RU2690580C2 - Способ изготовления металлических полос - Google Patents
Способ изготовления металлических полос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690580C2 RU2690580C2 RU2017129842A RU2017129842A RU2690580C2 RU 2690580 C2 RU2690580 C2 RU 2690580C2 RU 2017129842 A RU2017129842 A RU 2017129842A RU 2017129842 A RU2017129842 A RU 2017129842A RU 2690580 C2 RU2690580 C2 RU 2690580C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- metal strip
- adaptation
- contour
- values
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 181
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims abstract description 163
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 28
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 18
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 2
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2263/00—Shape of product
- B21B2263/02—Profile, e.g. of plate, hot strip, sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области прокатки. Посредством модели процесса прокатки находят прогнозируемые значения для требуемого контура профиля с учетом ранее найденных значений адаптации, при этом производят расчет контура (n+х)-й металлической полосы, рассчитывают прогнозируемое значение для контура профиля по меньшей мере n-й металлической полосы в опорной позиции bi при помощи модели процесса, затем производят прокатку по меньшей мере n-ной металлической полосы, после чего измеряют фактическое значение профилей прокатанной по меньшей мере n-ной металлической полосы в той же опорной позиции bi и определяют значение адаптации как разности между фактическим значением и прогнозируемым значением, на основании этого находят новое значение адаптации контура профиля (n+х)-й металлической полосы в опорной позиции bi. Для осуществления более точного прогнозирования контура профиля, а также для более точной настройки исполнительных элементов регулирования профиля при последующем изготовлении (n+х)-й металлической полосы изобретение предусматривает нахождение значений адаптации не только в одной опорной позиции bi, а во множестве опорных позиций по меньшей мере на одном участке ширины по меньшей мере n-й металлической полосы. Изобретение обеспечивает возможность повышения точности прогнозирования параметров контура полосы. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к способу изготовления на вальцовочном станке металлических полос, имеющих требуемый контур профиля, согласно ограничительной части пункта 1 или пункта 3 формулы изобретения.
Предпосылкой для разработки настоящего изобретения является рост требований к точности калибровки профиля полосового металла, по меньшей мере в отдельных заданных позициях по ширине полосы, так называемых опорных позициях, а также к точности соблюдения заданных размеров контура профиля металлической полосы. В зависимости от планируемой области применения металлической полосы ожидаемыми являются, например, параболическая форма контура профиля при теплом состоянии полосы, с заданной высотой контура в определенной опорной позиции, для упрощения дальнейшей обработки в последующем холоднопрокатном стане (в прокатном стане типа "тандем"). В альтернативном случае могут требоваться также коробчатые профили, т.е. металлические полосы с поперечным сечением, плоским в середине, которое сильнее понижается к краям полосы; такое требование предъявляется, например, к металлическим полосам, которые позже предполагается разделять в продольном направлении. Вогнутые профили полосы, т.е. такие профили полосы, которые отличаются более толстыми, или повышенными относительно области середины, краями, а также металлические полосы с утолщениями на краях, напротив, обычно нежелательны.
Уровень техники уже предлагает различные концепции для изготовления требуемых профилей полосы с максимально возможной точностью.
Так, международная заявка на изобретение WO 1995/034388 раскрывает систему учета для регистрации параметров профиля металлической полосы на выходе из чистовой прокатной линии. Регистрируемый в ней профиль К полосы сравнивается с заданным целевым контуром в данной позиции, и предлагается применение исполнительных элементов регулирования профиля для минимизации отклонения измеренного поперечного сечения от целевого контура в последующих полосах. Далее принимается решение о том, следует ли считать измеренную форму профиля полосы приемлемой, и предлагаются мероприятия - например, изменение вида термической профилировки рабочих валков - для улучшения, при необходимости, формы контура.
Патентный документ ЕР 0618020 В1 также направлен на то, чтобы подгонять контур металлической полосы на выходе технологической линии обработки теплых полос под заданный целевой контур. С этой целью приводятся в действие механические исполнительные элементы, что позволяет минимизировать возможное зафиксированное отклонение рассчитанной, т.е. прогнозируемой формы полосы от заданного целевого контура. Для корректировки или, соответственно, настройки системы регулирования используется также измеренный профиль С40 полосы (в позиции 40 мм от края полосы).
Кроме того, из уровня техники известен способ согласно ограничительной части пунктов 1 и/или 3 формулы изобретения. В соответствии с ним моделируют, с помощью физико-математической модели процесса, и рассчитывают прогнозируемое значение для профиля полосы и параметры настроек для исполнительных элементов регулирования профиля в заданной опорной позиции при прокатке n-ной металлической полосы. При наличии ограничений и при применении различных исполнительных элементов регулирования профиля моделирование осуществляют с их учетом. После произведенной прокатки n-ной металлической полосы на основе разности между указанным прогнозируемым значением и измеренным фактическим значением для профиля полосы для n-ной металлической полосы в указанной опорной позиции рассчитывают значение адаптации. Под опорной позицией подразумевается заранее заданную позицию по ширине полосы, измеренную от естественной кромки металлической полосы, например, на расстоянии 25 или 40 мм. Согласно уровню техники указанное прогнозируемое значение и указанное значение адаптации определяют или задают лишь в единственной опорной позиции, чтобы на этом основании определять отдельные целевые задаваемые величины для профиля металлической полосы.
Исходя из указанного уровня техники, в основе изобретения лежит задача усовершенствования известного способа изготовления металлических полос на вальцовочном станке таким образом, что - при последующем изготовлении металлических полос - возможно более точное прогнозирование контура профиля металлической полосы по ширине, а также возможна более точная настройка исполнительных элементов регулирования профиля вальцовочного станка.
Эта задача решена способом, заявленным в пунктах 1 и 3 формулы изобретения.
Согласно способу по п. 1 прогнозируемое значение для контура профиля рассчитывают в ходе моделирования процесса прокатки перед прокаткой металлической полосы. В отличие от этого, согласно способу по п. 3 прогнозируемое значение рассчитывают не при моделировании перед прокаткой, а при пересчете после произведенной прокатки металлической полосы.
Иными словами, при расчете значения адаптации под прогнозируемым значением может подразумеваться альтернативно, в зависимости от концепции адаптации, либо - согласно пункту 1 формулы изобретения - значение профиля, рассчитанное в ходе моделирования процесса прокатки с применением предустановленных значений (ожидаемое усилие прокатки и т.д.), либо - согласно пункту 3 формулы изобретения - результат поверочного расчета с фактическими условиями (измеренные усилия прокатки и т.д.).
Для обоих способов по существу характерно стремление к совпадению рассчитанных прогнозируемых значений с заданными целевыми значениями; однако вследствие специфических особенностей процесса или установки существует возможность не точного, а только приблизительного совпадения прогнозируемых значений с целевыми значениями.
Расчет прогнозируемых значений для профилей полосы в различных опорных позициях bi производится при одних и тех же настройках исполнительных элементов регулирования профиля. Это относится к обоим заявленным способам.
Понятие "Металлическая полоса" включает в себя также листовой металл.
Понятие "Вальцовочный станок" включает в себя как отдельные клети, например, прокатные клети для толстолистового металла, одинарные или двойные клети стана Стеккеля и т.д., так и целые чистовые прокатные линии.
Понятие "Опорная позиция bi" предпочтительно обозначает частный случай общих позиций m на металлической полосе в направлении ее ширины. В то время как обычные позиции по ширине полосы в каждом случае определяются их расстоянием от середины металлической полосы в направлении ширины, опорные позиции определяются соответствующими заданными расстояниями от края полосы, или естественной кромки металлической полосы. Для стандартных опорных позиций, например, 25 мм, 40 мм или других опорных позиций, например, 100 мм от естественной кромки металлической полосы, обычно задаются значения контура профиля, например, в виде значений С25, С40 или С100. Опорные позиции для полос различной ширины или для всех металлических полос предпочтительно одинаковы. Подразумеваются ли под С-значениями целевые значения, прогнозируемые значения или значения адаптации, зависит в каждом случае от соответствующих обстоятельств.
