CN109772897A - 一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法 - Google Patents
一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,通过对历史生产的带钢凸度和楔形均良好时PC角的设定范围的统计,确定楔形良好的时候PC角的设定上限,根据统计结果,在后续轧制带钢设定的时候,合理分配PC角和弯辊力的控制范围,将统计出的PC角的上限作为PC角设定上限,PC角设定受限后,凸度控制能力不足的部分由弯辊力来补偿,在满足凸度控制精度的同时,保证了精轧出口楔形控制的精度。本发明克服了传统PC轧机设定控制时单一使用PC角作为凸度主要控制手段的缺陷,针对不同品种规格限制最大使用的PC角,满足凸度控制精度要求的同时,减小楔形发生概率,同时提高热轧带钢产品的凸度和楔形精度,提高热轧带钢产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金生产领域中的热轧带钢生产技术,尤其涉及一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法。
背景技术
目前,在各家钢铁冶金生产企业的带钢生产中,衡量带钢产品质量的重要指标之一就是板型,而用来评判板形的好坏,通常的两个板形指标是指凸度和平直度,而随着近些年对带钢产品的质量要求不断提高,部分高精度带钢对楔形度也提出了更高的要求,其中,如图1所示,凸度和楔形定义如下:
1.凸度定义:
C=hc-(he1+he2)/2
2.楔形定义:
W=he1-he2
图中的hc为带钢横断面中间厚度,he1和he2分别为横断面两侧边部厚度。
所谓的凸度又称带钢横向厚差,是指板带材沿宽度方向的厚度差。不同的热轧带钢产品,对凸度的要求也不同,热连轧精轧机组对凸度的控制的要求是在保证精轧出口带钢平直的条件下,将凸度控制到目标值,而对楔形的控制要求是在保证凸度的情况下,将楔形控制在一个阈值范围之内。
经过现场操作工人长时间的工作经验中发现,在热连轧生产过程中,影响带钢凸度的主要因素有轧辊机械凸度,轧辊热凸度、轧辊磨损凸度以及带钢的横向流动,这些均会导致的凸度变化。其中,影响轧辊机械凸度的因素主要有轧辊原始凸度、轧制力导致的轧辊弯曲和弹性压扁、板形控制机构(如CVC)的横移位置、PC角的设定量以及弯辊力给定值导致的辊身形状变化等因素,这些因素均会带来的凸度变化,其中,轧制力是影响带钢全长凸度变化的主要因素,辊系变形随着轧制力的变化而变化,从而使带钢凸度发生变化。
影响轧制力的主要因素就是温度,温度的变化会直接导致轧制力发生变化,从而影响带钢出口凸度。而轧辊热凸度、轧辊磨损凸度以及带钢的横向流动导致的凸度是物理过程,一般设备条件不变的情况下,在同一块钢轧制过程中这几个值均保持不变。
热轧带钢的凸度控制主要控制手段是设定控制,其原理是根据精轧设定计算程序(FSU)计算出的当前带钢的轧制数据(各机架的轧制力、接触弧长度、各机架出口厚度等)、PDI数据(目标宽度、厚度、目标凸度、平直度),以及轧辊管理应用程序提供的轧辊数据(工作辊和支撑辊的直径、凸度、辊身长度等)、热凸度计算模块计算的各道次带钢热凸度、轧辊磨损计算模块提供的各道次带钢的磨损凸度数据,从L1传来的当前PC角和弯辊力值,用一系列模型计算各机架的辊系变形与各机架出口凸度,从而计算出各机架的板形控制机构的设定值(优化弯辊力、PC角或CVC横移位置),保证带钢达到目标凸度和平直度要求。
如图2所示,目前在热轧生产中广泛使用的PC(Pair Cross,即对辊交叉)轧机原理图如图所示,PC轧机是通过轧辊交叉一定的角度来控制凸度,轧辊偏移角度θ越大,凸度控制能力越强。但是同时带来另一个问题,因为带钢不可能精确对中,带钢中心线和轧辊中心线总是有一定的偏差,因为PC轧机轧辊轴线和水平线间有一定的角度,所以当带钢不对中的时候,轧辊偏移角θ越大,沿带钢轴线的轴向力越大,带钢跑偏越严重,带钢的跑偏会导致两侧压下量不一致,从而导致楔形的产生,也就是说,轧辊偏移角θ越大,带钢楔形越严重。由此可见,利用PC角控制凸度和控制楔形之间存在冲突。
