專利名稱：中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法
技術領域：
本發明屬于熱軋帶鋼生產技術領域，特別是一種中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，適用于熱軋帶鋼軋制的板形控制。
背景技術：
影響熱軋帶鋼成品板形的因素極其復雜，因此，板形控制的難度非常大，涉及范圍很廣，既包括精軋機輥型優化設計和匹配工藝，精軋機原始輥形精度等工藝參數，也包括精軋機工作輥冷卻均勻度、機架間冷卻水分布均勻度、精軋機架間側噴水角度、壓力等動力參數；既有精軋設定控制模型、板形設定控制模型、板形動態控制模型，又有卷取溫度控制模型以及帶鋼浪形控制技術。雖然在近十幾年來世界各國的專家學者做了大量卓有成效的工作，開發了PC、CVC、HC、PFC等控制技術進行板形設定控制，但是板形控制問題并未真正解決。《鋼鐵》雜志2001年第2期“板形控制與熱軋帶鋼自由規程軋制”一文指出“自由規程軋制問題本質上是板形控制問題。為了實現自由規程軋制需要減少磨損量、均勻化磨損分布或并開發特殊的板形控制技術。”這里只是提出了問題。《東北大學學報》(自然科學版)2002年第7期發表的“熱軋帶鋼板形(PFC)控制系統一文對2050mm熱軋機板形設定進行了離線模擬，為提高帶鋼板形設定了基礎。”但并未解決實際問題。美國專利US5927117，日本專利JP2001179320等都提出了一些板形控制方法，所有這些技術都存在以下幾方面不足1，難以實現對平坦度、凸度及邊降的綜合控制；2，帶鋼板形和厚度控制未能做到完全耦合，未消除彼此間的干擾；3，精軋后帶鋼在層流冷卻、空冷及卷取過程中的板形變化未能量化到控制模型中自動實現對其補償控制。在本申請人的發明專利申請02133073.5中提出了這一問題的解決方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種適用于中薄板坯連鑄連軋生產線的板形綜合控制方法，通過精軋機組工作輥和支持輥輥型設計、工作輥彎輥力控制和工作輥串輥位置與板形控制模型相結合，實現對帶鋼凸度、帶鋼平坦度、帶鋼邊部形狀的有效控制實現自由規程軋制，通過板形厚解耦控制模型的應用，使帶鋼板形和板厚在控制上做到完全耦合，消除彼此之間的干擾。
按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法包括1)采用新的軋輥技術，通過精軋機組工作輥輥形和支持輥輥形設計，用數控磨床加工出工作輥輥形曲線和支持輥輥形曲線，
2)通過二級計算機進行工作輥彎輥力和工作輥串輥位置計算，控制系統根據計算結果進行彎輥力和串輥位置的設計和調節，實現對帶鋼凸度、平坦度、邊部開狀的有效控制，3)所述的工作輥彎輥力計算包括a)根據所軋產品確定各種規格帶鋼的目標凸度，目標平坦度，并對平坦度檢測信號進行溫度和張力補償，b)根據軋件寬度，各機架軋制壓力、工作輥輥形、支持輥輥形、軋輥熱變形、軋輥磨損變形、計算出軋制每根帶鋼的各機架工作輥彎輥力，c)通過各機架壓下量調節得到工作輥彎輥力的前饋調節值，d)通過凸度儀表檢測得到的凸度偏差得到上游機架F1-F3工作輥彎輥力的反饋調節值，e)通過平坦度儀表檢測得到平坦度偏差得到下游機架F4-F6的工作輥彎輥力反饋調節值，4)工作輥串輥位置計算根據軋制計劃單元預報不均勻軋輥磨損變形，計算得到每塊帶鋼的各機架工作輥串輥位置設定值，5)所述的板形控制模型包括預設定控制模型、動態控制模型、板形板厚解耦控制模型。
按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，預設定控制模型包括1)串輥預設定控制模型，根據來料情況和串輥策略，對各機架的工作輥的串輥位置進行設定計算，改善軋輥輥面的不均勻磨損，實現自由規程軋制，2)彎輥力預設定控制模型，在各機架軋制力和工作輥串輥位置已設定，在輥形已確定的前提下，對各機架的工作輥彎輥力進行設定計算，以改善帶鋼頭部的板形質量，并為板形的反饋控制奠定基礎。
按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，板形控制模型中的串輥預設定模型包括常規串輥策略和特殊串輥策略。
