專利名稱：一種熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，歸屬于熱軋帶鋼生產(chǎn)控制領域。
背景技術：
隨著熱軋工藝技術的不斷提供，對于帶鋼的品種規(guī)格均提出了新的要求，一套熱連軋機，其適用范圍直接關系到熱軋產(chǎn)線的經(jīng)濟效益。為適應連軋機組的穩(wěn)定性，對涉及的穿帶穩(wěn)定性提出了更高的要求，不僅要求其穿帶穩(wěn)定，同時要求具備相當?shù)男?，從設備的配置上，連軋機在機架間配置有冷卻水管(帶流量控制)，安裝在機架的出口側，同時在機 架的入口側安裝有側噴，為了防止帶鋼上的水被帶過活套。按照現(xiàn)有的技術水平分析，目前在帶鋼穿帶過程中，有人工對涉及的穿帶過程中的冷卻水進行控制，然后，由相關的模型進行穿帶速度的計算，即根據(jù)帶鋼的品種、規(guī)格、高壓水以及機架水確定帶鋼的穿帶速度、第一加速度、第二加速度、最高軋制速度、減速度以及拋鋼速度。其中的關鍵在于高壓水以及機架水的控制，由于涉及不同品種對于高壓水以及機架水的要求不同，在上述的控制過程中，人為的因素，往往導致產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定，為此，需要一種相對穩(wěn)定的控制方式來實現(xiàn)不同帶鋼的控制工藝的相對穩(wěn)定?，F(xiàn)有技術中對涉及的帶鋼穿帶控制技術主要有以下幾種方案在專利申請?zhí)枮?0110321. 7，發(fā)明名稱為《一種軋制具有合格頭部和尾部的軋件的方法》的專利文獻中，有關其核心是一種在軋件處于穿帶和拋尾階段而軋機低速運行時，通過改變軋件的架間張力進行出口厚度修正的方法。將最后兩架間的張力同所需要的張力和現(xiàn)有的出口張力AGC型系統(tǒng)的輸出相結合使用以改變各在后機架的速度。在穿帶和拋尾階段時，出口速度AGC被切斷，其輸出為零。在全行程正常運行階段，架間調(diào)節(jié)器改變?yōu)椤拜伩p一張力”型，而一個現(xiàn)有的出口速度AGC用于給各在后機架提供一速度基準。在全行程正常運行階段，出口張力AGC被切斷，其輸出為零。在專利申請?zhí)枮?121348L 3，發(fā)明名稱為《無甩尾穿帶問題的薄板導衛(wèi)裝置》的實用新型專利文獻中公開了一種不產(chǎn)生“甩尾”、“穿帶”問題的薄板導衛(wèi)裝置，當軋制厚度在11毫米以下超薄板時，在最后兩架精軋機之間使薄板坯易產(chǎn)生“甩尾”和“穿帶”問題的區(qū)域的一側或兩側交替布置推力單元或吸力單元，使經(jīng)過此區(qū)域的薄板坯形成波紋線狀，提高薄板坯頭部或尾部在“甩尾”、“穿帶”區(qū)域形成的前后懸臂梁的抗彎則度，避免“穿帶失敗”和“甩尾”問題，提升整個軋制生產(chǎn)線的軋制速度和軋輥使用壽命，進而提高熱軋生產(chǎn)線的制剩效率，擴展薄板坯的生產(chǎn)范圍，穩(wěn)定軋剩條件改善產(chǎn)品質(zhì)量。專利公開號為CN101081406，發(fā)明名稱為《一種保證熱軋精軋帶鋼全長溫度均勻的方法》專利文獻，該專利也涉及熱軋軋制過程中終軋溫度的控制方法，它主要解決帶鋼頭部和尾部溫度偏低導致軋制困難和不合格產(chǎn)品的技術問題。它的主要思想包括以下方面a.在加熱爐物理劃分的各個段采用兩根或三根煤氣總管連接沿爐寬方向分布的燃燒器，燃燒器按照煤氣總管的數(shù)量分成兩組或三組，當帶鋼頭部、尾部溫度偏低時，通過控制各煤氣總管流量，使加熱完了的板坯溫度分布為傾斜型或上拋物線型的板溫分布；b.在進入粗軋第一機架和粗軋第二機架進行水平軋制前，當板坯頭部溫度偏低時，粗軋高壓除鱗水采用頭部延遲噴水，當板坯尾部溫度偏低時采用尾部提前結束噴水，當板坯頭部和尾部溫度同時偏低時同時采用頭部延遲噴水尾部提前結束噴水。