阅读说明：本技术 一种提高中厚板轧制目标厚度精度的方法 (Method for improving thickness precision of rolling target of medium plate ) 是由 温方金 刘坚锋 李学明 吴长才 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高中厚板轧制目标厚度精度的方法,该方法具体包括如下步骤：S1、计算轧件在倒数第3道次出口处的厚度测量平均值与厚度设定值的差值T<Sub>3E</Sub>；S2、基于差值T<Sub>3E</Sub>对末道次的辊缝设定值进行修正。通过设置在轧机后的测厚仪,在倒数第三道次的出口,测量轧件的实际热态厚度,从而计算出常温下的轧件平均厚度,厚度反馈模型计算该平均厚度与倒数第三道次设定的轧件出口厚度偏差,作为辊缝附加调整量作用在终轧道次的辊缝设定上,可缩小钢板终轧厚度与设定目标厚度的偏差,克服常规的末道次厚度反馈方法不能修正当前钢板终轧厚度的缺陷。(The invention discloses a method for improving the thickness precision of a rolling target of a medium plate, which specifically comprises the following steps: s1, calculating the difference T between the average thickness measurement value of the rolled piece at the outlet of the last 3-pass and the thickness set value 3E (ii) a S2, based on the difference value T 3E And correcting the set value of the roll gap of the last pass. The method comprises the steps of measuring the actual thermal state thickness of a rolled piece at the outlet of the last but one pass through a thickness gauge arranged behind a rolling mill, calculating the average thickness of the rolled piece at normal temperature, calculating the deviation between the average thickness and the outlet thickness of the rolled piece set by the last but one pass through a thickness feedback model, acting on the roll gap setting of a final pass as an additional roll gap adjusting quantity, reducing the deviation between the final rolling thickness of a steel plate and a set target thickness, and overcoming the defect that the conventional last pass thickness feedback method cannot correct the current final rolling thickness of the steel plateA defect in thickness.)

一种提高中厚板轧制目标厚度精度的方法

技术领域

本发明属于钢铁技术领域，更具体地，本发明涉及一种提高中厚板轧制目标厚度精度的方法。

背景技术

中厚板轧机轧制钢板的目标厚度精度，是反映轧机装备水平及控制系统优劣的一个主要技术指标。钢板的目标厚度精度取决于道次计划设定模型计算精度，道次计划设定模型以轧制力模型、温度模型、弹跳模型、轧辊磨损模型、轧辊热凸度模型、轧制力矩模型等数学模型为基础，计算满足目标厚度计算精度要求、轧制工艺要求及生产效率最大化的轧制规程，对各道次轧制力、辊缝、速度等参数进行设定，并根据各道次轧制力、辊缝、温度等测量值，进行道次间自适应计算及剩余道次的设定值计算，使钢板轧制厚度趋近于目标值。

实际生产中，影响钢板轧制目标厚度精度的因素很多，如模型计算的假设条件与实际情况有偏差，轧机压靠数据计算误差，钢种物性参数不准确，工况条件变化，造成实际轧制钢板的厚度与设定目标厚度存在偏差。因此，中厚板轧机通常在精轧机后配置有测厚仪，这样当末道次轧制完成时，测厚仪测量计算出钢板的平均厚度，厚度反馈模型根据实测平均厚度与设定目标厚度的偏差，进行厚度反馈计算，修正下一块钢板的设定厚度精度。目前中厚板轧机都采用末道次厚度反馈方法，作为解决异板差问题的必要技术手段。厚度反馈模型技术大多比较简单，容易造成厚度控制不稳定，实际使用效果不佳，有的被迫屏蔽厚度反馈功能，此外，末道次厚度反馈方法不能及时修正当前轧制的钢板终轧厚度，修正作用滞后，而且后续待轧钢板的钢种、规格、工况等有较大变化时，当前的厚度反馈值不完全适用，尤其在换辊后轧第一块或连续几块、换规格或钢种、长时间待机后重新开轧等情况下，钢板实际轧制厚度与设定目标值比常常偏差较大。

发明内容

本发明提供一种提高中厚板轧制目标厚度精度的方法，旨在缩小中厚板轧制厚度平均值与设定厚度目标值的偏差。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种提高中厚板轧制目标厚度精度的方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、计算轧件在倒数第3道次出口处的厚度测量平均值与厚度设定值的差值T_3E；