按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，常規串輥策略如下1)當設定的串輥間隔SFTINT＝1時，即每軋一塊鋼串一次輥時，a)軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上一塊即(i-1)塊時工作輥的串輥量SFTTOP即(i-1)加上設定的串輥步長SFT即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEPb)軋制第i塊鋼時下工作輥的串輥量SFTBTM(i)等于此時上工作輥串輥量SFTTOP(i)的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)，c)當軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量加上設定的串輥步長的絕對值超過設定的串輥極限位置SFTLMT，
即|SFTTOP(i)+STEP|＞SFTLMT時，取串輥量步長的負值為設定串輥步長，即STEP＝-STEP，2)當設定的串輥間隔等到于2，即SFTINT＝2，即每軋2塊鋼串輥一次時，a)當軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上一塊鋼時工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP，即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEPb)當軋制下一塊鋼即i+1塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)等于軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i)，即SFTTOP(i+1)＝SFTTOP(i)c)軋制第i、第i+1塊鋼時，下工作輥的串輥量SFTBTM(i)，SFTBTM(i+1)分別等于當時上工作輥串輥量SFTTOP(i)，SFTTOP(i+1)的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)SFTBTM(i+1)＝-SFTTOP(i+1)d)軋制第(i+1)塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)和設定的串輥步長STEP之和的絕對值大于設定的串輥極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i+1)+STEP|＞SFTLMT時，取設定串輥量的負值為串輥步長，即STEP＝-STEP3)當設定的串輥間隔等于3，SFTLMT＝3，即每軋3塊鋼串輥1次時，a)當軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上1塊即第i-1塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP，即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEP，b)軋制后2塊鋼即i+1塊鋼和第i+2塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)和SFTTOP(i+2)均等于軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i)，即SFTTOP(i+1)＝SFTTOP(i)SFTTOP(i+2)＝SFTTOP(i)c)軋制第第i、i+1、i+2塊鋼時，下工作輥的串輥量分別等于上工作輥串輥量的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)SFTBTM(i+1)＝-SFTTOP(i+1)SFTBTM(i+2)＝-SFTTOP(i+2)d)當軋制第i+2塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+2)加上設定的串輥步長STEP之和大于設定串輥的極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i+2)+STEP|＞SFTLMT時，取設定串輥量的負值為串輥步長，即STEP＝-STEP，依此類推。
按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，特殊串輥策略是對帶有特殊輥形曲線的工作輥，綜合考慮工作輥磨損和帶鋼的板形控制，優化計算軋制每塊帶鋼時工作輥串輥位置，以實現特殊目標的控制，如自由規程軋制超薄材軋制等。