所以該專利所提供技術方案主要是通過加熱爐和粗軋過程的一系列方法解決精軋帶鋼入口溫度的全長溫度均勻來保證帶鋼全長的終軋溫度均勻性問題。上述的三項專利技術,主要涉及了帶鋼穿帶的穩(wěn)定性，但由于未涉及帶鋼穿帶過程中的效率問題與穩(wěn)定性；因此對帶鋼穿帶的控制是有限的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，該方法可以解決面對不同帶鋼規(guī)格時穿帶穩(wěn)定性的控制，在滿足生產(chǎn)效率的同時，提高帶鋼穿帶穩(wěn)定性。其所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實施。一種熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，包括以下步驟A、獲取軋制策略給定的基本參數(shù)；其中包括帶鋼在機架穿帶前的計算速度所必要的穿帶速度、加速度、機架噴水、除鱗噴水、帶鋼原始數(shù)據(jù)、帶鋼成品數(shù)據(jù)、機架壓下數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)；B、進行核心道次計算；所述核心道次計算包括壓下相對化計算、溫度分配計算、軋制力計算、壓下計算、精軋溫度計算五個環(huán)節(jié)的順次計算；
C、將步驟B中所得到的精軋溫度(命名為第一精軋溫度)與目標精軋溫度進行對t匕，所述第一精軋溫度與目標精軋溫度一致時根據(jù)所述第一精軋溫度計算精軋設定值；或者精軋溫度出現(xiàn)超差時進入步驟D ;D、對所軋制帶鋼種類是否不允許使用機架水進行二次層別判別，并根據(jù)判別結果決定是否強制關閉機架水以對帶鋼的穿帶速度進行調(diào)節(jié)；E、根據(jù)步驟D中調(diào)整后的帶鋼穿帶速度重新進行步驟B所述的核心道次計算，并得出第二精軋溫度計算值；F、將步驟E中所得到的第二精軋溫度值與目標精軋溫度值進行對比，兩者一致時根據(jù)所述第二精軋溫度計算精軋設定值；或者第二精軋溫度仍出現(xiàn)超差時進入步驟G ；G、采用動態(tài)水調(diào)整進行帶鋼穿帶溫度控制至目標值；依據(jù)上述帶鋼穿帶溫度值重新進行步驟B所述的核心道次計算，并得出第三精軋溫度計算值，并根據(jù)所述第三精軋溫度計算精軋設定值；或者當調(diào)節(jié)水量到達極限時仍不能調(diào)整到帶鋼目標溫度值時進入步驟H ；H、保持當前機架水的開度，同時啟動機架速度調(diào)節(jié)，直至速度達到上限，如當前速度滿足條件時，重新進行步驟B所述的核心道次計算，并得出第四精軋溫度計算值，并根據(jù)所述第四精軋溫度計算精軋設定值；當速度達到上限仍不能滿足機架穿帶要求時進入步驟I ;I、當速度調(diào)節(jié)達到上限，系統(tǒng)進行極限速度的報警，并把極限狀態(tài)下的設定值進行下發(fā)，以提供帶鋼基本的穿帶需要，本次控制完成；J、根據(jù)步驟C、步驟F、步驟G或步驟H中得到的精軋設定值計算相關特征點參數(shù)。作為本技術方案的進一步改進，在進行核心道次計算時，對整個軋件或各個帶鋼段的溫度計算時參照以下熱平衡方程式QA = QE+ (Q-) + (Q+) 其中QA為在任何時間存儲在軋件中的熱量；QE為進入精軋區(qū)時存儲在軋件中的熱量；Q-為由于熱輻射和熱傳導，軋件在精軋區(qū)的熱損耗；Q+為由于軋件在精軋區(qū)變形時產(chǎn)生的附加熱量。也作為本技術方案的進一步改進,所述動態(tài)水調(diào)整具體包括在修正機架間水量時優(yōu)先調(diào)節(jié)在前機架的出水量，當在前機架出水量至極限值仍不能滿足調(diào)節(jié)水量要求時，依次調(diào)節(jié)在后各機架水冷卻水出水量。