本發明涉及軋鋼
技術領域：
，特別涉及一種定寬機中間坯頭尾寬度控制方法以及裝置和定寬機。
背景技術：
：熱連軋粗軋控寬設備一般包括定寬機和立輥，其中定寬機具有較高的中間坯寬度調節能力，減寬量范圍0-350mm，可使熱軋線滿足不同寬度規格的帶鋼產品需求，有效降低連鑄機寬度調節次數，減少連鑄漏鋼，提高鑄坯產量。因此，定寬機的應用是中間坯寬度控制的關鍵環節。目前，中間坯經定寬機擠壓后，中間坯的頭、尾會出現失寬現象，影響立輥的中間坯頭尾寬度調節，使帶鋼的頭尾寬度精度減低。為消除中間坯頭尾失寬現象，定寬機需要對中間坯的頭尾進行階梯控制，即將頭尾部分成幾個連續的部分，分別設置不同的寬度控制，具體通過定寬機的頭尾輥縫設置實現。但不同鋼種硬度、不同減寬量其所需要的中間坯頭尾壓下系數均有所差別。針對定寬機頭尾寬度控制技術，目前實際生產中主要依靠人工調節或查找參數表獲得，憑經驗給定參數值，經常會出現偏差，出現調節不足或過多的現象。技術實現要素：本發明提供一種定寬機中間坯頭尾寬度控制方法以及裝置和定寬機解決現有技術中基于階梯控制的中間坯頭尾寬度控制精度差的技術問題。為解決上述技術問題，本發明提供了一種定寬機中間坯頭尾寬度控制方法，包括：獲取定寬機的減寬量dw；依據公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ，得到頭部各階梯控制段的寬度壓下系數Hi；依據公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ，得到尾部各階梯控制段的寬度壓下系數Tj；定寬機輥縫設定值計算步驟，分別依據所述頭部各階梯控制段的寬度壓下系數以及所述尾部各階梯控制段的寬度壓下系數，計算所述頭部各階梯控制段以及尾部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值；依據所述定寬機輥縫設定值執行頭尾短行程軋制操作；其中，σ為板坯硬度；所述ai為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bi為減寬量對頭部第i段壓下系數的影響值；ci為板坯硬度對頭部第i段壓下系數的影響值；所述aj為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bj為減寬量對頭部第j段壓下系數的影響值；cj為板坯硬度對頭部第j段壓下系數的影響值；i和j為正整數。進一步地，所述獲取定寬機的減寬量dw包括：獲取中間坯的板坯寬度以及粗軋目標寬度，并計算兩者差值得到控寬工藝的總減寬量；通過正割法反復迭代得到定寬機的減寬量dw。進一步地，所述定寬機輥縫設定值計算步驟包括：依據公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到頭部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapi；依據公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapj；依據公式：Gap＝W0·α+dw，得到定寬機本體輥縫設定值；其中，所述W0為所述中間坯的板坯寬度，α為所述中間坯的板坯熱膨脹系數。進一步地，所述正割法反復迭代得到定寬機的減寬量dw包括：計算各道次寬度壓下量，獲取從起始道次至粗軋末道次的各道次寬度壓下量；當本道次無立輥軋制時，壓下量為0；本道次有立輥軋制時，比較預指定道次最大寬度壓下量和限定最大寬度壓下量，取兩者中較小值的二分之一為本道次壓下量。確定本道次寬度壓下量取值范圍，寬度壓下量最小值dWMin＝0，寬度壓下量最大值dWMax＝Min[WPC，WL，MinW_R，MaxF_R]；其中，WPC為預指定道次最大寬度壓下量限定值；WL為限定最大寬度壓下量限定值；MinW_R為保障最小帶鋼許可寬度的最大寬度壓下量限定值；MaxF_R為最大立輥軋制力限定的最大寬度壓下量限定值；在寬度壓下量范圍內選擇本道次寬度壓下量，在后續立輥軋制道次均取壓下量計算值的情況下，在取值范圍內采用正割法反復迭代搜索出合適的定寬機減寬量dW以使粗軋出口寬度計算值與目標值相等。其中，當使用dWMax，粗軋出口寬度計算值仍大于目標值，則本道次寬度壓下量取dWMax，轉而開始調節后續道次；當使用dWMin，粗軋出口寬度計算值仍小于目標值，則本道次寬度壓下量取dWMin，轉而開始調節后續道次。進一步地，所述頭尾短行程軋制操作包括：板坯頭部通過入口夾送輥0.3m后，開始執行頭部短行程控制；尾部距離入口夾送輥0.2m時，開始執行尾部短行程控制。