一种基于凸度控制的宽薄板平面形状控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种 适用于厚板轧机轧制宽薄板、利用展宽道次的板凸度变化改善钢板平面形状的控制方法。
【背景技术】
[0002] 厚板轧机的轧制过程通常分为成形轧制、展宽轧制、精轧轧制三个阶段：
[0003] (1)成形轧制：成形轧制是将板坯沿长度方向（即沿纵向）上轧制1-4个道次。使 展宽轧制前获得准确的坯料厚度及使端部形成扇形以减少横轧时的桶形，为提高展宽轧制 阶段的板厚精度和板宽精度打下良好的基础。
[0004] (2)展宽轧制：展宽轧制的目的是为了得到规定的轧制宽度。通常厚板坯料的宽 度和长度满足不了成品钢板宽度的要求，因此在轧制过程中板坯或钢锭需要在轧机前后的 转钢辊道上进行转钢，使经过成形轧制后的钢板继续在宽度方向或长度方向得到展宽，直 至达到成品钢板毛边宽度为止。横向展宽轧制是在成形轧制后，将板坯转90度，沿成形轧 制时的宽度方向进行轧制，使板坯展宽到宽度要求尺寸。
[0005] (3)精轧轧制：也称为延伸轧制，延伸通常是在展宽轧制后，再将板坯转90度，沿 板坯原纵向进行轧制，直至轧出规定的厚度、所要求的质量和性能。
[0006] 厚板轧制过程是一个用一定尺寸的板坯轧制成一定尺寸的钢板的过程，乳制过程 中借助位于轧机前后的旋转辊道完成转钢，乳制前及转钢后需要用轧机前后的侧导板对中 后才能继续轧制，乳制程中所使用的轧制方式由板坯和钢板的尺寸决定，厚板轧机使用的 轧制方式包括图1所示的5种，以RS代码区分如下：
[0007] RS = 0先将板坯沿长度方向轧制，消除板坯厚度方向上的偏差；然后转钢、将板坯 沿宽度方向进行轧制，乳制到一定的宽度后再次转钢、最后将轧制成目标钢板，乳制后的钢 板长度方向与板述的长度方向相同。
[0008] RS = 1轧制前先转钢，对中后将板坯沿宽度方向进行轧制，乳制到一定的宽度后 转钢，最后轧制成目标钢板，乳制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同。
[0009] RS = 2坯料长度等于毛边宽度。轧制前先转钢，对中后将板坯沿宽度方向轧制成 目标钢板，乳制后的钢板长度方向与板坯的宽度方向相同。
[0010] RS = 3坯料宽度等于毛边宽度，乳制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同。
[0011] RS = 4坯料长度进行轧制到毛边宽度。先将板坯沿长度方向轧制，消除板坯厚度 方向上的偏差；然后转钢、最后轧制成目标钢板，乳制后的钢板长度方向与板坯的宽度方向 相同。
[0012] 平面形状控制是成品钢板的矩形化技术，平面形状控制的实质是实现中间道次的 变断面轧制。当前已经开发出许多平面形状控制手段，如MAS法、狗骨轧制法（DBR法)、薄 边展宽乳制法、立棍乳边法等。例如，厚边展宽乳制法（Mizushima Automatic Plan View Pattern Control System,即MAS)是日本川崎制铁公司水岛厚板厂开发并于1978年开始用 于生产的平面形状控制技术。这种技术通过预测每块钢板轧制终了的平面形状变化量，给 出相应的压下量来控制辊缝的开度以改变轧材的厚度，最终使钢板的平面形状成为矩形。 厚边展宽轧制法（MAS)的控制过程如图2所示。
