一种热轧可逆道次轧制温降控制方法技术

一种热轧可逆道次轧制温降控制方法，属自控领域。包括第一块带钢位置检测；第一块带钢尾部位置控制；第一块带钢尾部剩余时间控制；带钢间隙位置控制；第二块带钢当前进钢点判断；对后续带钢的运行位置和进钢点进行连续的计算、监测和控制。其采用前、后带钢间隙控制及动态减速控制技术，合理控制后一块带钢在辊道上运行速度，改善热轧带钢在粗轧区域的最佳跟踪控制效果，提高带钢轧制产量，减少因中间坯在运行路径上停留、等待所造成的温度损失，避免或减少因带钢与辊道静止接触的部位温度过低引起最终成品带钢长度方向温度波动、厚度尖峰等质量问题。可广泛用于热轧可逆道次轧制的生产过程控制领域。

A temperature drop control method for reversible pass hot rolling

【技术实现步骤摘要】
一种热轧可逆道次轧制温降控制方法
本专利技术属于自动控制领域，尤其涉及一种用于可逆道次轧制温降的控制方法。
技术介绍
在热连轧厂的温度控制中，涉及轧线温降控制的关键在于可逆道次的温降控制，即要求在最短的轧制时间内使生产发挥最大功效，最终能够对热轧带钢的温降进行有效控制同时，实现效率最大、消耗最低的高效生产。其中关键环节就是轧制线的小时产量，而表达具体的参数就是轧制间隙控制，但前提是保证带钢在轧线上不发生前后带钢的情况，以保证跟踪的准确和设定的正常。由于在热连轧产线上带钢的跟踪需经过：加热炉、粗轧、精轧和卷取等几大区域。为保证带钢在轧线区域不发生头尾相追、跟踪出错的情况下，必须以一定的轧制间隙进行控制，从轧线的源头加热炉的抽钢间隙进行控制，当前后两块带钢满足一定的间隙时间分别进行轧制时，就能保证其不发生头尾相追、跟踪出错的情况。为了防止前后两块带钢出现在轧线的同一个跟踪区域内而导致跟踪混乱甚至于发生碰撞的风险，目前的跟踪控制逻辑中，根据轧线跟踪区域设置了严格的准入条件。如图1中所示，带钢的运行方向在图中是自右向左的，在带钢的运行方向上分别设置有三个光电检测装置(简称光电管)，分别是第一至第三光电检测装置(图中以标号HMD3001至HMD3003来表示)，则在带钢的运行路线上，这三个光电检测装置构成了三个跟踪区域。其中，第一跟踪区域(简称跟踪区1)为图中第一光电管HMD3001所在位置之前的区域，即图中标注C10(出炉辊道)的区域；第二跟踪区域(简称跟踪区2)为图中第一光电管HMD3001至第二光电管HMD3002之间的区域，即图中标注HSBtable(除鳞辊道)的区域；第三跟踪区域(简称跟踪区3)为图中第二光电管HMD3002至第三光电管HMD3003之间的跟踪区域，即图中标注SSPtable(大侧压辊道)的区域。图中所示的第一块带钢(亦称当前带钢或前一块带钢，图中以带钢A表示)已经通过了第一至二跟踪区域，其尾部正处于第三跟踪区域中；第二块带钢(亦称后一块带钢，图中以带钢B表示)的头部刚刚进入第一跟踪区域中，尚未到达第一光电管的检测位置。根据工艺要求，当前带钢A的尾部处在第二光电管HMD3002和第三光电管HMD3003之间运行时，即第三跟踪区域有钢时，后一块带钢B不能进入第二跟踪区域。只有等当前带钢A完全离开第三跟踪区域之后，后一块带钢B才能进入第二跟踪区域。在实际生产控制过程中发现，上述控制模式存在的主要问题是：当第三跟踪区域中有钢(即当前带钢A之尾部仍未离开第三光电管HMD3003的位置)的情况下，带钢B不能进入第二跟踪区，尤其是当第三跟踪区域的长度小于第二跟踪区域的长度时；否则就会造成如下后果：1)前、后两块带钢之间的节奏间隙时间偏长，后续带钢等待时间的浪费，影响小时产量和能源消耗；2)后一块带钢B到达第一光电管HMD3001后，需要在辊道上停留等待，造成带钢与辊道静止接触的部位温度过低，引起最终成品带钢长度方向温度波动、厚度尖峰等质量问题。授权公告日为2005年2月16日，授权公告号为CN1189256C的中国专利技术专利中，公开了一种“中薄板坯连铸连轧板卷的生产方法”。