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述熱軋帶鋼的厚度為I. 2 25mm。本發(fā)明所提供的上述技術方案的主要特點在于I)通過對二次層別判斷，對涉及的連軋機穿帶速度進行控制；2)對涉及帶鋼穿帶速度的控制，采用速度迭代變形溫度控制技術，使涉及帶鋼穿帶速度控制更加的精確。本技術方案涉及帶鋼在連軋機組頭部穿帶過程中，結合不同帶鋼的品種、規(guī)格在穿帶穩(wěn)定性上的要求，在滿足穿帶穩(wěn)定性的情況下，最大限度的提高軋機穿帶速度，改善和提高軋機效率；本技術方案提供的連軋機組穿帶過程中的控制方法，旨在提高帶鋼頭部穿帶穩(wěn)定性，最大限度的發(fā)揮軋機效率。


下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作一詳細說明。圖I為本發(fā)明所述控制方法總的控制流程圖；圖2為本發(fā)明具體實施例的控制流程具體實施例方式本技術方案為了保證不同帶鋼(主要應用于厚度為I. 2 25mm的帶鋼)的品種、規(guī)格在穿帶穩(wěn)定性上的要求，在滿足穿帶穩(wěn)定性的情況下，最大限度的提高軋機穿帶速度的基礎上，在采用速度迭代變形溫度控制技術的同時，針對不同規(guī)格的帶鋼，采用了二次層別判斷，兼顧了穿帶穩(wěn)定性及軋機效率。參照附圖1，具體涉及的技術方案如下步驟一、獲得軋制策略給定的基本參數(shù)結合帶鋼在機架穿帶前的計算速度所必要的數(shù)據(jù)穿帶速度、加速度、機架噴水、除零噴水、帶鋼原始數(shù)據(jù)、帶鋼成品數(shù)據(jù)、機架壓下數(shù)據(jù)；步驟二、進行核心道次計算包括計算壓下相對化、溫度分配計算、軋制力計算、壓下計算、精軋溫度計算五個環(huán)節(jié)的計算，該步驟的溫度結果得到后進入步驟三，同時把相關的設定參數(shù)下發(fā)進入步驟七；結合本技術方案，在對涉及的溫度計算時，關鍵取決于以下條件 進入精軋區(qū)時存儲在軋件中的熱量(QE)?；n由于熱輻射和熱傳導，軋件在精軋區(qū)的熱損耗(Q-)。 由于軋件在精軋區(qū)變形時產(chǎn)生的附加熱量(Q+)。熱平衡方程式表示這些影響因素的相互依賴關系。在任何時間存儲在軋件中的熱
量QA為QA = QE+ (Q-) + (Q+)此熱平衡方程對整個軋件及各個帶鋼段都有效。在溫度計算中，用熱平衡方程計算出帶鋼頭部在所關心的所有位置的溫度(機架、測量位置處)。步驟三、對涉及的二次層別進行判定結合不同帶鋼的要求，重新對帶鋼穿帶過程中的機架水進行設定，即二次判定特殊帶鋼不允許使用機架水，一旦該判定不使用機架水時，即強制關閉機架水，并對涉及的帶鋼穿帶速度進行調(diào)節(jié)，不論是否涉及穿帶機架水開閉時，進入步驟二，進行二次計算，結果下發(fā)步驟七；二次計算結果一致時，進入步驟七，不一致即溫度存在偏差時，進入步驟四；涉及具體的溫度偏差計算如下溫度偏差A T =精軋出口預測溫度-終軋目標溫度；步驟四、帶鋼穿帶溫度控制結合步驟二對精軋溫度計算，一旦帶鋼穿帶溫度超差，采用動態(tài)水調(diào)整。