Понятие "Модель процесса" подразумевает физико-математическую модель для моделирования процесса прокатки. Оно подходит, в частности, для расчета прогнозируемых значений и контуров профиля металлической полосы, а также задаваемых настроек профилирующих исполнительных элементов. Модель процесса обозначается также аббревиатурой PCFC - "Profile Contour and Flatness Control" ("управление контуром профиля и планшетностью").
Понятие "Рассчитанное значение" подразумевает "прогнозируемое значение". Аналогично, "рассчитанный контур" подразумевает "прогнозируемый контур".
Понятие "Более позднее изготовление" или "последующее изготовление" подразумевает изготовление, или прокатку, которое по времени происходит после определения нового значения адаптации для по меньшей мере n-ной металлической полосы. Более позднее изготовление может относиться к следующим по длине участкам той же самой n-ной металлической полосы или к совершенно новой производимой металлической полосе n+х.
Понятие "n+х", где х=1, 2, 3 … и т.д., т.е. 
, обозначает металлическую полосу, произведенную или производимую в будущем после n-ной металлической полосы. Таким образом, например, n+2 обозначает вторую металлическую полосу, производимую, в частности, прокатываемую после n-ной металлической полосы.
Вообще, каждая из прокатываемых в будущем полос для соответствующего расчета предустановленных величин обозначается как n+х. При этом используются рассчитанные ранее значения адаптации.
Понятия "Контур профиля" и "Профиль полосы", относящиеся в каждом случае к рассмотрению в направлении ширины металлической полосы, используются как равнозначные.
Основная идея настоящего заявленного изобретения состоит в том, что значение адаптации находится для контура профиля металлической полосы как разность между измеренным фактическим значением и рассчитанным, т.е. прогнозируемым значением не только в одной определенной опорной позиции, как это обычно делалось до сих пор в соответствии с уровнем техники, а во множестве опорных позиций. Это позволяет осуществлять адаптацию контура полосы предпочтительным образом. Указанное множество найденных значений адаптации по ширине полосы может учитываться при расчете и настройке исполнительных элементов регулирования профиля и при расчете контура профиля или при расчете прогнозируемых значений для прокатываемых в будущем металлических полос. Благодаря предусматриваемому множеству значений адаптации и на основе более точного знания контура профиля имеется предпочтительная возможность настраивать исполнительные элементы регулирования профиля более точно, в отношении искомых целевых значений для значительного участка длины n-ной металлической полосы или, соответственно, для контура профиля (n+х)-ной металлической полосы, или для контура профиля при последующих прокатываемых металлических полосах. При этом для (n+х)-ной металлической полосы, т.е. для последующих прокатываемых металлических полос, возможен также более точный расчет прогнозируемых значений контура профиля.
Согласно предпочтительному варианту осуществления при нахождении значений адаптации в опорных точках bi различают между кратковременными значениями адаптации и долговременными значениями адаптации. Это позволяет предпочтительным образом использовать данные, полученные в отношении по меньшей мере одной полосы n, для прокатываемой позже полосы n+х, поскольку для последующей полосы или для полосы, прокатываемой позднее при схожих условиях, очень часто имеют место, постоянно повторяясь, одни и те же различия в контуре профиля между измеренными и прогнозируемыми значениями контура профиля.
Расчет кратковременного значения адаптации производят согласно следующей формуле:
к - кратковременная адаптация, и
ΔСк(n-х)bi - старое значение кратковременной адаптации,
CIst(n)bi - измеренное фактическое значение для контура профиля n-ной полосы,
Cp(n)bi - рассчитанное прогнозируемое значение или, соответственно, рассчитанный профиль полосы,
х = 1, 2, 3 …,
n - рассматриваемая металлическая полоса.
При применении этой формулы для кратковременного значения адаптации слагаемое ΔСк(n-х)bi в случае повторного пуска процесса прокатки, например, после замены рабочих валков, приравнивается, например, к нулю или к другому типичному начальному значению. Тогда кратковременное значение адаптации рассчитывается как сумма, складывающаяся из начального значения и разницы между фактическим значением CIst(n)bi для контура профиля и прогнозируемым значением Cp(n)bi для n-ной металлической полосы в опорной позиции bi.
Долговременное значение ΔCL bi адаптации в опорной позиции bi находят посредством выполнения следующих операций:
нахождение значений адаптации путем повторения операций а)-f) по п. 1 или 3 формулы изобретения для множества I опорных позиций bi на множестве металлических полос группы адаптации, прокатанных раньше (n+х)-ной металлической полосы; и
расчет долговременных значений ΔCLbi адаптации путем вычисления усредненных значений из значений адаптации или вычисления усредненных значений из разностей между фактическими и прогнозируемыми значениями для контура профиля в каждой из опорных позиций bi для множества металлических полос.
Для определения прогнозируемого значения Cp(n+x)bi (n+х)-ной металлической полосы согласно пункту 1 или 3 формулы изобретения берется, при его наличии, долговременное значение адаптации ΔCLbi из соответствующей группы адаптации, к которой относится (n+х)-ная металлическая полоса.
Иначе говоря, возможно также получение долговременного значения адаптации на основе вычисления усредненных значений из общих значений адаптации (долговременного и кратковременного значений адаптации) по j полосам, которые ранее подвергались прокатке в одной и той же группе адаптации.
Максимальное привлекаемое количество j полос, ранее подвергнутых прокатке, может составлять, например, 100 или 50 и устанавливается свободно. Разница для одной полосы отражается на долговременном значении адаптации только в j-той части. Установленное долговременное значение адаптации может использоваться при расчете предустановленных значений для PCFC полностью, на 100%, или только частично, в зависимости от свободно устанавливаемых граничных условий.
Условием для определения и расчета долговременного значения ΔCL(n)bi адаптации может являться знание кратковременного значения ΔСк(n)bi адаптации. В исключительных случаях возможно, в противоположность этому, также использование и одного только кратковременного значения адаптации.
Для нахождения заданных параметров исполнительных элементов регулирования профиля и для определения контура полосы в опорных точках bi согласно пункту 6 формулы возможно также, в качестве альтернативы долговременному и/или кратковременному значениям адаптации, нахождение общего значения адаптации. Тогда указанное общее значение адаптации рассчитывается как сумма из кратковременного значения адаптации и долговременного значения адаптации в соответствующей опорной позиции bi.
Как могут изменяться от полосы к полосе значения адаптации, рассчитанные значения профиля, измеренные значения и т.д. в одной и той же опорной позиции, для 4-х полос одной и той же группы долговременного адаптации, поясняется в следующем примере:
Согласно следующему варианту осуществления найденное кратковременное значение адаптации, найденное долговременное значение адаптации или найденное суммарное значение адаптации могут использоваться при расчете для предварительной настройки исполнительных элементов регулирования профиля либо на 100%, либо только частично, в определенной требуемой части. Требуемая доля может выбираться в зависимости от граничных условий, устанавливаемых произвольно. В зависимости от выбранной относительной доли, например, 33% или 50%, воздействие адаптации сглаживается, или демпфируется. Имеется возможность ограничивать изменения кратковременных значений адаптации от полосы к полосе определенной максимальной величиной, например, 10 микрон, чтобы возможные отдельные погрешности измерения не имели слишком сильного влияния. Кратковременное значение адаптации может быть зависимым также от печи или от других параметров процесса. Кратковременное значение адаптации, как правило, относится к отличию профильных параметров последней полосы n. В исключительных случаях разница в профилях может быть отнесена, например, к предпоследней полосе. Тогда n соответствует полосе n-1 или, в общем случае, n-х.
