(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010632786.4
(22)申请日 2020.07.01
(71)申请人 武汉钢铁有限公司
地址 430083 湖北省武汉市青山区厂前2号
门股份公司机关
(72)发明人 王靓 张庭 郑小强 刘念 熊飞
高云
(74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限
公司 42104
代理人 胡镇西 舒景景
(51)Int.Cl.
B21B 37/28(2006.01)
B21B 37/30(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种提高热轧带钢平直度控
制精度的方法，在平直度动态控制过程中按如下
算法计算平直度反馈值：1)从平直度检测仪的全
温度影响系数；3)计算经温度校正后的平直度
值；4)将带钢沿宽度分为左边部、中部和右边部
各部分平直度加权值；6)根据各部分平直度加权
值计算平直度反馈值。本发明通过对边部和中部
分别进行计算，并引入温度影响系数对平直度测
量值进行校正，提高了热轧带钢平直度控制精
度，
改善了热轧带钢出口的板形不良情况。权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 111672910 A 2020.09.18
C N 111672910
A
1.一种提高热轧带钢平直度控制精度的方法，包括带钢出精轧机后板形的平直度动态控制过程；其特征在于：
所述平直度动态控制过程根据平直度检测仪检测出的实际平直度值，采用如下算法计算平直度反馈值：
1)平直度检测仪的测量通道总数量为p，选择其中的n个测量通道，用于计算平直度反馈值；n为6～p之间的整数，n个通道对应测量点左右对称分布；
2)按下式计算各选择通道对应测量点处的温度影响系数：
βi＝FT ave/FT i，
其中，βi为第i个通道对应测量点的温度影响系数，FT i为第i个通道对应测量点的温度测量值，i为不大于n的非零整数，FT ave为n个测量点的温度测量值的平均值；
3)按下式计算各测量点经温度校正后的平直度值：
其中，FLAT i为第i个通道测得的实际平直度值，AFLAT i为该通道对应的平直度校正值；
4)将带钢沿宽度分为左边部、中部和右边部三个部分；其中，左边部和右边部各分布有m个测量点，左边部对应测量点序号i＝1～m，右边部对应测量点序号i＝(n-m+1)～n；中部分布有k个测量点，对应测量点序号i＝((n-k)/2+1)～((n-k)/2+k)；2m+k＝n，m、k均为不小于2的正整数；
5)计算各部分平直度加权值：
5.1)为左边部的m个测量点赋予m个权重值a i，i取1～m的整数，a i为n个测量点中序号为i的测量点的权重值，左边部m个测量点的权重值之和为1；则左边部平直度加权值FLAT s1的计算式为：
5.2)为右边部的m个测量点赋予m个权重值c i，i取1～m的整数，c i为n个测量点中序号为(n-i+1)的测量点的权重值，右边部m个测量点的权重值之和为1；则右边部平直度加权值FLAT s2的计算式为：
5.3)为中部的k个测量点赋予k个权重值b i，i取1～k的整数，b i为n个测量点中序号为(n-k)/2+i的测量点的权重值，中部k个测量点的权重值之和为1；则中部平直度加权值FLAT mid的计算式为：
6)计算平直度反馈值FLAT tol，其计算式为：
FLAT tol＝(FLAT s1+FLAT s2)/2-FLAT mid。
2.根据权利要求1所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：所述步骤1)中，从总数为p的测量通道中选择n个测量通道的方法为等间距取点，即每间隔若干个测量通道选择一个测量通道。
3.根据权利要求1所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：所述步骤1)中，从总数为p
的测量通道中选择n个测量通道的方法为变间距取点，在中部越靠近正中取点越密集，而在两边部越靠近外侧取点越密集。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：所述步骤
5.1)中，左边部测量点的权重值越靠近左侧边缘取值越大，即a1>a2>…>a m；所述步骤5.2)中，右边部测量点的权重值越靠近右侧边缘取值越大，即c1>c2>…>c m。
5.根据权利要求4所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：a1到a m按等差数列依次递减，c1到c m按等差数列依次递减。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：
所述步骤5.2)中，右边部的m个测量点的权重值分别取左边部与其对称的测量点的权重值，即c i＝a i，代入右边部平直度加权值FLAT s2的计算式中得到：
7.根据权利要求1～3中任一项所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：所述步骤5.3)
中，中部测量点的权重值越靠近正中取值越大，即：当k为偶数时，设k＝2L，则b1<b2<…<b L，b L＝b L+1，b L+1>b L+2>…>b2L；当k为奇数时，设k＝2L-1，则b1<b2<…<b L，b L>
b L+1>b L+2>…>b2L-1。
8.根据权利要求7所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：当k为偶数时，b1到b L按等差数列依次递增，b L+1～b2L按等差数列依次递减；当k为奇数时，b1到b L按等差数列依次递增，b L～b2L-1按等差数列依次递减。