本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其板形控制模型中的彎輥力預設定控制模型計算公式為BF＝KRBRF+KWCW+KbCb+KinCin+Kout+Cout即彎力預設定值BF等于軋制力影響系數KRB乘以軋制力RF加上工作輥等效輥的影響系數KW乘以工作輥綜合輥形(初始輥形、熱輥形、磨損輥形之和)的等效輥形，再加上支持輥等效輥形的影響系數Kb乘以支持輥綜合輥形(初始輥形、熱輥形、磨損輥形之和)的等效輥形，再加上來料凸度的影響系數Kin乘以來料凸度Cin，再加上目標凸度的影響系數Kout乘以目標凸度Cout之和，而軋制影響系數KRB等于軋機軋制力橫向剛度系數KRB和軋機彎輥力橫向剛度系數KBF之比值的負值，即KRB＝-KBF/KRF。
模型中所涉及的系數KRF、KBF、KW、KB、KIN、KOUT均與工作輥直徑、支持輥直徑、工作輥軸向抽動量、工作輥等因素有關，按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，所述的動態控制模型為1)彎輥力前饋控制模型，根據軋制力的波動而跟隨進行前饋調節控制工作輥彎輥力，彎輥力前饋調節增量的計算方式為 即彎輥力彎化量 等于軋機軋制力橫向剛度系數KRF除以軋機彎輥力橫向剛度系數KBF再乘上軋制力變化量 得到的負值，2)彎輥力反饋控制模型，計算某一F4-F6機架或一個以上機架工作輥彎輥力對檢測的板形平坦度偏差進行反饋控制的調節增量，其計算公式為 即彎輥力的反饋調節量 等于彎輥力對平坦度的影響系數KBFF乘以平坦度目標值FLATT與平坦度實測值FLATM之差，對于F1-F3機架則用凸度反饋，平坦度目標值FLATT＝0IU。
彎輥力前饋控制的目的保證達到帶鋼凸度目標值和平坦度目標值。
當某一機架軋制力波動太大以至于本機架的彎輥力前饋控制調節量達到極限時，可根據一定的策略調節相鄰機架的彎輥力。
當平坦度波動太大，以至于最后機架的反饋調節量達到極限時，可根據一定的策略調節前一個或幾個機架的彎輥力，當因彎輥力的調節而導致不能達到目標凸度時，可按照一定的策略調整精軋機組前幾個機架的彎輥力整個機組的負荷分配。
按照本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，所述的設定的串輥步長STEP＝30mm～150mm，所設定的串輥量大值SFTLMT＝±150mm～±250mm。
在生產實踐中，可以通過精軋設定模型和板形設定模型之間的軋制力與彎輥力協調，實現帶鋼頭部板形和厚度設定耦合；通過厚度自動控制AGC和板形動態模型之間的軋制力與彎輥力協調實現帶鋼全長板形和厚度動態控制耦合。
本發明中所采用的輥形技術包括工作輥輥型技術和支持輥輥型技術。
圖1為本發明的板形綜合控制系統圖。
圖2為板形板厚解耦控制原理圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法的特征在于1)采用新的軋輥技術，通過精軋機組工作輥輥形和支持輥輥形設計，用數控磨床加工出工作輥輥形曲線和支持輥輥形曲線，對于輥面長度為1500mm～2600mm，直徑為500mm～1100mm的工作輥其輥形，即輥面內的直徑差為0～0.60mm，對于輥面長度為1200mm～2300mm直徑為1200mm～1600mm的支持輥其輥形，即輥面內直徑差為0mm～1.00mm。
2)通過二級計算機進行工作輥彎輥力和工作輥串輥位置計算，控制系統根據計算結果進行彎輥力和串輥位置的設計和調節，實現對帶鋼凸度、平坦度、邊部開狀的有效控制，平坦度目標為0IU，3)所述的工作輥彎輥力計算包括a)根據所軋產品確定各種規格帶鋼的目標凸度，目標平坦度，并對平坦度檢測信號進行溫度和張力補償，b)根據軋件寬度，各機架軋制壓力、工作輥輥形、支持輥輥形、軋輥熱變形、軋輥磨損變形、計算出軋制每根帶鋼的各機架工作輥彎輥力，c)通過各機架壓下量調節得到工作輥彎輥力的前饋調節值，d)通過凸度儀表檢測得到的凸度偏差得到上游機架F1-F3工作輥彎輥力的反饋調節值，e)通過平坦度儀表檢測得到平坦度偏差得到下游機架F4-F6的工作輥彎輥力反饋調節值，4)工作輥串輥位置計算根據軋制計劃單元預報不均勻軋輥磨損變形，計算得到每塊帶鋼的各機架工作輥串輥位置設定值，5)所述的板形控制模型包括預設定控制模型、動態控制模型、板形板厚解耦控制模型。
如圖1所示，所述的板形預設定控制模型包括1)串輥預設定控制模型，根據來料情況和串輥策略，對各機架的工作輥的串輥位置進行設定計算，改善軋輥輥面的不均勻磨損，實現自由規程軋制，2)彎輥力預設定控制模型，在各機架軋制力和工作輥串輥位置已設定，在輥形已確定的前提下，對各機架的工作輥彎輥力進行設定計算，以改善帶鋼頭部的板形質量，并為板形的反鉛控制朝代基礎。