Рассчитанные согласно изобретению значения адаптации в отдельных позициях bi по ширине полосы металла могут предпочтительно использоваться также для нахождения контура адаптации металлической полосы посредством соединения друг с другом в контур адаптации отдельных имеющихся значений адаптации, с помощью по меньшей мере одной надлежащей модельной функции. Возможно проведение контура адаптации для I значений ΔС(n+x)bi адаптации металлической полосы n+х, или же контур адаптации проходит, в зависимости от модельной функции, или функции сглаживания, рядом со значениями адаптации (аппроксимация). Модельная функция используется для объединения значений адаптации, интерполяции, сглаживания, экстраполяции или аппроксимации, и обозначается, например, таким образом. Значения адаптации существуют, как правило, по меньшей мере в двух опорных позициях bi, и предпочтительно существует еще по меньшей мере одно значение контура адаптации еще в одной позиции гл по ширине полосы, которая не является опорной позицией. Дальнейшие позиции по ширине полосы обычно задаются моделью процесса. В зависимости от того, для каких позиций по ширине полосы значения адаптации известны, возможно нахождение контура адаптации либо только на ограниченном участке, или в ограниченной области металлической полосы, либо по всей ее ширине. Концентрация известных значений адаптации в отдельных областях по ширине металлической полосы может быть различной. Концентрация известных значений адаптации предпочтительно выше в области краев металлической полосы, и там предпочтительно в опорных позициях, чем в центральной области, называемой также областью тела. Это объясняется тем, что требования к точности контура профиля в области края часто выше, чем в центральной области. Если, в особом крайнем случае, каждая сглаженная точка измерения, которую поставляет измерительный прибор для контроля профиля, представляет собой точку bi адаптации, то возможно нахождение контура адаптации также без последующего назначения функции интерполяции; в этом случае контур адаптации просто состоит из последовательности множества соседних значений адаптации. Однако максимальное количество I позиций по ширине полосы, в частности, опорных позиций, как правило составляет менее десяти.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения указанный и полученный контур адаптации для металлической (n+х)-ной полосы складывают с неадаптированным рассчитанным контуром профиля, прогнозируемым на основе модели процесса, чтобы в результате получить адаптированный контур профиля для (n+х)-ной металлической полосы.
Нахождение модельных функций, или функций интерполяции, контура адаптации или адаптированного контура профиля может происходить по-разному для разных участков ширины металлической полосы. Первый участок ширины может находиться, например, в средней области ширины, а второй участок ширины или следующие участки ширины могут находиться, например, на крайнем участке, называемом также областью кромки металлической полосы.
Для двух участков ширины, граничащих друг с другом в направлении ширины, модельные функции, или контур адаптации, или адаптированный контур профиля на обоих участках ширины предпочтительно выбирается таким образом, что линии прохождения контура на границе между одним и другим участками полосы непрерывно дифференцируемы, в частности, они имеют один и тот же угол наклона. Это условие позволяет избегать излома контуров на границе между обоими участками полосы; вместо этого они в этом случае гладко переходят друг в друга.
Контур адаптации или адаптированный контур профиля на определенном участке ширины металлической полосы можно экстраполировать на соседний участок ширины для получения экстраполированного адаптированного контура адаптации или экстраполированного адаптированного контура профиля на соседней области ширины, в частности, в том случае, когда там неизвестны никакие из значений адаптации или измеренных значений контура профиля.
Указанная по меньшей мере одна модельная функция, или функция аппроксимации или интерполяции для соединения отдельных значений адаптации или контура профиля, или указанная функция экстраполяции могут быть образованы из линейной функции, полиномиальной функции любого порядка, экспоненциальной функции, тригонометрической функции, сплайн-функции или комбинации различных функций. Также модельные функции, или функции интерполяции могут быть разными для различных участков ширины металлической полосы.
Вместо измеренного фактического значения контура профиля металлической полосы в опорной позиции bi возможно также использование среднего значения из измеренных фактических значений в зеркально отраженных опорных позициях bi на правой и левой половине металлической полосы - при рассмотрении в направлении прокатки. При этом в качестве плоскости зеркального отражения выступает фиктивная плоскость, называемая также плоскостью ширины, на уровне середины ширины, или середины высоты металлической полосы, проходящая в продольном направлении металлической полосы.
Возможно нахождение адаптированных значений контура профиля или адаптированного контура профиля сначала только для половины полосы, например, для половины полосы на стороне обслуживания, а затем - их отражение для другой половины полосы, например, для половины полосы на стороне привода.
Измеренное фактическое значение контура профиля может использоваться как непосредственное измеренное значение в опорной позиции bi или же как измеренное значение профиля, сглаженное посредством сглаживающей функции по ширине, например, функции интерполяции измеренного значения.
Измеренные фактические значения Cist(n)bi в контуре профиля могут быть получены в определенной позиции по длине полосы или представлять собой значения, усредненные по длине сегмента полосы либо по всей длине полосы.
Полученный согласно изобретению адаптированный контур профиля предпочтительно анализируют на предмет аномалий профиля, например, утолщений полосы, т.е. нежелательных утолщений в области краев полосы, или резких перепадов профиля полосы, в частности, в области кромок металлической полосы. Анализ происходит предпочтительно в режиме онлайн, или в режиме реального времени. После этого возможна установка исполнительных элементов регулирования профиля надлежащим образом, чтобы активно сокращать или предотвращать появление указанных аномалий профиля на последующих прокатываемых участках в продольном направлении этой же металлической полосы или в металлических полосах, прокатываемых в дальнейшем.
Без использования контура адаптации согласно изобретению возможна ситуация, когда рассчитываются металлические полосы с нормальными контурами профиля, однако на практике, тем не менее, на кромках образуются утолщения полосы. Осуществляемое согласно изобретению нахождение контура адаптации и полученная вследствие этого возможность нахождения более точного адаптированного контура профиля открывает новые возможности улучшенного нахождения контура профиля. Если, например, для металлической полосы рассчитывается высота утолщения кромок, которая превышает допускаемую пороговое значение, то модель процесса автоматически устанавливает для уровня профиля полосы на расстоянии 40 мм от естественной кромки металлической полосы такое значение, как правило, увеличенное, в пределах допустимых заданных границ уровня профиля - например, между C40-Zielmin и C40-Zielmax, так что максимальная допустимая высота утолщений утолщения не превышается, и/или и осуществляет целенаправленное применение исполнительных элементов регулирования профиля (например, перемещение цилиндров и т.д.) для уменьшения высоты утолщений.
Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления способа согласно изобретению являются предметом зависимых пунктов, в частности, пунктов 21-23.
С использованием течения материала в поперечном направлении при пластической деформации возможно дополнительное более точное регулирование профиля тела полосы, т.е. контура профиля полосы в ее центральной области, а также профиля кромок полосы, формируемого с применением адаптации контура, посредством двух операций. Сначала исполнительные элементы регулирования профиля применяют в передней области вальцовочного станка, или при первых пропусках через реверсивный вальцовочный станок, таким образом, что формируется профиль тела полосы. Во второй операции исполнительные элементы регулирования профиля для задних клетей, или для последних проходов, устанавливают так, что номинальный контур формируется также на краях полосы, таким образом формируют (конструируют) весь контур в целом.
Таким образом, возможно задание нескольких целевых значений профиля для различных позиций по ширине, которые устанавливают и/или удерживают в некоторых пределах, или изменения которых отслеживают. Например, расширенная модель процесса позволяет устанавливать целевое значение профиля в области края С25=30 микрон или минимизировать отклонение от него, и одновременно соблюдать для области тела полосы граничное значение С100>15 микрон.
В концепции калибровки возможно задание в качестве первичной цели значения профиля в области краев полосы, например, С25, или, в альтернативном случае, значения профиля для тела полосы, например, С100, варьируемым, а также разным для разных полос. Целесообразна адаптация значений профиля полосы или, соответственно, контура полосы в этих опорных точках (как описано).
Адаптированную функцию контура профиля, состоящую из mmax значений С(n+х)m контура профиля, предпочтительно анализируют на предмет аномалий профиля полосы, и посредством модели процесса информацию о проанализированных погрешностях контура готовой полосы переносят на расчет промежуточных клетей или промежуточных проходов посредством не описанных более подробно передаточных функций или весовых коэффициентов. Альтернативно или дополнительно посредством не описанных более подробно передаточных функций или весовых коэффициентов переносят на расчет промежуточных клетей или промежуточных проходов полученные значения адаптации в позициях bi.
Точное знание количественных характеристик мест аномалий контура полосы (высота утолщения, ширина утолщения, перепад на кромках между двумя определенными точками профиля (например, С25-С100), а также отклонений профиля в средней области полосы (или в С100, С125, С150 или С200) позволяет целенаправленно анализировать, появляются ли погрешности контура полосы на ее кромке, в средней области или в обеих областях. Благодаря этому знанию исполнительные элементы регулирования профиля различных клетей используются в расчете контура и планшетности неоднократно, более целенаправленно, чтобы предотвращать аномалии профиля полосы или сокращать их.
