本发明涉及轧钢
技术领域：
，特别涉及一种定宽机中间坯头尾宽度控制方法以及装置和定宽机。
背景技术：
：热连轧粗轧控宽设备一般包括定宽机和立辊，其中定宽机具有较高的中间坯宽度调节能力，减宽量范围0-350mm，可使热轧线满足不同宽度规格的带钢产品需求，有效降低连铸机宽度调节次数，减少连铸漏钢，提高铸坯产量。因此，定宽机的应用是中间坯宽度控制的关键环节。目前，中间坯经定宽机挤压后，中间坯的头、尾会出现失宽现象，影响立辊的中间坯头尾宽度调节，使带钢的头尾宽度精度减低。为消除中间坯头尾失宽现象，定宽机需要对中间坯的头尾进行阶梯控制，即将头尾部分成几个连续的部分，分别设置不同的宽度控制，具体通过定宽机的头尾辊缝设置实现。但不同钢种硬度、不同减宽量其所需要的中间坯头尾压下系数均有所差别。针对定宽机头尾宽度控制技术，目前实际生产中主要依靠人工调节或查找参数表获得，凭经验给定参数值，经常会出现偏差，出现调节不足或过多的现象。技术实现要素：本发明提供一种定宽机中间坯头尾宽度控制方法以及装置和定宽机解决现有技术中基于阶梯控制的中间坯头尾宽度控制精度差的技术问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种定宽机中间坯头尾宽度控制方法，包括：获取定宽机的减宽量dw；依据公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ，得到头部各阶梯控制段的宽度压下系数Hi；依据公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ，得到尾部各阶梯控制段的宽度压下系数Tj；定宽机辊缝设定值计算步骤，分别依据所述头部各阶梯控制段的宽度压下系数以及所述尾部各阶梯控制段的宽度压下系数，计算所述头部各阶梯控制段以及尾部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值；依据所述定宽机辊缝设定值执行头尾短行程轧制操作；其中，σ为板坯硬度；所述ai为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bi为减宽量对头部第i段压下系数的影响值；ci为板坯硬度对头部第i段压下系数的影响值；所述aj为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bj为减宽量对头部第j段压下系数的影响值；cj为板坯硬度对头部第j段压下系数的影响值；i和j为正整数。进一步地，所述获取定宽机的减宽量dw包括：获取中间坯的板坯宽度以及粗轧目标宽度，并计算两者差值得到控宽工艺的总减宽量；通过正割法反复迭代得到定宽机的减宽量dw。进一步地，所述定宽机辊缝设定值计算步骤包括：依据公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到头部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapi；依据公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapj；依据公式：Gap＝W0·α+dw，得到定宽机本体辊缝设定值；其中，所述W0为所述中间坯的板坯宽度，α为所述中间坯的板坯热膨胀系数。进一步地，所述正割法反复迭代得到定宽机的减宽量dw包括：计算各道次宽度压下量，获取从起始道次至粗轧末道次的各道次宽度压下量；当本道次无立辊轧制时，压下量为0；本道次有立辊轧制时，比较预指定道次最大宽度压下量和限定最大宽度压下量，取两者中较小值的二分之一为本道次压下量。确定本道次宽度压下量取值范围，宽度压下量最小值dWMin＝0，宽度压下量最大值dWMax＝Min[WPC，WL，MinW_R，MaxF_R]；其中，WPC为预指定道次最大宽度压下量限定值；WL为限定最大宽度压下量限定值；MinW_R为保障最小带钢许可宽度的最大宽度压下量限定值；MaxF_R为最大立辊轧制力限定的最大宽度压下量限定值；在宽度压下量范围内选择本道次宽度压下量，在后续立辊轧制道次均取压下量计算值的情况下，在取值范围内采用正割法反复迭代搜索出合适的定宽机减宽量dW以使粗轧出口宽度计算值与目标值相等。其中，当使用dWMax，粗轧出口宽度计算值仍大于目标值，则本道次宽度压下量取dWMax，转而开始调节后续道次；当使用dWMin，粗轧出口宽度计算值仍小于目标值，则本道次宽度压下量取dWMin，转而开始调节后续道次。进一步地，所述头尾短行程轧制操作包括：板坯头部通过入口夹送辊0.3m后，开始执行头部短行程控制；尾部距离入口夹送辊0.2m时，开始执行尾部短行程控制。