進一步地，頭部短行程控制和尾部短行程控制中，每個位置作用長度為600mm。進一步地，所述頭部階梯控制段為三段；所述尾部階梯控制段為三段。一種定寬機中間坯頭尾寬度控制裝置，包括：定寬機減寬量獲取模塊，獲取定寬機的減寬量；頭部壓下系數獲取模塊，與所述寬機減寬量獲取模塊相連，依據所述定寬機的減寬量以及公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ得到頭部各階梯控制段的寬度壓下系數；尾部壓下系數獲取模塊，與所述寬機減寬量獲取模塊相連，依據所述定寬機的減寬量以及公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ得到尾部各階梯控制段的寬度壓下系數；定寬機輥縫設定值計算模塊，分別與所述頭部壓下系數獲取模塊以及尾部壓下系數獲取模塊相連，計算定寬機輥縫設定值；并發送給定寬機；其中，σ為板坯硬度；所述ai為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bi為減寬量對頭部第i段壓下系數的影響值；ci為板坯硬度對頭部第i段壓下系數的影響值；所述aj為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bj為減寬量對頭部第j段壓下系數的影響值；cj為板坯硬度對頭部第j段壓下系數的影響值；i和j為正整數。進一步地，所述定寬機輥縫設定值計算模塊包括：頭部各階梯控制段輥縫計算模塊，依據中間坯寬度以及公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到頭部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapi；尾部各階梯控制段輥縫計算模塊，依據中間坯寬度以及公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapj；定寬機本體輥縫計算模塊，依據中間坯寬度以及依據公式：Gap＝W0·α+dw，得到定寬機本體輥縫設定值；其中，所述W0為所述中間坯的板坯寬度，α為所述中間坯的板坯熱膨脹系數。一種定寬機，包括：所述的定寬機中間坯頭尾寬度控制裝置以及定寬機本體。本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：本申請實施例中提供的定寬機中間坯頭尾寬度控制方法，基于中間坯頭尾階梯控制的原理，以減寬量為控制目標，將板坯硬度、減寬量對頭部壓下系數的影響值以及板坯硬度對頭部壓下系數的影響值建立壓下系數的數學模型，從而充分考慮了不同板材以及不同產品規格，實現精確的壓下系數計算，同時，能夠具體到階梯控制的各個控制段，實現針對性控制；從而整體上提升了壓下系數的精度和可靠性，并且具備充分的理論支撐，避免了經驗估算導致的誤差和低可靠性的缺陷。具體實施方式本申請實施例通過提供定寬機中間坯頭尾寬度控制方法以及裝置和定寬機解決現有技術中基于階梯控制的中間坯頭尾寬度控制精度差的技術問題；達到了提升定寬機寬度控制精度和可靠性的技術效果。為解決上述技術問題，本申請實施例提供技術方案的總體思路如下：以定寬機的減寬量為控制目標，并具體結合板坯硬度、減寬量對頭部壓下系數的影響值以及板坯硬度對頭部壓下系數的影響值建立壓下系數的數學模型，從而充分考慮了不同板材以及不同產品規格，實現精確的壓下系數計算；并基于壓下系數計算定寬機的輥縫工程控制參數，執行軋制。實現針對不同板材，規格的特異性計算，實現理論計算，提升可靠性。為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細說明，應當理解本發明實施例以及實施例中的具體特征是對本申請技術方案的詳細的說明，而不是對本申請技術方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術特征可以相互組合。一種定寬機中間坯頭尾寬度控制方法，包括：獲取定寬機的減寬量dw；依據公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ，得到頭部各階梯控制段的寬度壓下系數Hi；依據公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ，得到尾部各階梯控制段的寬度壓下系數Tj；定寬機輥縫設定值計算步驟，分別依據所述頭部各階梯控制段的寬度壓下系數以及所述尾部各階梯控制段的寬度壓下系數，計算所述頭部各階梯控制段以及尾部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值；依據所述定寬機輥縫設定值執行頭尾短行程軋制操作。