Поэтому применяются, например, такие исполнительные элементы регулирования профиля, как изменяемые системы охлаждения рабочего валка, зональное охлаждение или локальное нагревание цилиндров для воздействия на термическое профилирование, перемещение рабочих валков в сочетании со шлифовкой валков (специальные виды шлифованных валков для предотвращения утолщений полосы ("противобугорный валок") или для предотвращения перепадов краев полосы ("конусный валок"), валки с непрерывно изменяющейся бочкообразностью, шлифованные валки с бочкообразностью более высокого порядка, или в виде полинома n-ного порядка, или тригонометрической функции), нагреватели краев полосы, устройства для охлаждения зон полосы, изгибы рабочих валков и/или клети с функцией взаимной корреляции. Наряду с механическими и термическими профилирующими исполнительными элементами при необходимости применяют также целенаправленное перераспределение усилий прокатки для воздействия на контур.
К описанию прилагаются в общей сложности пять фигур чертежей, на которых:
Фигура 1 отображает контур профиля металлической полосы с определениями понятий, существенных для понимания изобретения;
Фигуры 2.1, 2.2 и 2.3 иллюстрируют способ согласно изобретению;
Фигура 3 иллюстрирует первую возможность уменьшения нежелательного утолщения на краю металлического профиля на основе способа согласно изобретению;
Фигуры 4.1 и 4.2 вторую возможность уменьшения нежелательных утолщений на краю металлической полосы; и
Фигура 5 иллюстрирует регулировку контура профиля металлической полосы посредством задания целевых значений в нескольких опорных позициях.
Ниже изобретение подробно описывается со ссылками на указанные фигуры чертежей в форме вариантов осуществления.
На фигуре 1 показано поперечное сечение, т.е. контур профиля металлической полосы, помещенный в координатную систему, причем по оси абсцисс откладывается позиция m по ширине полосы, или bi, а на оси ординат - значение профиля для контура профиля. Координатная система расположена на выпуклом контуре профиля таким образом, что она накладывается на выпуклый контур профиля в центре его ширины. Положительные значения позиций по ширине полосы откладываются на фигуре 1 вправо от середины, а отрицательные значения позиций по ширине полосы откладываются на фигуре 1 влево в направлении ширины металлической полосы. Отдельные профильные значения, каждое из которых соответствует определенной позиции в направлении ширины металлической полосы, обозначают отклонение контура профиля от того контура профиля в форме прямоугольника, который представлен горизонтальной абсциссой m/bi. Профильные значения в соответствии с этим откладываются перпендикулярно вниз от абсциссы и указываются с положительными знаками. Иначе говоря, профильные значения описывают, в частности, прогиб металлической полосы в определенной позиции по ширине полосы по отношению к центру металлической полосы. Профильное значение CL на фигуре 1 указано как CL=0, так как это профильное значение образует начало отсчета координатной системы.
Во-первых, на фигуре 1 можно увидеть два контура профиля, а именно, с одной стороны, измеренный контур профиля, на фигуре 1 представленный в виде пунктирной линии. Кроме того, можно видеть в виде сплошной линии, например, прогнозируемый контур профиля без адаптации, который рассчитан с помощью модели процесса. Прогнозируемый контур профиля, как показанный на фигуре 1, еще не адаптирован согласно изобретению, как будет описано ниже.
Центральной идеей данного изобретения является адаптация прогнозируемого контура профиля или, соответственно, адаптация значений контура профиля, также называемых прогнозируемыми значениями Ср(n), для n-ной металлической полосы, в каждом случае для множества позиций bi по ширине полосы, где i = 1, 2, 3 и т.д., на фигуре 1 - в позициях bi от b1 до b4. Прогнозируемый контур профиля соответствует последовательности рассчитанных значений контура профиля либо значениям контура профиля или прогнозируемым значениям, соединенных друг с другом посредством модельной функции или функции интерполяции. Для адаптации согласно изобретению существенно нахождение соответствующего значения ΔС(n)bi адаптации, которое описывает отклонение профиля, т.е. разницу между фактическим значением CIst(n)bi и соответствующим ему прогнозируемым значением Cp(n)bi во множестве позиций b1-b4 по ширине полосы.
Под позициями bi по ширине полосы подразумеваются по существу любые позиции в направлении ширины металлической полосы; обычно позиции по ширине определяются их положительным или отрицательным расстоянием от середины полосы. Тем не менее, для нескольких стандартизованных случаев эти позиции по ширине полосы могут предпочтительно определяться также их расстояниями от соответствующей естественной кромки металлической полосы на стороне привода и/или на стороне обслуживания металлической полосы, тогда соответственно измеренными в направлении середины полосы. Определяемые таким образом позиция по ширине полосы обычно обозначаются как опорные позиции. Таким стандартизованным опорным позициям в этом случае обычно поставлены в соответствие также конкретные значения профиля, которые в этом случае обозначаются, например, как С40 или С100. При этом цифровое обозначение после буквы С соответствует расстоянию от данной позиции по ширине полосы до соответствующей естественной кромки металлической полосы.
На фигуре 1 показан контур профиля по всей ширине металлической полосы, от стороны привода до стороны обслуживания. На следующих фигурах 2 и 5 соответственно показана лишь правая половина контура профиля металлической полосы для упрощения. Значения адаптации, или разности между прогнозируемым и измеренным контуром профиля, полученные для этой половины, можно по меньшей мере приблизительно принимать в виде зеркального отражения также для левой половины контура профиля.
В качестве альтернативы имеется также возможность образовывать измеренные и рассчитанные значения контура профиля посредством усреднения значений контура в зеркально отраженных позициях: i=1, i=-1; i=2, i=-2; i=3, i=-3 и/или i=4, i=-4 на стороне привода и стороне обслуживания. Отрицательные значения индекса только поясняют, что речь идет о противоположной стороне. При этом на всем измеренном контуре полосы предпочтительно применяют функцию сглаживания, чтобы нейтрализовать возможные помехи сигналов контура полосы. Возможно проведение расчета контура профиля и соответствующего адаптации согласно изобретению симметрично, только для половины полосы, или асимметрично - по всей ширине.
Фигура 2 иллюстрирует способ изготовления металлической полосы или, в частности, адаптации контура профиля металлической полосы.
На фигурах 2.1-2.3 ситуация представлена на основе упрощенного примера. Применялась только кратковременная адаптация. Целью фигур является иллюстрация эффекта адаптации контура и адаптации профиля в нескольких, в данном случае в двух, опорных точках bi.
При этом фигура 2.1 описывает сначала нахождение согласно изобретению значений адаптации в n-ной металлической полосе, представленное в упрощенном виде только для правой половины полосы и на примере только двух точек адаптации. Для описания фигуры 2.1 можно сослаться на приведенное выше описание фигуры 1; оно равным образом относится и к фигуре 2.1. Лишь в порядке дополнения упоминается еще раз, что позиции по ширине полосы, или точки в направлении ширины, в которых производят расчет значения профиля, в общем случае пронумерованы посредством параметра m, в частности, тогда, когда они отсчитываются от середины полосы CL. Однако под опорными позициями bi подразумеваются равным образом и те позиции по ширине полосы, которые определяются не относительно середины полосы, а посредством их расстояний от естественной кромки металлической полосы.
Не только на фиг. 2.1, но и на последующих фигурах параметр гл используется также в качестве указания на весь контур или на все количество точек расчета контура, в отличие от параметра bi, который обычно должен пониматься только как указание на дискретные значения (опорные позиции).
Расстояния от этих опорных позиций bi до края полосы одинаковы на фиг. 2.1 и 2.2, а также 2.3, для различных значений ширины полосы n и n+1.
Фиг. 2.1 иллюстрирует нахождение согласно изобретению отдельных значений ΔС(n)b1 и ΔС(n)b2 адаптации как разности между отдельными прогнозируемыми значениями Ср(n)bi для i=1 и i=2 и фактическими значениями CIst(n)bi для контура профиля n-ной металлической полосы.
Фиг. 2.2 иллюстрирует нахождение контура адаптации. Контур адаптации определяется для следующей полосы n+х. В полосе n, например, ширина может быть другой, отличной от полосы n+х. Определяются и используются для следующей (n+х)-ной полосы только значения bi адаптации для полосы n и/или, при использовании долгосрочной адаптации, сформированные средние значения для количества j полос. Контур адаптации и последовательность точек ΔС(n+х)m (с индексом m) всегда используется только в совокупности для полосы n+х.
