[发明专利]提高薄规格热轧不锈钢全长宽度均匀性的变张力控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金过程控制技术，特别涉及一种提高薄规格热轧不锈钢全长宽度均匀性的变张力控制方法。

背景技术：

热轧带钢宽度一直是热轧带钢产品中的重要指标，控制指标也从原来的公差0～20mm,逐渐过渡到0～10mm、0～8mm、0～5mm，现在新建的生产线有的要求全长宽度偏差<5mm，特别是不锈钢的薄规格生产中，宽度不均意味着热轧下游生产线切损量的增加，从而增加产品损耗，降低企业利润。

已有的热连轧生产中，宽度控制都集中在粗轧区设备和其控制功能上，主要包括宽度设定模型、头尾短行程控制SSC和全长宽度控制AWC。如专利201110431519.1提出了粗轧机前后各增加一台测宽设备来实现宽度前馈加反馈动态控制，从而提高中间坯宽度控制精度。专利201110152867.5提出了一种改善宽度设定模型精度来提高中间坯宽度控制精度的方法。专利200810041954.1提出将轧辊粗糙度引入粗轧宽度控制，建立设定模型来提高中间坯宽度控制精度。专利201210566715.4提出一种头尾短行程参数补偿方法，来改善带钢头尾形状和提高中间坯宽度精度。综上所述，现有的粗轧宽度控制功能基本能保证粗轧出口中间坯宽度达到控制要求。目前宽度控制问题主要集中在精轧区和卷取区，卷取区通过优化工艺参数，主要是卷取张力和卷筒超前率等参数来保证带钢不被拉窄；在精轧区，活套参数是一个重要的控制参数，包括活套张力和活套高度，尤其是活套张力值，如果设置太小会导致穿带和轧制不稳定，如果设置太大，超过了带钢的屈服极限则造成带钢宽度拉窄。

在热连轧带钢生产中，终轧温度也是很重要的控制指标，绝大部分钢种都要求将带钢全长终轧温度控制在目标值，但在不锈钢的生产中，终轧温度不需要进行控制，而是要求精轧尽量提速，用最短的时间完成轧制，这样做有三个好处：降低精轧辊耗、减少带钢横向温差和增加产能。所以目前不锈钢企业都希望尽量采用较高的轧制速度，尤其是薄规格生产中，因为带钢成品很长，就更需要精轧高速轧制。

在当前不锈钢热连轧生产线上，都配置了热卷箱设备，热卷箱一个重要的作用就是保证带钢在中间坯时全长温度均匀，在热卷箱不投入情况下，精轧如果投入升速轧制，终轧温度全长会比较均匀；在热卷箱投入时，精轧如果匀速轧制，终轧温度全长比较均匀，如果投入升速轧制，终轧温度会出现头低尾高的现象，而且全长温度是一条斜线上升。

在热卷箱投入情况下，精轧采用升速轧制会导致终轧温度出现头低尾高斜线上升的趋势，带钢的屈服强度和轧制温度有密切的关系，在带钢穿带时，终轧温度较低，设定模型中的活套张力值，在确保能顺利穿带的前提下，又能保证头部宽度良好；在穿带完成后，随着精轧轧制速度提高，终轧温度随之升高，如果采用同样的活套张力值，就会造成带钢宽度拉窄，出现宽度值斜率向下的趋势。

发明内容：

针对薄规格不锈钢生产时随着温度升高宽度不均匀的问题，本发明提出一种变张力控制方法，尤其是针对不锈钢薄规格产品，比如厚度在2.4mm以下的薄板，在穿带时通过高精度的精轧设定模型和精轧设定工艺，确保穿带稳定和头部宽度精度；在轧制时随着轧制速度和终轧温度的升高，采用动态调整活套张力的方法，可以有效改善全长宽度的均匀性，即活套变张力控制。

本发明是基于配置了粗轧、热卷箱和精轧机组的不锈钢热轧生产线，粗轧宽度控制系统保证轧出全长宽度合格的中间坯，在精轧连轧机组中轧制时，通过以下措施来保证成品带钢全长宽度的一致性：（1）精轧匀速穿带时，优化设定模型精度和工艺参数来保证精轧穿带的稳定性和带钢头部宽度指标合格；（2）精轧升速轧制时，采用活套变张力控制来确保带钢全长宽度的均匀性。

本发明提供了一种提高薄规格热轧不锈钢全长宽度均匀性的变张力控制方法，精轧机架数N，L_j表示第j个活套，j=1、2、3…N-1，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

步骤一、在精轧穿带阶段时，根据预先设置的各个活套L_j的初始活套张力值T_j0和活套高度θ_j来完成精轧的穿带控制，在穿带完成后，记录带钢头部的初始终轧温度值Temp₀，并设置Temp=Temp₀，T_j=T_j0。

步骤二、设置两个变张力控制系数a1和a2，其中a1为张力变化总百分数；a2为温度变化ε度张力变化系数。