圖1所示的串輥預設定控制，包括所述的板形控制模型中的串輥預設定模型包括常規串輥策略和特殊串輥策略。
所述的常規串輥策略如下1)當設定的串輥間隔SFTINT＝1時，即每軋一塊鋼串一次輥時，a)軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上一塊即(i-1)塊時工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP，即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEPb)軋制第i塊鋼時下工作輥的串輥量SFTBTM(i)等于此時上工作輥串輥量SFTTOP(i)的負值即SFTBTM＝-SFTTOP(i)，c)當軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量加上設定的串輥步長的絕對值超過設定的串輥極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i)+STEP|＞SFTLMT時，取串輥量步長為負的設定串輥步長，即STEP＝-STEP，2)當設定的串輥間隔等到于2，SFTINT＝2，即每軋2塊鋼串輥一次時，a)當軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上一塊鋼時工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEPb)當軋制下一塊鋼即i+1塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)等于軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i)，即SFTTOP(i+1)＝SFTTOP(i)c)軋制第i、第i+1塊鋼時，下工作輥的串輥量SFTBTM(i)，SFTBTM(i+1)分別等于當時上工作輥串輥量SFTTOP(i)，SFTTOP(i+1)的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)SFTBTM(i+1)＝-SFTTOP(i+1)d)軋制第(i+1)塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)和設定的串輥步長STEP之和的絕對值大于設定的串輥極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i+1)+STEP|＞SETLMT時，取設定串輥量的負值為串輥步長，即STEP＝-STEP3)當設定的串輥間隔等于3，SFTINT＝3，即每軋3塊鋼串輥1次時，a)當軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上1塊即第i-1塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP，即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEP，b)軋制后2塊鋼即i+1塊鋼和第i+2塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)和SFTTOP(i+2)均等于軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i)，即SFTTOP(i+1)＝SFTTOP(i)SFTTOP(i+2)＝SFTTOP(i)c)軋制第第i、i+1、i+2塊鋼時，下工作輥的串輥量分別等于上工作輥串輥量的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)SFTBTM(i+1)＝-SFTTOP(i+1)SFTBTM(i+2)＝-SFTTOP(i+2)d)當軋制第i+2塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+2)加上設定的串輥步長STEP大于設定串輥的極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i+2)+STEP|＞SFTLMT時，取設定串輥量的負值為串輥步長，即STEP＝-STEP，依此類推。
所述的特殊串輥策略是對帶有特殊輥形曲線的工作輥，綜合考慮工作輥磨損和帶鋼的板形控制，優化計算軋制每塊帶鋼時工作輥串輥位置，以實現特殊目標的控制，對于前面所述的軋輥參數，工作輥串輥最大值SFTLMT＝±200mm。