S2、基于差值T_3E对末道次的辊缝设定值进行修正。

进一步的，修正后的末道次辊缝设定值具体如下：

其中，h₀为钢板目标厚度，S(j)为道次号j的轧机弹跳值，G_a为辊缝偏差自适应值，α为厚度偏差置信系数，T_3E为轧件在倒数第3道次出口处的厚度测量平均值与厚度设定值的差值。

进一步的，厚度偏差置信系数α反应厚度测量平均值的准确性；

当轧件在倒数第3道次出口处测量的长度L_3P大于或等于轧件全长L_3T的1/2时，即L_3P≥L_3T/2时，α＝0.5，当L_3P<L_3T/2时，α＝0。

进一步的，在末道次轧制完成且厚度测量结束后，对辊缝偏差自适应值G_a进行修正，其计算公式具体如下：

其中，i为已轧制钢板的倒数顺序号，称为板号，G₀(i)、W(i)分别为第i块已轧制钢板的辊缝偏置值、加权系数。

进一步的，第i块已轧制钢板的加权系数W(i)计算公式具体如下：

其中，Δt(i)为当前时刻与板号i轧件轧制完成时刻的时间间隔，时间间隔超过3600秒，W(i)取值0。

进一步的，辊缝偏置值计算方法：

G₀(i)＝G_a(i+1)+T_e(i)+αT_3E(i)

其中，T_e(i)为板号i轧件在末道次轧制完成时的厚度测量平均值与目标厚度的差值，T_3E(i)为板号i轧件在倒数第三道次轧制完成时的厚度测量平均值与该道次出口处的厚度设定值的差值。

本发明提供的提高中厚板轧制目标厚度精度的方法具有如下有益技术效果：

1)通过设置在轧机后的测厚仪，在倒数第三道次的出口，测量轧件的实际热态厚度，从而计算出常温下的轧件平均厚度，厚度反馈模型计算该平均厚度与倒数第三道次设定的轧件出口厚度偏差，作为辊缝附加调整量作用在终轧道次的辊缝设定上，可缩小钢板终轧厚度与设定目标厚度的偏差，克服常规的末道次厚度反馈方法不能修正当前钢板终轧厚度的缺陷；

2)在进行末道次厚度反馈计算时，将新反馈值与最近1小时内轧制的最多10块钢板的辊缝偏置值及随时间衰减的加权值相关联，使厚度控制稳定性及精度进一步提高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的中厚板轧制过程示意图；

图2为本发明实施例提供的提高中厚板轧制目标厚度精度方法的流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1为本发明实施例提供的中厚板轧制过程示意图，图2为本发明实施例提供的提高中厚板轧制目标厚度精度方法的流程图，结合图1及图2对提高中厚板轧制目标厚度精度的方法进行说明，该方法具体如下：

(1)轧机换辊后，必须进行压靠零调，或根据需要短时中断生产，对轧机重新进行压靠零调。

(2)接收出炉轧件的板坯尺寸、钢种、温度、轧制目标尺寸等数据，道次计划设定模型以轧制力模型、温度模型、弹跳模型、轧辊磨损模型、轧辊热凸度模型、轧制力矩模型等数学模型为基础，计算满足目标厚度计算精度要求的轧制工艺及生产效率最大化的轧制规程，然后从道次号j＝1开始进行轧制。

(3)每个道次轧制前，道次计划设定模型设定对应道次的轧制参数，包括：轧制力设定值、辊缝设定值、出口厚度设定值及速度设定值，其中辊缝设定值的计算公式具体如下：

G_s(j)＝h(j)-S(j)-G_a；

其中，h(j)为道次号j的出口厚度设定值，G_s(j)为道次号j的辊缝设定值，S(j)为道次号j的轧机弹跳值(包括牌坊弹跳和辊系弹跳)，G_a为辊缝偏差自适应值。每轧制完一个道次，根据已轧制的相关道次的轧制力、辊缝、温度等轧制参数的测量值，进行道次间轧制力、轧制力矩、温度等自适应参数计算，并更新剩余道次的轧制参数计算值，并对下一道次的轧制参数进行设定。

(4)跟踪计算轧件已轧制道次数、总道次数及剩余道次数。当剩余道次数为3时，发送轧件的化学成分及温度给测厚仪，待倒数第三道次轧制完成时，测厚仪修正厚度测量数据，即热态下的厚度转换成冷态下的厚度值。

