提高热轧钢带尾部卷取温度命中的方法与流程

本专利申请属于热轧钢卷技术领域，更具体地说，是涉及一种提高热轧钢带尾部卷取温度命中的方法。

背景技术：

热轧钢带的卷取温度直接影响最终钢带的显微组织结构，进而影响钢带的最终性能。而热轧钢带的性能检测一般都是在钢带尾部截取，如果钢带尾部的卷取温度与钢带本体的卷取温度不一样，或是波动过大，则会出现所截取试样的性能检测结果与钢带本体不一致，不能代表钢卷性能。从而导致钢卷的性能判定不准确，增加人力物力，甚至产生质量异议。

目前主要采用西门子层冷模型进行现场反馈，西门子层冷模型的现场反馈控制是通过卷内自适应实现的，通过实时修正带钢的heatcofa值来确保西门子层冷模型预报的准确。带钢的heatcofa值由cofa0值和deltaheatcofa实时修正增量值两部分构成，其中cofa0值也是变化的，是卷取温度和速度的函数，如图1-图2所示，而deltaheatcofa增量值由实时计算值和前次计算值平滑得到的，如图3、图4所示。卷内自适应在带钢头部到达卷取高温计后开始进行，直到卷取高温计检失为止。

卷内自适应利用的主要参数为卷取温度实际值和西门子层冷模型预测值，通过卷取温度实际值与西门子层冷模型预测值的偏差来进行deltaheatcofa增量值的计算。但由于西门子层冷模型没有引入目标卷取温度作为判定标准，使得自适应方向并不能保证永远正确。随着目标轧制厚度越来越薄，轧制速度越来越快，薄规格钢带在精轧抛钢时，会产生很大的速度变化，导致西门子层冷模型无法迅速响应，特别是在轧制薄规格和冷轧料（采用后段冷却策略）时，带钢尾部卷取温度控制能力较弱，抛钢后温度由偏低向过低发展，或由偏高向过高发展，钢带尾部卷取温度无法命中。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种提高热轧钢带尾部卷取温度命中的方法，是对西门子层冷模型和现场水阀的响应时间进行修改和优化，以保证钢带在出现温度偏差，特别是精轧抛钢瞬间内产生大幅速度变化时，西门子层冷模型能迅速响应，以保证卷取温度命中。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种提高热轧钢带尾部卷取温度命中的方法，包括如下步骤：

步骤a、引入目标卷取温度作为判定标准，对卷取实测温度值ctmea、西门子层冷模型预测温度值ctpredit、目标卷取温度值cttarget三者进行比较，精细考虑ctmea、ctpredit、cttarget三者之间的六种关系，从而确定deltaheatcofa增量值的正负；

步骤b、提高西门子层冷模型自适应快速响应能力，对采取后段冷却的钢种，增大钢带抛钢后西门子层冷模型的学习速率；

步骤c、在带钢头部之后放开温度偏差限幅，以保证出现较大温差时，西门子层冷模型能继续进行调整；

步骤d、对采取后段冷却的钢种，在带钢头部之后取消自适应增量deltaheatcofa的平滑操作，用实时计算的deltaheatcofa增量值来对西门子层冷模型进行调整；

步骤e、修改主冷区后段水阀关闭的响应时间，在实际测定的水阀关闭时间t的基础上，进行定值增加。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤a中，温度偏差方向与deltaheatcofa增量值改变方向的关系如下表所示：

当出现情形2和情形5时，对deltaheatcofa增量值取反，以保证自适应方向的正确。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤b中，西门子层冷模型的学习速率由0.05增大到0.10-0.15。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤e中，在实际测定的水阀关闭响应时间t的基础上，人为增加0.5-1.5s，以提高后段冷却策略下的水阀关闭速度，主冷区设定区域为精调水梁的前4-12根水梁。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：

本发明通过对西门子层冷模型进行优化，引入目标卷取温度参与计算，同时对自适应方向予以判断，以保证西门子层冷模型的调节方向永远保持正确。增大西门子层冷模型中钢带头部以后的学习速率，在钢带头部之后放开温度偏差限幅，以减少钢带速度变化对西门子层冷模型的干扰，在出现较大温度偏差时，西门子层冷模型仍能保持持续调整。人为增加层冷主冷区部分水阀的关闭响应时间，从控制系统的时序上来提高自适应的快速响应能力。