如圖1所示，動態控制模型包括1)彎輥力前饋控制模型，根據軋制力的波動而跟隨進行前饋調節控制工作輥彎輥力，彎輥力前饋調節增量的計算方式為 即彎輥力彎化量 等于軋機軋制力橫向剛度系數KRF除以軋機彎輥力橫向剛度系數KBF再乘上軋制力變化量 得到的負值，2)彎輥力反饋控制模型，計算某一F4-F6機架或一個以上機架工作輥彎輥力對檢測的板形平坦度偏差進行反饋控制的調節增量，其計算公式為 即彎輥力的反饋調節量 等于彎輥力對平坦度的影響系數KBFF乘以平坦度目標值FLATT與平坦度實測值FLATM之差對于F1-F3機架則用凸度反饋，平坦度目標值FLATT＝0IU。彎輥力反饋控制要考慮到層流冷卻對板形的控制作用。
對于軋制厚度為110mm～180mm，板坯的1780mm軋機來說所述的各個系數取值為設定的串輥步長STEP＝30mm～100mm，所設定的串輥量大值SFTLMT＝±150mm～±250mm。
所述的各個系數取值分別為目標凸度20～60μmKRB(軋制力影響系數)0.235～0.024t/tKRF(軋機軋制力橫向剛度系數)9430～19370t/mmKBF(軋機彎輥力橫向剛度系數)470～2200t/mmKw(工作輥等效輥形的影響系數)-290～-730t/mmKb(支持輥等效輥形的影響系數)-140～-360t/mmKin(來料凸度的影響系數)170～440t/mmKout(目標凸度的影響系數)-2200～-470t/mmKBFF(彎輥力對平坦度的影響系數)0.3～3.3t/IUMRF(軋機軋制力縱向剛度系數)480～700t/mmMBF(軋機彎輥力縱向剛度系數)570～890t/mm如圖2所示，板形板厚解耦模型是，所述的板形板厚解耦控制模型是在某一個或幾個機架的彎輥力發生變化時，對其對應機架的軋制力進行相應的調整控制，或者在某一個或幾個機架的軋制力變化時，對其對應機架的工作輥彎輥力進行相應的調整控制，此模型的計算公式為彎輥力變化量和軋制力變化量和軋制力變化之間的關系 即軋制力變化量 等于軋機軋制力縱向剛度系數MRF加上軋機彎輥力縱向剛度系數MBF被軋機軋制力縱向剛度系數MRF除得到的商乘以2倍的彎輥力變化量 采用本發明的方法，在某鋼鐵公司110mm～180mm板坯連鑄連軋制生產線上試驗，可保證帶鋼凸度控制達到±0.018mm的占90％以上，帶鋼平坦度到30IU的占90％以上同寬度帶鋼軋制長度超過70Km±10Km，帶鋼寬度由窄到寬變化可達到300mm，帶鋼邊部形狀(帶鋼邊部厚度在0～100mm范圍內的不規則量)可以得到有效控制。
權利要求
1.一種中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，包括精軋板形設定控制模型，厚度自動控制AGC，層流冷卻對板形的影響，其特征在于1)采用新的軋輥技術，通過精軋機工作輥輥形和支持輥輥形設計，用數控磨床加工出工作輥輥形曲線和支持輥輥形曲線，2)通過二級計算機進行工作輥彎輥力和工作輥串輥位置計算，控制系統根據計算結果進行彎輥力和串輥位置的設計和調節，實現對帶鋼凸度、平坦度、邊部開狀的有效控制，3)所述的工作輥彎輥力計算包括a)根據所軋產品確定各種規格帶鋼的目標凸度，目標平坦度，并對平坦度檢測信號進行溫度和張力補償，b)根據軋件寬度、各機架軋制壓力、工作輥輥形、支持輥輥形、軋輥熱變形、軋輥磨損變形、計算出軋制每根帶鋼的各機架工作輥彎輥力，c)通過各機架壓下量調節得到工作輥彎輥力的前饋調節值，d)通過凸度儀表檢測得到的凸度偏差得到上游機架F1-F3工作輥彎輥力的反饋調節值，e)通過平坦度儀表檢測得到平坦度偏差得到下游機架F4-F6的工作輥彎輥力反饋調節值，4)工作輥串輥位置計算根據軋制計劃單元預報不均勻軋輥磨損變形，計算得到每塊帶鋼的各機架工作輥串輥位置設定值，5)所述的板形控制模型包括預設定控制模型、動態控制模型、板形板厚解耦控制模型。
2.根據權利要求1所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的預設定控制模型包括1)串輥預設定控制模型，根據來料情況和串輥策略，對各機架工作輥的串輥位置進行設定計算，改善軋輥輥面的不均勻磨損，實現自由規程軋制，2)彎輥力預設定控制模型，在各機架軋制力和工作輥串輥位置已設定，在輥形已確定的前提下，對各機架的工作輥彎輥力進于設定計算，以改善帶鋼頭部的板形質量，并為板形的反饋控制奠定基礎。
3.根據權利要求1或2所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的板形控制模型中的串輥預設定模型包括常規串輥策略和特殊串輥策略。
