[发明专利]冷轧带钢板形目标曲线手动调整计算方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧带钢板形控制技术领域，尤其涉及一种冷轧带钢板形目标曲线手动调整计算方法。

背景技术

板形目标曲线是指在板形控制系统中可供操作者设定、选择和作为板形最终控制目标的一组曲线。通常情况下它可能是水平曲线，也可能是抛物线或者其高次曲线，在实质上反映了操作者所期望的轧后带材沿宽度方向上纵向参与应力的分布情况。在传统冷轧带钢板形控制概念中，通常认为只要消除带钢内部残余应力的不均匀分布，使其在线实测的张应力分布成为一条水平直线，则轧制后的板形就会良好。但是，在实际生产中这种板形目标曲线的设计原则已经被证明效果并不好。ABB公司的板形控制系统进一步发展了这一思想，将可供选择设定的板形目标曲线改进为具有更一般形式的板形标准曲线，使得板形控制具有更多的灵活性，因此，其方法具有重要的理论和实际意义。根据对国内引进的ABB板形控制系统的测试和跟踪分析的结果，可以看出其板形目标曲线在板形控制中主要有如下重要作用：1）补偿现场附加因素对板形信号的影响。在板带材的轧制过程中，存在多种因素对板形测量信号产生干扰，例如轧后带材温度的横向分布不均，测量辊的挠曲、设备安装和磨损产生的位置偏差以及卷取机对带材卷取的影响，都使得轧后带材的实际板形与轧制是在线实测的板形有一定的偏差。此时设定板形目标曲线的目的之一就是为了补偿这些因素的影响，实现最终成品板形非常平坦的目的。2）实现板凸度的控制。板带材的板凸度是衡量最终产品质量的重要指标。当来料与其他条件相同时，一定形式的板形目标曲线对应着一定形式的板凸度。根据板凸度的大小，采用相应的板形目标曲线进行轧制，不仅控制了带材的平直度，而且实现了板凸度的控制。3）满足轧制及后部工序对板形的要求。轧制过程本身对带材板形的要求是防止带材在线产生较大的翘曲变形。如果轧前波浪过大可能造成带材折叠进入辊缝；轧后波浪过大可能使得带材与测量辊之间不能有效接触，无法真实的实测张应力值。另一方面，在板带材生产过程中，轧制只是其中一个中间环节，而板形却是贯穿始终的重要指标因素，板形控制质量不仅要满足轧机及其成品对板形精度的要求，而且必须要考虑后部工序对板形的要求，如在罩式炉、连续退火炉中，既不希望有过大板形缺陷，也不希望有绝对平直的带材板形。根据后续加工的要求，生产中利用不同的板形目标曲线即可满足对带材板形的不同要求。同时，由于板形目标曲线实际上是理想的轧后带材参与内应力的分布曲线，因此需要满足在其横断面上的内应力自相平衡条件，即板形目标曲线上所有设定到对应的设置值之和为零。

另一方面，实际轧制生产过程复杂多变，理论设定的基本板形目标曲线不一定完全跟实际生产情况吻合，因此在生产过程中会由技术人员在板形控制系统操作员站对板形目标曲线进行一定的手动调整，以提高控制系统的灵活性。到目前位置，常用的手动调整附加曲线主要有：弯辊手动调整附加曲线、轧辊倾斜手动调整附加曲线和边部手动调整附加曲线。其中，弯辊手动调整附加曲线主要是为了消除出口带钢的中间浪或者双边浪缺陷，轧辊倾斜收到调整附加曲线主要是为了消除出口带钢的单边浪缺陷，而边部手动调整附加曲线主要是轧制薄带材时为了避免断带，人为使得轧后带材具有微双边浪式的板形应力分布，即所谓的松边轧制。实际生产中通常使用的弯辊手动调整附加曲线为：                                               ，这里为弯辊手动调整系数；为以带钢中心为坐标原点的各个测量段的坐标值，它具有正负号，以操作侧为负，传动侧为正；为操作侧带钢边部有效测量点的坐标值。而通常使用的轧辊倾斜手动调整附加曲线为：，式中为轧辊倾斜手动调整参数；边部手动调整附加曲线的设计方法则通常为直接对选定的靠近操作侧和传动侧的若干个测量区域的板形目标值进行修改。值得指出的是，这种板形目标曲线手动调整方法不能满足在带钢横断面上的内应力自相平衡条件，即。由理论推导和实践经验均表明，由上述已有手动调整计算方法得到的冷轧带钢板形目标曲线破坏了基本板形目标曲线的内应力自相平衡条件，而将此类方法得到的板形目标曲线应用到板形控制中会造成出口带钢板形控制效果变差的技术问题。因此，研发一种有效的冷轧带钢板形目标曲线手动调整计算方法，是提高冷轧带钢板形控制质量的必要条件和现实需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷轧带钢板形目标曲线手动调整计算方法，以解决带钢生产过程中由于冷轧带钢板形目标曲线设定不合理而造成出口带钢板形控制效果变差甚至发生断带事故的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：