[发明专利]一种U型冷却带钢尾部温度控制的方法

说明书

本发明揭示了一种U型冷却带钢尾部温度控制的方法，通过缩小带钢长度计算问题带来的尾部定位误差以及消除不同带钢因为长度差异对尾部温度控制带来干扰两个手段，从而缩小带钢长度计算问题带来的尾部定位误差，同时通过优化模型自学习方法，消除相同U型冷却工艺情况下，不同带钢因为长度差异对尾部温度控制带来的干扰，大幅度提升U型冷却带钢尾部控制过程的工艺符合性，减少因为工艺过程不符合引起的生产废次降率。

技术领域

本发明涉及热轧层流冷却工艺，更具体地说，涉及一种U型冷却带钢尾部温度控制的方法。

背景技术

在热轧层流冷却工序，为改善带钢头尾与带钢中部冷却过程均匀性的差异，很多时候会采用一种“热头热尾”的冷却工艺，即带钢头部和尾部指定区间其目标卷取温度与带钢中部不一样。通常情况下头部和尾部目标卷取温度比中部略高，目标温度曲线类似字母U，因此也将该冷却工艺称为“U型冷却”。

U型冷却一般可以用5个关键参数来描述其工艺要求：头部高温区长度Lhead、头部高温区目标温度Thead、中部目标温度Tmid、尾部高温区长度Ltail、尾部高温区目标温度Ttail，其关系如图1所示。通过这5个参数可以将U型冷却工艺通俗地描述为：带钢前Lhead(米)按目标Thead(℃)控制其温度，带钢最后Ltail(米)按目标Ttail(℃)控制其温度，其余部分(带钢中部)按目标Tmid(℃)控制其温度。

如图1所示，准确地确定带钢某一位置对应的目标卷取温度对控制结果来说非常重要。确定带钢上任一位置的目标温度的方法可以通过分段公式(1)来计算：

式中：

X为带钢上某一具体位置离带钢头部的距离，单位米；

Ltotal为带钢总长度，单位为米；

Lhead、Thead、Tmid、Ltail、Ttail与上文含义相同。

从上式(1)可以看出，什么位置开始结束中部控制区域(对应Tmid)进入尾部控制区域(Ttail)与Ltotal关系非常密切，当Ltotal-x＝Ltail时，即进入尾部控制区。若Ltotal不准确，就可能会错误地确定某一位置x处的目标温度。

但问题的难点在于，带钢的实际总长度Ltotal在带钢轧制完毕之前无法准确预知，这就导致无法对未轧带钢长度进行准确推算，也就无法准确确定带钢进入尾部控制区的起始位置。目前一般根据“生产过程中带钢体积不变”的原理，采用带钢生产所对应板坯的几何尺寸及成品目标宽度、目标厚度按公式(2)来估算Ltotal：

式中：

bar_thick为板坯厚度，单位毫米；

bar_len为板坯长度，单位米；

bar_width为板坯宽度，单位毫米；

target_thick为带钢成品目标厚度，单位毫米；

target_width为带钢成品目标宽度，单位毫米。

但是由于板坯形状并不完全规则，或者板坯信息与实际情况有一定偏差，都会导致按公式(2)计算的Ltotal值与实际值差异较大。当Ltotal计算值比最终实际值大得多时，就很容易导致根本未来得及将尾部目标温度抬高，带钢已经轧制结束；当Ltotal计算值比最终实际值小得多时，就很容易导致尾部目标温度抬高距离过长。这两种情况都不符合冷却工艺对尾部长度控制要求。