其中，σ為板坯硬度；所述ai為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bi為減寬量對頭部第i段壓下系數的影響值；ci為板坯硬度對頭部第i段壓下系數的影響值；所述aj為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bj為減寬量對頭部第j段壓下系數的影響值；cj為板坯硬度對頭部第j段壓下系數的影響值；i和j為正整數。需要說明的是，頭尾階梯控制段中，相鄰的兩段中，在前的控制段的短行程壓下系數初始值小于在后。通常情況下還考慮產線的規格，還要考慮產線規格，規格較大的，由于軋的規格變化大，則參數的取值偏小些；小規格的，產線規格單一，則取值偏大些。具體來說，所述獲取定寬機的減寬量dw包括：獲取中間坯的板坯寬度以及粗軋目標寬度，并計算兩者差值得到控寬工藝的總減寬量；即，中間板坯在控寬工藝流程前后的寬度差值，通過參數計算可以直接得出。通過正割法反復迭代得到定寬機的減寬量dw；即控寬工藝段，通常包括定寬機以及立輥等設備組合在一起，經過執行漸進的寬度調整操作，共同完成控寬目標。執行本步驟的具體方法，所述正割法反復迭代得到定寬機的減寬量dw包括：計算各道次寬度壓下量，獲取從起始道次至粗軋末道次的各道次寬度壓下量；當本道次無立輥軋制時，壓下量為0；本道次有立輥軋制時，比較預指定道次最大寬度壓下量和限定最大寬度壓下量，取兩者中較小值的二分之一為本道次壓下量。確定本道次寬度壓下量取值范圍，寬度壓下量最小值dWMin＝0，寬度壓下量最大值dWMax＝Min[WPC，WL，MinW_R，MaxF_R]；其中，WPC為預指定道次最大寬度壓下量限定值；WL為限定最大寬度壓下量限定值；MinW_R為保障最小帶鋼許可寬度的最大寬度壓下量限定值；MaxF_R為最大立輥軋制力限定的最大寬度壓下量限定值；在寬度壓下量范圍內選擇本道次寬度壓下量，在后續立輥軋制道次均取壓下量計算值的情況下，在取值范圍內采用正割法反復迭代搜索出合適的定寬機減寬量dW以使粗軋出口寬度計算值與目標值相等。其中，當使用dWMax，粗軋出口寬度計算值仍大于目標值，則本道次寬度壓下量取dWMax，轉而開始調節后續道次；當使用dWMin，粗軋出口寬度計算值仍小于目標值，則本道次寬度壓下量取dWMin，轉而開始調節后續道次。進一步地，所述定寬機輥縫設定值計算步驟包括：依據公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到頭部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapi；依據公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapj；依據公式：Gap＝W0·α+dw，得到定寬機本體輥縫設定值；其中，所述W0為所述中間坯的板坯寬度，α為所述中間坯的板坯熱膨脹系數。進一步地，所述頭尾短行程軋制操作包括：板坯頭部通過入口夾送輥0.3m后，開始執行頭部短行程控制；尾部距離入口夾送輥0.2m時，開始執行尾部短行程控制。進一步地，頭部短行程控制和尾部短行程控制中，每個位置作用長度為600mm。保證適當的控制段，保證寬度控制能夠處于統一控制標準下，保證頭尾控制的穩定性。通常情況下，階梯控制根據不同的板材和控制量設置不同數量的階梯段，本實施例中，所述頭部階梯控制段為三段；所述尾部階梯控制段為三段。本實施例還基于上述方法提供一種裝置。一種定寬機中間坯頭尾寬度控制裝置，包括：定寬機減寬量獲取模塊，獲取定寬機的減寬量；頭部壓下系數獲取模塊，與所述寬機減寬量獲取模塊相連，依據所述定寬機的減寬量以及公式：Hi＝ai+bi·dw+ci·σ得到頭部各階梯控制段的寬度壓下系數；尾部壓下系數獲取模塊，與所述定寬機減寬量獲取模塊相連，依據所述定寬機的減寬量以及公式：Tj＝aj+bj·dw+cj·σ得到尾部各階梯控制段的寬度壓下系數；定寬機輥縫設定值計算模塊，分別與所述頭部壓下系數獲取模塊以及尾部壓下系數獲取模塊相連，計算定寬機輥縫設定值；并發送給定寬機；其中，σ為板坯硬度；所述ai為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bi為減寬量對頭部第i段壓下系數的影響值；ci為板坯硬度對頭部第i段壓下系數的影響值；所述aj為短行程壓下系數初始值，取值范圍0.67～0.9；bj為減寬量對頭部第j段壓下系數的影響值；cj為板坯硬度對頭部第j段壓下系數的影響值；i和j為正整數。