢中心位置变化趋势转向，从F6抛钢前到F7抛钢带钢中心位置变化趋势再次转向。由此可以推知，带钢在F4～F5之间及F6～F7之间存在扭曲现场。对多块带钢统计分析，1580产线上述现场普遍存在。对于前机架(F4/F5)，通过F7后精轧机带钢中心位置变化趋势不能正确反映带钢在这些机架内的实际位置变化趋势。本发明涉及利用安装在精轧后机架及精轧机出口的带钢宽度测量设备测得的带钢机架内实际轧制位置及轧制过程中测量得到的轧制力变化，开发一定的模型及算法，动态对轧机辊缝进行调节控制，使带钢始终在精轧机架中心线轧制，从而解决带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾，提高热连轧精轧带钢尾部轧制的稳定性。本发明在某热连轧1580产线上开发实施取得了明显效果，使得该产线技术实施前后尾部轧破率下降50％。验证了提出的综合解决方案的有效性，为今后进一步提升和解决甩尾问题提供实践基础。因带钢尾部轧制稳定性问题是目前热连轧生产中的一大难点，几乎所有热连轧生产线都会遇到该问题，因此本发明推广应用前景广阔。当前第1页1 2 3