[发明专利]一种基于带钢性能检测的带钢厚度前馈控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及板带冷连轧领域，一种基于带钢性能检测的带钢厚度前馈控制方法。

背景技术

现代工业的迅速发展对带钢生产提出了更高的要求，而板厚一直是衡量带钢质量的重要指标之一，其好坏程度直接影响到产品的成材率和市场竞争力，因此板厚控制方法研究对于我国钢铁产业的兴衰具有重要的意义。

来料带钢厚差是导致冷轧带钢成品产生厚差的重要原因，现有技术中冷连轧机组一般在机架前配置有测厚仪，用来直接测量来料带钢厚差进行厚度前馈控制。目前大多数冷连轧的自动厚度控制系统仅对带钢入口来料带钢厚差进行前馈控制，由于来料带钢厚度值偏差所带来的成品带钢厚差问题已得到很好的解决。

某段具有性能偏差的带钢进入不同轧机时进行轧制都将产生新的带钢厚差，即，来料带钢的性能波动对带钢厚差的影响具有重发性。随着检测技术的不断发展和应用，带钢性能实时检测已成为可能，由来料带钢性能检测值和变形条件可以得到相应的变形抗力值，但是，现有轧钢控制尚没有引入来料带钢性能检测进行带钢厚度控制，导致来料带钢性能的波动引起的带钢成品厚度值偏差，不能得到有效消除。

现有技术中，对于五轧机冷连轧机组，较多的系统第三轧机一般不进行带钢厚度自动控制，因此利用第三轧机的实测轧制力，根据轧制力公式求出各段带钢变形抗力值，然后利用变形抗力值计算公式得到第四和第五轧机轧制时带钢的变形抗力值，从而在第四和第五轧机进行带钢厚度前馈控制。但是，冷连轧过程中大的压下量都是由上游轧机完成的，而且带钢性能波动对带钢厚差的影响具有重发性，这种板带冷连轧制方法仅靠下游的两机架进行变形抗力前馈控制，不能消除由来料带钢性能偏差引起的成品厚差。

发明内容

本专利的目的在于为提高冷轧带钢产品板厚质量，提供一种基于带钢性能检测的带钢厚度前馈控制方法。

为了达到上述目的，本发明的构思如下：

一、仪表配置

由于来料带钢性能对于带钢板厚控制精度具有较大的影响，而且实测数据显示来料带钢性能波动是很大的，因此本专利系统配置上，在轧机的入口侧安装测厚仪和性能检测仪，测厚仪用于在线测量来料带钢的厚度值，性能检测仪用于在线测量来料带钢的性能值；

二、来料带钢变形抗力值的计算，首先计算第一轧机前来料带钢变形抗力，记为，其计算式如下：

(1)

其中，为第一轧机1前来料带钢屈服强度值，为带钢变形抗力系数；

然后，计算第二轧机2至第五轧机5前来料带钢的变形抗力值，其计算式如下：

(2)

其中，为第机架前来料带钢变形抗力值，为来料带钢厚度值， 为第机架轧制后带钢厚度值，为不同机架带钢的硬化系数，

预设定每一机架前带钢变形抗力值为，则不同机架的带钢变形抗力波动值，记为，由下式计算得到：

(3)

三、基于带钢性能检测的带钢厚度前馈控制算法

①、第一轧机1至第五轧机5前来料带钢冷轧过程中，计算带钢厚度值和带钢轧制压力，其计算式分别为：

(4)

(5)

其中，为第一轧机1至第五轧机5轧制后的带钢厚度值， 为第一轧机1至第五轧机5辊缝信号， 为第一轧机1至第五轧机5轧制压力值， 为第一轧机1至第五轧机5轧辊预压靠力值， 为第一轧机1至第五轧机5弯辊力值造成辊缝变化， 为轧机前张应力值， 为轧机后张应力值，

为第一轧机1至第五轧机5轧制前带钢厚度值， 为带钢变形抗力值， 为带钢与轧辊间的摩擦系数；

②、计算带钢厚度增量和带钢轧制压力增量，其计算式分别为：

(6)

(7)

其中，为带钢厚度增量，为带钢轧制压力增量，

将带钢轧制压力增量计算式(7)代入带钢厚度增量计算式(6)，整理得到：

(8)

设轧制后带钢厚差厚差，得

(9)

、设，，则带钢厚度前馈控制算法如下

(10)

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种基于带钢性能检测的带钢厚度前馈控制方法，其特征在于具体操作如下：

(1)、确定性能检测仪和测厚仪的型号：由轧机型号和来料带钢的规格，确定性能检测仪和测厚仪的具体型号；

(2)、安装性能检测仪和测厚仪：将性能检测仪和测厚仪安装在轧机入口侧，分别距轧机距离为和的位置；