一种在热轧过程中粗轧板坯温度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种在热轧过程中粗轧板坯温度控制方法，该方法主要以板坯从加热炉抽出时的温度分布为起点，按板坯的移动顺序和运行时间，采用递推解析温度分布模型，求出板坯轧制运行路径上各点的温度分布；并将板坯在粗轧后测量点处的平均温度与粗轧目标温度进行比较，如果比较结果大于所设定的两者温度之差的允许值，则以粗轧最后一个道次入口温度为参考，通过摆钢对板坯进行温度控制，此外，还对模型辐射系数和水冷系数分区域进行自适应修正。该方法能快速准确地确定热轧粗轧工序板坯在各个位置的温度分布，同时根据粗轧目标温度确定板坯在中间辊道的摆钢时间，精确地控制板坯的温度。提高了粗轧工序的整体控制水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热轧钢的成型加工，更具体地指。
技术介绍
热轧生产中，温度是一个极为重要的工艺参数，准确地预报各个环节的温度变化是实现热连轧机计算机控制的重要前提，轧制温度的预报是否准确，对其整个设定计算和改善轧件的尺寸精度、板形和力学性能都具有非常重要的意义，是提高轧制稳定性的核心所在。 目前板坯温度控制和预报计算通常采用的模型有两类，一类是简化理论模型，另一类是差分模型。前一类模型是在带钢内部分布为抛物线等稳态假设下获得的简化理论模型，它具有计算速度快的优点，但计算精度较差，尤其在环境突变时更差，这种模型无法给出板坯的上下表面温度，满足不了热轧工序高要求的板坯温度控制。而后一类差分模型又有显示差分模型和隐士差分模型，显示差分模型不是绝对稳定的，隐士差分模型虽然是绝对稳定的，但是计算量大。为了实现热轧粗轧工序高精度的板坯温度控制，就需要解决好分布温度控制模型的计算稳定性与计算速度的矛盾，使得分布温度控制模型计算精度高、计算速度快、计算稳定性好。 对进入精轧入口有严格温度要求的板坯，要求板坯在粗轧出口达到一定的目标温度。这个要求是通过板坯在中间辊道摆钢来实现的，通过板坯温度模型预报出板坯到达粗轧出口温度测量点的温度，然后与工艺要求的目标温度进行比较，根据温差计算出摆钢所需要的时间，并发给电气执行。这要求准确计算出摆钢所需要的时间，它取决板坯温度模型的计算精度，而且不仅是最后的计算精度，更要求在辐射区域和辐射以外的区域模型计算具有较高的精度。传统的粗轧板坯温度计算模型关注达到粗轧测量点的最终的计算结果，没有充分利用温度测量仪表的实际测量值对中间过程的模型系数进行分区域的修正。为了解决粗轧板坯温度的计算和控制问题以及给轧制力等工艺量的计算提供准确的板坯温度，就需要解决温度分布模型的自适应学习(又称为修正，下同)问题。 可见，热轧粗轧工序板坯轧制过程中，为了提高整个设定计算的精度和使轧件温度满足精轧入口对中间板坯温度的要求，需要准确预报和控制板坯温度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以实现稳定性好、速度快和精度高的板坯温度控制。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，，该温度控制方法包括以下步骤a，首先，以板坯从加热炉抽出时的温度分布为起点，按板坯的移动顺序和运行时间，采用递推解析温度分布模型，求出板坯轧制运行路径上各点的温度分布； b，然后，将板坯在粗轧后测量点处由步骤a所求得的平均温度与粗轧目标温度进行比较，如果比较结果大于所设定的两者温度之差的允许值，则以粗轧最后一个道次入口温度为参考，进行摆钢，对板坯进行辐射降温，如果比较结果小于所设定温度允许值，则对板坯进行正常轧制；c，再将板坯在测量点的板坯上表面温度实测值与采用递推解析温度分布模型在该处求得的板坯上表面温度进行比较，当两者出现偏差时，对模型辐射系数和水冷系数分区域进行自适应修正，直至偏差达到最小并将修正的结果用到相同规格的后续板坯上。 所述的步骤a)中，所述的热轧粗轧板坯递推解析温度分布模型主要是指根据边界条件确定板坯在粗轧轧制过程中的上表面温度、下表面温度、平均温度。 所述的上表面温度、下表面温度、平均温度表达式分别为，θ(H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)+Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θ(-H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)-Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θm(t)＝A0(t)，且上面各式的模型系数通过下式递推获得， A0(t)A1(t)A2(t)A3(t)A4(t)B1(t)B2(t)B3(t)B4(t)=1000000000m1(t)000000000m2(t)000000000m3(t)000000000m4(t)000000000m1*(t)000000000m2*(t)000000000m3*(t)000000000m4*(t)A0(0)A1(0)A2(0)A3(0)A4(0)B1(0)B2(0)B3(0)B4(0)]]>+a2·(φS+φI)·t/(λ·H)p1