进一步地，头部短行程控制和尾部短行程控制中，每个位置作用长度为600mm。进一步地，所述头部阶梯控制段为三段；所述尾部阶梯控制段为三段。一种定宽机中间坯头尾宽度控制装置，包括：定宽机减宽量获取模块，获取定宽机的减宽量；头部压下系数获取模块，与所述宽机减宽量获取模块相连，依据所述定宽机的减宽量以及公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ得到头部各阶梯控制段的宽度压下系数；尾部压下系数获取模块，与所述宽机减宽量获取模块相连，依据所述定宽机的减宽量以及公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ得到尾部各阶梯控制段的宽度压下系数；定宽机辊缝设定值计算模块，分别与所述头部压下系数获取模块以及尾部压下系数获取模块相连，计算定宽机辊缝设定值；并发送给定宽机；其中，σ为板坯硬度；所述ai为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bi为减宽量对头部第i段压下系数的影响值；ci为板坯硬度对头部第i段压下系数的影响值；所述aj为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bj为减宽量对头部第j段压下系数的影响值；cj为板坯硬度对头部第j段压下系数的影响值；i和j为正整数。进一步地，所述定宽机辊缝设定值计算模块包括：头部各阶梯控制段辊缝计算模块，依据中间坯宽度以及公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到头部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapi；尾部各阶梯控制段辊缝计算模块，依据中间坯宽度以及公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapj；定宽机本体辊缝计算模块，依据中间坯宽度以及依据公式：Gap＝W0·α+dw，得到定宽机本体辊缝设定值；其中，所述W0为所述中间坯的板坯宽度，α为所述中间坯的板坯热膨胀系数。一种定宽机，包括：所述的定宽机中间坯头尾宽度控制装置以及定宽机本体。本申请实施例中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：本申请实施例中提供的定宽机中间坯头尾宽度控制方法，基于中间坯头尾阶梯控制的原理，以减宽量为控制目标，将板坯硬度、减宽量对头部压下系数的影响值以及板坯硬度对头部压下系数的影响值建立压下系数的数学模型，从而充分考虑了不同板材以及不同产品规格，实现精确的压下系数计算，同时，能够具体到阶梯控制的各个控制段，实现针对性控制；从而整体上提升了压下系数的精度和可靠性，并且具备充分的理论支撑，避免了经验估算导致的误差和低可靠性的缺陷。具体实施方式本申请实施例通过提供定宽机中间坯头尾宽度控制方法以及装置和定宽机解决现有技术中基于阶梯控制的中间坯头尾宽度控制精度差的技术问题；达到了提升定宽机宽度控制精度和可靠性的技术效果。为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：以定宽机的减宽量为控制目标，并具体结合板坯硬度、减宽量对头部压下系数的影响值以及板坯硬度对头部压下系数的影响值建立压下系数的数学模型，从而充分考虑了不同板材以及不同产品规格，实现精确的压下系数计算；并基于压下系数计算定宽机的辊缝工程控制参数，执行轧制。实现针对不同板材，规格的特异性计算，实现理论计算，提升可靠性。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。一种定宽机中间坯头尾宽度控制方法，包括：获取定宽机的减宽量dw；依据公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ，得到头部各阶梯控制段的宽度压下系数Hi；依据公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ，得到尾部各阶梯控制段的宽度压下系数Tj；定宽机辊缝设定值计算步骤，分别依据所述头部各阶梯控制段的宽度压下系数以及所述尾部各阶梯控制段的宽度压下系数，计算所述头部各阶梯控制段以及尾部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值；依据所述定宽机辊缝设定值执行头尾短行程轧制操作。