一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法技术

本发明专利技术提供一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，属于热轧带钢控制技术领域。该方法对炉卷轧线的生产大纲进行钢种族、成品厚度和宽度分档，确定炉卷和精轧轧机的咬钢速度、轧制速度和抛钢速度，以及连轧时的轧机的最高速度等；然后根据钢种工艺特点，设置两种轧机速度控制方法，根据生产钢种进行自动选择；采用速度设定方式一时，计算出轧机的轧制力和轧制功率，进行轧机能力校核；采用速度设定方式二时，计算出精轧末机架的穿带速度、其它机架和S1末道次穿带速度，计算出轧机的轧制力和轧制功率，进行轧机能力校核。本发明专利技术适用于热轧生产线配置为1架粗轧+1架炉卷+3机架精轧连轧，控制方法简单实用，保证生产稳定性和产品质量控制。

A rolling speed control method for continuous rolling of Steckel and finishing mill

【技术实现步骤摘要】
一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法
本专利技术涉及带钢热轧控制
，特别是指一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法。
技术介绍
炉卷轧机的精轧区主要包括1架炉卷轧机和3架精轧机，其中炉卷轧机为四辊可逆式轧机，轧机前后各有一台卷取炉和一台夹送辊。卷取炉内的温度采用计算机控制，根据生产品种和工艺的不同，温度范围950～1150℃，满足保温中间坯的要求；精轧机为四辊不可逆式轧机，炉卷轧机和精轧机之间设有液压活套。中间带坯首先由炉卷轧机入口侧卷取炉下通过，在炉卷轧机中进行第一道次轧制。带坯头部出轧机后，由出口侧的夹送辊送入卷取炉进行卷取，卷取炉的卷筒与轧机同步；当带坯进行可逆轧制时，入口侧的夹送辊将带坯送入入口侧的卷取炉进行卷取，同样入口卷取炉的卷筒与轧机同步。如此，带坯在炉卷轧机中进行1～5道次的轧制，然后送住精轧机组，此时炉卷轧机最后一道次与精轧机组F1/F2/F3形成连轧关系，最终轧制成成品厚度。炉卷轧机生产线的产品大纲主要钢种为普通钢、合金钢和不锈钢等系列，不同钢种对精轧区(炉卷和精轧机组)的终轧温度和生产稳定性等要求不同，需要采取不同的轧机速度控制方法。对炉卷轧机的速度控制方法研究主要集中在单机架炉卷轧机上，如文献(炉卷轧机轧制规程设定模型的研究，武汉科技大学硕士论文，20080330)介绍了一种四辊可逆炉卷轧机按照固定道次数，在负荷分配完成后，根据各道次最大生产率和对中板终轧温度要求，并且考虑轧件咬入的稳定性，确定每道次的轧制速度；专利200910234907.3提出一种单机架炉卷轧机降低轧件最后道次速度的控制方法，通过降低轧机末道次速度，防止炉卷轧机油膜轴承烧坏和满足某些特殊控制冷却工艺要求钢种的轧制工艺。对热连轧带钢精轧机组的速度控制方法主要有：匀速轧制(保证生产稳定性)、升速轧制(追求生产产量)、变加速轧制(终轧温度控制功能)。通常采用查表或模型计算末机架穿带速度、加速度和抛钢速度等来进行控制。如文献(带钢热连轧的模型与控制，冶金工业出版社，2002)综合介绍了热连轧精轧温降模型、终轧温度控制和精轧速度计算方法等。专利201710443910.0提出了一种热轧精轧多级穿带速度的控制方法，通过修正热轧精轧多级穿带速度的提升比例以及确定下次同类带钢温度提升修正值，来解决现有热轧精轧带钢温度控制精度低的技术问题。专利201710194635.3提出一种基于速度调节的热轧带钢终轧温度控制方法，通过精轧第一加速度、第二加速度和修正后的第三加速度、减速度值等来进行速度调节，来有效控制热轧带钢终轧温度的控制精度。上述文献提出的方法可以解决炉卷轧机单机架速度设定和优化，常规热连轧精轧机组速度控制方法，没有涉及到炉卷和精轧机组连轧的速度控制方法。