На фиг. 2.2 и фиг. 2.3 нанесены значения ΔС(n)b1 и ΔС(n)b2 адаптации, найденные на фиг. 2.1. Там они используются в упрощенном примере применительно к следующей (n+х)-ной полосе (где х=1) для определения контура адаптации. Поэтому для вышеуказанных значений адаптации возможно также обозначение ΔС(n+х)b1 и ΔС(n+х)b2 (где х=1). Наряду с обоими этими значениями адаптации в опорных позициях b1 и b2, для нахождения контура адаптации учитывается также еще одно несущественное значение, в данном случае значение в середине полосы, на фигуре 2.2 обозначенном как m=1. Значение ΔCL в середине полосы ΔCL=0, так как координатная система расположена, как проходящая через эту точку. Значения адаптации в точках bi и b2 находили в полосе n и использовали для полосы n+1 (здесь х=1).
Тогда контур ΔC(n+1)m адаптации для (n+1)-ой металлической полосы получается, как показано на фигуре 2.2, в виде - по меньшей мере на участках - модельной функции или функции интерполяции на основе середины полосы CL=0 и двух упомянутых значений адаптации и в опорных точках С100 и С25, причем обе последних определяются как измеренные расстояния от естественной кромки металлической полосы.
Формирование модельной функции или функции интерполяции и интерполяция между серединой полосы и опорной точкой отсчета bi, а также соответствующее формирование и интерполяцию между опорной точкой bi и опорной точкой b2 могут производиться по существу отдельно и независимо друг от друга на соответствующих участках ширины полосы. Чтобы избежать излома в месте перехода двух функций интерполяции - на фигуре 2.2, например, в позиции bi - выполняется дополнительное условие, предъявляемое к формированию обеих частичных функций интерполяции: то, что обе эти соседние частичные функции интерполяции в месте перехода должны быть непрерывно дифференцируемыми, т.е., в частности что соответствующие функции должны иметь там один и тот же угол наклона относительно оси. Этот принцип применяется по существу ко всем участкам адаптации в направлении ширины металлической полосы. В этом приведенном примере контур адаптации начинается (симметрично) в середине CL полосы с горизонтальной касательной.
Контур адаптации от последнего значения адаптации, на фигуре 2.2 в опорной позиции i=2, до точки mmax края металлической полосы, где значение профиля не задано, может устанавливаться путем экстраполяции. Интерполяция или экстраполяция используются для того, чтобы на основании заданных значений m профиля в опорных позициях интерполировать или экстраполировать значения профиля в другие позиции по ширине полосы.
Фигура 2.3 иллюстрирует то, каким образом контур адаптации, ранее найденный согласно фигуре 2.2 для (n+1)-ой металлической полосы, теперь может учитываться при прогнозировании для прокатываемой (n+1)-ой металлической полосы и при ее последующем изготовлении.
На фигуре 2.3 показан, помимо прочего, рассчитанный адаптированный контур Cp(n+1)m профиля, а также рассчитанные адаптированные прогнозируемые значения Cp(n+1)b1 и Cp(n+1)b2 и изображенный пунктиром соответствующий рассчитанный прогнозируемый контур Cp(n+1)mOA профиля, где OA означает "без адаптации", здесь в качестве примера для (n+1)-ой металлической полосы, т.е. в данном случае для следующей прокатываемой металлической полосы.
Значения ΔС(n)b1 и ΔС(n)b2 адаптации, найденные ранее согласно фигуре 2.1 для n-ной металлической полосы, можно прибавлять к прогнозируемым значениям в соответствующих опорных позициях, чтобы таким образом получать в них соответствующие улучшенные адаптированные прогнозируемые значения для прогнозируемых адаптированных значений профиля или контура профиля.
Альтернативно или дополнительно возможно сложение контура ΔС(n+1)m адаптации, найденного ранее согласно фиг. 2.2 для (n+1)-ой металлической полосы, с установленным для (n+1)-ой металлической полосы прогнозируемым контуром Cp(n+1)mOA профиля, чтобы таким путем получать соответствующим образом улучшенный или адаптированный контур Cp(n+1)m профиля; см. также пункт 9 формулы изобретения.
Полученные таким образом новые адаптированные прогнозируемые значения или новый контур профиля могут предпочтительно использоваться для возможности еще более точной настройки исполнительных элементов регулирования профиля при изготовлении (n+1)-ой, в общем случае (n+х)-ной, металлической полосы с учетом требуемых целевых значений и/или целевых профилей.
В математическом выражении адаптированные значения контура полосы, или адаптированный контур полосы для прокатываемой, например, (n+1)-ой металлической полосы, рассчитываются согласно следующей формуле:
где
Cp(n+1)m - откорректированный или адаптированный контур профиля (n+1)-ой металлической полосы по ширине m полосы;
Ср(n+1)mOA - рассчитанный или прогнозируемый контур профиля (n+1)-ой металлической полосы по ширине m полосы без адаптации; и
ΔС(n+1)m - контур адаптации: значения контура адаптации в позиции m для металлической полосы n+1,
m=1…mmax.
Под термином "позиция m по ширине" могут подразумеваться также опорные позиции bi.
Для упрощения описания разность между измеренной и рассчитанной корректировкой, или значение ΔС(n)m адаптации, в изображенном на фигуре 2.2 примере показана только для одной металлической полосы. Как правило, эту разницу формируют на последней прокатанной металлической полосе и/или на предпоследней катаной металлической полосе и/или на нескольких металлических полосах одного и того же вида, при необходимости с разной весовой функцией, и таким образом находят суммарное значение адаптации.
На фигуре 3 показан пример использования адаптации согласно изобретению контура для уменьшения или предотвращения нежелательных утолщений в области края металлической полосы. В этом первом варианте осуществления, показанном на фигуре 3, уменьшение утолщения производят посредством целенаправленного повышения значения контура профиля в опорной позиции, на фигуре 3 - в позиции С40, т.е. на удалении 40 мм от естественной кромки металлической полосы.
Без использования адаптации контура бывает, что прогнозируются или рассчитываются полосы с предположительно нормальными контурами профиля; см. пунктирный выходной контур после первой расчетной операции без адаптации контура на фигуре 3. После проведения адаптации контура в соответствии с изобретением и с описанным выше, в частности, со ссылкой на фигуру 2.3, сложением прогнозируемого контура профиля для (n+х)-ной полосы и найденного для предыдущей полосы контура адаптации возможно нахождение согласно изобретению показанного на фигуре 3 адаптированного контура Cp(n+x)m профиля для (n+х)-ной металлической полосы. Преимущество адаптированного контура Cp(n+x)m профиля согласно изобретению по сравнению с не адаптированным прогнозируемым контуром Cp(n+x)mOA профиля ясно видно на фигуре 3, поскольку вообще только адаптированный контур профиля позволяет обнаружить нежелательное утолщение с высотой W1 утолщения в области края металлической полосы; неадаптированный прогнозируемый контур профиля (пунктирная линия) позволяет различить утолщение не так отчетливо. Таким образом, адаптация профиля согласно изобретению поставляет улучшенный расчетный результат для нахождения более точного контура профиля и открывает новые возможности для улучшения контура профиля, в данном случае, в частности, для уменьшения высоты утолщения. Если, например, для металлической полосы согласно фигуре 3 рассчитывается высота W1 утолщения кромки, которая превышает пороговое значение для допустимой высоты утолщения, то модель процесса автоматически устанавливает для значения профиля в соответствующей позиции краев полосы, в данном случае на расстоянии 40 мм от естественной кромки металлической полосы, новое значение в пределах заданных границ допустимости, например, между C40-Zielmin и C40-Zielmax, так что максимальная допустимая высота утолщения не превышается, или высота утолщения уменьшается. Вследствие указанного повышения заданного значения профиля на величину ΔР высота W1 утолщения в примере, показанном на фигуре 3, уменьшается до значения W2.
