CN104148404A - 一种热轧带钢平直度自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热轧带钢平直度自动控制方法，本热轧带钢平直度自动控制方法包括如下两个阶段：第一阶段：带钢从精轧机轧出，经过板形仪检测带钢穿出精轧机后的平直度并与目标值进行对比，得出偏差值；第二阶段：根据板形仪的偏差值，通过反馈控制系统把偏差值实时反馈到精轧机，由自动控制系统调节精轧机弯辊力，使带钢平直度达到目标值，带钢从精轧机出并经冷却后进入卷取机进行卷取，得到卷钢。通过本发明的热轧带钢的平直度控制方法，在热轧带钢生产中，实施了热轧过程带钢平直度中浪控制，有效改善了产品平直度问题，对于国内外存在带钢产品平直度问题的热轧生产线，方法适用，推广应用前景广阔。

Description

一种热轧带钢平直度自动控制方法

技术领域

本发明属于热轧带钢生产技术领域，具体地，本发明涉及一种热轧带钢平直度自动控制方法，所述热轧带钢平直度自动控制方法适用于热轧带钢生产过程中平直度的控制，可最终改善热轧带钢产品的平直度，提高板形质量。

背景技术

热轧带钢产品的重要质量指标之一是平直度。平直度是钢板与水平面相符合程度的衡量指标，即热轧带钢的波浪或者瓢曲。通常用不平度指标来衡量，它是指钢板表面与水平面之间的最大偏离距离。平直度也可用陡度或I单位表示。事实上，造成热轧带钢的平直度问题的根本原因是带钢内部残余应力的不均匀分布，即沿带钢宽度、长度或者厚度方向不均匀的塑性变形、相变或者温度分布等。热轧带钢的波浪或瓢曲是在热轧带钢内部残余应力较大时才表现出来的。如果热轧带钢内部残余应力不足以引起热轧带钢屈曲，则在轧钢切条后会出现波浪或瓢曲，便会产生潜在的平直度问题。无论是表现的平直度缺陷还是潜在的平直度缺陷，都会影响到下游用户的加工使用。

为了有效控制热轧带钢平直度，人们制造了各种板形控制设备和开发了各种工艺技术，例如液压弯辊、窜辊、交叉辊技术等。现代化的热轧带钢的平直度问题还受到轧后冷却、卷取及热处理等诸多环节的影响，不均匀的温度、应力大小及相变变化，都会对热轧带钢板形的质量产生较大影响。精轧平直度良好的带钢，经过冷却、卷取、退火等工序之后，可能会表现出平直度缺陷。随着用户不断提高对热轧带钢板形的质量要求，轧后冷却、卷取及热处理等工序带来的平直度问题显得日益突出，已成为许多热轧厂生产控制的难点和关注的焦点。

中国专利CN101372018A公开了一种热轧带钢板形多元化交叉控制方法，适用于热轧带钢生产线中进行板形控制，目的是改善热轧带钢平直度，提高产品质量。该方法中就包括调整轧制负荷与弯辊力动态控制，修改热态目标平直度控制值，采用微中浪轧制。

中国专利CN1485156A公开了一种热轧带钢中浪板形控制方法，对带钢头部采用中浪PCSU控制，即PC设定控制，对其后带钢部分采用动态自动板形中浪控制，即动态ASC控制，确定带钢目标中浪平坦度控制，计算精轧带钢凸度。根据所轧钢种、规格等，具体确定各种计算公式中的各个系数，各个常数项和比例系数，对精轧出口带钢平直度进行中浪控制，有效消除精轧后的带钢在层流冷却过程中所产生的双边浪，提高了带钢质量。

虽然上述技术提出了修改平直度目标值，并且采用微中浪轧制的方法以解决轧后冷却不均，即轧钢边部温降过快所带来的边浪化问题，但是仍然未提出中浪自动控制方法的具体解决方法。

发明内容

为解决上述问题，即为了在热轧带钢生产过程中有效实施中浪控制，本发明的目的是，提供一种热轧带钢平直度自动控制方法，以最终改善热轧带钢的平直度问题，提高带钢板形的质量。

本发明针对具有7台连轧机（F1-F7）组成的精轧机组的热轧带钢生产线，将检测热轧带钢平直度的板形仪安装在精轧机出口，热轧带钢穿带后，板形仪能够实时检测带钢的平直度并且将所测的平直度值与所设定的目标值进行对比，得出偏差值，若偏差值超出预设范围则根据自动调节精轧机弯辊力改变负载辊缝形状进行动态控制，使其达到满足最终良好带钢板形的目标平直度。

本发明的一种热轧带钢平直度自动控制方法的技术方案如下：

一种热轧带钢平直度自动控制方法，其特征在于，

所述方法包括两个阶段：

第一阶段：板形仪预先设定目标值，带钢从精轧机轧出，经过板形仪检测带钢平直度，板形仪通过检测所得带钢平直度值与目标值对比，得出偏差值；

第二阶段：根据所得出偏差值，通过反馈控制系统把偏差值实时反馈到精轧机，由自动控制系统自动调节精轧机弯辊力，使带钢平直度达到目标平直度值。

根据本发明所述的热轧带钢平直度自动控制方法，其特征在于，

所述第一阶段中板形仪需要两个平直度目标值，即λ1=0，λ2=λ*，λ=30～70I-unit。

上述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，

所述第二阶段中弯辊力调整量由下式确定：

${\mathrm{\ΔF}}_B=(K_P\mathrm{\Δ\λ}+K_1\mathrm{\Σ\Δ\λ})\frac{1}{\∂\mathrm{\λ}/{\∂F}_B}$

