[发明专利]一种适用于超薄铸轧带钢凸度在线控制的方法

说明书

本发明提供了一种适用于超薄铸造带钢轧制加工过程中轧件凸度的在线闭环控制方法。根据轧机机架入口及出口侧检测装置测量的带材凸度，利用具有带材微跟踪的前馈控制器及预估器的反馈控制器计算弯辊力修正值，实时控制工作辊弯辊装置，实现双铸辊超薄铸造带钢轧制过程中的凸度在线控制，满足不同钢种等级、规格对产品凸度的质量要求。

技术领域

本发明涉及一种适用于超薄铸造带钢的轧制加工过程中轧件凸度在线闭环控制的方法。

背景技术

超薄铸造带钢是在以液态钢水为原料，以旋转方向相反的两个铸辊为结晶器，用液态钢水直接生产超薄铸带的新技术。其特点是将液态金属直接注入转动的铸辊辊缝中，使其在结晶凝固的同时承受压力加工和塑性变形，完成从液态钢水到超薄铸带材的成形过程，所生产的超薄铸带在经过热轧轧机，完成铸带的塑性加工过程形成满足用户所需尺寸规格要求的轧带成品。该方式可生产1.2～1.9mm的超薄铸带及0.8～1.6mm轧带。

在下游用户所要求的轧带成品尺寸规格要求中除成品厚度及宽度要求外，还会对轧带成品的凸度进行要求，即对轧带边部40mm位置厚度与中心位置厚度差提出要求。

目前，热轧带钢的凸度控制在热连轧带钢生产过程中，开发了多种设备及方法包括工作辊弯辊、工作辊窜辊、交叉，或开发多种工作辊辊形，同时配以相对应的凸度控制系统，以满足同一热轧轧制单位内的不同凸度控制要求。在现有的热连轧带钢的凸度控制系统中，其凸度控制前馈控制方案主要依赖过程计算机的模型设定计算精度，或采用间接检测手段确定带钢凸度，具体方法则通过将上游机架的轧制力、弯辊力的检测结果输入至轧机负载辊缝形状计算模型，计算得到轧机负载辊缝下的连轧机架出口处的带钢凸度，并作为下游机架的凸度调整依据。在所采用的凸度反馈控制系统中，通过位于轧机出口位置的凸度检测装置，采用比例积分方式计算得到凸度偏差量，并按照不同方式分配至各连轧机架，实现带钢凸度的闭环控制。

目前所开发的热轧带钢凸度控制系统中所匹配的带钢厚度规格为1.5mm或2.0mm以上规格，由于带钢目标成品规格越薄，其凸度控制难度越大。同时，现有的热轧带钢凸度控制系统依托于串联连轧机组，所采用的前馈控制方式无法适用于单机架轧机的带钢凸度控制。

专利文献CN200710194281.9(“热轧机的凸度控制装置以及其控制方法”)公开了一种斯特克尔轧机的带钢凸度控制方法，即通过往复式多道次轧制生产2～10mm热轧带钢，该方法根据带钢轧制道次的不同，利用斯特克尔轧机前后凸度检测装置，与每道次设定的目标凸度或锁定凸度进行对比，通过交替前馈与反馈的在线控制，实现带钢凸度的控制，但该实施方案用于可逆多道次往复式轧制的斯特克尔轧机，且未考虑到带钢单位凸度变化所引起的平直度控制，同时其反馈控制中也未考虑到由于执行机构与检测设备之间距离所造成的滞后影响。专利文献JP62168608公开的热轧带钢凸度控制方法是在热连轧轧机入口处设置凸度检测装置，通过调节入口凸度控制最终产品凸度，但该控制方法用于多机架的热连轧机组，与轧制双铸辊生产超薄铸带的单机架轧机存在区别。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于超薄铸造带钢的轧制加工过程中轧件凸度在线闭环控制的方法，通过利用轧机机架入口及出口侧铸带中心及边部厚度检测装置，基于铸带凸度控制系统的计算结果，采用带有铸带微跟踪的前馈控制及预估器的反馈控制，实时控制工作辊弯辊控制装置以满足不同钢种等级、规格对凸度的要求，实现双铸辊超薄铸造带钢轧制过程中的凸度在线控制。

为了实现上述目的，本发明是通过以下具体方案实现的：

一种适用于超薄铸轧带钢凸度在线控制的方法，用于金属铸带的塑性加工过程中的铸带厚度断面控制，其特征在于，包括至少1架轧机、轧机入口侧铸带中心及边部厚度检测装置、轧机出口侧铸带中心及边部厚度检测装置，以及铸带凸度控制系统(S1)。

铸带凸度控制系统(S1)包含以下内容：铸带凸度前馈控制单元(S10)，铸带凸度反馈控制单元(S20)；铸带材料物性判定单元(S30)。