[发明专利]一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢控制领域，尤其涉及一种用于一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法。

背景技术

边部减薄（又称边降）是冷轧板带材非常重要的一个横断面质量指标，对于冷轧电工钢产品极为关键。边部减薄质量控制的优劣，直接影响用户冲片过程中的稳定性和冲片后叠片系数的好坏，同时也直接影响到冷轧生产过程中工序切边量的大小。

通常将边部减薄定义为ΔE=H₁₁₅-H₁₅，其中H₁₁₅为距边部115mm处的厚度，H₁₅为距边部15mm处的厚度。随着客户需求的不断提高，目前通常要求边部减薄ΔE≤7μm，这对于普通的冷轧机来说是很难达到的。

冷轧带钢轧制过程中，由于轧辊弯曲变形、热轧来料凸度及轧辊弹性压扁的影响，不可避免地造成边部减薄。为了提高带钢边部的厚度控制水平、减少后续道次的切边损失、满足客户的需要，使用较广泛的为UCMW轧机，即在普通UCM轧机的基础上增加工作辊窜辊功能，同时使用单锥度的T-WRS工作辊。使用较少的是带边部减薄控制的EDC轧机，EDC轧机也带有工作辊窜辊功能，但用的是边部挖空的EDC工作辊。

无论哪一种带边部减薄控制功能的轧机，其边部减薄的控制手段就是工作辊窜辊、工作辊弯辊和工作辊辊形曲线，控制方法包括前馈控制和闭环反馈控制两种。边部减薄控制手段安装在1#-5#机架上，提前通过入口的凸度仪测得带钢长度方向上各横断面的实际凸度，跟踪到1#-5#通过各控制手段实现前馈预测控制。5#机架出口的边降仪测得轧后带钢的横断面厚度分布，根据边部减薄的偏差大小调整1#-5#机架的工作辊窜辊和工作辊弯辊，实现边部减薄闭环反馈控制。边部减薄前馈预测控制和闭环反馈控制的原理如图1所示。

无论是前馈预测控制还是闭环反馈控制，采用的方法都是先调整工作辊窜辊，然后根据工作辊的位置变化量对工作辊的弯辊进行补偿调整，以保证边部减薄效果。在调整工作辊窜辊过程中，通常采用对称窜辊方法，上下工作辊采用相同的窜辊量，即上下辊锥形段的插入钢板的量EL是相同的（见图2）。也有上下工作辊采用不同窜辊量的方法，但都是通过人工干预实现的，而非自动实现。对于两侧凸度相同的热轧来料来说，对称窜辊可起到良好的边部减薄控制效果。但对于两侧凸度不同的热轧来料，对称窜辊则无法达到理想的边降控制效果。同样，当入口带钢发生跑偏后，采用对称窜辊也很难达到理想的边降控制效果。

发明内容

本发明提出一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法，旨在通过上下工作辊的独立窜动、操作侧和传动侧工作辊的独立弯辊，实现冷轧带钢两侧边部厚度的独立控制，使两侧凸度不同的热轧来料达到理想的边部减薄效果，同时还能够补偿带钢跑偏对边部减薄的影响。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法，其控制内容及方法为：

（1）入口带钢的宽度W用作前馈预设定控制；

（2）入口多点凸度仪测得来料两侧的实际凸度，用前馈控制模型分别计算出传动侧和操作侧带锥度工作辊的锥形段插入量ELD_F(i)和ELO_F(i)，用作前馈预设定控制；

（3）由入口多点凸度仪测得的来料跑偏量S用于前馈预设定控制；

（4）出口多点边降仪测出成品带钢两侧的实际边降，通过反馈闭环控制模型分别计算出传动侧和操作侧带锥度工作辊锥形段插入量ELD_B(i)和ELO_B(i)；

（5）根据传动侧和操作侧单锥度工作辊位置的变化，给予相应工作辊弯补偿控制，实现工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢的边部减薄；

边部减薄工艺模型为：