9.根据权利要求7所述的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，其特征在于：所述步骤5.3)中，中部的k个测量点中，对称的测量点取相同的权重值，即b i＝b k-i+1。
提高热轧带钢平直度控制精度的方法
技术领域
[0001]本发明涉及热轧带钢板形控制技术，特别是指一种提高热轧带钢平直度控制精度的方法。
背景技术
[0002]热轧带钢平直度是带钢产品的一项重要的质量衡量标准。平直度主要研究的问题是轧制后板带材的波浪度、弯曲度和横向厚差，理想的平直度应是轧制后板带材的断面形状呈矩形，板带材的平直度也用I单位来度量。
[0003]高精度控制热轧带钢平直度是一种通过用提高热轧带钢平直度控制精度，对带钢内部分布不均匀的残余应力进行过程控制补偿，以抵消带钢轧制过程中因各种原因所产生的浪形问题，提高板形质量。板形是热轧带钢产品的重要质量指标。板形不良指的是，在生产过程中，带钢由于其内部残余应力的分布不均匀而导致的波浪或瓢曲。造成板形不良的原因包括沿带钢宽度、长度或厚度方向不均匀的塑性变形、相变或温度分布等。即，不均匀的温度、应力及相变变化，都会对带钢板形质量产生较大的影响。带钢的板形缺陷既影响下游用户的加工使用，又影响热轧生产，即容易造成轧制不稳定、废钢等。
[0004]因而，板形控制目标的确定需要参考两方面的要求，一是满足下游工序的要求，二是机架间穿带稳定性的要求。不论是冷轧材，还是商品材，均对热轧材的凸度、楔形等板形质量有要求。其中，对热轧材的浪形，即平直度、不对称度等板形质量的要求则更高。热轧带钢板形问题由于影响因素众多、涉及关系复杂，一直是热轧带钢板形过程控制的重点和难点。随着用户对热轧带钢板形质量要求的不断提高，浪形问题显得日益突出，成为许多热轧厂生产控制的难点和焦点问题。而在轧制过程中，通过用提高热轧带钢平直度控制精度，来改善热轧带钢出口板形不良的控制方法，无需额外增加设备装置，结合带钢性能和生产成本等因素综合考虑，具有明显的低成本、高收效等优势。
[0005]如图1所示，现有的控制热轧带钢平直度的方法均包括带钢在精轧穿带时板形的平直度头部设定和带钢出精轧机后板形的平直度动态控制两个部分。第一部分为带钢在精轧穿带时板形的平直度头部设定，即通过计算机模型对一组输入的工艺参数进行计算得出一组适合的弯辊力，使得带钢出口能达到要求的平直度目标。第二部分为带钢出精轧机后板形的平直度动态控制，即对平直度检测仪检测出的实际平直度值进行计算后，再将计算值与目标平直度值做差，将平直度差值反馈给计算机模型，再计算出一组弯辊力的补偿值，从而对弯辊进行调整，使得出口实际平直度能被控制在平直度目标值的公差范围内。[0006]在这两部分的过程控制中，均涉及到平直度反馈值，即对一组平直度实际测量值赋予科学计算得出来的反馈值。平直度检测仪是在带钢宽度方向设置有多个通道(IMS公司的平直度检测仪设置有60个通道)进行测量，得出多个平直度测量值。平直度检测仪测量出来的平直度实际测量值，并不能直接用于计算机模型的反馈运算，必须对这一系列值赋予科学的算法，才能反馈给计算机模型使用。平直度反馈值，用于描述宽度方向带钢的浪形情况，其准确度不仅直接影响到第一部分控制中对下一块带钢头部板形设定时的自学习系
数，还会影响到第二部分控制中板形动态控制的精度。
[0007]在现有带钢过程控制中，普遍采用的平直度反馈值的计算方法有三种。第一种，将带钢宽度方向的一组平直度测量值取平均值，作为最终的平直度反馈值。第二种，用微中浪轧制时，将带钢中间一部分测量值，进行运算作为平直度反馈值。第三种，选取两边对称各一个点和中间一个点，共三个点的值，
进行运算作为平直度反馈值。
[0008]然而，这三种算法都存在着明显的不足，它们均不能精确的反映出带钢宽度方向的实际浪形情况。因为，计算机过程控制是通过调节弯辊力来实现调节带钢平直度的。在弯辊力变化的过程中，弯辊对带钢中部平直度的影响和其对带钢边部平直度的影响是成反比的。当中部压力变大时，边部压力会相对变小。同理，在中部压力变小时，边部压力会变大。[0009]前两种算法并没有考虑到弯辊力的作用对带钢中部和边部的影响是相反的，如果将其用于实际控制中，就很可能产生相反的效果。第三种算法虽然考虑了弯辊力对于带钢边部和中部影响，但是，仅用三个点来描述整个断面的平直度，必然导致控制精度太低的问题。因为带钢宽度方向温度都是不同的，在实际轧制过程中，还可能因为其他因素(带钢表面带水带杂质)影响局部的测量真实性。
[0010]第三种算法，虽然考虑了弯辊力对于带钢边部和中部影响，但是，带钢宽度方向温度都是不同，在实际轧制过程中，还可能因为其他因素(带钢表面带水带杂质)影响局部的测量真实性。仅用三个点来描述整个断面的平直度，必然导致控制精度太低的问题。由此可见，现有三种算法得出的平直度反馈值，均不能精确的反映出带钢宽度方向的实际浪形情况，若直接将其作为反馈值，用于带钢轧制的过程控制中，并不能很好地发挥补偿作用，会降低平直度过程控制的实际效果。
发明内容
[0011]本发明的目的在于提供一种提高热轧带钢平直度控制精度的方法，能够综合反映出带钢宽度方向实际浪形情况，改善热轧带钢出口的板形不良。
[0012]为实现上述目的，本发明所提供的提高热轧带钢平直度控制精度的方法，包括带钢出精轧机后板形的平直度动态控制过程，该过程根据平直度检测仪检测出的实际平直度值，采用如下算法计算出平直度反馈值：
[0013]1)平直度检测仪的测量通道总数量为p，选择其中的n个测量通道，用于计算平直度反馈值；n为6～p之间(含边界)的整数，n个通道对应测量点左右对称分布；
[0014]2)按下式计算各选择通道对应测量点处的温度影响系数：
[0015]βi＝FT ave/FT i，
[0016]
[0017]其中，βi为第i个通道对应测量点的温度影响系数，FT i为第i个通道对应测量点的温度测量值，i为
不大于n的非零整数，FT ave为n个测量点的温度测量值的平均值；[0018]3)按下式计算各测量点经温度校正后的平直度值(即平直度校正值)：
[0019]
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