本文提出一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，考虑不锈钢为主的产线中不同钢种不同的工艺特点，采用两种速度控制方式，可以同时兼顾生产稳定性和产品质量控制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，本专利技术针对的炉卷轧机生产线采用1+1+3布置型式，主要设备为1座步进式加热炉、1台高压水粗除鳞机、1架带附属立辊的四辊可逆式粗轧机、1台飞剪、1台高压水精除鳞机、2台卷取炉(炉卷轧机入出口侧各1台)、1架四辊可逆式炉卷轧机、3架四辊不可逆式精轧机、1套层流冷却装置、1台地下卷取机。产线主要生产钢种为200系不锈钢、300系不锈钢和400系不锈钢、普碳钢、低合金钢热轧钢卷。根据不锈钢和普碳钢产品的不同工艺特点，对炉卷和精轧机组的速度控制有不同的控制要求，不锈钢生产要保证生产稳定性，普碳钢要严格进行终轧温度控制，所以需要设计一种控制灵活的精轧区速度设定方法，兼顾不同钢种工艺特点和生产要求。具体的，本专利技术包括步骤如下：(1)对炉卷轧线的生产大纲按照钢种族分档为NC档，按照成品厚度分档为NH档，按照成品宽度分档为NB档；建立精轧区工艺参数表，工艺表设置为Nm档；精轧区工艺参数表包括速度设定方式、炉卷速度工艺、精轧冷却水和精轧速度工艺表等，其中，炉卷速度工艺表包括咬钢速度、轧制速度和抛钢速度等；NC设置为20，NH为15，NB为5；(2)根据炉卷轧机产品大纲及控制要求，将炉卷速度设定方式分为设定方式一和设定方式二两种：设定方式一：确保炉卷和精轧连轧的生产稳定性，对终轧温度控制没有要求，炉卷S1各道次速度在钢种和规格不同档进行固化，并且以S1轧机末道次为基准推算精轧轧机的穿带速度；设定方式二：为确保产品力学性能，对成品终轧温度要严格按照目标值控制，炉卷S1末道次和精轧连轧时的速度控制，要以精轧末机架F3出口速度为基准，进行终轧温度闭环控制，以F3出口速度为基准推算S1末道次和精轧其它机架的穿带速度；(3)从生产计划中获取生产钢种、产品规格和终轧目标温度，根据生产钢种和控制目标，系统自动选择炉卷速度的设定方式，或在HMI上对设定方式进行干预；(4)采用炉卷速度设定方式一：根据板坯规格从炉卷速度工艺表中获取不同道次的速度设定值，运行炉卷设定模型计算出轧机的轧制力和轧制功率，进行轧机能力校核，校核成功则完成速度设定计算，如果校核失败则进行速度参数优化，然后重新进行轧机能力校核；(5)采用炉卷速度设定方式二：根据终轧温度控制要求，选择机架间冷却水和穿带速度作为控制手段，根据轧制规格从工艺表中获取精轧冷却水和精轧末机架速度的基准值，然后根据炉卷末道次的入口温度、炉卷末道次和精轧各机架的入出口厚度、精轧终轧目标温度条件，迭代计算机架间冷却水开启和精轧末机架穿带速度；(6)在步骤(5)确定了精轧末机架穿带速度后，根据秒流量相等计算其它机架和S1末道次穿带速度；(7)在步骤(6)的基础上，运行炉卷设定模型，计算出轧机的轧制力和轧制功率，进行轧机能力校核，校核成功则完成速度设定计算流程，如果校核失败则进行速度参数优化，然后返回步骤(2)重新计算。所述步骤(2)中产品大纲包括不锈钢和普碳钢，在生产不锈钢时，为确保生产稳定性，炉卷道次和精轧机组速度要保持稳定，在优化工艺参数后进行固化，因此选择炉卷速度设定方式一；在生产普碳钢时，要确保产品力学性能，对成品终轧温度要严格按照目标值进行控制，因此选择炉卷速度设定方式二；两种速度设定方式能够在工艺表和HMI上进行干预。精轧区工艺参数表包括速度设定方式、炉卷速度工艺、精轧冷却水和精轧速度工艺表，Nm＝NC×NB×NH。式中，Nm为精轧区工艺参数表分档数，NC为钢种族分档数，NH为成品厚度分档数，NB为成品宽度分档数。具体的，精轧区工艺参数表中：1)精轧区速度设定方式：包括方式一和方式二，设置为NC档；2)炉卷速度工艺表：设置为Nm档，包括咬钢速度、轧制速度和抛钢速度等；3)精轧冷却水工艺表：用于方式二，设置为Nm档，包括精轧前除磷和机架间冷却水设置等；4)精轧速度工艺表：用于方式二，设置为Nm档，包括精轧末机架穿带速度基准值、运行速度和抛钢速度等；所述步骤(4)中采用炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，其特征在于：包括步骤如下：/n(1)对炉卷轧线的生产大纲按照钢种族分档为N