上述问题所产生的原因是现有技术下传统的板形设定控制都是以单纯凸度控制作为控制目标,从不考虑楔形质量,对于PC轧机来说,PC角作为首选控制手段,在设定控制中,控制原则就是尽量利用PC角来控制凸度,尽量少用弯辊力,这种控制策略的后果是经常出现凸度达标而楔形超标的情况。
为了解决上述问题,目前存在有几种热连轧带钢楔形、凸度联合控制技术,如下:
1)2010年07月20日申请公开的专利号为201010230419.8的发明专利《热轧串联式轧机的凸度和/或楔形自动控制方法及***》,该发明涉及一种热轧串联式轧机的凸度和/或楔形自动控制方法及***(ASCC),通过在热轧串联式轧机中建立从首台到末台精轧机架的工作辊弯曲和辊缝调平的反馈控制,实现了全自动化的带材凸度(楔形) 控制,即在轧制过程中,ASCC模型在检测出带钢楔形后,同目标楔形比较得出偏差,利用***的综合运算和控制手段进行纠偏,建立阶梯式调整方法,从而使反馈控制的响应最大化,以纠正带钢楔形和凸度,保证产品良好的平直度,防止带钢在各机架内的蛇形运动,消除现有凸度控制手段单一的弊端,综合平衡了凸度和平直度的关系。
该专利可以对楔形和凸度进行综合控制,但是这是一种反馈控制,只有当带钢头部到达精轧机组出口检测仪表才开始动作,带钢头部不在控制范围内,而且凸度控制执行机构是弯辊力,当偏差较大时,单纯使用弯辊力由于设备能力限制,达不到要求的精度。对楔形的控制是通过机架两侧压下机构调平来进行的,同样的,当楔形比较大时,也会遇到执行机构能力限制问题,而且对带钢头部也不能进行有效控制。
2)专利申请号为201510275691.0的发明专利《基于遗传的带钢楔形自动控制方法》,该发明通过轧机出口处的检测仪检测得到带钢实测楔形值,并将带钢实测楔形值与楔形值阈值进行比较得到楔形偏差值;然后选取若干机架作为楔形控制机架并设定各楔形控制机架的效率系数,再将楔形偏差值结合带钢在楔形控制机架时的速度和效率系数计算得到该机架的单侧辊缝调节量。本发明基于秒流量平衡原则等比例控制各机架的楔形调节量,能够快速有效的对热轧成品楔形进行控制。
该发明同样是一种楔形反馈控制,调节机构依然是精轧机架单侧辊缝,只是引入了楔形遗传系数,保证了上游各机架楔形调节量分配更加合理,但是依然没有解决带钢头部的楔形控制问题,而且不能对凸度进行联合控制。
3)专利号为CN201010266910的发明专利《热轧带钢粗轧机组镰刀弯和楔形自动控制方法》,其发明主要通过将现场粗轧机两侧轧制力的实际值、辊缝的实际计算值和机架两侧的弹跳参数等作为输入,经过精确的计算后,最终通过调节轧机单侧或两侧辊缝大小以实现对镰刀弯和楔形的纠正。
该种方案只针对粗轧机出口的楔形进行调整,热轧成品还需要进行精轧机架连轧,如果精轧机组带钢跑偏或者两侧压下不一致,轧制完成后成品仍然可能楔形不佳,对凸度不能同时进行控制。
以上这些方法主要通过反馈控制来提高凸度和楔形控制精度,但由于用于反馈控制的测量仪表位于精轧出口机架后面,存在较大的时滞性,只能用来带钢中后部的凸度和楔形。而且当凸度和楔形偏差较大时,受限于执行机构的能力,完全依赖反馈控制不能达到要求的凸度和楔形精度目标。而且以上专利都针对普通轧机,未考虑PC 轧机的特性,亦即PC角对楔形的影响。
综上所述,现有技术下传统的设定控制只针对了凸度精度,而在板形设定控制中没有考虑导致楔形不良的因素,而近年来随着用户对热轧带钢楔形越来越高的要求,故在设定控制中也必须要兼顾楔形质量。
发明内容
为了解决目前热连轧PC轧机板形设定控制存在的问题,本发明提供了一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,本发明与现有技术的不同之处在于充分考虑到PC轧机特点,在设定板形环节就考虑PC角对楔形的影响,对PC角和弯辊力做了合理分工,通过对历史轧制数据的分析,首先确定在楔形良好条件下PC角的设定上限,然后使用弯辊力来补偿凸度控制的余量,本发明克服了传统PC轧机设定控制时单一使用PC角作为凸度主要控制手段的缺陷,合理分配PC角和弯辊力的控制范围,针对不同品种规格限制最大使用的PC角,在满足凸度控制精度要求的同时,减小楔形发生的概率,同时提高热轧带钢产品的凸度和楔形精度,提高了热轧带钢的产品质量。
一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,包括热连轧机及其机架,其具体步骤如下:
1)首先统计凸度和楔形均良好的带钢的历史设定数据:
所述的凸度良好的定义为带钢凸度和目标值在±20μm偏差内,合格率为100%;
所述的楔形良好的定义为带钢楔形在±15μm偏差内,合格率为100%;
2)步骤1)后再统计热连轧机的F2、F3、F4这三个机架PC角的设定值,将比例最高的带钢的PC角作为以后设定的PC角上限,并将统计出的PC角上限写入凸度楔形均良好的PC角上限数据表中。
3)当带钢到达精轧前面测温仪时,启动精轧板形预设定,首先板形预设定将弯辊力固定为弯辊力控制范围值的中间值,再通过数学模型计算能够达到目标凸度的F2、 F3、F4这三个机架的PC角的设定值,然后检查PC角的设定值是否超过步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限;
此处步骤目的在于,传统的PC轧机板形设定,在选择PC角和弯辊力两种凸度控制机构时,一般都是优先使用PC角来控制带钢凸度,PC角的上限一般设为机械能力的上限,弯辊力一般设定在控制范围范围值的中间值,但是当PC角设定值超过一定值时,由于侧向力的作用,带钢容易跑偏,产生楔形,导致楔形不良。所以,如果要同时满足凸度和楔形均良好的条件,必须对PC角的使用范围进行限定,合理应用一部分弯辊的能力来控制凸度。
4)步骤3)中如果F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值没超过步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限,此时,通过一系列数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4的PC角的计算值作为最终设定值,并将PC角和各机架弯辊力输出到控制***L1;
5)步骤3)中如果F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值超过了步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限,那么将F2、F3、F4机架的PC角的上限作为当前PC角的设定值,然后重新计算弯辊力的设定值,最终计算出的PC角和弯辊力就是最终的设定值,传送给控制***L1;
步骤4)和步骤5)的设计目的在于,传统装备PC轧机的热连轧机,在板形设定计算时,一般将PC角作为首要控制手段,弯辊力只是弥补PC角到达机械设备极限时凸度控制能力的不足,设定时只考虑凸度是否达标,而这种设定方式,由于预先通过统计分析确定了凸度和楔形均良好时PC角的上限,PC角设定值不会超过这个上限,当凸度控制能力不足的时候用弯辊力来控制凸度,合理分配了PC角和弯辊力的对凸度控制范围,在满足凸度控制要求的同时,最大限度兼顾了楔形质量。
根据本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,其特征在于,所述的步骤4)中的通过一系列数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4 的PC角的计算值作为最终设定值,其具体步骤如下:
2a)对于装备有PC轧机的热轧精轧机来说,控制凸度的控制机构有两种,PC角和弯辊力,而求解PC角和弯辊力两个控制量是不可能的,必须固定一个控制量,将另一个控制量作为主要控制量进行计算。在第一次设定时,选择固定弯辊力,求解达到目标凸度时的PC角,此时PC角的控制范围为PC角的最大机械允许控制范围,一般为 0~1.5°,此时的弯辊力的固定值选择控制域的中值,即:
式中:
i:机架号;
Fb(i):第i计算弯辊力的计算值;
Fbmin(i):第i计算弯辊力的最小值;
Fbmax(i):第i计算弯辊力的最大值;
固定弯辊力后,得出满足当前凸度目标的PC角设定值θ(i);
2b)当步骤2a)完成后,根据当前所轧带钢的钢种、宽度级、厚度级读入预先存储在数据表中的能够同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,和步骤2a)计算出的PC角设定值θ(i)进行比较,如果有任何一个机架PC角计算值大于同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,即将该机架的PC角设定值置为该上限值,固定下来。如果PC角没有超过这个上限,保持原值不变,具体判断方式如下:
如果θ(i)≥θmax(i),那么θ(i)=θmax(i);
如果θ(i)<θmax(i),那么θ(i)=θ(i);
式中:
θ(i):第i机架PC角计算值;
θmax(i):第i机架同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,从先前的PC角上限统计分析表中读出;
2c)当步骤2b)中获得的PC角固定后,进行第二次设定,在弯辊力机械允许最大最小范围内,求解当前PC角设定下满足凸度目标要求的弯辊力设定值Fb(i),第二次设定计算完成后,求解出的各机架弯辊力设定值Fb(i)和PC角设定值θ(i)做为最终设定值。
根据本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,其特征在于,所述的步骤1)和步骤2)中的统计凸度和楔形均良好的带钢的历史设定数据用来获得凸度和楔形均良好时的PC角上限,其中,由于各品种规格带钢PC角设定差异较大,首先必须对数据进行分类,分类原则是按带钢的钢种、宽度级和厚度级对数据进行分类筛选,筛选优秀样本作为统计分析的基础,该样本是统计分析是否合理的基础,必须同时满足凸度和楔形均良好的条件,筛选原则是凸度良好的定义是带钢凸度和目标值在±20μm偏差内,合格率为100%,楔形良好的定义是带钢楔形在±15μm 偏差内,合格率为100%,两项同时满足的带钢纳入优秀样本统计分析数据库中。
根据本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,其特征在于,所述的两项同时满足的带钢纳入优秀样本统计分析数据库中,其具体为,对优秀样本PC角的分布进行分析,选择累计比例90%的PC角作为PC角设定的上限值,同时将统计出的各机架PC角设定上限值按钢种、宽度级、厚度级存入PC角上限表格中,以备以后设定使用。
使用本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法获得了如下有益效果:
1.本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,解决了目前热连轧PC轧机板形设定控制存在的问题,克服传统板形设定控制只将PC角作为主要控制机构的缺点,当凸度控制能力不足的时候用弯辊力来控制凸度,合理分配PC 角和弯辊力的控制范围;
2.本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,针对不同品种规格限制最大使用的PC角,从而在满足凸度控制精度的同时,减小楔形发生的概率,防止了带钢由于PC角比较大时侧向力较大导致带钢出现的跑偏现象,可以有效提高凸度和楔形控制精度,提高了热轧带钢产品的质量。
附图说明
图1为凸度和楔形定义示意图;
图2为PC轧机原理图;
图3为本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法的计算流程图;
图4为本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法的PC角的上限值统计图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法做进一步的描述。
一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,包括热连轧机及其机架,其具体步骤如下:
1)首先统计凸度和楔形均良好的带钢的历史设定数据:
所述的凸度良好的定义为带钢凸度和目标值在±20μm偏差内,合格率为100%;
所述的楔形良好的定义为带钢楔形在±15μm偏差内,合格率为100%;
2)步骤1)后再统计热连轧机的F2、F3、F4这三个机架PC角的设定值,将比例最高的带钢的PC角作为以后设定的PC角上限,并将统计出的PC角上限写入凸度楔形均良好的PC角上限数据表中。
