[发明专利]热连轧精轧带钢宽度自动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及带钢热轧领域，尤其涉及一种热轧带钢宽度控制方法。

背景技术

热轧带钢的成品宽度精度是一项十分重要的技术指标，对热轧生产来说，宽度精度的好坏直接影响到带钢的成才率；对下游用户来说，更是直接影响到原料的利用率。宽度偏差每减小1mm，根据实际成品带钢宽度计算，成材率就可以提高大约0.1%，因此，高精度的宽度控制技术可以显著提高经济效益。

传统意义上带钢宽度控制的设备和技术，主要集中在粗轧机组。粗轧区域的宽度控制设备主要为强力大立辊轧机，其控制方法主要包括（1）粗轧宽度自动控制，它是针对轧制力变化引起有载辊缝波动的情况，借助于液压系统相应调节立辊侧压位移量，适时补偿辊缝的波动偏差，保持有载辊缝的恒定，确保所轧出的板带在整个长度上宽度均等；（2）连续宽度控制，它根据前一机架轧制力的实测值，预测水印点的位置，在侧压时同时考虑了立辊轧制后水平轧制中的宽展量的波动，而预先进行补偿，从而消除水平轧制后的偏差；（3）短行程控制，它是根据大侧压调宽时板坯头尾部收缩的轮廓曲线，使立辊轧机的辊缝在轧制过程中不断改变，其变化曲线与板坯头尾收缩曲线对称且相反，以补偿侧压变形量。后来又开发了大侧压机，进一步提高宽度调节量。另外在精轧机组前，也有一个立辊轧机，其轧制力偏小，主要起到精细调节宽度的作用。

这些设备控制的目标宽度由过程机设定，它是由成品目标宽度减去根据经验得到的精轧过程中宽度变化量预测值。然而由于精轧带钢宽度受到自然宽展、机架间张力、板凸度变化、轧制温度变化等多种因素的影响，使得在进行粗轧出口宽度设定时，难以准确预测精轧宽度变化量，这就需要根据精轧末机架后测宽仪测得的实际宽度对精轧宽度变化量进行学习。但由于轧制过程中，各种条件都在变化，学习调节系数不能调节过大，从而学习过程比较缓慢，难以进一步提高宽度控制精度。

为了对带钢宽度进行更精细的控制，提出了精轧自动宽度控制。专利JP63203209A公开了一种精轧宽度反馈控制方法，通过精轧最后一个机架出口侧的测宽仪测量宽度偏差，计算张力修正量；通过角度传感器测量活套角度偏差，计算上游机架速度调节量。为了保证轧制的稳定性，张力修正量和速度调节量通过一个传输矩阵进行补偿计算后送给相应的调节设备。该专利将活套自身的张力和角度偏差的调节视做一个整体的系统，将宽度控制对张力设定值的修正量作为张力设定的附加值，其调节的前提是活套控制的张力和角度已处于一定范围内的稳定状态。

专利JP63076709A公开了一种宽度前馈控制方法，通过精轧机架前的测宽仪和高温计，预测精轧后带钢的宽度偏差，并计算出相应的张力调节量。然后对其进行跟踪，到达相应机架后，调节活套的张力，若该活套张力达到上限值，则剩余部分转移到相邻的上游活套。最后通过精轧机架后的测宽仪和高温计，对宽度和温度预测模型进行学习修正。该专利利用精轧机架后的测宽仪进行宽度反馈控制，其宽度偏差在六个活套之间进行合理分配，并利用精轧机架后的高温计作为机架间带钢实际温度的预测基准值。

专利JP61078508A公开了一种通过轧制力和辊缝来调节带钢宽度偏差的方法。它通过轧制力和辊缝来估算温度的变化值，从而预测带钢宽度变化量，最终通过调节张力，来调节宽度偏差。本发明与其不同之处在于，利用精轧后测温仪和过程机设定的温度分配系数，估算每个机架出口处的带钢温度，利用轧制做功、轧制速度和冷却水流量的变化值对其进行修正；在预测宽度变化量时，同时考虑了带钢温度、轧制速度、张力和宽厚比等多个因素。

上述三个专利均是针对本条带钢进行宽度调节，未能与过程机的粗轧出口宽度设定结合起来，由于热连轧精轧轧制过程中带钢宽度受到自然宽展、机架间张力、板凸度变化、轧制温度变化等多种因素的影响，难以保持带钢全长方向上宽度的一致性。轧制过程中带钢的宽度波动越大，则过程机在对目标宽度进行设定时，需要的正偏差值越大，以确保带钢全长宽度大于带钢宽度实际需求值，并且实际轧后带钢宽度，也难以保证在设定值附近波动，这样过程机在对精轧的宽展量进行预测和利用精轧出口的测宽仪测得的宽度偏差进行学习时，无法考虑到精轧自动宽度控制的影响，有可能会使活套系统经常处于大张力或者小张力的控制状态，影响精轧系统的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热连轧精轧带钢宽度自动控制方法，可以有效减少热轧带钢全长方向的宽度波动，提高最终带钢产品的宽度精度。