本发明专利技术涉及一种板带轧制过程的板形测量和控制方法，应用实测板带轧制过程板凸度遗传系数η，和反映轧件特性的刚度系数ｑ，计算出板带轧机板形刚度系数ｍ，ｍ＝ｑ（１－ｎ）／ｎ，从而获得板带轧制过程的板形测量和控制模型，针对带有板形控制装置的板带轧机Δε↓［ｉ］＝０和没有板形控制装置的板带轧机Δε↓［ｉ］≠０，分别建立成品板凸度Ｃ↓［ｈｎ］综合计算模型和以板厚分配控制板形的增量形式的综合计算模型。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。板形包括板的截面形状(以板凸度为特征量)和板平直度。板凸度一般用中心厚度与距边部25毫米处的板厚度差来表示；平直度有两种表示方法，一种为翘曲度，用波峰与波长比表示，另一种用沿板宽向的延伸率差表示，本专利技术用后一种，其符号为Δε。板带包括钢板带、铜板带、铝板带及非金属板带材，为叙述方便，以钢板带为代表。由于用户对板带截面形状和平直度要求越来越严格，而生产厂为提高成材率，也希望板凸度值减小，但也有些产品要求一定的板凸度值。因此，如何实现板凸度和板平直度的自由控制成为轧制技术的核心问题。三十多年来，在板形控制理论和装备方面有很大发展。在理论方面，主要有弹性基础梁、弹簧梁、有限元等方法求出了钢板截面形状及压力分布等。在装备方面，首先是弯辊机构控制板形，六十年代出现了阶梯形支持辊，消除了工作辊与支持辊之间的有害接触，提高了弯辊效果；日本日立公司专利技术了HC六辊轧机、德国SMS公司专利技术了连续改变轧辊凸度的CVC轧辊；日本三菱重工专利技术了双辊交叉的PC轧机等。这些装置为自由控制板形提供了强有力的手段。新装备的研制与钢铁生产厂密切合作，最有代表性的是日本新日铁，为此作出了重要贡献，解决了PC、HC等轧机实际应用中的工艺技术问题；为更有效地发挥这些新设备的效果，实现板形自由控制，建立了板形控制模型，其数学表达式为Chi=(1-η)Ci+ηihiHiCHiF---(1)]]>CHiF=Chi-1-Hi-1Δϵi-1---(2)]]>Δϵi=ξ(Chihi-CHiFHi)---(3)]]>式中Ch-钢板凸度值； -入口矢量板凸度值；C-机械钢板凸度值，或称均匀截荷板凸度值；h-出口板厚度值；H-入口板厚度值；η-遗传系数，或称传递系数，表示将入口板凸度CH传送给出口板凸度Ch的比值，即 (1-η)-压形比，表示机械凸度的效率系数；ξ-板形干扰系数，反映板凸度比率变化量与板平直度的关系；Δε-钢板沿宽向延伸率差，代表钢板平直度值；i-机架或道次序号。以上公式反映了板凸度、平直度以及板厚之间的规律。但是在实用上η的正确取值比较困难。其原因一则η是板宽和板厚的二元函数；二则是η包括了轧件和轧机的双重信息。另外，在实际应用时，如何正确地确定机械板凸度值中的轧辊磨损和热凸度也比较困难，如果能在线实时估计轧辊磨损和热凸度值，是很必要的。本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，给出一种，将遗传系数η分解成反映轧件特性的轧件刚度系数q和反映轧机特性的轧机板形刚度系数m两部分；利用轧件刚度系数q容易计算，由q和实测η计算出m的方法；由q和m，得出板带轧制过程的板凸度测量和控制模型。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。为将(1)式中的η分离，利用遗传系数η和压形比系数(1-η)之和等于1的特点，定义两式mm+q=1-η---(4)]]>qm+q=η---(5)]]>(4)、(5)式满足(1)式特征，将(4)、(5)式代入(1)式得出Chi=mqi+mCi+qiqi+m·hiHiCHiF---(5)]]>将(2)分别代入(6)和(3)式得到Chi=qiqi+m·hiHiChi=1-qiqi+m·hi2HiΔϵi-1+mqi+mCi---(7)]]>Δϵi=ξ(Chihi-Chi-1hi-1+Δϵi-1)---(8)]]>(7)、(8)两式即为本专利技术板带轧制过程的板形测量和控制模型。轧件刚度系数qi由实测i道次(或机架)轧制压力P、钢板宽度值B、压下量Δh、压下率r等按下式计算qi=PiBΔhiRi′·ri---(9)]]>式中r-压下率；P-轧制压力；B-钢板宽度值；Δh-压下量；R′-轧辊压扁半径；i-机架或道次序号。