帶鋼水印點溫度控制方法
2023-06-11 04:55:51
帶鋼水印點溫度控制方法
【專利摘要】本發明公開了針對熱軋帶鋼上水印點的溫度控制方法；包括以下步驟：步驟一、確定加熱爐固定梁參數，板坯尺寸、中間坯尺寸以及精軋機架間帶鋼尺寸；步驟二、對中間坯頭部實測溫度序列進行處理，確定最低溫度點和其所在的位置，並計算溫度序列的標準偏差；步驟三、計算中間坯第一個水印區的起始位置，根據體積不變定理，計算機架間帶鋼上對應的第一個水印區的起始位置，計算帶鋼上水印區的寬度，並計算水印區的周期間隔。如果溫度實測值標準偏差小，將設定參數設置為-1，不進行水印控制。步驟四：將水印溫度控制參數發送給基礎自動化系統進行設定控制。本發明提供的方法簡單易行，能有效改善帶鋼溫度控制，提高溫度精度。
【專利說明】帶鋼水印點溫度控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種帶鋼溫度控制的方法，特別是根據對帶鋼中間坯實測溫度的數據 分析，確定中間坯上水印位置和水印周期，通過設定控制熱軋機架冷卻水來改善水印點終 軋溫度的方法，具體涉及帶鋼水印點溫度控制方法。
【背景技術】
[0002] 熱軋帶鋼終軋溫度是產品的重要工藝指標，溫度控制精度決定了產品的性能。
[0003] 如果終軋溫度精度控制良好，不僅可以保證產品的性能，還可以有效降低質量封 鎖率，提高收得率，為企業提供良好的經濟效益。
[0004] 現代化的熱軋板帶生產中，大多採用步進式加熱爐，板坯在爐底上的向前移動是 靠爐底可動的步進梁作矩形軌跡的往復運動，把放置在固定梁上的板坯(如圖1) 一步一步 地從加熱爐入口端送到出口。固定梁通常採用水冷進行冷卻，梁和板坯接觸的部位與其他 位置受熱不同，會產生黑印，稱為水印，如圖2所示。
[0005] 水印是一種加 熱燃燒控制質量缺陷，溫度較其他位置低，它對後工序粗軋、精軋生 產控制和產品質量會產生不良影響，特別是精軋區域，由於水印區域本身的溫度較低，對反 饋溫度控制而言，很容易產生超調，會加劇溫度控制的波動性，影響溫度控制精度。同時低 溫水印區域的軋制力會產生陡跳現象，對厚度控制、活套控制產生幹擾，引起厚度和寬度精 度的波動。
[0006] 部分鋼種加熱時很容易出現水印區，實際反映到精軋入口中間坯的實測溫度呈頭 高尾低包含周期低谷的曲線，如圖2所示，其中對一個水印區而言，通常溫差在10?15°C， 甚至更大。如果不進行有效的控制，終軋溫度常常波動很大，如圖4、圖5,成為質量封鎖的 一個重要原因。
[0007] 經對現有技術進行檢索發現如下相關文獻：
[0008] 申請號為201210005179. 0、名稱為一種消除冷軋矽鋼連續退火爐無氧化水印缺陷 的方法的中國專利文獻，該專利文獻公開了一種消除冷軋矽鋼連續退火爐無氧化水印缺陷 的方法，包括無氧化爐，其特徵是將無氧化爐的1?6#爐輥採用材質為Cr25Ni20的耐熱合 金鋼輥，無氧化爐的1段、2段、3段不通焦爐煤氣，4段、5段通入流量是150m3/h的焦爐煤 氣；無氧化爐的1段、2段的爐溫為800°C，4段、5段的爐溫為950°C ;後部輻射管（RTF)段 的溫度為920?940°C。
[0009] 為了提升帶鋼終軋溫度控制精度，當入口中間坯帶鋼溫度的長度方向上溫度存在 偏差時，常規的方法有反饋控制和前饋控制，這些方法存在如下不足之處：
[0010] 1、反饋控制有較大的滯後性，而且容易出現超調，同時沒有針對中間坯水印溫度 區的特別處理，對於非單調的溫度不均勻性難以克服。
[0011] 2、前饋通常只是根據預測帶鋼預測的頭尾溫差來補償控制，或者根據實測溫度進 行精軋機架內溫度分布計算，針對帶鋼全長方向設定所需的機架水量，該方法計算量大，而 且需要精軋機架間裝配流量或壓力可以線性調整的閥門等設備。
【發明內容】
[0012] 針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種帶鋼水印點溫度控制方法。本 發明所解決的技術問題是確定某些熱軋帶鋼中間坯上的水印點在經過精軋機架間冷卻水 時的位置、帶鋼水印區間的長度、以及水印區間出現的間隔周期等參數，計算確定這些參數 後，發送給基礎自動化控制系統，對機架間水閥門進行開閉控制，從而改善終軋溫度的控制 精度。
[0013] 本發明公開了針對熱軋帶鋼上水印點的溫度控制方法；包括以下步驟：步驟一、 確定加熱爐固定梁參數，板坯尺寸、中間坯尺寸以及精軋機架間帶鋼尺寸；步驟二、對中間 坯頭部實測溫度序列進行處理，確定最低溫度點和其所在的位置，並計算溫度序列的標準 偏差；步驟三、計算中間坯第一個水印區的起始位置，根據體積不變定理，計算機架間帶鋼 上對應的第一個水印區的起始位置，計算帶鋼上水印區的寬度，並計算水印區的周期間隔。 如果溫度實測值標準偏差小，將設定參數設置為-1，不進行水印控制。步驟四：將水印溫度 控制參數發送給基礎自動化系統進行設定控制。該方法簡單易行，能有效改善帶鋼溫度控 制，提高溫度精度。