该专利采用的技术方案以连铸机铸坯拉速低和合理坯料断面，连铸与加热炉布局紧凑、铸坯输出辊道与加热炉入炉辊道一机双用，使铸坯入炉温度达到900℃以上，采用双炉加热小交叉装、出钢方法，铸机与步进式加热炉间的缓冲余地大，二辊可逆粗轧机3道次、四辊可逆轧机1道次，粗轧区总轧制时间减少30秒，减小中间坯温降50℃，采用中间坯热卷取箱工艺，减少头尾温差，提高中间坯除鳞效果，精轧机组采用弯辊、串辊、控冷、自动控制板厚等措施，提高板卷质量，实现节能、降低成本、稳定产品质量，本专利技术适于碳素钢、低合金钢的中薄板坯连铸连轧板卷带钢的生产，特别适合于薄板的生产。但是其未涉及到轧制过程中的带钢跟踪控制及动态减速度控制为题。在授权公告日为2008年2月20日，授权专利号为“CN200410021144.1”的中国专利技术专利中，公开了一种“热轧生产线粗轧区两架粗轧机的平行轧制方法”，其采用计算机程序控制，使以3道次+3道次方式轧制的粗轧机R1和R2按R1正向要求程序和R2反向要求程序同时进行正、反向轧制。当R1和R2同为第一道次或第三道次时，R2轧制优先，R1和R2同为第二道次时，R1轧制优先。该技术方案对R1和R2的轧制时序进行了有效的控制，克服了原有轧制方式所存在的问题，比原有轧制方法节省了时间，原来轧2块板坯的时间现在可以轧出3块板坯。该方法不仅提高了产量，还节省了能源，减少了中间坯的温度损失，而且减小了板坯的头尾温差，提高了带钢的质量。但其主要是通过粗轧区域的轧制道次改进，以提高轧制效率，而未涉及到粗轧区带钢跟踪控制及动态减速度控制的问题，无法实现轧制中的温降控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种热轧可逆道次轧制温降控制方法。其结合热轧粗轧区域动态跟踪控制，对涉及的前、后带钢的影像进行跟踪，采用前、后带钢间隙控制及动态减速控制技术，通过检测、计算和预测前、后两卷带钢的头尾在不同跟踪区域的运行时间，来对后一块带钢是否能按正常速度“进钢”进行判断，并通对其实施动态减速度控制，起到合理控制后一块带钢在辊道上运行速度的功能，藉此来改善热轧带钢在粗轧区域的最佳跟踪控制效果，能够在避免带钢影响跟踪出错的情况下，提高带钢的轧制节奏。本专利技术的技术方案是：提供一种热轧可逆道次轧制温降控制方法，其特征是：根据带钢在热连轧机组中的运行模式，沿带钢的运行方向，在带钢运行的辊道上依次设置三个光电检测装置，在带钢的运行路线上依次形成三个带钢运行位置的跟踪区域；其中，第一光电检测装置之前的区域为第一跟踪区域，第一至第二光电检测装置之间的区域为第二跟踪区域，第二至第三光电检测装置之间的区域为第三跟踪区域；所述的热轧可逆道次轧制温降控制方法、至少包括下列步骤：1)加热抽钢：采用连续式的抽钢方式，即前一块带钢抽出后，按照生产工艺要求的规则，抽出后一块带钢；2)带钢运行至炉前辊道：按照热连轧机组连续式的抽钢方式，第一块带钢运行至炉前辊道；3)第一块带钢位置控制：计算、监测第一块带钢头部到达第二光电管运行的时间；4)第一块带钢尾部位置控制：计算、监测第一块带钢的尾部在第三跟踪区域运行的时间；5)第一块带钢尾部剩余时间控制：计算第一块带钢尾部在当前第三跟踪区域的剩余时间；6)带钢间隙位置控制：计算、监测第二块带钢头部在第二跟踪区域运行的时间，比较第一块带钢尾部与第二块带钢头部之间的位置差，得到第一块带钢尾部与第二块带钢头部之间的带钢间隙位置；7)第二块带钢当前进钢点的判断：若预计第二块带钢的头部按照原设定速度到达第二光电管之前的时间，大于第一块带钢尾部离开第三光电管的时间，则第二块带钢按照原设定速度继续向前运行；若第二块带钢按照原设定速度，经过第一光电管到达第二光电管位置的时候，第一块带钢的尾部尚未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热轧可逆道次轧制温降控制方法，其特征是：/n根据带钢在热连轧机组中的运行模式，沿带钢的运行方向，在带钢运行的辊道上依次设置三个光电检测装置，在带钢的运行路线上依次形成三个带钢运行位置的跟