其中，σ为板坯硬度；所述ai为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bi为减宽量对头部第i段压下系数的影响值；ci为板坯硬度对头部第i段压下系数的影响值；所述aj为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bj为减宽量对头部第j段压下系数的影响值；cj为板坯硬度对头部第j段压下系数的影响值；i和j为正整数。需要说明的是，头尾阶梯控制段中，相邻的两段中，在前的控制段的短行程压下系数初始值小于在后。通常情况下还考虑产线的规格，还要考虑产线规格，规格较大的，由于轧的规格变化大，则参数的取值偏小些；小规格的，产线规格单一，则取值偏大些。具体来说，所述获取定宽机的减宽量dw包括：获取中间坯的板坯宽度以及粗轧目标宽度，并计算两者差值得到控宽工艺的总减宽量；即，中间板坯在控宽工艺流程前后的宽度差值，通过参数计算可以直接得出。通过正割法反复迭代得到定宽机的减宽量dw；即控宽工艺段，通常包括定宽机以及立辊等设备组合在一起，经过执行渐进的宽度调整操作，共同完成控宽目标。执行本步骤的具体方法，所述正割法反复迭代得到定宽机的减宽量dw包括：计算各道次宽度压下量，获取从起始道次至粗轧末道次的各道次宽度压下量；当本道次无立辊轧制时，压下量为0；本道次有立辊轧制时，比较预指定道次最大宽度压下量和限定最大宽度压下量，取两者中较小值的二分之一为本道次压下量。确定本道次宽度压下量取值范围，宽度压下量最小值dWMin＝0，宽度压下量最大值dWMax＝Min[WPC，WL，MinW_R，MaxF_R]；其中，WPC为预指定道次最大宽度压下量限定值；WL为限定最大宽度压下量限定值；MinW_R为保障最小带钢许可宽度的最大宽度压下量限定值；MaxF_R为最大立辊轧制力限定的最大宽度压下量限定值；在宽度压下量范围内选择本道次宽度压下量，在后续立辊轧制道次均取压下量计算值的情况下，在取值范围内采用正割法反复迭代搜索出合适的定宽机减宽量dW以使粗轧出口宽度计算值与目标值相等。其中，当使用dWMax，粗轧出口宽度计算值仍大于目标值，则本道次宽度压下量取dWMax，转而开始调节后续道次；当使用dWMin，粗轧出口宽度计算值仍小于目标值，则本道次宽度压下量取dWMin，转而开始调节后续道次。进一步地，所述定宽机辊缝设定值计算步骤包括：依据公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到头部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapi；依据公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapj；依据公式：Gap＝W0·α+dw，得到定宽机本体辊缝设定值；其中，所述W0为所述中间坯的板坯宽度，α为所述中间坯的板坯热膨胀系数。进一步地，所述头尾短行程轧制操作包括：板坯头部通过入口夹送辊0.3m后，开始执行头部短行程控制；尾部距离入口夹送辊0.2m时，开始执行尾部短行程控制。进一步地，头部短行程控制和尾部短行程控制中，每个位置作用长度为600mm。保证适当的控制段，保证宽度控制能够处于统一控制标准下，保证头尾控制的稳定性。通常情况下，阶梯控制根据不同的板材和控制量设置不同数量的阶梯段，本实施例中，所述头部阶梯控制段为三段；所述尾部阶梯控制段为三段。本实施例还基于上述方法提供一种装置。一种定宽机中间坯头尾宽度控制装置，包括：定宽机减宽量获取模块，获取定宽机的减宽量；头部压下系数获取模块，与所述宽机减宽量获取模块相连，依据所述定宽机的减宽量以及公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ得到头部各阶梯控制段的宽度压下系数；尾部压下系数获取模块，与所述定宽机减宽量获取模块相连，依据所述定宽机的减宽量以及公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ得到尾部各阶梯控制段的宽度压下系数；定宽机辊缝设定值计算模块，分别与所述头部压下系数获取模块以及尾部压下系数获取模块相连，计算定宽机辊缝设定值；并发送给定宽机；其中，σ为板坯硬度；所述ai为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bi为减宽量对头部第i段压下系数的影响值；ci为板坯硬度对头部第i段压下系数的影响值；所述aj为短行程压下系数初始值，取值范围0.67～0.9；bj为减宽量对头部第j段压下系数的影响值；cj为板坯硬度对头部第j段压下系数的影响值；i和j为正整数。