[发明专利]双机架平整机延伸率控制方法

说明书

技术领域

    本发明涉及冷轧带钢的一种轧制方法，特别涉及双机架平整机冷轧薄带钢延伸率控制方法。

背景技术

冷轧平整是对经过再结晶退火后的带钢以较小的塑性变形(延伸率一般为0.2%～3%)进行轧制，以消除屈服平台、控制板形，并得到要求的表面形貌的轧制过程。无论是传统的还是现代的冷轧工艺过程，平整都是必不可少的生产环节之一。由于平整是决定成品的带钢板形、机械性能的最后一道工序，所以，平整机的延伸率和板形控制，对于提高冷轧带钢的质量具有非常重要的意义。

带钢延伸率闭环控制是平整机重要的控制功能之一，是保证退火后带钢机械性能与外形质量的主要手段。目前平整机主要有恒延伸率控制（即延伸率闭环控制）和恒轧制压力控制（即轧制压力闭环控制）两种控制方式。对于平整机延伸率闭环控制，当延伸率实际值偏离延伸率设定值，通过调整平整轧制压力或带钢张力，使实际延伸率回归目标值。一般来说，对于厚度较薄、材质较硬的带钢，平整延伸率对张力比较敏感，通常采用调整张力方式控制延伸率；对于厚度较厚、材质较软的带钢，平整延伸率对轧制力比较敏感，通常采用调整轧制力方式控制延伸率。

日本专利JP05069019A提出了一种单机架平整机延伸率模糊控制方法，根据延伸率实测值与延伸率设定值的偏差，通过预先设计的模糊推理法则，分别计算确定压下量延伸率控制增益和张力延伸率控制增益，相应地调节平整轧制力或机架入口带钢张力。美国专利US4760723A提出了一种单机架轧机延伸率控制方法，根据延伸率实测值与延伸率设定值的偏差，对轧制力进行相应的调节，与此同时，为了消除轧制力调节对张力的影响，根据轧制力实测值与轧制力设定值的偏差，对张力进行相应的补偿控制。

板带冷轧轧制理论和实践表明，带钢平整轧制过程中，轧制力和张力二者之间是相互耦合的，轧制力变化往往会引起张力波动，反之，张力变化也会引起轧制力波动。在现有的带钢双机架平整中，一般采用的延伸率闭环控制方法是根据1号机架平整机和2号机架平整机的总延伸率实测值与总延伸率设定值的偏差，通过调节1号平整机辊缝压下量（轧制力）消除延伸率偏差。为了保证平整后带钢的表面质量和板形良好，2号机架通常采用恒轧制力控制。在现有的平整机延伸率闭环控制方法中，由于通常将轧制力控制和张力控制设计为两个相互独立的控制环节，在带钢双机架平整过程投入延伸率闭环控制时，容易出现带钢张力、轧制力大幅度波动，延伸率控制精度较差等问题，特别是在平整加速、减速过程中表现更为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双机架平整机延伸率控制方法，该控制方法能提高极薄带钢（一般指厚度小于0.3mm）双机架平整机延伸率控制精度，减小延伸率闭环控制时带钢张力、轧制力等的波动，提高双机架平整过程的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双机架平整机延伸率控制方法，其步骤是：

1）在1号机架平整机入口和2号机架平整机出口分别配置1套测速仪，用于实施检测各自位置处的带钢速度，作为延伸率检测器的输入；

延伸率检测器的输出为：

式中： —— 1号机架平整机入口带钢速度实测值

 —— 2号机架平整机出口带钢速度实测值

 —— 带钢平整延伸率实测值；

2）平整延伸率实测值减去延伸率设定值，得到延伸率偏差值：

式中：—— 延伸率偏差值

—— 带钢平整延伸率设定值，来自机组过程控制计算机L2，根据产品工艺要求确定；

3）延伸率反馈控制器根据延伸率偏差值的大小，确定是否需要调节张力或轧制力，即：

式中：—— 延伸率闭环控制阈值，，一般根据延伸率闭环控制精度要求确定；

4）对于极薄带钢平整过程中的延伸率采用张力调节控制，当1号机架平整机和2号机架平整机的总延伸率实测值与总延伸率设定值的偏差超出给定范围时，根据延伸率的偏差值分别计算确定1号机架平整机入口张力调节量、机架间张力调节量和2号机架出口张力调节量；

5）在通过张力调节控制延伸率的同时，根据1号机架平整机入口张力调节量和机架间张力调节量，对1号机架平整机轧制力进行相应的前馈控制补偿；根据机架间张力调节量和2号机架出口张力调节量，对2号机架平整机轧制力进行相应的前馈控制补偿。

当1号机架入口张力实测值、机架间张力实测值和2号机架出口张力实测值同时达到各自的给定上限，并且1号机架入口张力调节量、机架间张力调节量和2号机架出口张力调节量均为正值时，不进行张力调节；