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，包括以下由计算机执行的步骤： a1）收集热连轧机组凸度仪数据采集系统的采样周期τ_s； 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L_j，断面特性参数对应时刻参数t_j，其中位置参数L_j也是钢卷内带钢的长度； 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t_j=t； a6）从热连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h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k、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h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k 的参数写入文件中，并令j=1、L_j=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L_j，转入步骤a8）； a8）收集当前时刻t_j下由凸度仪测出的断面特性参数分布PROFILE_ij、热连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P'_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ'_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ'_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε'_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S'_kj、轧辊倾斜值η_kj、轧制温度T_kj、末机架轧制速度V_j，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L_j=L_j+V_jτ_s； a10）将数据收集过程参数j、断面特性参数对应时刻参数t_j、轧机出口断面特性参数分布PROFILE_ij、热连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P'_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ'_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ'_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε'_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S'_kj、轧辊倾斜值η_kj、轧制温度T_kj、末机架轧制速度V_j，以及断面特性参数在钢卷内所对应的位置参数L_j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、t_j=t_j+τ_s，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h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k、断面特性参数对应时刻参数t_j、轧机出口断面特性参数分布PROFILE_ij、钢卷内带钢长度L_j、轧制温度T_kj； 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PROFILE_ij动态显示出来，同时显示出断面特性参数对应的时刻参数t_j以及断面特性参数在钢卷内所对应的位置L_j、轧制温度T_kj，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h_s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t_j为y坐标，以对应的断面特性参数分布值PROFILE_ij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L_j为y坐标，以对应的断面特性参数分布值PROFILE_ij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PROFILE_avi、区间内带材的平均板凸度CROWN_av、区间内带材的平均楔形量WEDGE_av，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P_kav、轧制压力设定值的平均值P'_kav、前张力实际值的平均值σ_1kav、前张力设定值的平均值σ'_1kav、后张力实际值的平均值σ_0kav、后张力设定值的平均值σ'_0kav、压下率实际值的平均值ε_kav、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S_kav、工作辊弯辊力设定值的平均值S'_kav、轧辊倾斜值的平均值η_kav、轧制温度的平均值T_kav；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PROFILE_maxi、区间内的最大板凸度CROWN_max、区间内最大楔形量WEDGE_max、区间内的最大板凸度或最大楔形量所对应的时刻t_max、区间内的最大板凸度或最大楔形量所对应的位置L_max，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P_kmax、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σ_1kmax、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σ_0kmax、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ε_kmax、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S_kmax、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η_kmax、最大值对应的轧制温度T_kmax；t_j时刻对应的带材凸度值CROWN_j，t_j时刻对应的带材楔形量WEDGE_j，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α_nn、板凸度区间内采样点个数系数为β_nn、区间内特定板凸度区间所占比例γ_nn，板凸度区间为：[α₀,α₁]、[α₁,α₂]、……、[α_nn‑1,α_nn]、……、[α_N‑1,α_N]、[α_N,∞]；定义楔形量区间边界系数为α_nn′、楔形量区间内采样点个数系数为β_nn′、区间内特定楔形量区间所占比例γ_nn′，楔形量区间为：[α₀′,α₁′]、[α₁′,α₂′]、……、[α_nn‑1′,α_nn′]、……、[α_N‑1′,α_N′]、[α_N′,∞]，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h_s； 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L_q0、结束位置L_q1； 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V_q0、结束速度V_q1； 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。