Δλ=λ₀-λ_a

其中

建张前λ₀=λ₂，即上述λ*，λ*=30～70，

建张后λ₀=λ₁，取值为0，

λ₀为目标平直度值，单位是I-unit，

λ_a为实测平直度值，单位是I-unit，

△λ为偏差值，单位是I-unit，

K_P为比例，取值为0.001～0.5，

K_I为积分增益，通常取值为0.001～0.5，

△FB弯辊力调整量。

根据上述的热轧带钢平直度自动控制方法，其特征在于，为了考虑张力对平直度的影响，设定平直度控制目标值，建张前热轧带钢的平直度为一个中浪值，建张后热轧带钢的平直度为0，如图2所示。

上述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述热轧带钢生产带钢宽度为600mm～2100mm。

上述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述带钢生产带钢的厚度为2mm～20mm。

上述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述带钢生产带钢的卷取温度范围在100℃～850℃。

通过本发明的热轧带钢平直度控制方法，在热轧带钢生产中，实施了热轧过程带钢平直度微中浪控制，能够有效补偿轧后工序边浪化倾向，通过建张前后进行数据对比，改善了带钢平直度问题。例如某热轧带钢厂采用该技术后，由于带钢平直度不良造成的后续加工表面擦划伤从7.9%降低到1.5%以下，成材率从79.8%提高到95.0%以上。对于国内外存在带钢平直度问题的热轧生产线，方法适用，推广应用前景广阔。

附图说明

图1为热轧线示意图。

图2为平直度控制示意图。

图3为平直度控制一例。

图中，1-加热炉，2-粗轧机，3-精轧机，4-板形机，5-层流冷却，6-卷取机。

具体实施方式

本发明的热轧带钢的平直度控制方法，包括两个阶段：第一阶段：带钢从精轧机2轧出，经过板形仪4检测带钢穿出精轧机3后的平直度并与目标值进行对比，得出偏差值；

第二阶段：根据板形仪4的偏差值，通过反馈控制系统把偏差值实时反馈到精轧机3，由自动控制系统自动调节精轧机3的弯辊力，使带钢平直度达到目标值，随后带钢从精轧机轧出并经过冷流冷却5后进入卷取机6进行卷取，得到卷钢。

实施例1

对某钢种规格的热轧带钢产品，设置微中浪值50I-unit,采用上述方法，实际控制如图3。

采用本技术方案的微中浪自动控制方法进行生产，如表1所示为热轧带钢平直度和冷却后带钢平直度。

表1带钢平直度变化

实施例2

对某钢种规格热轧带钢产品，设置微中浪值70I-unit，采用本技术方案的微中浪自动控制方法进行生产，表2所示为热轧带钢平直度和冷却后的带钢平直度。

表2带钢平直度变化

实施例3

对某钢种规格热轧带钢产品，设置微中浪值30I-unit，采用本技术方案的微中浪自动控制方法进行生产，表3所示为热轧带钢平直度和冷却后的带钢平直度。

表3带钢平直度变化

Claims (6)

1.一种热轧带钢平直度控制方法，其特征在于，

所述方法包括两个阶段：

第一阶段：板形仪预先设定目标值，带钢从精轧机轧出，经过板形仪检测带钢平直度，板形仪通过检测所得带钢平直度值与目标值对比，得出偏差值；

第二阶段：根据所得出的偏差值，通过反馈控制系统把偏差值实时反馈到精轧机，由自动控制系统调节精轧机弯辊力，使带钢平直度达到目标值。

2.按照权利要求1所述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述第一阶段中板形仪需要两个平直度目标值，即λ1=0，λ2=λ*，λ*=30～70I-unit。

3.按照权利要求1所述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述第二阶段中弯辊力调整量由下式确定：

${\mathrm{\ΔF}}_B=(K_P\mathrm{\Δ\λ}+K_1\mathrm{\Σ\Δ\λ})\frac{1}{\∂\mathrm{\λ}/{\∂F}_B}$

Δλ=λ₀-λ_a

其中

建张前λ₀=λ₂，即上述λ*，

建张后λ₀=λ₁，取值为0，

λ₀为目标平直度，单位是I-unit，

λ_a为实测平直度，单位是I-unit，

△λ为偏差值，单位是I-unit，

K_P为比例，取值为0.001～0.5，

K_I为积分增益，通常取值为0.001～0.5，

△FB为弯辊力调整量。

4.按照权利要求1所述的热轧带钢平直度自动控制方法，其特征在于，所述热轧带钢生产带钢的宽度为600mm～2100mm。

5.按照权利要求1所述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述带钢生产带钢的厚度为2mm～20mm。

6.按照权利要求1所述的热轧带钢的平直度自动控制方法，其特征在于，所述带钢生产带钢的卷取温度范围在100℃～850℃。