终轧温度的控制方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种终轧温度的控制方法，属于热轧带钢终轧温度控制领域，包括：通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度；在终轧温度的精轧出口温度控制FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度；投入使用burst功能，预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离，并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制。本发明还公开了另一种终轧温度的控制方法及装置。本发明提供了终轧温度多元化控制模式，满足薄规格带钢、硅钢不同产品轧制稳定性和温度控制精度和机械性能稳定性的高要求，减少现场废钢、甩尾、提高机时产量的同时，提高终轧温度与卷取温度控制精度，稳定产品质量。
【专利说明】终轧温度的控制方法与装置
【技术领域】
[0001]本发明属于热轧带钢终轧温度控制领域，特别涉及终轧温度的控制方法与装置。【背景技术】
[0002]在热轧带钢生产过程中，终轧温度控制直接影响轧制力和负荷分配的设定以及精轧带钢出口厚度的精度，还对热轧带钢产品的组织性能有重要影响；同时终轧温度控制模式不仅对终轧温度控制精度直接影响，还影响精轧轧制速度、精轧入口头尾温度温降、精轧轧制稳定性、精轧轧制时间，影响产品质量的同时，影响精轧轧制稳定性和机时产量。终轧温度多元化控制模式的开发与应用，满足不同钢种的不同需求，保证现场轧制稳定性的同时，提高机时产量。
[0003]终轧温度的控制模式分别为FDTC-1和FDTC-2，分别通过控制精轧轧制的加速度和机架间冷却水保证终轧温度，但由于目前的主要产品为薄规格带钢、无取向硅钢和高牌号取向硅钢，品种与工艺制度复杂多样，精轧需低速穿带、高速轧制、低速抛钢，保证穿带稳定性，提高精轧轧制速度，缩短精轧轧制时间，提高带钢尾部精轧入口温度，低速抛钢减少尾部轧烂，甩尾，同时在保证轧制稳定的基础上，尽可能保证终轧温度的控制精度成为二热轧的主要攻关项目之一。但传统的终轧温度控制模式已经不能满足现场的需求。
[0004]如上所述，适应不同类型产品的终轧温度控制模式是不同的，仅传统的终轧温度控制模式无法同时满足不同产品终轧温度控制精度和精轧轧制稳定性的高要求，因此在传统终轧温度控制模式下，根据不同产品类型的不同要求和特点，开发和应用终轧温度多元化控制模式成为迫切要求之一。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种终轧温度的控制方法，用于满足不同产品终轧温度控制精度和精轧轧制稳定性的要求。
[0006]本发明提供了一种终轧温度的控制方法，包括:
[0007]通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度；在终轧温度的精轧出口温度控制FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度；投入使用burst功能,预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离,并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制。
[0008]本发明还提供了一种终轧温度的控制装置，包括:
[0009]头部温度控制装置，用于通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度；
[0010]加速度控制装置，用于在终轧温度的精轧出口温度控制FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度；
[0011 ] 卷取温度控制装置，用于投入使用burst功能，预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离，并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制。[0012]本发明提供了终轧温度多元化控制模式，满足薄规格带钢、硅钢不同产品轧制稳定性和温度控制精度和机械性能稳定性的高要求，减少现场废钢、甩尾、提高机时产量的同时，提高终轧温度与卷取温度控制精度，稳定产品质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明实施例提供的终轧温度的控制方法流程图；
[0014]图2为本发明实施例提供的一种终轧温度的控制装置结构图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0016]本发明实施例提供一种终轧温度多元化控制模式，满足薄规格带钢、硅钢不同产品轧制稳定性和温度控制精度和机械性能稳定性的高要求，减少现场废钢、甩尾、提高机时产量的同时，提高终轧温度与卷取温度控制精度，稳定产品质量。
