一种热连轧精轧机组弯辊的优化设定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热轧带钢板形控制领域，尤其涉及一种热连轧机精轧机组弯辊力的优 化设定方法。
【背景技术】
[0002] 在热连轧精轧带钢生产过程中，带钢的板形设定和控制主要通过"窜辊+弯辊"或 "对辊交叉+弯辊"配合使用来实现。不论采用以上哪种组合方式，板形模型设定的核心内 容都是要保证精轧带钢的目标凸度，同时确保精轧各机架出口带钢头部平直度良好，而带 钢中尾部的凸度与平直度主要依靠弯辊力的实时调节来保证。
[0003] 通常热连轧机在使用"窜辊+弯辊"配置方式时，板形控制模型根据带钢头部在精 轧各机架出口需要达到的凸度来计算其窜辊位置和弯辊力，首先尽量保证弯辊设定在平衡 力附近，再计算其对应的窜辊位置。这里面包含两个重要控制思想，其一：窜辊和弯辊的设 定是根据带钢头部的温度、乳制力等轧制工艺参数来计算，而无法考虑带钢中尾等其他位 置，其二：尽量保证弯辊设定在平衡力附近，除非窜辊位置到极限，这样可以使带钢头部弯 辊变化尽量小些，保证稳定。也就是说，目前通常的方法就是以带钢头部为目标进行弯辊设 定控制，而不考虑带钢全长轧制中尾部等其他位置。但由于精轧入口中间坯头尾温差会导 致前几个机架头尾轧制力差别较大（如有时Fl机架头尾轧制力差1000吨左右），带钢轧制 时头尾轧制力的差别会导致轧辊弯曲挠度出现很大变化，为了及时克服因此带来的本机架 出口凸度的变化，需要相应的弯辊力来补偿这部分凸度的变化，但如果弯辊力设定在平衡 力附近，无论增减，都只有弯辊力设备能力的几乎一半范围，一旦接近极限而未能及时增减 弯辊力，会使前机架带钢凸度变化很大，导致精轧机中间机架出口出现板形缺陷，甚至出现 轧破和废钢等事故，此现象在轧制极薄规格带钢时尤为明显。
[0004] 专利号为CN201210110506的发明专利《利用反馈数据提高轧机板形设定及动态 控制精度的方法》，主要是通过精轧出口仪表检测的板形数据，通过模型自学习提高后续带 钢的板形设定精度，并通过仪表数据的择优处理，为提高模型自学习数据的可信度和准确 性。专利《冷轧板形设定计算中热轧来料凸度的处理方法》，主要通过对热轧来料凸度的分 段处理为冷轧板形控制设定提供参考，提高冷轧板形设定的准确性。这些方法均未考虑带 钢中尾等其他部位轧制时弯辊力接近或达到弯辊设备能力极限时的处理方案，都和通常方 法一样，只针对带钢头部进行考虑。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种热连轧精轧机组弯辊的 优化设定方法，该方法对带钢全长轧制过程进行考虑，根据最近一次同钢种规格带钢的实 际轧制力和凸度变化情况，预算本块带钢用于板形实时控制所需要的弯辊力变化值，结合 弯辊力的设备能力极限，设定弯辊力时为板形控制预留带钢中尾部需要的弯辊力调节量， 而不是简单考虑设定在平衡力附近，而是根据整个轧制过程可能需要的弯辊力调节量，预 先留出需要的弯辊能力，最大限度地利用弯辊设备能力。也就是说，本技术方案考虑了热轧 带钢全长整个轧制过程需要的弯辊能力，最终保证带钢全长板形良好，而不仅仅针对带钢 头部。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种热连轧精轧机组弯辊的优化设定方法，包括以下步骤：
[0008] S1、根据板形模型计算初始的弯辊力与窜辊位置设定值：
[0009] 对精轧Fi机架，由板形模型计算得到的初始弯辊力设定值为B i(l、窜辊位置设定值 为siQ，窜辊位置MP弯辊力S iQ需满足精轧各机架出口带钢的等比例凸度要求；且S iQ要求 在窜辊行程范围以内，而Bitl通常在弯辊平衡力附近，当窜辊位置受相邻带钢窜辊行程限制 时，为满足等比例凸度要求，设定弯辊力可偏离平衡力；