本发明引入目标卷取温度参与计算，并人为增加层冷主冷区部分水阀的关闭响应时间，是对西门子层冷模型的创新，使得精轧抛钢后钢带的卷取温度命中率明显提升。

附图说明

图1是heatcofa与卷取温度的关系图；

图2是heatcofa与速度的关系图；

图3是本发明deltaheatcofa前次计算值变化情况图；

图4是本发明deltaheatcofa实时计算值变化情况；

图5是本发明实施例1的实际卷取温度曲线图；

图6是本发明实施例2的实际卷取温度曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明公开了一种提高热轧钢带尾部卷取温度命中的方法，参见图1-图4，包括如下步骤：

步骤a、引入目标卷取温度作为判定标准，对卷取实测温度值ctmea、西门子层冷模型预测温度值ctpredit、目标卷取温度值cttarget三者进行比较，精细考虑ctmea、ctpredit、cttarget三者之间的六种关系，从而确定deltaheatcofa增量值的正负；

步骤b、提高西门子层冷模型自适应快速响应能力，对采取后段冷却的钢种，增大钢带抛钢后西门子层冷模型的学习速率；

步骤c、在带钢头部之后放开温度偏差限幅，以保证出现较大温差时，西门子层冷模型能继续进行调整；

步骤d、对采取后段冷却的钢种，在带钢头部之后取消自适应增量deltaheatcofa的平滑操作，用实时计算的deltaheatcofa增量值来对西门子层冷模型进行调整；

步骤e、修改主冷区后段水阀关闭的响应时间，在实际测定的水阀关闭时间t的基础上，进行定值增加。

步骤a中，温度偏差方向与deltaheatcofa增量值改变方向的关系如下表所示：

当出现情形2和情形5时，对deltaheatcofa增量值取反，以保证自适应方向的正确。

步骤b中，西门子层冷模型的学习速率由0.05增大到0.10-0.15。

步骤e中，在实际测定的水阀关闭响应时间t的基础上，人为增加0.5-1.5s，以提高后段冷却策略下的水阀关闭速度，从控制系统的时序上来提高自适应的快速响应能力。

实施例1：见图5，材质为shpc，层流冷却为后段冷却，目标卷取温度610℃，抛钢后模型的学习速率为0.05，未引进目标温度作为参考值，也未对水阀的响应时间做调整，实际卷取温度曲线如图5所示，头部因未放开温度偏差限幅，且未放开模型学习速率，导致钢带头部在出现与目标温度偏差过大时，不能及时调整，钢带头部较长部分均处于温度公差范围之外（标识1位置）。而因未引进目标温度作为模型计算的参考值，未人为增加水阀关闭响应时间，导致尾部（标识2位置）出现实际温度低于目标温度时，水梁仍在继续打开，钢带实际温度持续降低，精轧机抛钢后，钢带尾部（标识3位置）出现调节缓慢现象。

实施例2：见图6，材质sphc-b，层冷却为后段冷却，目标卷取温度为625℃，抛钢后模型学习速率为0.12，将目标温度作为模型调整参考值，同时人为将层冷水阀关闭响应时间增加1s，实际卷取温度曲线较好，在尾部出现实际温度低于目标温度时，模型也能较快调整。

本发明通过对西门子层冷模型进行优化，引入目标卷取温度参与计算，同时对自适应方向予以判断，以保证西门子层冷模型的调节方向永远保持正确。增大西门子层冷模型中钢带头部以后的学习速率，在钢带头部之后放开温度偏差限幅，以减少钢带速度变化对西门子层冷模型的干扰，在出现较大温度偏差时，西门子层冷模型仍能保持持续调整。人为增加层冷主冷区部分水阀的关闭响应时间，从控制系统的时序上来提高自适应的快速响应能力。本发明引入目标卷取温度参与计算，并人为增加层冷主冷区部分水阀的关闭响应时间，是对西门子层冷模型的创新，使得精轧抛钢后钢带的卷取温度命中率明显提升。