4.根據權利要求3所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的常規串輥策略如下1)當設定的串輥間隔SFTINT＝1時，即每軋一塊鋼串一次輥時，a)軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上一塊即(i-1)塊時工作輥的串輥量SFTTOP，(i-1)加上設定的串輥步長STEP，即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEPb)軋制第i塊鋼時下工作輥的串輥量SFTBTM(i)等于此時上工作輥串輥量SFTTOP(i)的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)，c)當軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量加上設定的串輥步長的絕對值超過設定的串輥極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i)+STEP|＞SFTLMT時，取串輥量步長的負值為設定串輥步長，即STEP＝-STEP，2)當設定的串輥間隔等到于2，SFTINT＝2，每軋2塊鋼串輥一次時，a)當軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上一塊鋼時工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP，即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEPb)當軋制下一塊鋼即i+1塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)等于軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i)，即SFTTOP(i+1)＝SFTTOP(i)c)軋制第i、第i+1塊鋼時，下工作輥的串輥量SFTBTM(i)，SFTBTM(i+1)分別等于當時上工作輥串輥量SFTTOP(i)，SFTTOP(i+1)的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)SFTBTM(i+1)＝-SFTTOP(i+1)d)軋制第i+1塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)和設定的串輥步長STEP之和的絕對值大于設定的串輥極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i+1)+STEP|＞SFTLMT時，取設定串輥量的負值為串輥步長，即STEP＝-STEP3)當設定的串輥間隔等于3，SFTINT＝3，即每軋3塊鋼串輥1次時，a)當軋制第i塊鋼時，上工作輥的串輥量SFTTOP(i)等于軋制上1塊即第i-1塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i-1)加上設定的串輥步長STEP即SFTTOP(i)＝SFTTOP(i-1)+STEP，b)軋制后2塊鋼即i+1塊鋼時和第i+2塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+1)和SFTTOP(i+2)均等于軋制第i塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i)，即SFTTOP(i+1)＝SFTTOP(i)SFTTOP(i+2)＝SFTTOP(i)c)軋制第第i、i+1、i+2塊鋼時，下工作輥的串輥量分別等于上工作輥串輥量的負值，即SFTBTM(i)＝-SFTTOP(i)SFTBTM(i+1)＝-SFTTOP(i+1)SFTBTM(i+2)＝-SFTTOP(i+2)d)當軋制第i+2塊鋼時上工作輥的串輥量SFTTOP(i+2)加上設定的串輥步長STEP之和大于設定串輥的極限位置SFTLMT，即|SFTTOP(i+2)+STEP|＞SFTLMT時，取設定串輥量的負值為串輥步長，即STEP＝-STEP，依此類推。
5.根據權利要求3所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的特殊串輥策略是對帶有特殊輥形曲線的工作輥，綜合考慮工作輥磨損和帶鋼的板形控制，優化計算軋制每塊帶鋼時工作輥串輥位置，以實現特殊目標的控制。