3)当带钢到达精轧前面测温仪时,启动精轧板形预设定,首先板形预设定将弯辊力固定为弯辊力控制范围值的中间值,再通过数学模型计算能够达到目标凸度的F2、 F3、F4这三个机架的PC角的设定值,然后检查PC角的设定值是否超过步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限;
4)步骤3)中如果F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值没超过步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限,此时,通过一系列数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4的PC角的计算值作为最终设定值,并将PC角和各机架弯辊力输出到控制***L1;
5)步骤3)中如果F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值超过了步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限,那么将F2、F3、F4机架的PC角的上限作为当前PC角的设定值,然后重新计算弯辊力的设定值,最终计算出的PC角和弯辊力就是最终的设定值,传送给控制***L1;
所述的步骤4)中的通过一系列数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4的 PC角的计算值作为最终设定值,其具体步骤如下:
2a)对于装备有PC轧机的热轧精轧机来说,控制凸度的控制机构有两种,PC角和弯辊力,而求解PC角和弯辊力两个控制量是不可能的,必须固定一个控制量,将另一个控制量作为主要控制量进行计算。在第一次设定时,选择固定弯辊力,求解达到目标凸度时的PC角,此时PC角的控制范围为PC角的最大机械允许控制范围,一般为0~1.5°,此时的弯辊力的固定值选择控制域的中值,即:
式中:
i:机架号;
Fb(i):第i计算弯辊力的计算值;
Fbmin(i):第i计算弯辊力的最小值;
Fbmax(i):第i计算弯辊力的最大值;
固定弯辊力后,得出满足当前凸度目标的PC角设定值θ(i);
2b)当步骤2a)完成后,根据当前所轧带钢的钢种、宽度级、厚度级读入预先存储在数据表中的能够同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,和步骤2a)计算出的PC角设定值θ(i)进行比较,如果有任何一个机架PC角计算值大于同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,即将该机架的PC角设定值置为该上限值,固定下来。如果PC角没有超过这个上限,保持原值不变,具体判断方式如下:
如果θ(i)≥θmax(i),那么θ(i)=θmax(i);
如果θ(i)<θmax(i),那么θ(i)=θ(i);
式中:
θ(i):第i机架PC角计算值;
θmax(i):第i机架同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,从先前的PC角上限统计分析表中读出;
2c)当步骤2b)中获得的PC角固定后,进行第二次设定,在弯辊力机械允许最大最小范围内,求解当前PC角设定下满足凸度目标要求的弯辊力设定值Fb(i),第二次设定计算完成后,求解出的各机架弯辊力设定值Fb(i)和PC角设定值θ(i)做为最终设定值。
以上过程如图3所示。
所述的步骤1)和步骤2)中的统计凸度和楔形均良好的带钢的历史设定数据用来获得凸度和楔形均良好时的PC角上限,其中,由于各品种规格带钢PC角设定差异较大,首先必须对数据进行分类,分类原则是按带钢的钢种、宽度级和厚度级对数据进行分类筛选,筛选优秀样本作为统计分析的基础,该样本是统计分析是否合理的基础,必须同时满足凸度和楔形均良好的条件,筛选原则是凸度良好的定义是带钢凸度和目标值在±20μm偏差内,合格率为100%,楔形良好的定义是带钢楔形在±15μm偏差内,合格率为100%,两项同时满足的带钢纳入优秀样本统计分析数据库中。
所述的两项同时满足的带钢纳入优秀样本统计分析数据库中,其具体为,对优秀样本PC角的分布进行分析,选择累计比例90%的PC角作为PC角设定的上限值,同时将统计出的各机架PC角设定上限值按钢种、宽度级、厚度级存入PC角上限表格中,以备以后设定使用。
