一种粗轧测温反馈控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种粗轧测温反馈控制方法，包括下列步骤：预设给类钢种数据库及建立各段初始炉气温度模型；测量最近出炉板坯的上下表温度；根据实测到的上下表温度计算出同类钢种的配分比修正值；并通过此配分比修正值控制加热炉当前板坯各段上下部炉气温度的设定值。本发明提供的方法及系统，利用出炉板坯的上下表温差的实际值，来动态修正加热炉内温度设定的上下配分比，从而能够根据实际轧线的需要，自动精确调整加热炉内板坯上下表面的温度，进而显著提升粗轧翘扣头的控制水平，同时此热工自动控制系统大幅降低了人工劳动强度。
【专利说明】一种粗轧测温反馈控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轧钢加热炉热工自动控制，更具体地，涉及一种粗轧测温反馈控制方法。
【背景技术】
[0002]热轧带钢的加热温度与产品质量密切相关，是影响热轧带钢组织性能的关键因素之一。在生产中，为使钢材便于轧制，就必须根据钢种本身特性的不同而采取不同的加热规范，而板坯上下表面温差也是其中一个重要的参数。带钢在轧制过程中，上下表面温度不一样，带钢的头尾部由于温降较大，温差更加明显，从而造成带钢在轧制过程中上下表的金属秒流量不等，导致翘扣头现象的出现，因此板坯的上下表温差是影响粗轧翘扣头的主要原因之一。严重的翘扣头现象会影响粗轧的正常咬钢，造成停产并产生很多废品，对轧线设备的损害也很大。
[0003]1580热轧线原有的技术在控制板坯上下表面温差方面主要依靠人工调整加热炉上下表温度和流量差来控制。由于原有的加热温度控制模型无法提供板坯上下表面的温度控制方法，而且粗轧区域的测温仪也仅仅通过测量中间坯上表温度计算出板坯平均温度。因此加热操作人员无法获得调整后的量化效果，只能凭经验操作，调整后的结果波动性较大，对翘扣头的控制存在不利影响。因此在生产中控制中增加粗轧上下表测温，并基于此进行炉内板坯上下表温度的反馈学习和控制是非常必要的。
[0004]目前关于热轧加热炉内的上下表温度控制，未检索到类似专利。与加热炉内温度控制相关的专利主要有:
[0005]专利《一种对热轧加热炉板坯温度的确定方法》(专利号CN1940905)所述的方法首先是根据可控制段热电偶温度、热电偶与板坯的位置以及中间坯实测温度的分段统计值，建立炉长方向和炉宽方向的炉气温度模型；再根据板坯当前位置确定的炉气温度和板坯的表面温度，确定传递给板坯的热流量；利用差分方程计算出板坯长度方向和厚度方向的温度分布；根据轧线中间板坯全长温度实测数据的统计值，对炉宽方向的炉气温度分布模型进行自动适应修正。该方法主要针对加热炉内沿炉宽方向的温度分布难以实时测量和板坯长度方向温度难以准确计算的问题，并没有针对板坯的上下表面温度控制作出优化。
[0006]专利热轧板坯入炉前扫描测温装置(专利号CN03241004.2)则是根据板坯入炉前扫描测温装置对板坯入炉前对板坯温度进行测量，更加能准确反应热轧板坯温度分布情况。并未对入炉后的温度控制作优化。
[0007]上述的控制方法均未涉及炉内板坯的上下表温差进行控制，不能改善板坯出炉后的翅扣头现象。
【发明内容】
[0008]为解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种粗轧测温反馈控制方法，能够根据轧线的需求，精确地控制加热炉炉内板坯的上下表温度差，从而改善板坯出炉后的翘扣头现象，使轧件输出顺利，进而避免对轧钢设备造成较大的冲击。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种粗轧测温反馈控制方法，能够自动控制加热炉炉内板坯的上下表温度差，避免人工频繁调整，降低劳动强度。
[0010]为达成上述目的，本发明提供一种粗轧测温反馈控制方法，包括以下步骤:
[0011]a)于大侧压机入口处测量最近出炉板坯的上下表温度；
[0012]b)计算出炉板坯的配分比修正值:
[0013]Ciset= ((Tspu-Tspd)/βΗ3-ι)χ η
[0014]其中，aset:配分比修正值
[0015]Tspu:大侧压机前上表温度(V )
[0016]Tspd:大侧压机前下表温度(V )
[0017]β bis:给类钢种上下表温差期望值
[0018]η:给类钢种学习系数，范围为0-1，可以人工修正用以控制炉温调整幅度
[0019]c)计算加热炉出炉板坯各段上下部炉气温度的设定值:
[0020]Θ SETku — Θ SETk- a w/2 X β bis[0021 ] Θ SETkL — Θ SETk+ a w/2 X β bis
