[发明专利]一种适合热连轧机组的成品断面特性再现与分析方法

摘要

本发明涉及一种适合热连轧机组的成品断面特性再现与分析方法，其特征是：所述成品断面特性再现与分析方法包括钢卷信息、断面特性参数及轧制工艺参数的收集；断面特性再现；长度及速度区间内断面特性分析。其优点是：充分考虑到了热连轧机组的设备与工艺特点，以普通四辊热连轧机组为研究对象，利用机组凸度仪及数据采集系统的相关功能，给出了一套适合于热连轧机组的断面特性再现与分析技术，可以在热轧完成之后再现与分析钢卷轧制过程中的断面特性，从而为下游冷轧、退火及平整工序工艺参数的优化设定以及最终成品质量异议的处理提供依据。

主权项

一种适合热连轧机组的成品断面特性再现与分析方法，其特征是：所述成品断面特性再现与分析方法包括以下内容：(a)钢卷信息、断面特性参数及轧制工艺参数的收集，包括以下可以由计算机执行的步骤：a1)收集热轧机组凸度仪数据采集系统的采样周期τs；a2)定义轧制状态参数ξ，其中ξ＝1表示特定钢卷开始轧制、ξ＝‑1表示特定钢卷停止轧制，该指令由现场操作人员根据现场实际情况发送；a3)定义数据收集过程参数j，断面特性参数在钢卷内所对应的位置参数Lj，断面特性参数对应时刻参数tj；a4)给定初始钢卷号COILNO1，并令COILNO1＝0，准备收集数据；a5)收集开始轧制时包括年、月、日、小时、分钟、秒、毫秒信息的标准北京时间参数t，并令tj＝t；a6)从热轧机组的三级系统中收集钢卷的卷号COILNO、钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k、下标k代表机架号，k＝1，2，……，s，s为总机架数；a7)判断不等式|COILNO1‑COILNO|＞0是否成立 如果成立，则以所收集的钢卷号COILNO作为文件名，建立一个新的数据文件，同时将所收集的卷号COILNO、钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k 的参数写入文件中，并令j＝1、Lj＝0，转入步骤a8)；如果不等式|COILNO1‑COILNO|＞0不成立，则读取数据文件COILNO，从数据文件中读取数据收集过程参数j、钢卷内带钢长度Lj，转入步骤a8)；a8)收集当前时刻tj下由凸度仪测出的断面特性参数分布PROFILEij、热连轧机轧制压力的实际值Pkj、轧制压力设定值P′kj、前张力的实际值σ1kj、前张力的设定值σ′1kj、后张力的实际值σ0kj、后张力的设定值σ′0kj、压下率的实际值εkj、压下率的设定值ε′kj、工作辊弯辊力的实际值Skj、工作辊弯辊力的设定值S′kj、轧辊倾斜值ηkj、轧制温度Tkj、末机架轧制速度Vi，下标i代表测厚点编号，i＝1，2，……，n，n为总的测厚点数，下标k代表机架号，k＝1，2，……，s，s为总机架数；a9)计算当前时刻钢卷内带钢的长度Lj＝Lj+Vjτs；a10)将数据收集过程参数j、断面特性参数对应时刻参数tj、轧机出口断面特性参数分布PROFILEij、热连轧机轧制压力的实际值Pkj、轧制压力设定值P′kj、前张力的实际值σ1kj、前张力的设定值σ′1kj、后张力的实际值σ0kj、后张力的设定值σ′0kj、压下率的实际值εkj、压下率的设定值ε′kj、工作辊弯辊力的实际值Skj、工作辊弯辊力的设定值S′kj、轧辊倾斜值ηkj、轧制温度Tkj、末机架轧制速度Vj、，以及断面特性参数在钢卷内所对应的位置参数Lj写入到文件名为COILNO的数据文件中；a11)判断不等式ξ＜0是否成立 如果不等式成立，则结束数据收集；如果不等式不成立，则COILNO1＝COILNO、j＝j+1、tj＝tj+τs，进入下一个数据采集周期，转入步骤a6)，直到不等式ξ＜0成立为止；(b)断面特性再现，其实现，主要包括以下可由计算机执行的步骤：b1)通过操作画面收集欲再现断面特性的钢卷钢卷号COILNO1*、给定断面特性再现时两个断面特性画面之间的时间间隔τ*，断面特性显示的快慢取决于τ*值的大小，τ*越大，板凸度显示越慢；b2)找出文件名为COILNO1*的数据文件，并打开；b3)读取数据文件内的钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