一种定宽压力机板坯宽度控制方法

摘要

一种定宽压力机板坯宽度控制方法，属于轧钢自动化控制技术领域。在定宽机对板坯头尾进行侧压过程中，对板坯头尾部处于平面应力状态，根据板坯头尾部的金属流动法则，会产生舌头鱼尾的现象。为了改善这种情况，采用定宽机对板坯头尾宽度进行短行程控制，在保证带钢开轧温度和轧制节奏的工况下，它能够改善带钢头尾宽度严重失宽，有效地保证终轧目标宽度指标。通带保证宽度指标偏差范围在0-8mm，提高了成材率，节约了生产成本；大压下板坯时，跟小侧压量一样，一次压下得到出口宽度，保证了带钢的开轧温度，提高轧制节奏。

主权项

1.一种定宽压力机板坯宽度控制方法，其特征在于，工艺步骤如下：（1）读取板坯PDI数据，设备和宽度模型相关参数，当板坯到达机前测宽仪时和高温计时提取实测值，为模型计算做数据准备；（2）计算正常轧制时定宽机出口宽度Wex；假设粗轧第一道次出口宽度为W_{rm_1}，板坯经过定宽机后，过压量为ΔW′，立辊第一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平自然宽展ΔW_H1，定宽机侧压产生狗骨回复量ΔW_dp，定宽机出口宽度Wex计算公式为：W_ex＝W_{rm_1}-ΔW_dp-ΔW_H1-ΔW′1)板坯经过定宽机后，立辊第一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平自然宽展的计算公式为：${\mathrm{\Delta W}}_{H1}=(\left({\left(\frac{h_0}{h_0-\mathrm{\Delta h}}\right)}^{e^{(a·b·c)}}\right)-1.0)·W_{\mathrm{ex}}$a＝c₀·pow(β，c₁)$b=\mathrm{pow}(\frac{W_{\mathrm{ex}}}{\sqrt{R·\mathrm{\Delta h}}},c_2·\beta )$$c=\mathrm{pow}{(\frac{h_0}{R},c_3·\beta )}_{|}$式中，W_ex为定宽机出口板坯宽度，即粗轧第一道次入口宽度，mmh₀为粗轧第一道次入口厚度，mmΔh为粗轧第一道次压下量，mmR为粗轧工作辊半径，mmβ为板坯宽厚比，β＝W_ex/h₀c₀-c_a为模型常数；2)定宽机侧压产生狗骨回复量ΔW_dp计算公式为：${\mathrm{\Delta W}}_{\mathrm{dp}}=a_0+a_1·\frac{W_{\mathrm{en}}}{H_0}·x+a_2·\frac{1}{H_0}·x^2+a_3·\frac{1}{H_0·W_{\mathrm{en}}}·x^3+a_4·\frac{1}{H_0^2·W_{\mathrm{en}}}·x^4+Z_{\mathrm{lp}}$式中，x：为定宽机侧压量，x＝W_wn-W_ex，mmH₀：定宽机入口板坯厚度，mmW_en为定宽机入口板坯宽度，mma₀-a₄为SSP宽度模型回归系数，常数Z_LP：定宽机模型宽度自学习系数，mm；3)定宽机侧压过程中的过压量为ΔW′为钢种和规格的层别常数，查表获得，mm；（3）对板坯头尾进行短行程控制，针对板坯的钢种和规格划分层别，查表确定板坯头尾部短行程初始长度Lh和Ll，侧压段数Nh和Nl；（4）计算板坯头尾各段内的下一次锤打位置和（i=0，1，2…，n），锤打步进长度L_feed，公式如下；$L_{h_{i+1}}=\mathrm{MIN}[L_{f\_\max },(L_h-(\Sigma L_{p_i}-L_{{\mathrm{sp}}_3}))]$$L_{l_{i+1}}=\mathrm{MIN}[L_{f\_\max },(L_s-\Sigma L_{p_i}-L_l)]$式中，为板坯累计锤打完成长度，mm；L_{f_max}为步进长度最大值，mm；为锤头常数，mm；L_s为定宽机出口板坯长度计算值，mm；锤打步进长度取步进长度最大值，当计算结果验证轧制力超限时，缩短步进长度；（5）计算板坯出口头尾宽度并确定锤头开口度；各道次计算出口宽度公式如下：$W_{\mathrm{ex}\_h_i}=W_{\mathrm{ex}}+{\alpha }_i·\Delta W_{H1}$$W_{\mathrm{ex}\_l_i}=W_{\mathrm{ex}}+{\beta }_i·\Delta W_{H1}$式中，第i次锤打后板坯出口宽度，mmα_i，β_i为第i次锤打时的模型系数，在单段侧压范围内，下标1-i对应的系数是线性的；通过对定宽机侧压板坯时进行头尾短行程控制，计算头尾各段侧压量及短行程的自适应位置，实现宽度控制。