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用于在精轧机列中的金属热轧带材的温度和几何形状的实时测定方法技术

技术编号:8714911 阅读:242 留言:0更新日期:2013-05-17 18:11
最晚在热轧带材(5)的带材点(6)进入具有多个轧机机座(F1至F6)的精轧机列时,为各个进入的带材点(6)检测初始温度(T1)和初始几何形状(G1)并且分配给相应的带材点(6),作为实际温度(T2)和实际几何形状(G2)。在穿过精轧机列时跟踪该带材点(6)。热轧带材(5)在精轧机列中经受温度影响和几何形状影响(δT,δG)。借助于模型(9),根据实际温度(T2)、实际几何形状(G2)、以及温度影响和几何形状影响(δT,δG),在考虑到跟踪的情况下实时地测定被检测的带材点(6)的新的实际温度(T2)和新的实际几何形状(G2),并且将它们分配给被检测的带材点(6),从而在带材点(6)穿过精轧机列期间的任何时间都能提供实际温度和实际几何形状。在带材点(6)离开精轧机列之后检测它们的最终几何形状(G3)。在使用各个检测到的最终几何形状(G3)和实际几何形状(G2)的情况下,为了通过模型(9)使轧机机座(F1至F6)模型化而测定校正因数(Sk)。额外地,借助于模型(9),测定实际几何形状(G2)与校正因数(Sk)的函数关系,使得在已经进入精轧机列的带材点(6)穿过精轧机列期间,能够根据校正因数(Sk)校正该带材点的实际几何形状(G2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于穿过具有多个轧机机座的精轧机列的金属热轧带材的温度和几何形状的测定方法,-其中,最晚在热轧带材的带材点进入精轧机列时,为各个进入的带材点检测初始温度,-其中,将相应的带材点的初始温度分配给相应的带材点,作为实际温度,-其中,在穿过精轧机列时跟踪带材点,-其中,热轧带材在精轧机列中经受温度影响和几何形状影响,-其中,借助于模型,根据实际温度和温度影响,在考虑到跟踪的情况下实时地测定被检测的带材点的新的实际温度,并且将新的实际温度分配给被检测的带材点,从而在带材点穿过精轧机列期间的任何时间都能提供进入精轧机列的带材点的实际温度。本专利技术还涉及一种包括机器代码的电脑程序模块,该机器代码能由计算机直接执行,并且通过计算机执行该机器代码促使计算机执行这种类型的测定方法。本专利技术还涉及一种计算机,该计算机这样设计,即该计算机执行这种类型的测定方法。此外,本专利技术还涉及一种用于轧制金属热轧带材的、具有多个轧机机座的精轧机列,该精轧机列配有这种类型的计算机。
技术介绍
上述内容例如由DE10156008A和相关的US7, 197,802B2中已知。从Francis Wagner等人于1984年十月在钢铁工程师杂志的44至48页中发表的专业文章“Feed forward control system for a hot strip mill (用于热轧机列的前馈控制系统)”中,已知了一种用于穿过具有多个轧机机座的精轧机列的金属热轧带材的温度和几何形状的测定方法,-其中,在精轧机列的第一轧机机座后方,检测已经进入精轧机列的带材点的初始温度,-其中,将初始温度作为实际温度分配给相应的带材点,-其中,还将初始几何形状分配给相应的带材点,-其中,在穿过精轧机列时跟踪带材点,-其中,热轧带材在精轧机列中经受温度影响和几何形状影响,-其中,借助于模型,根据实际温度、实际几何形状、温度影响和几何形状影响,在考虑到跟踪的情况下实时地测定被检测的带材点的新的实际温度和新的实际几何形状,并且将新的实际温度和新的实际几何形状分配给被检测的带材点,从而在带材点穿过精轧机列期间的任何时间都能提供进入精轧机列的带材点的实际温度和实际几何形状,-其中,在带材点离开精轧机列之后,检测带材点的最终几何形状。在带材热轧机的精轧机列中,主要设定了带材几何形状,也就是说特别是厚度和平整度。精轧机列为此由至少一个机座、通常由多个机座组成。典型地是具有6或7个轧机机座的精轧机列。一般来说,精轧机列配有两个自动化部件:在基础自动化系统中设有技术调节器,该调节器实时地工作并且大部分情况下都允许以在几毫秒的范围内的扫描率对非常迅速的调节过程进行处理。基于低计算功率和少量的扫描时间,在那里使用的模型相对于实际情况通常如此进行简化,使得仅仅可能实现局部的说明。在上一级的过程自动化中,计算出用于带材头的设置值(Setup)。此外在那里进行带材对带材(Band-zu-Band)匹配。在那里被编程的模型是非线性的并且能够实现关于带材和轧钢机的整体情况的说明。它们通常比基础自动化系统的模型昂贵许多倍。还常见的是从过程自动化中获取灵敏度,它们可以用于在基础自动化中建立局部的模型。在现有技术中很少实时地实现过程自动化的模型。在带材头进入精轧机列之前,仅为带材头计算一个设置值。所述的任务分离法在现有技术中不允许在考虑到精轧机列的整个设备状态的情况下实际地进行复杂的调节。例如不能借助于调节所有机座利用前瞻性的调节算法来改变带材厚度,该调节算法在整体上考虑了精轧机列的状态。问题在于,将材料部段经过轧钢机的输送典型地持续20s,但是,在以通常非常小的时间周期在基础自动化系统中使用设备的整体状态的情况下,调节工作变得如此复杂,以至于不能再实时地进行处理。但是,如果想例如用模型预测的(modellprSdiktiven)调节器控制所有轧机机座的位置,必须在整个牵拉过程中观察精轧机列的整体状态和轧机机座之间的所有耦合,在每个时间周期内做出一次预测,并且其中选择的预测范围至少要和材料穿过精轧机列的时间一样大。