qi也可以用预设定规程值计算。只要事先实验得出遗传系数η，就可以由(4)或(5)式变换出(10)式，计算出轧机板形刚度系数m。m=q(1-η)η---(10)]]>m是轧机的固有参数。因此本专利技术所涉及的，应用实测板带轧制过程板凸度遗传系数η，和反映轧件特性的刚度系数q，计算出板带轧机板形刚度系数m，从而获得板带轧制过程的板形测量和控制模型，板带轧机板形刚度系数m如式(10)所示，q由实测单位轧制压力比压下率得到，如(9)式所示。板带轧制过程的板形测量和控制模型的数学表达式如(7)式和(8)式所示。将上述板带轧制过程的板形控制模型和轧机板形刚度系数m应用在连轧机上时，针对两类装备水平，一类是有完备的机械板凸度控制装置的轧机(如CVC.PC、HC、强力弯辊等)；另一类是无改变轧辊凸度装备的轧机。第一类轧机可实现板形自由控制；第二类轧机可采用板形最佳的优化轧制规程。在具有完备的板形控制装置的板带轧机上，可实现Δεi＝0，只用(7)式就可以完整地描述板形控制规律。应用(7)式逐道推算，可直接得到成品板凸度 的综合计算模型，其数学表达式为Chn=Πi=n1qiΠi=n1(qi+m)·hnH1Cho+Σj=2nΠi=njqiΠi=nj-1(qi+m)·mhnHjCj-1+mqn+mCn---(11)]]>式中n-连轧机架数；j-机架或道次序号； -入口板坯凸度值； -成品板凸度值。(11)式表明，入口板坯凸度值 和各机架机械板凸度Ci均影响成品板凸度值 其影响规律是递减的，离成品机架越远影响越小。该式可用于连轧板带凸度系统的分析，解析表达式代替了复杂的计算机模拟计算，给出了十分清晰的物理意义。更重要的用途是实现轧辊磨损和热凸度的在线估计，实现板凸度自适应控制和板凸度监控。在没有改变轧辊凸度装备的轧机上，应用该专利技术可计算板形最佳的优化轧制规程。以(7)、(8)式描述的板形控制模型与综合等储备优化规程设定计算方法相结合，可以得到板形最佳优化轧制规程。此时Δεi≠0，得到以板厚分配控制板形的增量形式的综合计算方法，其数学表达式为 矩阵中系数α1=qi(qi+m)hi-1·(2hiΔϵi-1-Chi-1)+mAm+qi·Qi]]>α2=ξihi2]]>以上各式中A-轧制力引起轧辊变形的机械板凸度值；P-轧制力；K-轧件的变形抗力；M-轧机的纵向刚度；Qi-轧件塑性系数， S-辊缝值。当在各种可逆式轧机或连轧机上应用上述板形控制模型时，轧机板形刚度系数m是轧机的固有特征参数，它只受钢板宽度的影响本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种板带轧制过程的板形测量和控制方法，应用实测板带轧制过程板凸度遗传系数η和反映轧件特性的刚度系数ｑ，计算出板带轧机板形刚度系数ｍ，从而获得板带轧制过程的板形测量和控制模型，其特征在于板带轧机板形刚度系数ｍ＝ｑ（１－η）／η，其中ｑ由实测单位轧制压力比压下率得到，板带轧制过程的板形测量和控制模型的数学表达式为：Ｃ↓［ｈ↓［ｉ］］＝ｑ↓［ｉ］／ｑ↓［ｉ］＋ｍ.ｈ↓［ｉ］／Ｈ↓［ｉ］Ｃ↓［ｈ↓［ｉ－１］］－ｑ↓［ｉ］／ｑ↓［ｉ］＋ｍ.ｈ↓［ｉ］↑［２］／Ｈ↓［ｉ］Δε↓［ｉ－ １］＋ｍ／ｑ↓［ｉ］＋ｍＣ↓［ｉ］Δε↓［ｉ］＝ξ［Ｃ↓［ｈ↓［ｉ］］／ｈ↓［ｉ］－Ｃ↓［ｈ↓［ｉ－１］］／ｈ↓［ｉ－１］＋Δε↓［ｉ－１］］式中：Ｃ↓［ｈ］－钢板凸度值；Ｃ－机械钢板凸度值；ｈ－出口板厚度值；Ｈ－入口板 厚度值；ｑ－反映轧件特性的刚度系数；ｍ－轧机板形刚度系数；η－板凸度遗传系数，表示将入口比例凸度传送或遗传给出口钢板；（１－η）－压形比，表示机械板凸度的效率系数；ξ－板形干扰系数，反映板凸度比率变化量与板平直度的关系； Δε－钢板沿宽向延伸率差，代表钢板平直度；ｉ－机架或道次序号。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张进之，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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