(5)倒数第三道次轧制过程中，测厚仪自动进入测量模式。当轧件正向进入测厚仪区域时，测厚仪连续测量轧件长度方向各点厚度，测量点居于轧制中心线，轧件通过测厚仪的长度由轧机工作辊的线速度时间积分计算得出。当轧件反向离开测厚仪区域时，轧件速度置0，避免速度时间积分算出的轧件长度越来越小、甚至为负值的情况。当轧件完全离开测厚仪区域时，测厚仪计算轧件平均厚度发给道次计划设定模型。

(6)计算倒数第三道次出口轧件厚度测量平均值T_3M与厚度设定值T_3C的偏差T_3E＝T_3M-T_3C，此处厚度测量平均值T_3M为修正后的厚度测量值的平均值，厚度设定值T_3C是道次计划设定模型设定，并考虑厚度偏差置信系数α(0≤α≤1)，在末道次设定计算时，对辊缝设定值Gs进行修正，获得辊缝设定值的修正值

其计算公式具体如下：

其中，h₀为钢板目标厚度。根据道次计划设定模型精度、测厚仪精度、测量的轧件长度、倒数第三道次厚度偏差遗传到末道次厚度偏差规律，经过反复调试确定α取值。

一般测厚仪离轧机中心线约10米左右，轧件在倒数第三道次出口只有一段通过测厚仪，就要反向轧制倒数第二道次，此时测厚仪只测量了轧件部分长度的厚度。为了尽可能反映轧件的全长厚度，轧件通过测厚仪部分的长度L_3P必须大于或等于全长L_3T的1/2，当L_3P<L_3T/2，取α＝0；当L_3P≥L_3T/2，取α＝0.5。

(7)末道次轧制完成，且厚度测量结束后，进行厚度反馈计算，修正辊缝偏差自适应值G_a计算方法具体如下：

其中i为已轧制钢板的倒数顺序号，i＝0～9，刚轧制完成的i＝0，前一块i＝1，依此类推，至i＝9，也就是最多采用最近轧制的10块钢板，G_o(i)为第i块钢板的辊缝偏置值，W(i)为辊缝偏置值G_o(i)的加权系数。

加权系数W(i)计算方法具体如下：

其中Δt(i)为当前时刻与板号i轧件轧制完成时刻的时间间隔(秒)，时间间隔超过3600秒的W(i)＝0。

辊缝偏置值G_o(i)计算方法具体如下：

G_o(i)＝G_a(i+1)+T_e(i)+αT_3E(i)

其中，T_e(i)为板号i轧件末道次轧制完成时的厚度测量平均值与目标厚度值的差值，T_3E(i)为板号i轧件在倒数第三道次轧制完成时的厚度测量平均值与该道次出口处的厚度设定值的差值，G_a(i+1)为板号(i+1)轧件的辊缝偏差自适应值；轧机压靠零调后，G_a置初始值，G_a初始值通过调试确定。

(8)末道次轧制完成，进行板块间轧制力、轧制力矩、温度等自适应参数计算。

(9)轧制下一块钢板，重复步骤(2)～(8)。

本发明提供的提高中厚板轧制目标厚度精度的方法具有如下有益技术效果：

1)通过设置在轧机后的测厚仪，在倒数第三道次的出口，测量轧件的实际热态厚度，从而计算出常温下的轧件平均厚度，厚度反馈模型计算该平均厚度与倒数第三道次设定的轧件出口厚度偏差，作为辊缝附加调整量作用在终轧道次的辊缝设定上，可缩小钢板终轧厚度与设定目标厚度的偏差，克服常规的末道次厚度反馈方法不能修正当前钢板终轧厚度的缺陷；

2)在进行末道次厚度反馈计算时，将新反馈值与最近1小时内轧制的最多10块钢板的辊缝偏置值及随时间衰减的加权值相关联，使厚度控制稳定性及精度进一步提高；

3)钢板的实际轧制厚度与设定目标厚度的偏差基本控制在0.1mm以内，轧制钢板的厚度命中率大幅提高，同时也提高了钢板的长度命中率；由于钢板轧制厚度精度提高，在厚度公差范围内，钢板轧制的目标厚度可以按负公差设置，对成材率提升发挥了重要作用。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。