進一步地，所述定寬機輥縫設定值計算模塊包括：頭部各階梯控制段輥縫計算模塊，依據中間坯寬度以及公式：Gapi＝W0·α+(1.0-Hi)·dw，得到頭部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapi；尾部各階梯控制段輥縫計算模塊，依據中間坯寬度以及公式：Gapj＝W0·α+(1.0-Tj)·dw，得到尾部各階梯控制段的定寬機輥縫設定值Gapj；定寬機本體輥縫計算模塊，依據中間坯寬度以及依據公式：Gap＝W0·α+dw，得到定寬機本體輥縫設定值；其中，所述W0為所述中間坯的板坯寬度，α為所述中間坯的板坯熱膨脹系數。上述模塊的工作過程上文已記載，此處不再贅述。本實施例還提出一種基于上述裝置的定寬機。一種定寬機，包括：所述的定寬機中間坯頭尾寬度控制裝置以及定寬機本體。下面具體通過一個產品描述本方案。一種用于定寬機的中間坯頭尾寬度自動控制方法，通過定寬機減寬量及鋼種硬度的計算，得出板坯頭尾各段壓下系數，能夠對中間坯頭尾進行精確控制，從而消除中間坯頭尾失寬現象。以板坯號168003141103，鋼種：SS400為例，計算過程如下所示。當板坯從加熱爐出爐后，從生產控制系統采集寬度計算所需參數，包括：板坯寬度1600mm以及目標寬度1500mm，粗軋采用1+5模式軋制。確定定寬機減寬量：在寬度壓下取值范圍內，通過正割法反復迭代搜索出合適的定寬機減寬量dW以使粗軋出口寬度計算值與目標值相等。計算后，定寬機、立輥減寬量如表1所示。表1定寬機、立輥減寬量設定值軋機定寬機立輥第一道次立輥第三道次立輥第五道次減寬量/mm142.418202510計算定寬機頭尾壓下系數：模型根據定寬機減寬量及鋼種硬度，計算定寬機頭、尾6個寬度壓下系數。計算公式如下：Hi＝aHi+bHi*dW+cHi*σ(i＝0,1,2)Ti＝aTi+bTi*dW+cTi*σ(i＝0,1,2)式中，dW為定寬機計算的減寬量；σ為板坯硬度；Hi為頭部各段的壓下系數；Tj為尾部各段的壓下系數；aHi為常數項；bHi為減寬量對頭部各段壓下系數的影響值；cHi為板坯硬度對頭部各段壓下系數的影響值；aTi為常數項；bTi為減寬量對尾部各段壓下系數的影響值；cTi為板坯硬度對尾部各段壓下系數的影響值。計算后，頭尾壓下系數如表2所示。表2定寬機頭尾壓下系數設定值壓下系數H0H1H2T2H1H0設定值0.80.930.980.990.980.92計算定寬機輥縫設定值：模型根據頭尾寬度壓下系數計算出定寬機頭、尾輥縫設定值。頭、尾三個位置輥縫計算方法如下：本體輥縫計算方法：Gap＝W0*α-dW式中，為定寬機頭部各段輥縫設定值；為定寬機尾部各段輥縫設定值；Gap為定寬機本體輥縫設定值；W0為板坯寬度；α為板坯熱膨脹系數。定寬機輥縫計算結果如表3所示。表3定寬機頭尾輥縫設定值執行頭尾短行程控制定寬機接收模型計算的輥縫設定值及定寬機使用模式(走停模式)后，對板坯執行頭尾三段式擠壓控制。當板坯頭部過入口夾送輥0.3m后開始執行頭部短行程控制，當尾部到入口夾送輥-0.2m時，開始執行尾部短行程控制，每個位置作用長度600mm，當出口夾送輥卸載后短行程控制終止。經過定寬機、R1軋制后，R1出口實測寬度平均值為1527.496mm，頭部寬度1532mm，尾部寬度1534.83mm，頭尾與本體寬度偏差約7mm左右。本發明提供的用于定寬機的中間坯頭尾寬度自動控制方法。通過采用正割法計算出定寬機減寬量，根據通過定寬機減寬量及板坯硬度，得出板坯頭尾各段壓下系數，可提高中間坯頭尾寬度控制精度，從而消除中間坯頭尾失寬現象。本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：本申請實施例中提供的定寬機中間坯頭尾寬度控制方法，基于中間坯頭尾階梯控制的原理，以減寬量為控制目標，將板坯硬度、減寬量對頭部壓下系數的影響值以及板坯硬度對頭部壓下系數的影響值建立壓下系數的數學模型，從而充分考慮了不同板材以及不同產品規格，實現精確的壓下系數計算，同時，能夠具體到階梯控制的各個控制段，實現針對性控制；從而整體上提升了壓下系數的精度和可靠性，并且具備充分的理論支撐，避免了經驗估算導致的誤差和低可靠性的缺陷。最后所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。當前第1頁1 2 3