[发明专利]一种热连轧精轧入口温度预报方法

说明书

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精轧入口温度预报方法。

背景技术

在热带轧制过程中，精轧机入口的温度准确预报是实现热连轧过程控制的重要前提。精轧入口温度的预报精度直接影响变形抗力模型的预报精度，进一步影响到轧制力模型和弹跳模型的预报，对成品厚度控制起着决定性的影响。

由于在轧件由粗轧与精轧入口之间的辊道运输过程中会产生氧化铁皮，会直接影响到精轧入口测温仪对轧件表面温度的测量精度；而使用热电偶对运行中的轧件进行温度测量也难以实现；同时由于受运输辊道的影响，轧件上下表面在进行辐射换热的同时，轧件的下表面会与运输辊道之间发生热传导；同时由于辊道辊的影响，轧件上下表面的对流换热系数也不相同，导致轧件上下表面温降不同，在实际生产过程中单纯使用上表面温度计算平均温度的方法存在一定的误差。

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精轧入口温度预报方法。

本发明的技术方案是：

一种热连轧精轧入口温度预报方法，包括以下步骤：

步骤1：获取中间运输辊道参数和粗轧过程控制系统发送的PDI数据；

步骤2：获取粗轧出口实测轧件表面温度平均值和粗轧出口实测轧件厚度平均值；

步骤3：分别计算粗轧末机架的轧辊线速度和粗轧末道次前滑值，进而求得轧件的实际运行速度、轧件在中间运输辊道上运行的总时间；

步骤4：分别计算轧件通过投用保温罩内的时间、轧件在保温罩外经历的时间、轧件下表面与中间运输辊道接触的时间和轧件下表面与外界环境接触的时间；

步骤5：根据轧件在中间运输辊道上运行过程中的换热情况，计算轧件上表面总温降和轧件下表面总温降，进而求得到达精轧入口时轧件上表面温度和下表面温度；

步骤6：计算轧件到达热连轧精轧入口时的温度。

所述粗轧出口实测轧件表面温度平均值为满足设定粗轧出口温度范围的采样点的温度平均值。

所述粗轧出口实测轧件厚度平均值为满足设定粗轧出口厚度范围的采样点的厚度平均值。

所述轧件上表面总温降为轧件在投用保温罩内通过时的上表面热辐射温降、轧件在投用保温罩外通过时的上表面热辐射温降、轧件上表面的对流温降之和；

所述轧件下表面总温降为轧件在投用保温罩内通过时的下表面热辐射温降、轧件在投用保温罩外通过时的下表面热辐射温降、轧件下表面的对流温降、轧件下表面的热传导温降之和。

有益效果：

本发明根据轧件在中间运输辊道上运行过程中的换热情况，通过边界条件分析分别计算得到了轧件上下表面的温度，根据两个温度计算轧件平均温度，准确计算得到轧件在精轧入口温度，能够替代精轧入口高温计的测量功能，在精轧入口高温计故障时，能够通过粗轧出口高温计测量得到的表面温度及保温罩的投用情况、轧件的厚度以及运行速度准确得到精轧入口的轧件温度；同时有效地解决了由于轧件表面氧化铁皮存在情况下，精轧入口温度测量不准确的问题，有效的提高精轧入口温度的预报精度，为高精度的成品厚度的控制准备了良好条件。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的热连轧现场设备布置示意图；

图2是本发明具体实施方式的中间运输辊道辊的参数示意图；

图3是本发明具体实施方式的轧件换热方式示意图；

图4是本发明具体实施方式的上下表面对流换热系数随表面温度的变化示意图；

图5是本发明具体实施方式的精轧入口温度计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

本实施方式中热连轧现场设备布置如图1所示：轧件⑥经过粗轧机末机架①后，进入中间运输辊道(中间运输辊道上有若干辊道辊⑨)，轧件头部首先经过粗轧机后测温仪②和测厚仪③，经过保温罩(投用的保温罩④和未投用的保温罩⑤)，到达精轧入口测温仪⑦，最后进去精轧第一机架⑧，开始精轧区轧制过程。

热连轧过程中轧件换热方式如图3所示，轧件在中间运输辊道的运行过程中，换热情况分为热辐射、对流和热传导三种：

(1)高温轧件的热辐射换热。

轧件高温表面以热辐射的形式向外界散失热量，造成轧件温度的降低；当保温罩投用时，热辐射效率较低；

(2)高温轧件与空气的对流换热

空气与轧件之间存在相对运动，当空气经过轧件表面后，二者发生对流换热，造成轧件温度的降低；本发明具体实施方式的上下表面对流换热系数随表面温度的变化如图4所示。