k、断面特性参数对应时刻参数tj、轧机出口断面特性参数分布PROFILEij、钢卷内带钢长度Lj、轧制温度Tkj；b4)利用可视化软件的动态显示功能，用曲线图以τ*为间隔将不同时刻的断面特性参数分布PROFILEij动态显示出来，同时显示出断面特性参数对应的时刻参数tj以及断面特性参数在钢卷内所对应的位置Lj、轧制温度Tkj，以及钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs的带材基本特征参数；b5)以横向测厚点编号i为x坐标，断面特性参数对应的时刻参数tj为y坐标，以对应的断面特性参数分布值PROFILEij作为z坐标，利用可视化软件再现整卷带钢随着时间而变化的三维断面特性参数分布图；b6)以横向测厚点编号i为x坐标，断面特性在钢卷内所对应的位置参数Lj为y坐标，以对应的断面特性参数分布值PROFILEij作为z坐标，利用可视化软件再现整卷带钢不同位置的三维断面特性参数分布图；(c)长度及速度区间内断面特性分析，其实现，主要包括以下可由计算机执行的步骤：c1)定义区间内断面特性参数分布的平均值PROFILEavi、区间内带材的平均板凸度CROWNav、区间内带材的平均楔形量WEDGEav，区间内平均板凸度或平均楔形量所对应的轧制工艺参数，包括：热连轧机轧制压力实际值的平均值Pkav、轧制压力设定值的平均值P′kmax、前张力实际值的平均值σ1kav、前张力设定值的平均值σ′1kav、后张力实际值的平均值σ0kav、后张力设定值的平均值σ′0kav、压下率实际值的平均值εkav、压下率设定值的平均值ε′kav、工作辊弯辊力实际值的平均值Skav、工作辊弯辊力设定值的平均值S′kav、轧辊倾斜值得平均值ηkav、轧制温度的平均值Tkav；区间内的最大板凸度或最大楔形量对应断面特性参数分布值PROFILEmaxi、区间内的最大板凸度CROWNmax、区间内最大楔形量WEDGEmax、区间内的最大板凸度或最大楔形量所对应的时刻tmax、区间内的最大板凸度或最大楔形量所对应的位置Lmax，区间内最大板凸度或最大楔形量所对应的轧制工艺参数，包括：最大值对应的热连轧机轧制压力的实际值Pkmax、最大值对应的轧制压力设定值P′kmax、最大值对应的前张力的实际值σ1kmax、最大值对应的前张力的设定值σ′1kmax、最大值对应的后张力的实际值σ0kmax、最大值对应的后张力的设定值σ′0kmax、最大值对应的压下率的实际值εkmax、最大值对应的压下率的设定值ε′kmax、最大值对应的工作辊弯辊力的实际值Skmax、最大值对应的工作辊弯辊力的设定值S′kmax、最大值对应的轧辊倾斜值ηkmax、最大值对应的轧制温度Tkmax；tj时刻对应的带材凸度值CROWNj，tj时刻对应的带材楔形量WEDGEj，文件数据结束标记SHUJU，区间过程参数m；c2)给定区间分类参数N，定义板凸度区间边界系数为αnn、板凸度区间内采样点个数系数为βnn、区间内特定板凸度区间所占比例γnn，板凸度区间为：[α0，α1]、[α1，α2]、……、[αnn‑1，αnn]、……、[σN‑1，σN]、[σN，∞]；定义楔形量区间边 界系数为αnn′、楔形量区间内采样点个数系数为βnn′、区间内特定楔形量区间所占比例γnn′，楔形量区间为：[α0′，α1′]、[α1′，α2′]、……、[αnn‑1′，αnn′]、……、[σN‑1′，σN′]、[σN′，∞]，nn为区间序号，nn＝0，1，…，N；c3)通过操作画面收集欲分析的钢卷号COILNO2*；c4)找出文件名为COILNO2*的数据文件，并打开；c5)读取数据文件内的钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs；c6)通过操作画面收集欲分析的长度区间参数，主要包括起始位置Lq0、结束位置Lq1；c7)长度区间内断面凸度分析计算；c8)长度区间内断面楔形量分析计算；c9)长度区间内断面特性分析显示；c10)通过操作画面收集欲分析的速度区间参数，主要包括起始速度Vq0、结束速度Vq1；c11)速度区间内断面凸度分析计算；c12)速度区间内断面楔形量分析计算；c13)速度区间内断面特性分析显示。