实施例
将本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法应用于1580热连轧机的板形设定控制中,该机组设备配置如下表1:
F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | |
机型 | 普通四辊 | PC轧机 | PC轧机 | PC轧机 | 普通四辊 | 普通四辊 | 普通四辊 |
弯辊力控制范围(kN) | 0~1200 | 0~1200 | 0~1200 | 0~1200 | 0~1200 | 0~1200 | 0~1200 |
PC控制范围(°) | -- | 0-1.5 | 0-1.5 | 0-1.5 | -- | -- | -- |
表1-机组设备配置表
轧制带钢的规格、板坯规格:
厚度Hs=230mm宽度Ws=1250mm,热轧带钢成品规格精轧出口厚度he=2.61mm,精轧出口宽度we=1220mm,目标凸度Co=30μm。
该规格F2、F3、F4机架满足凸度和楔形均良好的PC角的上限值统计结果如图4 所示。
根据图4的统计分析可以看出,当比例为90%,统计出的PC角上限分别为:
F2 | F3 | F4 |
0.85 | 0.7 | 0.5 |
固定弯辊力,将PC角作为第一凸度调节手段的第一次设定的结果如下:
从以上结果可以看出,F2和F3的PC角都已超过上限,所以固定F2和F3的PC 角,进行第二次设定,结果如下:
F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | |
弯辊力(kN) | 1100 | 775 | 985 | 600 | 800 | 747 | 560 |
PC角(°) | -- | 0.85 | 0.7 | 0.43 | -- | -- | -- |
从以上结果可以看出,固定F2和F3的PC角后,F2和F3的弯辊力设定发生了改变。
为了评估本实施例的有效性,统计了本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法的投入前后两个月同样规格带钢的双合格率数据,计算公式如下:
该双合格率的定义是指带钢同时满足凸度和目标值在±20μm偏差内长度合格率为100%,楔形良好的定义是带钢楔形在±15μm偏差内长度合格率为100%。凸度和楔形同时合格即认为本块带钢双合格。本发明投入后,凸度和楔形同时达标的带钢比例提高了15%,对凸度特别是楔形控制精度提升非常显著。
本发明的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,解决了目前热连轧PC轧机板形设定控制存在的问题,克服传统板形设定控制只将PC角作为主要控制机构的缺点,当凸度控制能力不足的时候用弯辊力来控制凸度,合理分配PC角和弯辊力的控制范围;本发明针对不同品种规格限制最大使用的PC角,从而在满足凸度控制精度的同时,减小楔形发生的概率,防止了带钢由于PC角比较大时侧向力较大导致带钢出现的跑偏现象,可以有效提高凸度和楔形控制精度,提高了热轧带钢产品的质量。
Claims (4)
1.一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,包括热连轧机及其机架,其具体步骤如下:
1)首先统计凸度和楔形均良好的带钢的历史设定数据:
所述的凸度良好的定义为带钢凸度和目标值在±20μm偏差内,合格率为100%;
所述的楔形良好的定义为带钢楔形在±15μm偏差内,合格率为100%;
2)步骤1)后再统计热连轧机的F2、F3、F4这三个机架PC角的设定值,将比例最高的带钢的PC角作为以后设定的PC角上限,并将统计出的PC角上限写入凸度楔形均良好的PC角上限数据表中。
3)当带钢到达精轧前面测温仪时,启动精轧板形预设定,首先板形预设定将弯辊力固定为弯辊力控制范围值的中间值,再通过数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值,然后检查PC角的设定值是否超过步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限;