[0022]a w:配分比修正值，同aset
[0023]Θ SRTk:各段初始炉温
[0024]3bis:给类钢种上下表温差期望值
[0025]Θ SRTku:当前板坯各段上部设定炉温(V ) (k=l、2、3、4，分别代表预热、一加、二加、均热段)
[0026]Θ SETkL:当前板坯各段下部设定炉温(V ) (k=l、2、3、4，分别代表预热、一加、二加、均热段)。
[0027]优选地，所述的步骤b)之后，步骤c)之前，还包括以下步骤:
[0028]bi)统计若干块同类钢种的出炉板坯的配分比修正值a set，并对所述若干配分比修正值a srt作累加后计算均值a w，以对同类钢种出炉板坯的配分比修正值进行动态学习修正。
[0029]优选地，步骤a)和步骤b)之间还包括步骤ai)判定大侧压机入口处测得的板坯上下表任意一温度与出炉温度差，相差100°C以上则不计入CIw的累加计算。
[0030]优选地，步骤a)和步骤b)之间还包括步骤ai)判定大侧压机入口处测温仪的测温时刻与出炉时刻间距，相差10分钟以上则不计入α w的累加计算。
[0031]优选地，以步骤a)之前还包括:0)设置给类钢种及其对应的上下表温差期望值、学习系数及可控制段内权重数据库，并根据使用炉、开炉数、入炉温度等级及给类钢种，建立各段初始炉气温度模型。
[0032]优选地，在所述的步骤c)后，还包括以下步骤:
[0033]d)当侦测到加热炉各段内板坯不为同一钢种，根据预设的给类钢种对应的可控制段内权重，在已得出的加热炉内板坯各段上下部炉气温度的设定值的基础上，经由加权平均计算后，得出加热炉各段上下部炉气温度的设定值。
[0034]优选地，所述的步骤d)中加权平均计算的表达式为:
【权利要求】
1.一种粗轧测温反馈控制方法，其特征是，该方法包括以下步骤:a)于大侧压机入口处测量最近出炉板坯的上下表温度；b)计算出炉板坯的配分比修正值:α set = ((Tspu-Tspd)/ U) X η其中，a set:配分比修正值Tspu:大侧压机前上表温度(0C )Tspd:大侧压机前下表温度(V )βbis:给类钢种上下表温差期望值η:给类钢种学习系数，范围为0-1c)计算加热炉出炉板坯各段上下部炉气温度的设定值:θ SETkU — θ SETk a w/2 X β bisθ SETkL — θ SETk+ a w/2 X β bisa w:配分比修正值，同a Setθ SETk:各段初始炉温3bis:给类钢种上下表温差期望值θ SEikU:当前板坯各段上部设定炉温(°C )(k=l、2、3、4，分别代表预热、一加、二加、均热段)θ SEikL:当前板坯各段下部设定炉温(°C )(k=l、2、3、4，分别代表预热、一加、二加、均热段)。
2.根据权利要求1所述的粗轧测温反馈控制方法，其特征是，所述的步骤b)之后，步骤c )之前，还包括以下步骤:bi)统计若干块同类钢种的出炉板坯的配分比修正值Ciset，并对所述若干配分比修正值a set作累加后计算均值a w，以对同类钢种出炉板坯的配分比修正值进行动态学习修正。
3.根据权利要求2所述的粗轧测温反馈控制方法，其特征是，步骤a)和步骤b)之间还包括步骤ai)判定大侧压机入口处测得的板坯上下表任意一温度与出炉温度差，相差100°C以上则不计入Ciw的累加计算。
4.根据权利要求2所述的粗轧测温反馈控制方法，其特征是，步骤a)和步骤b)之间还包括步骤ai)判定大侧压机入口处测温仪的测温时刻与出炉时刻间距，相差10分钟以上则不计入aw的累加计算。
5.根据权利要求2所述的粗轧测温反馈控制方法，其特征是，以步骤a)之前还包括:O)设置给类钢种及其对应的上下表温差期望值、学习系数及可控制段内权重数据库，并根据使用炉、开炉数、入炉温度等级及给类钢种，建立各段初始炉气温度模型。
6.根据权利要求5所述的粗轧测温反馈控制方法，其特征是，在所述的步骤c)后，还包括以下步骤:d)当侦测到加热炉各段内板坯不为同一钢种，根据预设的给类钢种对应的可控制段内权重，在已得出的加热炉内板坯各段上下部炉气温度的设定值的基础上，经由加权平均计算后，得出加热炉各段上下部炉气温度的设定值。
7.根据权利要求6所述的粗轧测温反馈控制方法，其特征是，所述的步骤d)中加权平均计算的表达式为:
【文档编号】C21D11/00GK103447314SQ201210170266
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月28日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】张科杰, 张贺咏, 刘春会, 刘贞伟, 盛东民, 唐豪伟 申请人:宝山钢铁股份有限公司