·K·(1-m1(t))p2·K·(1-m2(t))p3·K·(1-m3(t))p4·K·(1-m4(t))q1·R·(1-m1*(t))q2·R·(1-m2*(t))q3·R·(1-m3*(t))q4·R·(1-m4*(t))]]>式中，λ为板坯热传导率，ρ为板坯比重，cp为板坯比热，三者是被加热板坯的物理参数，实际中是给定的，Ai(0)，Bi(0)是模型计算的初始参数，最初的值由加热炉模型提供，后续的参数递推获得，a2=λρ·cp,]]>为板坯热扩散系数，mi(t)=exp{-4·i2·a2·π2·tH2}]]>(i＝1～4)，mj*(t)=exp{-(2j-1)2·a2·π2·tH2}]]>(j＝1～4)，t为计算步长，H为板坯厚度，K=(φS+φI)·H2·λ,R=(φS-φI)·H4·λ]]>φS，φI是板坯上下表面的热流，由边界条件确定。 所述的步骤b中，在进行摆钢时，摆钢条件是Δθ＞Tconst，其中Tconst是工艺规定的常数，Δθ＝θm-θt arg et，θm是模型计算的板坯平均温度，θt arg et是工艺给定的目标温度；摆钢时间为Δt＝(Δθ-Tconst/2)*ηt，ηt=ΔtaΔθout]]>Δta为最后一道次前板坯辐射时间摄动量，Δθout是板坯在粗轧出口温度测量位置，板坯平均温度相对于Δta的变化量。 所述的步骤c中，在对递推解析温度分布模型参数修正时，主要是利用板坯在粗轧机架间和粗轧后测量点的板坯上表面温度测量值分别与板坯温度递推解析分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在热轧过程中粗轧板坯温度控制方法，其特征在于，该温度控制方法包括以下步骤：ａ，首先，以板坯从加热炉抽出时的温度分布为起点，按板坯的移动顺序和运行时间，采用递推解析温度分布模型，求出板坯轧制运行路径上各点的温度分布 ；ｂ，然后，将板坯在粗轧后测量点处由步骤ａ所求得的平均温度与粗轧目标温度进行比较，如果比较结果大于所设定的两者温度之差的允许值，则以粗轧最后一个道次入口温度为参考，进行摆钢，对板坯进行辐射降温，如果比较结果小于所设定温度允许值，则对 板坯进行正常轧制；ｃ，再将板坯在测量点的板坯上表面温度实测值与采用递推解析温度分布模型在该处求得的板坯上表面温度进行比较，当两者出现偏差时，对模型辐射系数和水冷系数分区域进行自适应修正，直至偏差达到最小并将修正的结果用到相同规格的后 续板坯上。

【技术特征摘要】
1.一种在热轧过程中粗轧板坯温度控制方法，其特征在于，该温度控制方法包括以下步骤a，首先，以板坯从加热炉抽出时的温度分布为起点，按板坯的移动顺序和运行时间，采用递推解析温度分布模型，求出板坯轧制运行路径上各点的温度分布；b，然后，将板坯在粗轧后测量点处由步骤a所求得的平均温度与粗轧目标温度进行比较，如果比较结果大于所设定的两者温度之差的允许值，则以粗轧最后一个道次入口温度为参考，进行摆钢，对板坯进行辐射降温，如果比较结果小于所设定温度允许值，则对板坯进行正常轧制；c，再将板坯在测量点的板坯上表面温度实测值与采用递推解析温度分布模型在该处求得的板坯上表面温度进行比较，当两者出现偏差时，对模型辐射系数和水冷系数分区域进行自适应修正，直至偏差达到最小并将修正的结果用到相同规格的后续板坯上。2.如权利要求1所述的在热轧过程中粗轧板坯温度控制方法，其特征在于，所述的步骤a)中，所述的热轧粗轧板坯递推解析温度分布模型主要是指根据边界条件确定板坯在粗轧轧制过程中的上表面温度、下表面温度、平均温度。3.如权利要求2所述的在热轧过程中粗轧板坯温度控制方法，其特征在于，所述的上表面温度、下表面温度、平均温度表达式分别为，θ(H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)+Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θ(-H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)-Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θm(t)＝A0(t)，且上面各式的模型系数通过下式递推获得，A0(t)A1(t)A2(t)A3(t)A4(t)B1(t)B2(t)B3(t)B4(t)=1000000000m1(t)000000000m2(t)000000000m3(t)000000000m4(t)000000000m1*(t)000000000m2*(t)000000000m3*(t)000000000m4*(t)A0(0)A1(0)A2(0)A3(0)A4(0)B1(0)B2(0)B3(0)B4(0)]]>+a2·(φS+φI)·t/(λ·H)p1·K·(1-m1(t))p2·K·(1-m2(t))p3·K·(1-m3(t))p4·K·(1-m4(t))q1·R·(1-m1*(t))q2·R·(1-m2*(t))q3·R·(1-m3*(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕立华，张健民，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]