即采用修正機架間水量每次調(diào)節(jié)后機架一定的水量，當一個機架的水量達到運行條件(值)后，就使用后機架的冷卻水，當冷卻水量滿足時，重新進行步驟二的計算；當采用上述調(diào)節(jié)方法后，機架水的能力超差要求時進行步驟五；步驟五、當機架水的能力超差要求時，保持當前機架水的開度，同時啟動機架速度調(diào)節(jié)，直至速度達到上限，當當前速度滿足條件時，重新進行步驟二的計算，當采用上述調(diào)節(jié)方法后，速度達到上限不能滿足機架穿帶要求時進行步驟六；步驟六、當速度調(diào)節(jié)達到上限，系統(tǒng)進行極限速度的報警，并把極限狀態(tài)下的設定值進行下發(fā)，以提供帶鋼基本的穿帶需要，本次控制完成；步驟七、根據(jù)核心道次計算后的精軋溫度計算，計算精軋設定值；步驟八、計算相關特征點參數(shù)；本技術方案對于涉及的變形溫度(指在軋制過程中的溫度)，采用迭代計算，即在本技術方案涉及的精軋速度模型采用了迭代計算方法來計算帶鋼終軋速度VEND。用中間值(臨時值)開始，計算相關的溫度分配，再把精軋帶鋼目標溫度TE與溫度設定值進行比較，如果偏差超過極限值，那么，帶鋼速度變化按下一個迭代確定(見模型方程，即整個迭代的循環(huán)判斷過程或圖中的控制流程)。新的溫度分配必須根據(jù)新的VEND來計算，把產(chǎn)生的精軋帶鋼目標溫度TE和溫度設定值TEND進行比較，這樣重復進行一直到偏差小于極限值為止，從而確定出合適的頭部帶鋼穿帶速度。下面以某一具體實施例進行詳細說明在某連軋機組的薄規(guī)格生產(chǎn)過程中采用該熱軋控制方式，具體采用本技術方案涉及的相關實施情況如下在進行某集裝箱板，厚度為I. 58mm的高強度薄規(guī)格箱板在軋制過程中，其初始計算(讀取速度成別數(shù)據(jù))的帶鋼穿帶速度為11. 5M/S (軋制最大效率)終軋溫度為890°C，而其目標終軋溫度870°C，為此，在初始計算時，采用穿帶機架間冷卻水，即精軋第3機架與第4機架間的機架冷卻水，由于這類帶鋼在精軋軋制過程中易發(fā)生軋破，起套，影響成材率、板型、軋輥受損等。結合本技術方案在帶鋼進入飛剪切頭結束后，進入精軋軋制過程之前，對頭部穿帶時的機架間冷卻水進行二次計算，即上述計算方案中的步驟三，判斷該帶鋼為關閉帶鋼頭部穿帶機架間冷卻水時，模型強制下發(fā)關閉機架間冷卻水，由于關閉該冷卻水后，其終軋溫度為890°C超過目標終軋溫度870°C，故進行穿帶速度調(diào)節(jié)，直至滿足目標終軋溫度870°C，此時，其實際采用的穿帶速度為10. 5M/S，具體控制流程如圖2所示。采用該技術方案后，對于相對的薄規(guī)格帶鋼的軋制穩(wěn)定性起到了積極的 作用，效果良好。由于隨著熱軋工藝技術的不斷提高，品種的不斷開發(fā)，對帶鋼的軋制過程要求也越來越高，如何提高帶鋼穿帶過程的穩(wěn)定性及效率，將直接影響到熱連軋的控制水平。因此本發(fā)明提供的技術方案，由于結合帶鋼在穿帶過程中存在的問題，利用了現(xiàn)有的設備條件進行改善，對于涉及的穩(wěn)定性與軋制效率進行了綜合的考慮，可保證熱軋生產(chǎn)的穩(wěn)定及高效，故本技術方案具有較廣泛的推廣價值。因此具有較好的推廣應用前景。
權利要求
1. 一種熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 A、獲取軋制策略給定的基本參數(shù)； 其中包括帶鋼在機架穿帶前的計算速度所必要的穿帶速度、加速度、機架噴水、除鱗噴水、帶鋼原始數(shù)據(jù)、帶鋼成品數(shù)據(jù)、機架壓下數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)； B、進行核心道次計算； 所述核心道次計算包括壓下相對化計算、溫度分配計算、軋制カ計算、壓下計算、精軋溫度計算五個環(huán)節(jié)的順次計算； C、將步驟B中所得到的精軋溫度(命名為第一精軋溫度)與目標精軋溫度進行對比，所述第一精軋溫度與目標精軋溫度一致時根據(jù)所述第一精軋溫度計算精軋設定值；或者精軋溫度出現(xiàn)超差時進入步驟D ； D、對所軋制帶鋼種類是否不允許使用機架水進行二次層別判別，并根據(jù)判別結果決定是否強制關閉機架水以對帶鋼的穿帶速度進行調(diào)節(jié)； E、根據(jù)步驟D中調(diào)整后的帶鋼穿帶速度重新進行步驟B所述的核心道次計算，并得出第二精軋溫度計算值； F、將步驟E中所得到的第二精軋溫度值與目標精軋溫度值進行對比，兩者一致時根據(jù)所述第二精軋溫度計算精軋設定值；或者第二精軋溫度仍出現(xiàn)超差時進入步驟G ; G、采用動態(tài)水調(diào)整進行帶鋼穿帶溫度控制至目標值； 依據(jù)上述帶鋼穿帶溫度值重新進行步驟B所述的核心道次計算，并得出第三精軋溫度計算值，井根據(jù)所述第三精軋溫度計算精軋設定值； 或者當調(diào)節(jié)水量到達極限時仍不能調(diào)整到帶鋼目標溫度值時進入步驟H ； H、保持當前機架水的開度，同時啟動機架速度調(diào)節(jié)，直至速度達到上限，如當前速度滿足條件吋，重新進行步驟B所述的核心道次計算，并得出第四精軋溫度計算值，井根據(jù)所述第四精軋溫度計算精軋設定值； 當速度達到上限仍不能滿足機架穿帶要求時進入步驟I ; I、當速度調(diào)節(jié)達到上限，系統(tǒng)進行極限速度的報警，并把極限狀態(tài)下的設定值進行下發(fā)，以提供帶鋼基本的穿帶需要，本次控制完成； J、根據(jù)步驟C、步驟F、步驟G或步驟H中得到的精軋設定值計算相關特征點參數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，其特征在于，在進行核心道次計算時，對整個軋件或各個帶鋼段的溫度計算時參照以下熱平衡方程式 QA = QE+ (Q-) + (Q+) 其中 QA為在任何時間存儲在軋件中的熱量； QE為進入精軋區(qū)時存儲在軋件中的熱量； Q-為由于熱輻射和熱傳導，軋件在精軋區(qū)的熱損耗； Q+為由于軋件在精軋區(qū)變形時產(chǎn)生的附加熱量。
3.根據(jù)權利要求I所述熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，其特征在于，所述動態(tài)水調(diào)整具體包括在修正機架間水量時優(yōu)先調(diào)節(jié)在前機架的出水量，當在前機架出水量至極限值仍不能滿足調(diào)節(jié)水量要求時，依次調(diào)節(jié)在后各機架冷卻水的出水量。
4.根據(jù)權利要求I所述熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，其特征在于，所述熱軋帶鋼的 厚度為I. 2 25mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱軋帶鋼連軋機組穿帶的控制方法，包括獲取軋制策略給定的基本參數(shù)、進行核心道次計算的步驟以及不斷根據(jù)計算結果進行帶鋼穿帶速度或出水量調(diào)整的步驟，以根據(jù)調(diào)整后的精軋溫度與目標精軋溫度的一致性并根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定精軋設定值，或者在條件無法達到時選擇報警。其主要特點在于通過對二次層別判斷，對涉及的連軋機穿帶速度進行控制；以及對涉及帶鋼穿帶速度的控制，采用速度迭代變形溫度控制技術，使涉及帶鋼穿帶速度控制更加的精確。
文檔編號B21B37/74GK102688894SQ20111006992
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者葉紅衛(wèi), 唐世欣, 榮鴻偉, 許春飛, 顧豪杰, 高志玲 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司