[0017]图1为本发明实施例提供的终轧温度的控制方法流程图，包括以下步骤:
[0018]步骤101、通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度。
[0019]穿带速度存忙于在线数据库FPRP(FinishingProduct Rolling Practices Table精轧产品轧制策略表)表中，由控制系统根据钢种、厚度和宽度自动选择；在线数据库FPRP表根据钢种、厚度和宽度分别定义穿带速度的最大值和最小值，针对不同的钢种、厚度和宽度，定义最优的穿带速度为最大值和最小值，将穿带速度固定。
[0020]机架间冷却水的水量存忙于在线数据库FSPP(Finishing Spray Product RollingPractices Table精轧水产品轧制策略表)表中，由控制系统根据钢种、厚度和宽度自动选择；在线数据库FSPP表根据钢种、厚度和宽度，分别定义穿带时机架间水流量的最大值与最小值，根据固定的穿带速度、调节机架间冷却水的流量，从而保证精轧出口温度功能。
[0021]带钢头部终轧温度计算是以精轧入口温度为基础，在固定穿带速度的基础上，计算机架间水流量最小时，达到的终轧温度，根据在固定穿带速度、最小机架间水流量下计算的终轧温度与目标温度的偏差，在最大/最小机架间流量范围内调整机架间水的流量，以保证计算的终轧温度在目标终轧温度范围之内。
[0022]对于作为品种钢过渡材的冷轧料投入此功能，从而保证同一钢种、厚度不同出炉温度下，精轧穿带速度与轧制速度的稳定性，为终轧温度与卷取温度的控制提供坚实的基础，大量减少此类带钢温度封锁。
[0023]步骤102、终轧温度FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度。终轧温度控制是指整个带钢长度上温度控制过程，整个带钢长度上终轧温度控制精度提高是控制的目标。步骤101是针对带钢头部终轧温度控制，而本步骤是针对带钢本体的终轧温度控制。头部终轧温度控制通过来料温度、目标终轧温度、精轧出口厚度以及带钢在精轧区域的温降，来确定带钢精轧出口的速度(穿带速度)，以及机架间水的流量，从而保证精轧出口的实际终轧温度在目标终轧温度范围之内。头部穿带完成之后，则需要选择一种终轧温度控制模式，即FDTC-1，通过控制加速度控制终轧温度，或者FDTC-2，通过控制机架间水的流量控制终轧温度。[0024]终轧温度控制严重受加热炉水印影响，精轧轧制速度的加速度范围O?0.2m/s2，无法满足终轧温度控制要求，终轧温度高低点温差波动30度。为提高终轧温度的均匀性，投入精轧降速功能。精轧轧制速度的加速度范围扩展到-0.1?0.2m/s2。对于对温度敏感的无取向硅钢投入此功能，有效改善终轧温度控制均匀性。
[0025]在头部终轧温度计算完成之后，由模型FDTC (精轧出口温度控制即终轧温度控制)模型控制终轧温度，终轧温度的控制模式分别为FDTC-1和FDTC-2，分别通过控制精轧轧制的加速度和机架间冷却水保证终轧温度。步骤101为带钢头部终轧温度控制，步骤102、103以及104均为带钢本体终轧温度控制。当带钢实测终轧温度高于目标终轧温度之后，FDTC-1模型开始减小加速度以保证终轧温度，当计算的加速度小于O时，带钢开始降速来保证终轧温度。
[0026]终轧温度FDTC-1控制模式为通过模型调节精轧的轧制的加速度控制终轧温度。
[0027]步骤103、FDTC-1控制模式下的burst功能投入使用，预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离，并把预测的结果发送给卷取温度模型，以有利于卷取温度控制。
[0028]Burst (高加速)功能是终轧温度控制模式FDTC-1模式下，卷机带载之后的高加速功能，即为提高现场轧制节奏或者快速达到终轧温度的目的，卷机带载之后采用较大加速度加速。在现有技术中，此功能投入之后，卷取温度模型不能接收到带钢的实际加速度，导致卷取温度控制无法得到保证，此功能也就无法正常投入使用。
[0029]薄规格带钢，为快速达到目标终轧温度，在FDTC-1终轧温度控制模式下，投入高加速burst功能，模型未开发之前，投入高加速burst功能之后，终轧温度控制模型未通知卷取温度控制模型，导致卷取温度控制无法得到保证，此功能也就无法正常投入使用。模型开发之后，投入高加速burst功能，由终轧温度控制模型FDTC提前通知卷取温度CTC(Coiling Temperature Control卷取温度控制)模型,通知的数据包括,高加速burst功能投入的标志位，投入运行的时间、长度以及burst功能结束时刻的速度，由FDTC控制模型通过高加速计算模型预测，并成功发送给卷取温度CTC控制模型，卷取温度CTC控制模型根据高加速预测的TVD (Time-Velocity-Distance时间-速度_距离)预测卷取温度控制,从而保证卷取温度控制精度。