[0013] 由于宽薄板在轧制过程中温降非常快，乳制状态不易稳定，现有中厚板轧机在轧 制小于7-6mm宽薄板时，为了抢温轧制，通常采用直接坯料转钢轧制方式（RS = 1 )，轧制前 先转钢，将板坯沿宽度方向进行轧制，乳制到一定的宽度后转钢，最后轧制成目标钢板，乳 制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同，由于RS=I轧制方式缺少成形道次，受到坯料 尺寸厚度和展宽比大的影响，造成钢板轧制时存在横轧展宽的桶形，钢板的头尾与中间宽 度的偏差较大，如表1所示。
[0014] 表1钢板的头尾与中间宽度的偏差(宽差）
【主权项】
1. 一种基于凸度控制的宽薄板平面形状控制方法，用于厚板轧机的控制系统，所述的 控制系统由生产控制级L3、乳机过程控制级L2和基础自动化级Ll组成；在每块宽薄板轧 制前，生产控制级L3将板坯尺寸和轧制方式传给轧机过程控制级L2 ;乳机过程控制级L2 根据板坯和轧制目标钢板宽度计算出转钢时的钢板尺寸，并根据轧机的能力预计算展宽道 次和板凸度，并向基础自动化级Ll发送展宽道次控制指令和设定的凸度值，控制轧制钢板 的展宽道次和板凸度；其特征在于，所述的宽薄板平面形状控制方法根据历史生产实绩数 据建立板凸度与展宽比基准表；在展宽阶段根据各个展宽道次的展宽比，计算或调整本道 次的板凸度值，预先设定和修正板凸度；通过控制展宽道次的辊型，补偿轧制宽度的桶形 差，改善成品钢板的平面形状。
2. 根据权利要求1所述的基于凸度控制的宽薄板平面形状控制方法，其特征在于包括 以下步骤： SlO :根据历史生产实绩数据建立板凸度与展宽比基准表； S20 :轧机过程控制级L2根据转钢时的板坯尺寸，预计算钢板的展宽道次； S30 :轧机过程控制级L2向基础自动化级Ll发送展宽道次控制指令，控制板坯转钢 90°，启动展宽轧制； S40 :根据初始板坯厚度和第一道次的预计算厚度和宽度，计算第一道次的展宽比； 根据板凸度与展宽比基准表确定板凸度设定值； S50 :判断展宽比是否> 1.4,若展宽比> 1.4,则计算下一道次的展宽比，根据展 宽比对板凸度设定值进行修正；否则，直接转步骤S60 ; S60 :将凸度设定值发送到基础自动化级L1，控制轧机按照设定的辊型凸度执行展宽 轧制； S70 :判断是否完成预定的展宽道次，若达到预定的展宽道次，则转步骤S80 ;否则，根 据本道次出口板坯厚度和下一道次的预计算宽度，计算下一道次的展宽比，返回步骤S50 ; S80 :向基础自动化级Ll发送精轧控制指令，控制展宽后的板坯转钢90°，启动精轧轧 制，完成宽薄板轧制。
3. 根据权利要求2所述的基于凸度控制的宽薄板平面形状控制方法，其特征在于还包 括以下步骤： S90 :使用测宽仪记录分析钢板平面形状，通过自学习更新板凸度与展宽比基准表。
【专利摘要】一种基于凸度控制的宽薄板平面形状控制方法，涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种利用展宽道次的板凸度变化改善钢板平面形状的控制方法，所述的宽薄板平面形状控制方法根据历史生产实绩数据建立板凸度与展宽比基准表，在展宽阶段根据展宽比预先设定和修正板凸度，补偿轧制宽度的桶形差，从而改善平面形状，降低宽度放尺；轧机过程控制级L2在展宽阶段根据各个展宽道次的展宽比的大小，计算或调整本道次的板凸度值，使本道次的辊型符合平面形状控制的要求。本发明通过降低钢板宽度的桶形差，降低宽度放尺，提高成材率，在保持原有道次的情况下，改善后续轧制钢板的平面形状，提高厚板轧机轧制宽薄板的生产效率。
【IPC分类】B21B37-28
【公开号】CN104858243
【申请号】CN201410067854
【发明人】毛雨成, 谢居庆, 苗雨川, 孔伟
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月26日