进一步地，所述定宽机辊缝设定值计算模块包括：头部各阶梯控制段辊缝计算模块，依据中间坯宽度以及公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到头部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapi；尾部各阶梯控制段辊缝计算模块，依据中间坯宽度以及公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各阶梯控制段的定宽机辊缝设定值Gapj；定宽机本体辊缝计算模块，依据中间坯宽度以及依据公式：Gap＝W0·α+dw，得到定宽机本体辊缝设定值；其中，所述W0为所述中间坯的板坯宽度，α为所述中间坯的板坯热膨胀系数。上述模块的工作过程上文已记载，此处不再赘述。本实施例还提出一种基于上述装置的定宽机。一种定宽机，包括：所述的定宽机中间坯头尾宽度控制装置以及定宽机本体。下面具体通过一个产品描述本方案。一种用于定宽机的中间坯头尾宽度自动控制方法，通过定宽机减宽量及钢种硬度的计算，得出板坯头尾各段压下系数，能够对中间坯头尾进行精确控制，从而消除中间坯头尾失宽现象。以板坯号168003141103，钢种：SS400为例，计算过程如下所示。当板坯从加热炉出炉后，从生产控制系统采集宽度计算所需参数，包括：板坯宽度1600mm以及目标宽度1500mm，粗轧采用1+5模式轧制。确定定宽机减宽量：在宽度压下取值范围内，通过正割法反复迭代搜索出合适的定宽机减宽量dW以使粗轧出口宽度计算值与目标值相等。计算后，定宽机、立辊减宽量如表1所示。表1定宽机、立辊减宽量设定值轧机定宽机立辊第一道次立辊第三道次立辊第五道次减宽量/mm142.418202510计算定宽机头尾压下系数：模型根据定宽机减宽量及钢种硬度，计算定宽机头、尾6个宽度压下系数。计算公式如下：Hi＝aHi+bHi*dW+cHi*σ(i＝0,1,2)Ti＝aTi+bTi*dW+cTi*σ(i＝0,1,2)式中，dW为定宽机计算的减宽量；σ为板坯硬度；Hi为头部各段的压下系数；Tj为尾部各段的压下系数；aHi为常数项；bHi为减宽量对头部各段压下系数的影响值；cHi为板坯硬度对头部各段压下系数的影响值；aTi为常数项；bTi为减宽量对尾部各段压下系数的影响值；cTi为板坯硬度对尾部各段压下系数的影响值。计算后，头尾压下系数如表2所示。表2定宽机头尾压下系数设定值压下系数H0H1H2T2H1H0设定值0.80.930.980.990.980.92计算定宽机辊缝设定值：模型根据头尾宽度压下系数计算出定宽机头、尾辊缝设定值。头、尾三个位置辊缝计算方法如下：本体辊缝计算方法：Gap＝W0*α-dW式中，为定宽机头部各段辊缝设定值；为定宽机尾部各段辊缝设定值；Gap为定宽机本体辊缝设定值；W0为板坯宽度；α为板坯热膨胀系数。定宽机辊缝计算结果如表3所示。表3定宽机头尾辊缝设定值执行头尾短行程控制定宽机接收模型计算的辊缝设定值及定宽机使用模式(走停模式)后，对板坯执行头尾三段式挤压控制。当板坯头部过入口夹送辊0.3m后开始执行头部短行程控制，当尾部到入口夹送辊-0.2m时，开始执行尾部短行程控制，每个位置作用长度600mm，当出口夹送辊卸载后短行程控制终止。经过定宽机、R1轧制后，R1出口实测宽度平均值为1527.496mm，头部宽度1532mm，尾部宽度1534.83mm，头尾与本体宽度偏差约7mm左右。本发明提供的用于定宽机的中间坯头尾宽度自动控制方法。通过采用正割法计算出定宽机减宽量，根据通过定宽机减宽量及板坯硬度，得出板坯头尾各段压下系数，可提高中间坯头尾宽度控制精度，从而消除中间坯头尾失宽现象。本申请实施例中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：本申请实施例中提供的定宽机中间坯头尾宽度控制方法，基于中间坯头尾阶梯控制的原理，以减宽量为控制目标，将板坯硬度、减宽量对头部压下系数的影响值以及板坯硬度对头部压下系数的影响值建立压下系数的数学模型，从而充分考虑了不同板材以及不同产品规格，实现精确的压下系数计算，同时，能够具体到阶梯控制的各个控制段，实现针对性控制；从而整体上提升了压下系数的精度和可靠性，并且具备充分的理论支撑，避免了经验估算导致的误差和低可靠性的缺陷。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页1 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