[0030]对于厚度小于等于2mm的带钢，投入此功能，一方面可快速达到目标终轧温度，另一方面可有效缩短薄规格精轧轧制时间，保证精轧轧制稳定性，同时可保证卷取温度控制精度。
[0031]此外，在FDTC-2控制模式下，根据不同钢种需求和精轧温降，权衡终轧温度与精轧轧制稳定性，拓展三种不同控制模式，满足不同需求。101是用于控制带钢头部的终轧温度，102、103与104是用于控制带钢本体的终轧温度，而102、103是本体控制终轧温度的方式之一，FDTC-1下的一些功能的开发，104是本体终轧温度控制模式FDTC-2下的一些功能的开发。如果没有101，那么影响的是带钢的头部终轧温度计算精度。FDTC-1与FDTC-2两种本体控制模式，选择FDTC-1还是选择FDTC-2，需要根据带钢钢种与厚度以及其带钢自身温降，提前配置好。
[0032]根据钢种需求和精轧温降来权衡稳定性，稳定性是通过在现场对现场轧制情况进行跟踪来确定的。终轧温度控制精度与精轧轧制稳定性是现场需保证的指标，但当两个指标相冲突的时候，即保证终轧温度控制精度，则现场轧制稳定性则会受到威胁，导致现场废钢，则此时，则需要人员来权衡，是否需要牺牲终轧温度控制精度，来保证现场轧制稳定性，则此时即可以通过修改模型表的配置来选择不同的终轧温度控制模式，从而来选择某种控制模式来保证需要保证的那个指标。
[0033]终轧温度控制FDTC-2模式未优化之前，如若机架间冷却水的投入满足FDTC-2功能的需求，则以固定加速率运行，调节机架间冷却水的流量，保证终轧温度控制在目标温度范围之内。终轧温度控制FDTC-2模式优化之后，在线数据库FTPRP( Fini shing TemperatureProduct Rolling Practices Table终轧温度产品轧制策略表)表中，加入标志位,分别为保证终轧温度和不保证终轧温度两种模式，保证终轧温度模式下分为投入机架间水与不投入机架间水两种模式，分别通过调节机架间水和精轧速度控制终轧温度模式。
[0034]在线数据库FTPRP表根据钢种、厚度分别定义是否控制终轧温度的标志位，控制过程中，由控制系统根据钢种、厚度自动选择；在线数据库FSPP表根据钢种、厚度、宽度分别定义Fl?F6机架间冷却水是否投入的标志位、机架间冷却水最大流量和最小流量，控制过程中，由控制系统根据钢种、厚度自动选择。
[0035]保证终轧温度控制模式优化之后，如若机架间冷却水的投入满足FDTC-2功能的需求，卷机带载采用高加速，高加速直至终轧温度达到目标终轧温度之后，采用固定的小加速率加速，通过控制机架间冷却水流量控制终轧温度。对于厚度2.5?3_薄规格带钢的轧制，F1、F2轧制过程中投入机架间冷却水，且轧制过程中无共振的带钢。
[0036]保证终轧温度控制模式优化之后，如若未投入机架间冷却水，卷机带载采用高加速，高加速直至终轧温度达到目标终轧温度之后，通过控制精轧轧制速度控制终轧温度。对于厚度小于3mm薄规格带钢，精轧温降大，精轧轧制过程中不投入机架间冷却水，且轧制过程中易出现共振的带钢。
[0037]不保证终轧温度的模式为在轧制过程中，不考虑终轧温度的控制，一直按照模型表所给的固定的加速度加速，直到抛钢。此模式主要应用于对终轧温度要求不高，且轧制过程中头尾温降较大，轧制稳定性较差的带钢，提高带钢进入精轧的轧制温度，保证轧制的稳定性。
[0038]以厚度1.6mm的集装箱板为例，终轧温度控制模式未开发之前，采用传统的FDTC-1终轧温度控制模式,如图2所示,带钢以llm/s的穿带速度穿带，穿带完成自即带钢头部出F7出口 30m之后以0.119m/s2的加速率加速，精轧轧制时间92s，FET头尾温降61度，带钢在头部500m之后达到目标终轧温度，存在问题为穿带不稳定，带钢头部在层冷起套导致废钢，且由于精轧入口尾部温度低，易甩尾。
[0039]终轧温度控制模式优化之后，采用FDTC-1终轧温度控制模式下，投入高加速burst功能,带钢的穿带速度由llm/s下降到10m/s,卷机带载之前停止加速，以穿带速度勻速前进，卷机带载之后，以0.23m/s2的高加速率加速，精轧的轧制时间由92s缩短到85s，FET头尾温降由61度减小到55度，带钢头部在350m之后，达到目标终轧温度，且有效解决穿带不稳定，以及头部层冷起套问题，提高精轧入口尾部温度缓解尾部甩尾问题。
[0040]以厚度3.5mmSPHC冷轧料系列为例，终轧温度控制模式未开发之前，采用传统的FDTC-2终轧温度控制模式，作为其他钢种过渡坯，其出炉温度自1100-1300度频繁变化，且目标终轧温度根据客户需求不同而不同，导致其穿带速度自5.8m/s到10.5m/s频繁变化，严重影响终轧温度与卷取温度控制精度，冷轧料温度封锁卷占所有钢种温度封锁卷的50%?60%。