В виде альтернативы или дополнения возможно использование повышенного уровня усилия в пределах ограничений, накладываемых процессом и в пределах возможностей установки при тех же самых условиях и том же самом контуре профиля, что и согласно фигуре 3, при использовании адаптированного контура профиля для контроля высоты утолщений в задних клетях чистового прокатного стана или в реверсивной клети при более поздних задних прохождениях. Это может происходить за счет перераспределения усилия прокатки, т.е. разгрузки передних клетей или более ранних проходов и более высокой нагрузки на задние клети или при более поздних прохождениях и/или подъеме одной или нескольких клетей (последняя клеть, или последнее прохождение, или клеть в пределах чистового прокатного стана или средний проход). На фигуре 4.1 показаны примеры предпочтительного перераспределения усилия прокатки для уменьшения высоты W1 утолщения (см. фиг. 4.2). В результате итерационного приложения более высокой нагрузки в задних клетях повышается сплющивание рабочего валка. Вследствие этого после перераспределения усилия прокатки утолщение W2 уменьшается, или исчезает, см. пунктирную линию на фигуре 4.2 (вторая расчетная операция). Механические исполнительные элементы регулирования профиля в процессе итерационного расчета приспосабливают к новым граничным условиям и настраивают целевой контур, например, С40.
Знание ожидаемого контура профиля на основе физического моделирования соотношений и указанного адаптированного контура профиля в нескольких позициях bi по ширине металлической полосы активно используется, кроме того, при настройке номинального профиля полосы у края полосы, например, в позиции С25, дополнительно для настройки также и профиля полосы в области середины полосы - выраженного значением CBody, или С100 - с соблюдением допустимых минимальных и максимальных пределов C100min C100max, как это представлено для примера на фигуре 5. При перспективном способе предварительного задания профиля предпочтительно дополнительно вводят пределы для процесса и учитывают минимальные и максимальные значения профиля полосы для нескольких точек контура полосы, например, С25 и С100. Улучшенный результат (второй расчетный участок) представлен контуром полосы в виде сплошной линии.
Claims (81)
1. Способ регулирования профиля металлических полос в процессе их прокатки на прокатном стане, включающий следующие операции:
a) задание целевого значения контура профиля по меньшей мере в одной опорной позиции bi в направлении ширины для по меньшей мере одной n-й металлической полосы;
b) моделирование процесса прокатки на прокатном стане для изготовления металлической полосы с помощью модели процесса, причем значения настроек для исполнительных элементов регулирования профиля, и прогнозируемое значение CP(n)bi для контура профиля n-й металлической полосы в опорной позиции bi рассчитывают таким образом, чтобы по возможности достигалось целевое значение с учетом, при их наличии, старых значений адаптации в опорной позиции bi и ограничений;
c) настройка исполнительных элементов регулирования профиля с рассчитанными значениями настроек;
d) прокатка n-й металлической полосы;
e) измерение фактического значения CIst(n)bi контура профиля прокатанной n-й металлической полосы в опорной позиции bi; и
f) нахождение нового значения ΔC(n)bi адаптации на основе разности между фактическим значением CIst(n)bi и прогнозируемым значением CP(n)bi для контура профиля n-й металлической полосы в опорной позиции bi;
отличающийся тем, что
проводят операции а), b) и с) перед прокаткой по меньшей мере n-й металлической полосы для множества I, где I ≥2, опорных позиций bi, где 1≤i≤I, по меньшей мере на одном участке ширины по меньшей мере n-й металлической полосы;
проводят операции е) и f) после прокатки по меньшей мере n-й металлической полосы для множества I опорных позиций bi для нахождения новых значений ΔC(n)bi адаптации в множестве I опорных позиций bi на по меньшей мере одном участке ширины по меньшей мере n-й металлической полосы; и
g) повторяют при последующем изготовлении следующего продольного участка n-й металлической полосы или (n+х)-й металлической полосы, где х=1, 2 и т.д., по меньшей мере операции а) - d) для n=n+х, причем найденные ранее согласно операции f) новые значения ΔC(n)bi адаптации для по меньшей мере n-й металлической полосы для множества I опорных позиций bi учитывают при расчете настроек исполнительных элементов регулирования профиля и при расчете прогнозируемых значений согласно операции b) для (n+х)-й металлической полосы в качестве предыдущих значений адаптации.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
находят новые значения ΔC(n)bi адаптации согласно операции f) в опорных позициях bi n-й металлической полосы по меньшей мере частично в форме кратковременного значения ΔCK(n)bi адаптации согласно следующей формуле:
ΔС(n)bi=ΔCK(n)bi=ΔCK(n-х)bi+[CIst(n)bi-CP(n)bi],
где х=1, 2, 3…;
ΔСк(n-х)bi - старое значение кратковременной адаптации;
CIst(n)bi - измеренное фактическое значение для контура профиля n-й металлической полосы в опорной позиции bi; и
CP(n)bi - рассчитанное прогнозируемое значение или, соответственно, рассчитанный профиль полосы.
3. Способ регулирования профиля металлических полос в процессе их прокатки на прокатном стане, включающий следующие операции:
a) задание целевого значения контура профиля по меньшей мере в одной опорной позиции bi в направлении ширины по меньшей мере одной n-й металлической полосы;
b) моделирование процесса прокатки на прокатном стане для изготовления металлической полосы с помощью модели процесса, причем значения настроек для исполнительных элементов регулирования профиля с учетом, при их наличии, старых значений адаптации в опорной позиции bi и ограничений рассчитывают таким образом, чтобы по возможности достигалось целевое значение;
c) настройка исполнительных элементов регулирования профиля с рассчитанными значениями настроек;
d) прокатка n-й металлической полосы;
e) измерение фактического значения CIst(n)bi контура профиля прокатанной n-й металлической полосы в опорной позиции bi; и
е') нахождение пересчитанного прогнозируемого значения С'p(n)bi для контура профиля n-й металлической полосы в опорной позиции bi на основе условий указанного прокатного стана и актуальных условий процесса, которые имели место при прокатке n-й металлической полосы согласно операции d); и
f) нахождение нового значения ΔС(n)bi адаптации на основе разности между фактическим значением CIst(n)bi и пересчитанным прогнозируемым значением С'P(n)bi для контура профиля n-й металлической полосы в опорной позиции bi,
отличающийся тем, что
проводят операции а), b) и с) перед прокаткой по меньшей мере n-й металлической полосы для множества I, где I ≥2, опорных позиций bi, где 1≤i≤I, на по меньшей мере одном участке ширины по меньшей мере n-й металлической полосы;
проводят операции е), е') и f) после прокатки по меньшей мере n-й металлической полосы для множества I опорных позиций bi для нахождения новых значений ΔС(n)bi адаптации в множестве I опорных позиций bi на по меньшей мере одном участке ширины по меньшей мере n-й металлической полосы; и
g) повторяют при последующем изготовлении следующего продольного участка n-й металлической полосы или (n+х)-й металлической полосы, где х=1, 2 и т.д., по меньшей мере операции а) - d) для n=n+х, причем найденные ранее согласно операции f) новые значения ΔС(n)bi адаптации для по меньшей мере n-й металлической полосы для множества I опорных позиций bi учитывают при расчете настроек исполнительных элементов регулирования профиля и при расчете прогнозируемых значений согласно операции b) для (n+х)-й металлической полосы в качестве старых значений адаптации.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что
находят новые значения ΔС(n)bi адаптации согласно операции f) в опорных позициях bi n-й металлической полосы по меньшей мере частично в форме кратковременных значений ΔCK(n)bi адаптации согласно следующей формуле:
ΔС(n)bi=ΔCK(n)bi=ΔCK(n-x)bi+[CIst(n)bi-C'P(n)bi],
где х=1, 2, 3…;
ΔCK(n-х)bi - старое значение кратковременной адаптации;
CIst(n)bi - измеренное фактическое значение для контура профиля n-й металлической полосы в опорной позиции bi; и
C'P(n)bi - пересчитанное прогнозируемое значение или, соответственно, пересчитанный профиль полосы.
5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что:
находят новые значения ΔС(n)bi адаптации в опорных позициях bi, согласно операции f) в п. 1 или 3, по меньшей мере частично в форме долговременных значений ΔCLbi адаптации посредством выполнения следующих операций: нахождение значений адаптации путем повторения операций a) - f) по п. 1 или 3 в множестве из I опорных позиций bi для множества металлических полос группы адаптации, прокатанных перед (n+х)-й металлической полосой; и
рассчитывают долговременные значения ΔCLbi адаптации путем формирования средних значений из значений адаптации или формирования средних значений из значений разности между фактическими и прогнозируемыми значениями контура профиля для множества металлических полос в каждой из опорных позиций bi.