[0014] 具體地，根據本發明的一個方面，提供一種帶鋼水印點溫度控制方法，針對熱軋中 產生的水印，根據加熱爐參數以及實測溫度，確定水印的位置和周期頻率，並利用機架間冷 卻水閥門進行控制，以改善帶鋼溫度控制精度。
[0015] 優選地，具體包括如下步驟：
[0016] 步驟1 :獲取加熱爐固定梁參數，獲取板坯尺寸、中間坯尺寸、以及精軋機架間帶 鋼尺寸數據；
[0017] 步驟2 :採集中間坯頭部實測溫度序列，所述實測溫度序列包含中間坯頭部第一 長度內等間距的溫度序列，根據實測溫度序列中的溫度最低點的序號確定溫度最低點在中 心坯上的位置，將該位置確定為第一個水印區域的中心點；
[0018] 步驟3 :根據體積不變定律計算對應精軋區控制點的帶鋼上水印區起始位置Pt staip、帶鋼上水印區長度Phtm、帶鋼上水印區間隔周期P 2_stHp，體積不變定律公式如下：
[0019]
【權利要求】
1. 一種帶鋼水印點溫度控制方法，其特徵在於，針對熱軋中產生的水印，根據加熱爐參 數以及實測溫度，確定水印的位置和周期頻率，並利用機架間冷卻水閥門進行控制，以改善 帶鋼溫度控制精度。
2. 根據權利要求1所述的帶鋼水印點溫度控制方法，其特徵在於，具體包括如下步驟： 步驟1 :獲取加熱爐固定梁參數，獲取板坯尺寸、中間坯尺寸、以及精軋機架間帶鋼尺 寸數據； 步驟2 :採集中間坯頭部實測溫度序列，所述實測溫度序列包含中間坯頭部第一長度 內等間距的溫度序列，根據實測溫度序列中的溫度最低點的序號確定溫度最低點在中心坯 上的位置，將該位置確定為第一個水印區域的中心點； 步驟3 :根據體積不變定律計算對應精軋區控制點的帶鋼上水印區起始位置、帶 鋼上水印區長度Put#、帶鋼上水印區間隔周期P2_stHp，體積不變定律公式如下： L Η B . ^ Ν tW = 1，式⑴ 其中，L為軋制變形前帶鋼長度，1為軋制變形後帶鋼長度，Η為軋制變形前帶鋼厚度， h為軋制變形後帶鋼厚度，Β為軋制變形前帶鋼寬度，b為軋制變形後帶鋼寬度； 步驟4 :將帶鋼上第一個水印區起始位置、帶鋼上水印區長度Put#、帶鋼上水印 區間隔周期這些控制參數，發送給基礎自動化系統進行控制，基礎自動化系統對機 架出口帶鋼長度進行跟蹤，並進行冷卻水閥門開閉控制，當帶鋼頭部經過F2機架長 度後，第一個水印區域經過F2F3機架間時，基礎自動化系統關閉冷卻水閥門，接下來根據 帶鋼上水印區長度Put#、帶鋼上水印區間隔周期P 2_stHp，分別進行開閉控制，直至軋制結 束。
3. 根據權利要求2所述的帶鋼水印點溫度控制方法，其特徵在於，在所述步驟2中，在 確定溫度最低點之前，計算實測溫度序列的平均值和標準方差，將平均值中偏離程度在正 負一個標準方差外的數據視為異常數據加以去除。
4. 根據權利要求2所述的帶鋼水印點溫度控制方法，其特徵在於，在所述步驟2中，在 確定溫度最低點之前，過濾去除中間坯頭部第一長度內的溫度點。
5. 根據權利要求2所述的帶鋼水印點溫度控制方法，其特徵在於，所述步驟3包括如下 步驟： 步驟3. 1 :根據體積不變定律公式，首先計算中間坯上水印區寬度Pl ta : p _ axHslabxWslab l_bar" H[3arxWi)ai- 其中，a為加熱爐固定梁寬度，Hslab為板坯厚度，Wslab為板坯寬度，Hba，為中間坯厚度， 為中間坯寬度； 步驟3. 2 :計算水印區開始位置: P〇_bar_NminX d-Pl bar/2 (3) 其中，Nmin為頭部實測溫度最低點在序列中編號，d為溫度實測值採樣間距，Pl bm為中 間坯上水印區寬度； 步驟3. 3 :對應精軋區控制點的帶鋼上第一個水印區起始位置Pum : p _ ^o_barx^barx^bar (4) °-Strip - HstripxWstrip 其中，Hstaip為機架間帶鋼厚度，WstHp為機架間帶鋼寬度； 步驟3. 4 :計算帶鋼上水印區長度: p _ Pi_barxHbarx^bar /π\ 工-咖-HstripxWstrip 步驟3. 5 :計算帶鋼上水印區間隔周期P2_stHp : π - bxHsiabXWsiab 廣、 2-Stdp - HstripxWstrip 其中，b為加熱爐固定梁間距。
【文檔編號】B21B37/74GK104289532SQ201310307469
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月19日 優先權日:2013年7月19日
【發明者】龔少騰, 吳毅平 申請人:上海寶信軟體股份有限公司