[0041]终轧温度控制模式优化之后，采用投入机架间水调节流量的方式控制穿带速度与终轧温度，穿带速度固定在8m/s，机架间水流量F1、F2、F3和F4在最大流量60%，最小流量O之间调节，保证目标终轧温度，穿带速度固定之后，提高卷取温度控制精度，自终轧温度控制模式优化并投入之后，冷轧料温度封锁卷数量由40卷减少到10卷。
[0042]图2为本发明实施例提供的一种终轧温度的控制装置结构图，包括:
[0043]头部温度控制装置21，用于通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度；
[0044]加速度控制装置22，用于在终轧温度的精轧出口温度控制FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度；
[0045]卷取温度控制装置23，用于投入使用burst功能，预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离，并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制。
[0046]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种终轧温度的控制方法，其特征在于，包括: 通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度；在终轧温度的精轧出口温度控制FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度；投入使用burst功能,预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离,并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制。
2.根据权利要求1所述的终轧温度的控制方法，其特征在于，所述控制穿带速度与带钢头部终轧温度的步骤具体包括: 在线数据库FSPP表根据钢种、厚度和宽度，分别设置穿带时机架间水流量的最大值与最小值，根据固定的穿带速度调节机架间冷却水的流量，保证精轧出口温度功能； 在固定穿带速度的基础上，计算机架间水流量最小时达到的终轧温度，根据在固定穿带速度、最小机架间水流量下计算的终轧温度与目标温度的偏差，在最大/最小机架间流量范围内调整机架间水的流量，保证计算的终轧温度在目标终轧温度范围之内。
3.根据权利要求2所述的终轧温度的控制方法，其特征在于，所述通过控制加速度控制终轧温度的步骤具体包括: 设置精轧轧制速度的加速度范围扩展到-0.1~0.2m/s2,当带钢实测终轧温度高于目标终轧温度之后，FDTC-1模型开始减小加速度以保证终轧温度，当计算的加速度小于O时，带钢开始降速来保证终轧温度。
4.根据权利要求3所述的终轧温度的控制方法，其特征在于，所述投入使用burst功能，预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离，并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制的步骤具体包括: 投入高加速burst功能，由FDTC提前通知卷取温度CTC控制模型，通知的数据包括，高加速burst功能投入的标志位、投入运行的时间、长度以及burst功能结束时刻的速度，由FDTC通过高加速计算模型预测，并成功发送给卷取温度CTC控制模型，卷取温度CTC控制模型根据高加速预测的TVD预测卷取温度控制，从而保证卷取温度控制精度。
5.—种终轧温度的控制方法,其特征在于,包括: 通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度；在终轧温度的FDTC-2控制模式下，根据不同钢种需求和精轧温降，权衡终轧温度与精轧轧制稳定性，拓展至少一种控制模式，满足不同需求。
6.根据权利要求5所述的终轧温度的控制方法，其特征在于，所述拓展至少一种控制模式的具体包括: 分别为保证终轧温度和不保证终轧温度两种模式，在保证终轧温度模式下分为投入机架间水与不投入机架间水两种模式，分别通过调节机架间水和精轧速度控制终轧温度模式。
7.一种终轧温度的控制装置，其特征在于，包括: 头部温度控制装置， 用于通过机架间水调节流量的方式控制穿带速度与带钢头部终轧温度; 加速度控制装置，用于在终轧温度的精轧出口温度控制FDTC-1控制模式下，投入精轧降速功能，通过控制加速度控制终轧温度； 卷取温度控制装置，用于投入使用burst功能，预测burst功能下带钢在轧制过程中的速度、时间以及距离，并把预测的结果发送给卷取温度模型，进行卷取温度控制。
【文档编号】B21B37/74GK103894425SQ201310750002
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】王淑志 申请人:北京首钢股份有限公司