在现有技术中是由基础自动化系统负责调节。实现过程自动化的过程计算机负责带材头的安装和匹配。在过程计算机中通常针对带材区段工作。这是对预定长度的被轧制的材料的部段的软件说明。正如已经提及的那样,带材头的设置值是过程计算机的预先计算的对象。过程计算机在此有以下任务,即,计算所谓的轧制程序,带材头应该按照该轧制程序穿过精轧机列。计算轧制程序的目的是,测定减少量和在此期间出现的轧制力。轧制程序计算通常重复进行。在第一步骤中,首先为位于精轧机列前方的带材测定有效的匹配系数。其中能够以短期保留的方式使用随着在前的带材的穿过而被测定的匹配系数。这一般发生在当前行的带材是由与最新要轧制的带材类似的材料制成时。如果并非如此,就从长期档案中提取需要的校正因数(典型地是神经元网络,可替换的是表格等等)。紧接着根据额定值计算道次减少量和轧制力。在计算轧制程序时也测定带材头在每个机座中以及在离开精轧机列时在最终轧制温度测量位置的情况下达到的带材温度。此外,这样测定合适的带材头速度,即,使得带材头达到预定的最终轧制温度。在头部区段穿过期间,向基础自动化系统提供轧机机座上的预期值,用于初始化它的调节回路。在轧制一个带材后,过程计算机通常也进行再计算。在进行再计算时,同样也利用带材区段。在通常情况下,整个带材被划分成大量区段,然而事实上不总是为了匹配而评估所有的区段。为了匹配,事实上可能仅评估一个唯一的区段,例如5号区段,并且又不采纳所有其余的区段的结果。借助于再计算进行匹配。在带材穿过精轧机列期间,向每个位于穿过精轧机列的路段中的带材区段分配轧制力、扭矩、拉力、带材厚度、温度等等的测量值,并且将这些值存储在带材区段中。在此,也存储相邻的机座的当前值,用于后来在再计算时得到入口厚度的更好的评估值。在该区段穿过整个精轧机列后才进行再计算。再计算本身被划分成三个步骤。在第一步骤中,首先为每个机座计算零点校正量。零点校正量是相加的常数,用来校正相应的机座的位置。在零点校正之后,最后的机座应该在调节测得的位置时也在模型计算中准确地生成测得的初始厚度,并且应该如下地校正每个安置在前方的机座,即,在机列处于静止状态的情况下,使得每个机座也在模型计算中具有和最后的机座一样的质量流量。在实际的精轧机列中情况就是如此,因为在持续的偏差的情况下,带材可能会撕裂或者可能在轧机机座之间形成环。该校正计算的其它结果是得到所有中间厚度的更准确的值,这是区段在离开前置的机座后出现的带材厚度,并且按照逻辑的方式,该区段以这些带材厚度再次进入后置的机座中。前提是已知进入第一机座时的入口厚度。借此能够测定所有机座的零点校正量,并且存储在机座中。因为零点校正量和所轧制的材料无关,而是仅与机座中的物理属性相关,所以零点校正量在任何情况下都被保留给下一个带材,也可能以一个因数缩小。在第二步骤中,实现对进入机座时的预期的入口温度的再计算。能够计算这些入口温度,为此要向温度模型提供为转矩、轧制转速和轧制力测得的并且存储在区段中的值,并且在使用同样存储在该区段中的拉力的情况下从中计算出用在变形或轧辊和材料之间的摩擦中的机械工作量。从中能够计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于穿过具有多个轧机机座(F1至F6)的精轧机列的金属热轧带材(5)的温度和几何形状的测定方法,‑其中,最晚在所述热轧带材(5)的带材点(6)进入所述精轧机列时,为各个进入的所述带材点(6)检测初始温度(T1)和初始几何形状(G1),‑其中,将相应的所述带材点(6)的所述初始温度(T1)和所述初始几何形状(G1)分配给相应的所述带材点(6),作为实际温度(T2)和实际几何形状(G2),‑其中,在穿过所述精轧机列时跟踪所述带材点(6),‑其中,所述热轧带材(5)在所述精轧机列中经受温度影响(δT)和几何形状影响(δG),‑其中,借助于模型(9),根据所述实际温度(T2)、所述实际几何形状(G2)、所述温度影响(δT)和所述几何形状影响(δG),在考虑到跟踪的情况下实时地测定被检测的所述带材点(6)的新的实际温度(T2)和新的实际几何形状(G2),并且将所述新的实际温度和所述新的实际几何形状分配给被检测的所述带材点(6),从而在所述带材点(6)穿过所述精轧机列期间的任何时间都能提供进入所述精轧机列的所述带材点(6)的所述实际温度(T2)和所述实际几何形状(G2),‑其中,在所述带材点(6)离开所述精轧机列之后,检测所述带材点的最终几何形状(G3),‑其中,在使用各个检测到的所述最终几何形状(G3)和所述实际几何形状(G2)的情况下,为了通过所述模型(9)使所述轧机机座(F1至F6)模型化而测定校正因数(Sk),并且‑其中,借助于所述模型(9),除了所述实际几何形状(G2)以外,还测定所述实际几何形状(G2)与所述校正因数(Sk)的函数关系,使得在已经进入所述精轧机列的所述带材点(6)穿过所述精轧机列期间,能够根据所述校正因数(Sk)校正所述带材点的所述实际几何形状(G2)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:马蒂亚斯·库尔茨克劳斯·魏因齐尔
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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