[发明专利]冷轧带钢平直度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及带钢的一种轧制方法，特别涉及在冷轧机上对冷轧带钢的平直度进行控制的方法。

背景技术

目前冷轧机组平直度控制系统主要有以下几种类型：

大多数冷轧机组配置以末机架反馈控制为重点的平直度自动控制系统。即目前最常见的在末机架出口配置板形仪，对末机架出口平直度进行闭环控制。

部分冷连轧机组在1#机架、末机架分别配置平直度反馈控制系统。在1#机架、末机架出口分别配置板形仪进行平直度反馈控制，其中1#机架设置的平直度反馈控制系统的主要目的是提高1#机架以及中间机架出口平直度质量，确保轧制过程稳定顺行，防止跑偏、断带现象发生，对末机架出口平直度质量影响不大。

少数机组在末机架配置平直度反馈控制系统，上游机架配置边缘降控制系统，对于一些特殊钢种如硅钢、造币钢等，同时控制平直度和边缘降，对于常规冷轧带钢只控制平直度。平直度控制和边缘降控制是两个独立的系统，一般不考虑两者之间的解耦和协调控制。

一般来说，当轧机负载辊缝形状与入口带钢带钢断面形状呈等比例相似时，出口带钢平直度良好；否则，出口带钢将有可能出现板形缺陷如中浪、边浪等。冷轧机组入口热轧来料断面形状如凸度和楔形等沿带钢长度方向的变化，是冷轧机组出口板形的一个直接扰动，对冷轧后带钢平直度影响较大。

上述几种类型平直度控制系统，控制目标主要是末机架出口带钢的平直度，存在的主要不足是：除了末机架以外的其它各机架出口平直度除了预设定控制以外，主要依靠人工调节，不能进行自动控制，难以及时响应热轧来料断面形状以及轧制工艺参数等的快速变化。

在传统的平直度反馈控制系统基础上，采用平直度前馈控制技术，可以在末机架出口板形仪检测到平直度缺陷之前，及时修正来料断面变化对上游机架出平直度的扰动。文献报道的平直度反馈控制与前馈控制技术有以下两种类型：

(1)末机架平直度反馈控制加1#机架平直度前馈控制。阿塞诺EKO厂和BFI共同开发了新的平直度协调控制系统，并为此定制开发了专用的带钢断面形状检测仪。新系统提供了所有机架的平直度控制策略，即组合前几个机架中的前馈控制和末机架中的预测反馈控制，参见图1。该项目中开发的控制系统主要由四个部分组成：

1)在1#机架前馈补偿来料带钢横断面变化对该机架出口平直度的影响；

2)在1-4#机架通过弯辊力补偿轧制力变化对出口平直度的影响；

3)在末机架中使用内部模型控制IMC(Internal Model Control)的平直度控制器，这个控制器可以用模型预测控制器MPC(Model Predictive Controller)代替；

4)机架观察器(Mill Observer)，在线预报机架间带钢平直度，根据实际轧制情况自适应修正传递函数。

(2)末机架平直度反馈控制加末机架平直度前馈控制。1994年下半年，英国Sidmar钢厂将1#冷连轧机改造为酸轧联合机组。此次改造过程中Sidmar开发了独特的平直度前馈控制技术。即根据1#机架出口板形仪实测的1#机架出口平直度，识别出1#机架入口热轧来料的断面形状变化，并且对其在机架间的传递进行跟踪，修正末机架的弯辊力。通过这种方法，由于板断面形状快速变化将要引起的平直度扰动在末机架反馈控制修正之前，即可得到了显著的削弱。此外，各个机架都采用了轧制力对弯辊力的前馈控制策略，降低了轧制力波动对出口板形的影响。

其它的现有相关专利分析如下：

日本专利JP2005-118840提出了一种板形板厚综合控制方法：在冷轧机入口，在线检测冷轧机入口来料板凸度和来料厚度，据此推算出轧机出口机械板凸度(假设轧制压力分布均匀条件下的板凸度)，并推算(或实测)出出口侧板厚，再根据入口比例板凸度与出口比例机械板凸度的差值，计算出口带钢中间点与另外1个边部点的张力差。以同时减小出口板厚与目标板厚的差值、出口张力差与目标张力差的差值为目标，确定压下位置(轧制力)修正值和弯辊力的修正值。