[发明专利]热轧来料凸度及楔形异常波动预警控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧制过程异常情况的预警控制方法，尤其涉及一种热轧来料异常情况的预警控制方法。

背景技术

电工钢板的边缘降（Edge Drop），简称为边降，也称为边部减薄，这是电工钢板尺寸的重要参数。因电工钢板需要冲片后叠层使用，如果钢板边缘降过大，冲出的硅钢片将会有规律地一边厚一边薄，叠片后的定子和转子就会发生很大的尺寸偏差，从而影响线圈的缠绕和电动机的效能。因此边缘降精度（同板差精度）是电工钢板的一个重要尺寸指标，用户对电工钢板的边缘降指标都有严格的要求。

边缘降的传统定义是距离边部100mm位置的厚度H_A减去距离边部15mm位置的厚度H₁₅的差值，如图1所示：边缘降=H_A-H₁₅

但随着目前用户对产品质量要求的不断提高，传统的边缘降定义已经难以满足要求，时常发生当传统边缘降的控制水平完全达到机组控制要求，而仍然无法满足用户对断面形状要求的情况。因此目前在生产边缘降要求最高的电工钢产品的冷轧机组均将边缘降概念拓展至同板差，即带钢中心点厚度H_C减去距离边部15mm位置的厚度H₁₅的差值:同板差（边缘降）=H_C-H₁₅

以此计算得到的边缘降值能够真正体现全板宽范围内的厚度差异，这是表征机组精度控制能力的优良指标。

而与冷轧电工钢产品同板差相应的，则是热轧供料的凸度及楔形，目前热轧产品的凸度计算方法为中心点厚度减去两侧15mm处位置厚度和的一半，而楔形为热轧产品指定的一侧距离边部15mm处厚度减去另一侧15mm处厚度所得值。通过凸度及楔形，即可得到两侧15mm处分别与中心点厚度的差值。

热轧产品供料凸度=H_C-(H_15R+H_15L)/2

热轧产品供料楔形=H_15R-H_15L

其中H_C为热轧供料中心点厚度，H_15R为热轧供料右侧距离边部15mm处厚度，H_15L为热轧供料左侧距离边部15mm处厚度，H_15R与H_15L可根据实际情况进行指定。

当今世界上先进的轧机在边缘降的控制上主要采用反馈控制系统及前馈控制系统，其主要控制思路均为使用带倒角或特殊弧形的工作辊或中间辊对边部减薄区域进行补偿以降低边缘降值。反馈控制是在轧机出口边缘降仪对边缘降值测量后根据实际值与设定值的关系进行轧辊窜动调节（图2），而前馈控制则是根据轧制之前所测量的热轧来料凸度及楔形值，按照一定换算关系，结合目标值要求对轧辊窜动值进行提前设定。

反馈控制及前馈控制（图3）各有其优缺点：反馈控制系统稳定性高但反应较为滞后，前馈控制系统可进行提前设定，但总体稳定性较差。目前主流的方法为带钢中间段采用反馈控制，带钢头尾段采用前馈控制，或者将反馈控制逻辑输出值（较大比重）与前馈控制逻辑输出值（较小比重）按照一定的比例关系进行加权后取最终输出值。

由于目前主流方法在应用时无法将前馈及反馈的缺点克服，故在边缘降控制的过程中始终存在一个较大的风险，即当热轧来料凸度剧烈波动时，当前系统无法及时反应，因前馈仅在头尾段使用或仅在输出值中占较小比重。例如，当热轧来料凸度剧烈下降，按照当前的反馈控制程序为主的控制思路，可能会造成边缘降过控制，导致边部增厚起筋情况的发生。而当来料凸度剧烈上升时，当前的逻辑控制又无法跟上实际控制要求，造成边缘降控制不到位的情况发生。其中边部增厚起筋问题因严重影响产品质量，层与层之间叠加后易造成对应区域产品折皱，这与边缘降的控制之间矛盾较明显，目前针对起筋问题的主要解决手段是降低整体轧辊窜动水平，而轧辊窜动水平的整体性降低给边缘降的控制带来较大的负面影响。