踪区域；其中，第一光电检测装置之前的区域为第一跟踪区域，第一至第二光电检测装置之间的区域为第二跟踪区域，第二至第三光电检测装置之间的区域为第三跟踪区域；/n所述的热轧可逆道次轧制温降控制方法、至少包括下列步骤：/n1)加热抽钢：/n采用连续式的抽钢方式，即前一块带钢抽出后，按照生产工艺要求的规则，抽出后一块带钢；/n2)带钢运行至炉前辊道：/n按照热连轧机组连续式的抽钢方式，第一块带钢运行至炉前辊道；/n3)第一块带钢位置控制：/n计算、监测第一块带钢头部到达第二光电管运行的时间；/n4)第一块带钢尾部位置控制：/n计算、监测第一块带钢的尾部在第三跟踪区域运行的时间；/n5)第一块带钢尾部剩余时间控制：/n计算第一块带钢尾部在当前第三跟踪区域的剩余时间；/n6)带钢间隙位置控制：/n计算、监测第二块带钢头部在第二跟踪区域运行的时间，比较第一块带钢尾部与第二块带钢头部之间的位置差，得到第一块带钢尾部与第二块带钢头部之间的带钢间隙位置；/n7)第二块带钢当前进钢点的判断：/n若预计第二块带钢的头部按照原设定速度到达第二光电管之前的时间，大于第一块带钢尾部离开第三光电管的时间，则第二块带钢按照原设定速度继续向前运行；/n若第二块带钢按照原设定速度，经过第一光电管到达第二光电管位置的时候，第一块带钢的尾部尚未完全离开第三光电管所在的位置，则允许第二块带钢进入第二跟踪区域并对第二块带钢的运行控制选择动态降速运行，以避免第二块带钢在辊道上的静止等待和两块带钢同时出现在第三跟踪区域；/n8)重复上述步骤，对后续带钢的运行位置和进钢点进行连续的计算、监测和控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种热轧可逆道次轧制温降控制方法，其特征是：
根据带钢在热连轧机组中的运行模式，沿带钢的运行方向，在带钢运行的辊道上依次设置三个光电检测装置，在带钢的运行路线上依次形成三个带钢运行位置的跟踪区域；其中，第一光电检测装置之前的区域为第一跟踪区域，第一至第二光电检测装置之间的区域为第二跟踪区域，第二至第三光电检测装置之间的区域为第三跟踪区域；
所述的热轧可逆道次轧制温降控制方法、至少包括下列步骤：
1)加热抽钢：
采用连续式的抽钢方式，即前一块带钢抽出后，按照生产工艺要求的规则，抽出后一块带钢；
2)带钢运行至炉前辊道：
按照热连轧机组连续式的抽钢方式，第一块带钢运行至炉前辊道；
3)第一块带钢位置控制：
计算、监测第一块带钢头部到达第二光电管运行的时间；
4)第一块带钢尾部位置控制：
计算、监测第一块带钢的尾部在第三跟踪区域运行的时间；
5)第一块带钢尾部剩余时间控制：
计算第一块带钢尾部在当前第三跟踪区域的剩余时间；
6)带钢间隙位置控制：
计算、监测第二块带钢头部在第二跟踪区域运行的时间，比较第一块带钢尾部与第二块带钢头部之间的位置差，得到第一块带钢尾部与第二块带钢头部之间的带钢间隙位置；
7)第二块带钢当前进钢点的判断：
若预计第二块带钢的头部按照原设定速度到达第二光电管之前的时间，大于第一块带钢尾部离开第三光电管的时间，则第二块带钢按照原设定速度继续向前运行；
若第二块带钢按照原设定速度，经过第一光电管到达第二光电管位置的时候，第一块带钢的尾部尚未完全离开第三光电管所在的位置，则允许第二块带钢进入第二跟踪区域并对第二块带钢的运行控制选择动态降速运行，以避免第二块带钢在辊道上的静止等待和两块带钢同时出现在第三跟踪区域；
8)重复上述步骤，对后续带钢的运行位置和进钢点进行连续的计算、监测和控制。


2.按照权利要求1所述的热轧可逆道次轧制温降控制方法，其特征是在所述的步骤4)中，第一块带钢尾部位置控制包括计算第一块带钢尾部在第三跟踪区域运行的时间：
已知当前第一块...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣鸿伟，苏鹏举，张勇，张国民，焦四海，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31