【技术特征摘要】
1.一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，其特征在于：包括步骤如下：
(1)对炉卷轧线的生产大纲按照钢种族分档为NC档，按照成品厚度分档为NH档，按照成品宽度分档为NB档；建立精轧区工艺参数表，工艺表设置为Nm档；精轧区工艺参数表包括速度设定方式、炉卷速度工艺、精轧冷却水和精轧速度工艺表，其中，炉卷速度工艺表包括咬钢速度、轧制速度和抛钢速度；
(2)根据炉卷轧机产品大纲及控制要求，将炉卷速度设定方式分为设定方式一和设定方式二两种：
设定方式一：确保炉卷和精轧连轧的生产稳定性，对终轧温度控制没有要求，炉卷S1各道次速度在钢种和规格不同档进行固化，并且以S1轧机末道次为基准推算精轧轧机的穿带速度；
设定方式二：为确保产品力学性能，对成品终轧温度要严格按照目标值控制，炉卷S1末道次和精轧连轧时的速度控制，要以精轧末机架F3出口速度为基准，进行终轧温度闭环控制，以F3出口速度为基准推算S1末道次和精轧其它机架的穿带速度；
(3)从生产计划中获取生产钢种、产品规格和终轧目标温度，根据生产钢种和控制目标，系统自动选择炉卷速度的设定方式，或在HMI上对设定方式进行干预；
(4)采用炉卷速度设定方式一：根据板坯规格从炉卷速度工艺表中获取不同道次的速度设定值，运行炉卷设定模型计算出轧机的轧制力和轧制功率，进行轧机能力校核，校核成功则完成速度设定计算，如果校核失败则进行速度参数优化，然后重新进行轧机能力校核；
(5)采用炉卷速度设定方式二：根据终轧温度控制要求，选择机架间冷却水和穿带速度作为控制手段，根据轧制规格从工艺表中获取精轧冷却水和精轧末机架速度的基准值，然后根据炉卷末道次的入口温度、炉卷末道次和精轧各机架的入出口厚度、精轧终轧目标温度条件，迭代计算机架间冷却水开启和精轧末机架穿带速度；
(6)在步骤(5)确定了精轧末机架穿带速度后，根据秒流量相等计算其它机架和S1末道次穿带速度；
(7)在步骤(6)的基础上，运行炉卷设定模型，计算出轧机的轧制力和轧制功率，进行轧机能力校核，校核成功则完成速度设定计算流程，如果校核失败则进行速度参数优化，然后返回步骤(2)重新计算。


2.根据权利要求1所述的炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，其特征在于：该方法应用在热轧带钢生产线配置为1架粗轧+1架炉卷+3机架精轧连轧的生产线。


3.根据权利要求1所述的炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆丰伟，韩庆，郝诗梦，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11