6. Способ по одному из пп. 2, 4 или 5, отличающийся тем, что
находят значения адаптации ΔС(n)bi согласно операции f) в форме соответствующего суммарного значения ΔCS(n)bi адаптации как сумму кратковременного значения ΔCK(n)bi адаптации и долговременного значения ΔCLbi адаптации, для применения к металлической полосе n+х.
7. Способ по одному из пп. 2, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что
находят значение ΔС(n)bi адаптации согласно операции f) и/или используют значение ΔС(n)bi адаптации в форме кратковременного значения адаптации, долговременного значения адаптации или суммарного значения адаптации, взвешенного с помощью весового коэффициента g, где 0≤g≤1, или с помощью весовой функции.
8. Способ по одному из пп. 1-7, отличающийся, тем что
находят контур ΔС(n+х)m адаптации для (n+х)-й металлической полосы в форме модельной функции, которую предпочтительно проводят через значения адаптации, найденные по меньшей мере на n-й металлической полосе по меньшей мере в двух из опорных позиций bi и предпочтительно дополнительно через по меньшей мере еще одну рассчитанную/заданную посредством модели процесса точку расчета по меньшей мере в еще одной позиции m по ширине полосы.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что
находят адаптированный контур CP(n+x)m профиля для (n+х)-й металлической полосы посредством сложения - спрогнозированного моделью процесса - неадаптированного рассчитанного контура CP(n+х)mOA профиля для (n+х)-й металлической полосы и рассчитанного контура ΔС(n+х)m адаптации для (n+х)-й металлической полосы.
10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что
осуществляют нахождение контура адаптации или адаптированного контура профиля для двух или более участков ширины металлической полосы, причем первый участок ширины находится, например, в средней области ширины, а второй участок ширины или следующие участки ширины находится, например, в области кромки металлической полосы.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что
выбирают для двух участков ширины, граничащих друг с другом в направлении ширины, контур адаптации или адаптированный контур профиля на обоих участках ширины предпочтительно таким образом, что линии контура на границах от одного к другому участку полосы непрерывно дифференцируемы, в частности, имеют один и тот же угол наклона.
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что
модельная функция на по меньшей мере одном из участков ширины образована из линейной функции, полиномиальной функции, экспоненциальной функции, тригонометрической функции, сплайн-функции или комбинации различных функций.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что
модельные функции для различных соседних участков ширины различны.
14. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что
контур адаптации или адаптированный контур профиля на участке ширины металлической полосы экстраполируют на соседний участок ширины для нахождения экстраполированного контура адаптации или экстраполированного адаптированного контура профиля на соседнем участке.
15. Способ по одному из пп.1-14, отличающийся тем, что
в качестве измеренного фактического значения CIst(n)bi контура профиля металлической полосы в опорной позиции bi используют среднее значение из измеренных фактических значений в зеркально отраженных опорных позициях bi на правой и левой - при рассмотрении в направлении прокатки - половинах металлической полосы.
16. Способ по п. 1 или 9, отличающийся тем, что
прогнозируемые значения CP(n+х)bi или/и адаптированный контур CP(n+x)m профиля находят сначала только для половины полосы, например половины полосы на стороне обслуживания, и затем зеркально отражают для другой половины полосы, например для половины полосы на стороне привода, относительно средней плоскости полосы, проходящей в продольном направлении металлической полосы.
17. Способ по п. 1-16, отличающийся тем, что
измеренное фактическое значение CIst(n)bi контура профиля используют в виде непосредственного измеренного значения в опорной позиции bi или в виде измеренного значения профиля, сглаженного посредством сглаживающей функции.
18. Способ по одному из пп. 9-17, отличающийся тем, что
адаптированный контур CP(n+x)m профиля анализируют с учетом аномалий профиля, таких как утолщения полосы или резкие перепады краев, в частности, в области кромки металлической полосы.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что
при наличии рассчитанных утолщений адаптированный контур CP(n+x)m профиля итерационно улучшают посредством модели процесса посредством постепенного повышения значения контура профиля по меньшей мере в одной из опорных позиций bi в рамках допустимых пределов крутизны профиля и посредством соответствующих новых настроек исполнительных элементов регулирования профиля для уменьшения высоты утолщения полосы.
20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что
рассчитанные утолщения полосы уменьшают или предотвращают посредством повышения нагрузки в последней прокатной клети - выходной клети - или в последних прокатных клетях прокатного стана либо при последних прохождениях клети прокатного стана за счет перераспределения нагрузки с передней части на заднюю или за счет исключения по меньшей мере одной прокатной клети или по меньшей мере одного прохождения в пределах ограничений, накладываемых процессом и установкой.
21. Способ по одному из пп. 1-20, отличающийся тем, что
для изготовления (n+х)-й металлической полосы:
в ходе операции b) устанавливают исполнительные элементы регулирования профиля таким образом, что достигают целевые значения, заданные для множества опорных позиций bi, или рассчитанные прогнозируемые значения CP(n+х)bi контура профиля в допустимых минимальных или максимальных границах профиля; или
в ходе операции b) устанавливают исполнительные элементы регулирования профиля таким образом, что для опорной позиции bi достигают заданное целевое значение, или сводят отклонение от целевого значения к минимуму, и что одновременно по меньшей мере в еще одной позиции по ширине полосы удерживают профиль полосы в допустимых минимальных или максимальных границах профиля.
22. Способ по одному из пп. 1-21, отличающийся тем, что
установленные значения адаптации в позициях bi и/или адаптированный контур профиля и/или контур адаптации учитывают в модели процесса, в частности, распространяют на предшествующие прохождения или клети, с весовыми коэффициентами или передаточными функциями - для расчета промежуточных контуров между клетями или между прохождениями для передних клетей или предшествующих прохождений, и для оптимизированной настройки исполнительных элементов регулирования профиля.
23. Способ по одному из пп. 1-22, отличающийся тем, что
опорную позицию bi определяют по ее расстоянию от кромки металлической полосы.
