[发明专利]一种热轧带钢轧后双段冷却热头热尾工艺的自动控制方法

说明书

本发明提供了一种热轧带钢轧后双段冷却热头热尾工艺的自动控制方法，属于自动化过程控制领域。该控制方法分为两部分内容：热头热尾控制技术的开发和热头热尾与轧后双段冷却模型的匹配技术。前者主要通过对热头热尾设定模型、前馈模型、反馈模型、自学习模型的开发得到；后者通过将热头热尾控制模型嵌入到轧后双段冷却的设定模型、前馈模型、反馈模型和自学习模型中得到。本发明的自动控制方法通过开发的热头热尾控制模型与热轧轧后双段冷却控制模型相结合，实现了热轧带钢的双段冷却工艺+热头热尾冷却工艺，为双相钢、高强钢、复相钢等钢种高精度自动化轧制提供了工艺基础。

技术领域

本发明属于自动化过程控制领域，特别涉及一种双段冷却热头热尾工艺的自动控制方法。

背景技术

轧后冷却在热连轧流程中是控制带钢组织性能的关键因素。一般来说，按照冷却路径的划分，轧后冷却有三种形式：前段水冷+空冷、空冷+后段水冷和前段水冷+空冷+后段水冷，其中前段水冷+空冷+后段水冷即是双段冷却工艺，是轧制双相钢等品种时形成双相结构的决定性因素。

双段冷却工艺的控制点主要包括前段水冷的冷速、空冷时间和后段水冷的冷速，以及目标中间点温度MT’和目标卷取温度CT’，每一个控制点都影响到双相组织的形成，控制不良会引起组织性能不佳、头尾切损，甚至带钢出现堆钢等事故，严重影响带钢成品率和正常生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热轧带钢轧后双段冷却热头热尾工艺的自动控制方法，可以更有效的实现双相钢等品种的轧制需求。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种热轧带钢轧后双段冷却热头热尾工艺的自动控制方法，双段冷却工艺将层流冷却区集管划分为三个区：前段冷却FFE区、后段冷却FFL区和精调反馈FBK区，其中前段冷却区位于FFE区，后段冷却区位于FFL区和FBK区，所述方法包括：

在双段冷却模型设定阶段，前段冷却区实现目标中间点温度MT’的精确控制，后段冷却区实现目标卷取温度CT’的精确控制。热头热尾工艺通过对目标卷取温度的修定，调整后段冷却区的集管组态，保证低温双相钢的头部卷取稳定性和尾部性能。

在双段冷却模型前馈阶段和反馈阶段，根据实测精轧出口温度FDT、实测中间点温度MT、目标中间点温度MT’、实测卷取温度CT、目标卷取温度CT’，动态实时调节前段冷却区和后段冷却区的集管组态，保证目标中间点温度MT’和目标卷取温度CT’的控制精度。

在双段冷却模型自学习阶段，分为热头热尾自学习和本体自学习，热头热尾自学习通过对热头热尾区域实测卷取温度计算平均值偏差应用于下一卷温度补偿，本体自学习通过传统的分段自学习应用于下一卷温度补偿。

优选的，所述在双段冷却模型设定阶段中，所述方法还包括：

前段冷却区采用前段快速冷却，根据实测精轧出口温度FDT计算达到所述目标中间点温度MT’所需的冷却水流量，再根据双段冷却工艺中前段冷却区的冷却速率S₁要求分配集管，计算公式如下：

L₁＝V₁*t₁

其中，T_FDT为实测精轧出口温度，单位为℃；

T_MT’为目标中间点温度，单位为℃；

S₁为前段冷却区的冷却速率，单位为℃/s；

t₁为前段冷却区时间，单位为s；

V₁为带钢实际速度，单位为m/s；

L₁为前段冷却区长度,单位为m。