6.根據權利要求1或2所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的板形控制模型中的彎輥力預設定控制模型計算公式為BF＝KRBRF+KWCW+KbCb+KinCin+Kout+Cout即彎力預設定值BF等于軋制力影響系數KRB乘以軋制力RF加上工作輥等效輥形的影響系數KW乘以工作輥綜合輥形(初始輥形、熱輥形、磨損輥形之和)的等效輥形，再加上支持輥等效輥形的影響系數Kb乘以支持輥綜合輥形(初始輥形、熱輥形、磨損輥形之和)的等效輥形，再加上來料凸度的影響系數Kin乘以來料凸度Cin，再加上目標凸度的影響系數Kout乘以目標凸度Cout之和，而軋制力影響系數KRB等于軋機軋制力橫向剛度系數KRF和軋機彎輥力橫向剛度系數KBF之比值的負值，即KRB＝-KBF/KRF。
7.根據權利要求1所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的動態控制模型包括1)彎輥力前饋控制模型，根據軋制力的波動而跟隨進行前饋調節控制工作輥彎輥力，彎輥力前饋調節增量的計算公式為 即彎輥力彎化量 等于軋機軋制力橫向剛度系數KRF除以軋機彎輥力橫向剛度系數KBF再乘上軋制力變化量 得到的負值，2)彎輥力反饋控制模型，計算某一F4-F6機架或一個以上機架工作輥彎輥力對檢測的板形平坦度偏差進行反饋控制的調節增量，其計算公式為 即彎輥力的反饋調節量 等于彎輥力對平坦度的影響系數KBFF乘以平坦度目標值FLATT與平坦度實測值FLATM之差，對于F1-F3機架則用凸度反饋，平坦度目標值FLATT＝0IU。
8.根據權利要求1所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的設定的串輥步長STEP＝30mm～150mm，所設定的串輥量大值SFTLMT＝±150mm～±250mm。
9.根據權利要求6所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于對軋軋制100～180mm厚板坯的1780mm精軋機組來說，所述的各個系數取值分別為目標凸度20～60μmKRB(軋制力影響系數)0.235～0.024t/tKRF(軋機軋制力橫向剛度系數)9430～19370t/mmKBF(軋機彎輥力橫向剛度系數)470～2200t/mmKw(工作輥等效輥形的影響系數)-290～-730t/mmKb(支持輥等效輥形的影響系數)-140～-360t/mmKin(來料凸度的影響系數)170～440t/mmKout(目標凸度的影響系數)-2200～-470t/mmKBFF(彎輥力對平坦度的影響系數)0.3～3.3t/IUMRF(軋機軋制力縱向剛度系數)480～700t/mmMBF(軋機彎輥力縱向剛度系數)570～890t/mm
10.根據權利要求1所述的中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，其特征在于所述的板形厚解耦控制模型是在某一個或幾個機架的彎輥力發生變化時，對其對應機架的軋制力進行相應的調整控制，或者在某一個或幾個機架的軋制力變化時，對其對應機架的工作輥彎輥力進行相應的調整控制，此模型的計算公式為彎輥力變化量和軋制力變化量之間的關系 即軋制力變化量 等于軋機軋制力縱向剛度系數MRF加上軋機彎輥力縱向剛度系數MBF之和被軋機軋制力縱向剛度系數MBF除得到的商乘以2倍的彎輥力變化量
全文摘要
本發明提供一種中薄板坯連鑄連軋板形綜合控制方法，包括精軋板形設定控制模型、厚度自動控制AGC、層流冷卻對板形的影響，并采用新的軋輥技術，用板形控制模型進行彎輥力和串輥位置的設定和調節，板型控制模型包括預設定控制模型，動態控制模型和板形板厚解耦控制模型，預設定模型包括串輥預設定控制模型(分為常規串輥策略和特殊串輥策略)，彎輥力預設定控制模型，而動態控制模型又分為彎輥力前饋控制模型和彎輥力反饋控制模型，將本控制方法用于某鋼鐵公司110mm～180mm板坯連鑄連軋生產線上試驗，可保證帶鋼凸度控制達到±0.018mm的占90％以上，平坦度達到30IU的90％以上，同寬度帶鋼軋制長度超過70Km±10Km。
文檔編號B21B1/46GK1439464SQ0311128
公開日2003年9月3日 申請日期2003年3月25日 優先權日2003年3月25日
發明者黃浩東, 趙林, 何安瑞, 楊旭, 楊荃, 沙孝春, 吳勝田, 張海波, 馬普生, 郭寶安, 徐延強, 王霆, 陳百紅, 郭曉波, 劉志剛, 董浩然, 鄭方坤, 李慶賢 申請人:鞍鋼集團新鋼鐵有限責任公司