24. Способ по одному из пп. 1-23, отличающийся тем, что
для настройки целевого профиля с использованием адаптации контура полосы применяют следующие исполнительные элементы регулирования профиля:
различные системы охлаждения рабочего валка, или зональное охлаждение, или локальное нагревание валков для воздействия на термическое профилирование, и/или перемещение рабочих валков в сочетании со шлифовкой валков - для предотвращения утолщений полосы или перепадов краев полосы, конусный валок, валки с непрерывно изменяющейся бочкообразностью, шлифованные валки с бочкообразностью более высокого порядка или, соответственно, в виде полинома n-го порядка или тригонометрической функции, - нагреватели краев полосы, устройства для охлаждения зон полосы, изгибы рабочих валков и/или клети с функцией взаимной корреляции.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015204700.8 | 2015-03-16 | ||
| DE102015204700 | 2015-03-16 | ||
| PCT/EP2016/055525 WO2016146621A1 (de) | 2015-03-16 | 2016-03-15 | Verfahren zum herstellen von metallbändern |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017129842A RU2017129842A (ru) | 2019-04-16 |
| RU2017129842A3 RU2017129842A3 (ru) | 2019-04-16 |
| RU2690580C2 true RU2690580C2 (ru) | 2019-06-04 |
Family
ID=55527922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129842A RU2690580C2 (ru) | 2015-03-16 | 2016-03-15 | Способ изготовления металлических полос |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10625317B2 (ru) |
| EP (1) | EP3271092B1 (ru) |
| JP (1) | JP6704925B2 (ru) |
| KR (1) | KR102122217B1 (ru) |
| CN (1) | CN107530748B (ru) |
| RU (1) | RU2690580C2 (ru) |
| TW (1) | TWI627001B (ru) |
| WO (1) | WO2016146621A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3479916A1 (de) | 2017-11-06 | 2019-05-08 | Primetals Technologies Germany GmbH | Gezielte einstellung der kontur durch entsprechende vorgaben |
| DE102018212074A1 (de) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Ermitteln von Stellgrößen für aktive Profil- und Planheitsstellglieder für ein Walzgerüst und von Profil- und Mittenplanheitswerten für warmgewalztes Metallband |
| CN109871590B (zh) * | 2019-01-23 | 2020-11-06 | 燕山大学 | 一种热轧带材断面轮廓复现方法 |
| CN110434172B (zh) * | 2019-07-16 | 2020-05-08 | 北京科技大学 | 一种炉卷和精轧机组连轧的负荷分配计算方法 |
| EP3943210A1 (de) * | 2020-07-23 | 2022-01-26 | Primetals Technologies Austria GmbH | Giess-walz-verbundanlage zur herstellung eines warmgewalzten fertigbands aus einer stahlschmelze |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU410840A1 (ru) * | 1972-11-23 | 1974-01-15 | ||
| SU908447A1 (ru) * | 1980-06-17 | 1982-02-28 | Институт черной металлургии | Способ регулировани процесса гор чей прокатки металлических полос |
| EP0618020A1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-10-05 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Walzbandes |
| EP1481742B1 (de) * | 2003-05-30 | 2007-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Steuerrechner und rechnergestütztes Ermittlungsverfahren für eine Profil- und Planheitssteuerung für eine Walzstrasse |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4070887A (en) * | 1976-11-01 | 1978-01-31 | Tube Machinery Corporation | Roll former for tube mill |
| DE69121789T2 (de) * | 1990-06-04 | 1997-04-03 | Hitachi Ltd | Steuerungsvorrichtung für die Steuerung einer gesteuerten Anlage und Steuerungsverfahren dafür |
| US5768927A (en) * | 1991-03-29 | 1998-06-23 | Hitachi Ltd. | Rolling mill, hot rolling system, rolling method and rolling mill revamping method |
| DE59204272D1 (de) | 1991-06-28 | 1995-12-14 | Siemens Ag | Regelung bei dem herstellen von warmband mittels eines mehrgerüstigen warmbandwalzwerks. |
| SE9202982D0 (sv) * | 1992-10-12 | 1992-10-12 | Anders Sjoeberg | Plaatklippning |
| GB9411820D0 (en) | 1994-06-13 | 1994-08-03 | Davy Mckee Poole | Strip profile control |
| US5927117A (en) * | 1996-10-11 | 1999-07-27 | Central Iron & Steel Research Institute Ministry Metallurgical Industry | Methods to measure and control strip shape in rolling |
| DE19851554C2 (de) * | 1998-11-09 | 2001-02-01 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Voreinstellung einer Walzstraße |
| WO2002038305A1 (de) * | 2000-11-11 | 2002-05-16 | Firma Carl Wezel | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials, insbesondere aus metall, welches in aufeinanderfolgenden abschnitten profiliert ist, und eine vorrichtung dafür |
| DE10116273A1 (de) * | 2001-03-31 | 2002-10-10 | Sms Demag Ag | Verfahren zum Betreiben einer Walzstraße sowie eine entsprechend ausgebildete Walzstraße |
| US7031797B2 (en) | 2002-03-15 | 2006-04-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Computer-aided method for determining desired values for controlling elements of profile and surface evenness |
| JP3719226B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2005-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 板プロフィルの良好な金属板の製造方法 |
| JP3649208B2 (ja) * | 2002-05-22 | 2005-05-18 | 株式会社日立製作所 | タンデム圧延設備の制御方法及びタンデム圧延設備 |
| US7185519B2 (en) * | 2003-09-15 | 2007-03-06 | The Bradbury Company, Inc. | Methods and apparatus for monitoring and conditioning strip material |
| DE102004020132A1 (de) * | 2003-12-23 | 2005-07-28 | Sms Demag Ag | Verfahren und Walzgerüst zur mehrfachen Profilbeeinflussung |
| MY143512A (en) * | 2005-08-29 | 2011-05-31 | Gcg Holdings Ltd | Eccentric rotary stamping apparatus and method of forming moving sheet metal |
| CN101648216B (zh) * | 2009-09-11 | 2011-09-21 | 燕山大学 | 一种pc轧机板形板凸度离线预报设定方法 |
-
2016
- 2016-03-15 RU RU2017129842A patent/RU2690580C2/ru active
- 2016-03-15 EP EP16709931.6A patent/EP3271092B1/de active Active
- 2016-03-15 US US15/558,020 patent/US10625317B2/en active Active
- 2016-03-15 KR KR1020177025469A patent/KR102122217B1/ko active IP Right Grant
- 2016-03-15 WO PCT/EP2016/055525 patent/WO2016146621A1/de active Application Filing
- 2016-03-15 JP JP2017548922A patent/JP6704925B2/ja active Active
- 2016-03-15 CN CN201680022844.3A patent/CN107530748B/zh active Active
- 2016-03-16 TW TW105108066A patent/TWI627001B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU410840A1 (ru) * | 1972-11-23 | 1974-01-15 | ||
| SU908447A1 (ru) * | 1980-06-17 | 1982-02-28 | Институт черной металлургии | Способ регулировани процесса гор чей прокатки металлических полос |
| EP0618020A1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-10-05 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Walzbandes |
| EP1481742B1 (de) * | 2003-05-30 | 2007-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Steuerrechner und rechnergestütztes Ermittlungsverfahren für eine Profil- und Planheitssteuerung für eine Walzstrasse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170117147A (ko) | 2017-10-20 |
| WO2016146621A1 (de) | 2016-09-22 |
| CN107530748B (zh) | 2019-11-05 |
| JP6704925B2 (ja) | 2020-06-03 |
| EP3271092A1 (de) | 2018-01-24 |
| JP2018511483A (ja) | 2018-04-26 |
| TW201641171A (zh) | 2016-12-01 |
| KR102122217B1 (ko) | 2020-06-12 |
| CN107530748A (zh) | 2018-01-02 |
| RU2017129842A (ru) | 2019-04-16 |
| US10625317B2 (en) | 2020-04-21 |
| TWI627001B (zh) | 2018-06-21 |
| EP3271092B1 (de) | 2019-06-19 |
| US20180056349A1 (en) | 2018-03-01 |
| RU2017129842A3 (ru) | 2019-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2690580C2 (ru) | Способ изготовления металлических полос | |
| US10639688B2 (en) | Strip profile control method of hot finishing tandem rolling mill and hot finishing tandem rolling mill | |
| JP2018511483A5 (ru) | ||
| EP2035158A1 (en) | A method and a device for controlling a roll gap | |
| CN109772894B (zh) | 一种热轧楔形坯的带钢宽度控制方法 | |
| KR101030942B1 (ko) | 가변성 중심 거리를 갖는 롤러 레벨러 | |
| CN109365542B (zh) | 一种粗轧立辊磨损的计算方法 | |
| JP7192715B2 (ja) | 蛇行制御装置 | |
| JP7128127B2 (ja) | ローラレベラによる鋼板の矯正方法 | |
| CN109772896A (zh) | 基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法 | |
| CN109772897B (zh) | 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 | |
| JP6772919B2 (ja) | 圧延制御方法、圧延制御装置及びプログラム | |
| JP2008043967A (ja) | 熱間圧延における板形状の制御方法 | |
| CN115971257A (zh) | 平整机控制方法、装置、设备及计算机存储介质 | |
| KR100526129B1 (ko) | 열간 압연판의 폭방향 두께 프로파일을 제어하는 압연방법 | |
| JP7200859B2 (ja) | 圧延形状制御装置 | |
| JP4162622B2 (ja) | 冷間圧延におけるエッジドロップ制御方法 | |
| JP2016179487A (ja) | 圧延機における圧延制御方法 | |
| JP2003285113A (ja) | 板プロフィルの良好な金属板の製造方法 | |
| KR20040019732A (ko) | 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중설정방법 및 그 장치 | |
| JP6874794B2 (ja) | 熱延鋼板の調質圧延方法 | |
| JP4227686B2 (ja) | 冷間圧延時のエッジドロップ制御方法 | |
| WO2024057454A1 (ja) | 連続式圧延機のキャンバー制御装置 | |
| KR19990052681A (ko) | 열연 판 폭방향 두께 프로파일을 고려한 고정도 판 크라운 예측방법 | |
| JPH07148512A (ja) | 圧延方法 |