4)步骤3)中如果F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值没超过步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限,此时,通过一系列数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4的PC角的计算值作为最终设定值,并将PC角和各机架弯辊力输出到控制***L1;
5)步骤3)中如果F2、F3、F4这三个机架的PC角的设定值超过了步骤2)中的统计出来的该机架凸度楔形均良好的PC角的上限,那么将F2、F3、F4机架的PC角的上限作为当前PC角的设定值,然后重新计算弯辊力的设定值,最终计算出的PC角和弯辊力就是最终的设定值,传送给控制***L1。
2.如权利要求1所述的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,其特征在于,所述的步骤4)中的通过一系列数学模型计算能够达到目标凸度的F2、F3、F4的PC角的计算值作为最终设定值,其具体步骤如下:
2a)对于装备有PC轧机的热轧精轧机来说,控制凸度的控制机构有两种,PC角和弯辊力,而求解PC角和弯辊力两个控制量是不可能的,必须固定一个控制量,将另一个控制量作为主要控制量进行计算。在第一次设定时,选择固定弯辊力,求解达到目标凸度时的PC角,此时PC角的控制范围为PC角的最大机械允许控制范围,一般为0~1.5°,此时的弯辊力的固定值选择控制域的中值,即:
式中:
i:机架号;
Fb(i):第i计算弯辊力的计算值;
Fbmin(i):第i计算弯辊力的最小值;
Fbmax(i):第i计算弯辊力的最大值;
固定弯辊力后,得出满足当前凸度目标的PC角设定值θ(i);
2b)当步骤2a)完成后,根据当前所轧带钢的钢种、宽度级、厚度级读入预先存储在数据表中的能够同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,和步骤2a)计算出的PC角设定值θ(i)进行比较,如果有任何一个机架PC角计算值大于同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,即将该机架的PC角设定值置为该上限值,固定下来。如果PC角没有超过这个上限,保持原值不变,具体判断方式如下:
如果θ(i)≥θmax(i),那么θ(i)=θmax(i);
如果θ(i)<θmax(i),那么θ(i)=θ(i);
式中:
θ(i):第i机架PC角计算值;
θmax(i):第i机架同时满足凸度和楔形要求的PC角的上限值,从先前的PC角上限统计分析表中读出;
2c)当步骤2b)中获得的PC角固定后,进行第二次设定,在弯辊力机械允许最大最小范围内,求解当前PC角设定下满足凸度目标要求的弯辊力设定值Fb(i),第二次设定计算完成后,求解出的各机架弯辊力设定值Fb(i)和PC角设定值θ(i)做为最终设定值。
3.如权利要求1所述的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,其特征在于,所述的步骤1)和步骤2)中的统计凸度和楔形均良好的带钢的历史设定数据用来获得凸度和楔形均良好时的PC角上限,其中,由于各品种规格带钢PC角设定差异较大,首先必须对数据进行分类,分类原则是按带钢的钢种、宽度级和厚度级对数据进行分类筛选,筛选优秀样本作为统计分析的基础,该样本是统计分析是否合理的基础,必须同时满足凸度和楔形均良好的条件,筛选原则是凸度良好的定义是带钢凸度和目标值在±20μm偏差内,合格率为100%,楔形良好的定义是带钢楔形在±15μm偏差内,合格率为100%,两项同时满足的带钢纳入优秀样本统计分析数据库中。
4.如权利要求3所述的一种提高热连轧带钢全长凸度和楔形精度的设定控制方法,其特征在于,所述的两项同时满足的带钢纳入优秀样本统计分析数据库中,其具体为,对优秀样本PC角的分布进行分析,选择累计比例90%的PC角作为PC角设定的上限值,同时将统计出的各机架PC角设定上限值按钢种、宽度级、厚度级存入PC角上限表格中,以备以后设定使用。
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