[发明专利]一种热连轧中间坯厚度分布的计算方法

说明书

一种热连轧中间坯厚度分布的计算方法，属于轧钢自动控制技术领域。本发明根据轧件在粗轧过程中温度的变化，通过测温仪测得轧件的温度，通过温降模型计算得到了轧件在粗轧过程中温度变化情况，计算得到粗轧各道次轧件长度方向上不同位置的温度分布，基于在线轧制力的校核，借助于轧制特性分析计算得到了温度偏差、厚度偏差对轧制过程各道次厚度的影响规律，最终得到了中间坯长度方向上的厚度分布情况。本发明方法为精轧区厚度控制提供准确的源数据，为产品厚度的高精度控制提供了良好条件。

技术领域

本发明属于轧钢自动控制技术领域，具体涉及一种热连轧中间坯厚度分布的计算方法。

背景技术

在热连轧生产过程中，中间坯厚度是重要的工艺参数，中间坯厚度分布是精轧机组轧制力预报和产品厚度自动控制的前提和基础，直接影响到最终成品全长的厚度精度。由于热轧中间坯的厚度一般超过35mm，常规的X射线测厚仪难以测量，因此在热轧生产线上在粗轧出口处不安装测厚仪，导致中间坯厚度的无法直接测量。一般使用弹跳方程模型进行中间坯厚度预估，但因为弹跳方程受到轧辊刚度、轧辊磨辊以及热膨胀等的影响，所以导致中间坯厚度的预估存在偏差，对实际的厚度控制效果造成很大影响。

轧件在加热炉加热的过程中，通过步进机构移动，导致轧件在长度方向上温度分布不均匀，另外轧件头部先于轧件尾部进行轧制，导致轧件从头至尾存在温度降低的趋势，轧制时轧件温度越高越容易发生轧制变形，而粗轧一般采用恒定辊缝轧制，在此过程中中间坯全长温度和厚度不一致，势必会存在厚度偏差。

CN201510632907.4公开了《一种热连轧中间坯厚度计算方法》，该专利通过现场仪表实测数据，根据秒流量恒定原则计算中间坯平均厚度，得到了中间坯厚度的平均值；另外，《基于软测量模型的粗轧厚度预测方法》提出了一种简单的厚度软测量模型，基于典型粗轧区的仪表配置，模型从轧件跟踪、数据处理等方面进行了针对性的研究，通过软测量模型预报的各道次厚度平均值。上述方法能够得到的是中间坯厚度平均值，能够为后续精轧轧件的厚度控制提供参考，但是无法得到沿长度方向准确的中间坯厚度分布。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种热连轧中间坯厚度分布的计算方法。

本发明的技术方案是：

一种热连轧中间坯厚度分布的计算方法，包括以下步骤：

步骤1：轧件出炉，将PDI数据发送给粗轧过程自动化，根据轧件长度划分样本；其中：PDI数据主要包括轧件尺寸数据、中间坯尺寸数据、成品尺寸数据、钢种名称以及化学组成成分；将轧件沿长度方向平均划分为N个样本，并标识样本之间的分界线，N≥1，将轧制时第1道次头部的第1个样本定义为第1样本；

步骤2：根据PDI数据触发粗轧模型计算，轧件按照粗轧轧制规程开始进行轧制过程；

步骤3：记录本道次粗轧入口温度，计算本道次轧制前各样本的温度；

各样本的温度按照下式计算：

式中：T_i,j为第i道次，第j样本的轧制前的温度，K；i＝1,2,3……a；j＝1,2,3……N；T_i,j,k为第i道次第j样本中第k个采样点的温度，k＝1,2,3……n，K；n为每个样本内温度采样点总数；a为自然数；

步骤4：计算各样本到达辊缝处的温度，计算各样本与第1样本的温度偏差和厚度偏差；若本道次为粗轧第1道次，则厚度偏差为0；若本道次不为粗轧第1道次，则采用上一道次的厚度偏差计算结果；

步骤5：进行本道次的轧制过程，对本道次进行基于温度、厚度的轧制特性分析，计算辊缝处温度偏差和轧制前厚度偏差造成的轧制后厚度偏差；

步骤6：继续后续道次轧制，重复步骤3-5；根据第a道次轧出的厚度和厚度偏差计算得到中间坯的厚度分布。