[0010] S2、获取最近一次轧制同钢种规格带钢Fi机架的实际轧制力的变化量：
[0011] 根据最近一次同钢种规格带钢轧制时匕机架的实际轧制力数据，将带钢全长分为 N段，每段轧制力取其段内所有数据的均值，则共有N个轧制力值，找出N个数据中最大值与 第一段轧制力的差值AFi，即
[0012] AFi= max {F n，Fi2，…，FilJ-Fil
[0013] 其中Fij(j = 1，2, *··，Ν)表示Fi机架第j段的实则轧制力，ΛFi-般不超过1200 吨，据此进行限幅；
[0014] S3、计算弯辊力对凸度、弯辊力对轧制力、窜辊位置对弯辊力三个感度系数：
[0015] 根据凸度函数〇 = €$，8,5，1，1')，其中（：为辊缝凸度冲为轧制力，8为弯辊力，5 为窜辊位置，W为轧辊磨损值，T为轧辊热膨胀，据此求得弯辊力对凸度的感度系数:^、弯辊 力对轧制力的感度系数窜辊位置对弯辊力的感度系数 oF OB
[0016] S4、根据不同轧制工况选择相应的轧制力置信度：记此钢种规格的轧制力置信度 为α，〇〈α <1，一般取0.9左右，视工况和来料变化的差异进行适当调整；
[0017] S5、预算本块带钢全长轧制过程中板形控制时因轧制力变化导致的弯辊力调节 量：ΔΒα = α·Δ/ν^
[0018] S6、获取最近一次轧制同钢种规格带钢Fi机架的凸度变化量：
[0019] 根据最近一次同钢种规格带钢轧制时机架出口的凸度数据，将带钢全长分为N 段，每段凸度数据取均值，则共有N个凸度值，找出N个数据中最大值与第一段凸度值的差 值ACi，即
[0020] Δ Ci= max {C n，Ci2，…，CiN} -Cil
[0021] 其中CijG = 1，2，···，N)表示Fi机架第j段的凸度值，Λ Ci不超过40微米，据此 进行限幅保护；
[0022] S7、根据不同轧制工况选择凸度置信度，记此钢种规格的凸度置信度为β， 〇〈β < 1，一般取0.95左右，视工况和来料变化的差异进行适当调整；
[0023] S8、预算本块带钢全长轧制过程中板形控制时因精轧出口凸度变化导致的弯辊力 Λ D 调节量：ΔΒ[2 =沒
[0024] S9、预计算本块带钢全长轧制过程中板形控制所需要的总的弯辊力调节量： ABtotal= Δ Bil+ABi2;
[0025] S10、弯辊设备极限能力检查：
[0026] 如果预算的本块带钢全长轧制过程中所需的弯辊力未超过设备极限最 大弯辊力Bmax，即B itl+ Λ BtrtalS B max，则取初始的弯辊力设定值Bitl和窜辊位置设定 值Sitl作为最终设定值；如果预算的轧制过程中所需弯辊力超过设备极限弯辊力，即 Bitl+ ΔBtotal>Bmax，则需优化初始的弯辊力设定值，将Bmax-ΛB trtal作为最终的弯辊力设定值， 将\〇 + (民0 - Hmax + 作为最终的窜辊位置设定值。
[0027] 本发明的有益效果：
[0028] 对比传统的热连轧机弯辊设定技术，本发明避免了传统技术仅考虑带钢头部进行 弯辊设定的缺点。在考虑热轧带钢全长弯辊控制需要的基础上进行弯辊力的设定，在相同 设备硬件条件下，理论上可以使弯辊设备能力提高1〇〇%，实际生产中可以使弯辊设备能力 提尚50%至80%左右。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明的热连轧精轧机组弯辊优化设定方法的流程图；
[0030] 图2为带钢分段及轧机安装的相关检测仪表；
[0031] 图3为取初始的弯辊力设定值轧制某带钢时的全长过程中各弯辊力调节量、计算 弯辊力与实际弯辊力变化曲线；
[0032] 图4为取优化后的弯辊力设定值轧制某带钢时的全长过程中各弯辊力调节量、计 算弯辊力与实际弯辊力变化曲线。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例的附图对本发明的【具体实施