本發明涉及一種熱連軋軋輥熱膨脹確定方法及一種軋制輥縫補償方法，屬軋鋼技術領域。

背景技術：

帶鋼熱連軋過程是軋件連續變形的過程，同時也是一個不斷進行熱量交換的過程。在軋制過程中，金屬軋件在軋制變形區內產生塑性變形熱，軋輥與軋件之間相對滑動帶來摩擦熱。這些熱量會使軋輥溫度升高，從而產生相應的熱軋熱膨脹。軋輥熱膨脹過程在整個軋輥工作時間所占的比例較大，是不容忽視的。由于軋輥熱膨脹的影響，在軋制過程中特別是換輥后和每一機架的開始一段時間會出現明顯的厚度超差和軋制不穩定現象，嚴重影響板厚精度。所以在軋制過程中，必須對軋輥熱膨脹進行計算，對軋制輥縫進行有效的補償，才能提高熱連軋模型的設定精度。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種簡單、實用的熱連軋軋輥熱膨脹確定方法，可準確計算軋輥熱膨脹，對軋制輥縫進行有效補償，提高熱連軋模型的設定精度。

為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是：熱連軋軋輥熱膨脹確定方法，包括以下步驟：

一、根據軋機壓力確定機架處于有鋼狀態還是無鋼狀態，

當機架處于有鋼狀態時，軋輥溫度變化根據公式：

進行計算；

當機架處于無鋼狀態時，軋輥溫度變化根據公式：

進行計算；

其中，t表示時間間隔，單位為秒，取值預先設定為一特定值；

i表示機架號；

j表示計算周期的序號；

a[i]表示第i個機架工作輥溫度上極限，單位為℃，取值預先設定為一特定值；

b[i][j-1]表示在第j－1個計算周期時第i個機架工作輥的實際溫度，單位為℃；當j＝1時，

b[i][j-1]為初始溫度，取值預先設定為一特定值；

δ[i][j]表示在第j個計算周期時第i個機架工作輥的溫度變化值，單位為℃；

t1[i]表示第i個機架帶鋼純軋時間的上限，單位為秒，取值預先設定為一特定值；

c[i]表示第i個機架工作輥溫度下極限，單位為℃，取值預先設定為一特定值；

t2[i]表示第i個機架非軋制時間的上限，單位為秒，取值預先設定為一特定值；

二、軋輥溫度根據公式：

b[i][j]＝b[i][j-1]+δ[i][j]進行計算；

其中，b[i][j]表示在第j個計算周期時第i個機架工作輥的實際溫度，單位為℃；

如果b[i][j]>a[i],b[i][j]＝a[i]；

如果b[i][j]<c[i],b[i][j]＝c[i]；

三、軋輥熱膨脹根據公式：

e[i][j]＝(b[i][j]-c[i])×cof[i]進行計算；

其中，e[i][j]表示在第j個計算周期時第i個機架的軋輥熱膨脹；

cof[i]表示第i個機架的軋輥熱膨脹系數，取值預先設定為一特定值；

四、以步驟一中的時間間隔t為一個周期，循環進行步驟一、步驟二、步驟三。

在軋輥熱膨脹的計算過程中，時間間隔t、工作輥溫度上極限a[i]、工作輥溫度下極限c[i]、第1個計算周期時b[i][j-1]的初始溫度、帶鋼純軋時間的上限t1[i]、非軋制時間的上限t2[i]、軋輥熱膨脹系數cof[i]均根據生產線實際情況確定，預先設定為一特定值。

時間間隔t取值為1秒～2秒，優選為1秒。

當j＝1時，b[i][j-1]為初始溫度，初始溫度的取值和c[i]的取值相同，均為20℃～30℃；a[i]的取值為70℃～80℃；優選設定為：b[i][j-1]初始溫度的取值和c[i]的取值均為25℃；a[i]的取值為75℃。

t1[i]取值為350秒～450秒；t2[i]取值為1400秒～1600秒。優選設定為：t1[i]取值為400秒；t2[i]取值為1500秒。

cof[i]的取值為0.0065～0.0075。優選設定為0.0075。

相應地，本發明還提供一種軋制輥縫補償方法，采用上述的熱連軋軋輥熱膨脹確定方法，計算得到第j個計算周期時第i個機架的軋輥熱膨脹e[i][j]；在鋼坯進入第i個機架前，控制系統根據此時計算得到的軋輥熱膨脹e[i][j]對第i個機架的輥縫進行補償調節。

本發明的有益效果是：可準確計算軋輥熱膨脹，對軋制輥縫進行有效補償，提高熱連軋模型的設定精度。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

以某軋鋼生產線為例，精軋換輥完成，軋輥初始溫度均為25℃，經過粗軋軋制之后，進入精軋區，中間坯依次被f1～f6咬入(一般精軋區配置6個或者7個機架)，在f1壓力檢得后，軋輥溫度變化根據公式：

進行計算；

計算完成之后，計算軋輥熱膨脹，f2～f6一樣；當f1拋鋼后，軋輥溫度變化根據公式：

進行計算；

計算完成之后，計算軋輥熱膨脹，軋輥熱膨脹值計算出來之后，在下一塊鋼進行軋輥輥縫的補償，以保證軋出的厚度可控。

以f1為例，時間間隔t取值為1秒；b[i][j-1]初始溫度的取值和c[i]的取值相同，均為25℃；a[i]的取值為75℃；t1[i]取值為400秒；t2[i]取值為1500秒；cof[i]的取值為0.0075。

在有鋼狀態下，第一個計算周期f1的軋輥溫度變化為：δ[1][1]＝(75-25)×(1/400)＝0.125℃；

第一個計算周期f1的工作輥實際溫度為：b[1][1]＝25+0.125＝25.125℃；

第一個計算周期f1的軋輥熱膨脹：e[1][1]＝(25.125-25)×0.0075＝0.0009375。

在有鋼狀態下，第二個計算周期f1的軋輥溫度變化為：δ[1][2]＝(75-25.125)×(1/400)＝0.124687℃；

第二個計算周期f1的工作輥實際溫度為：b[1][2]＝25.125+0.124687＝25.249687℃；

第二個計算周期f1的軋輥熱膨脹：e[1][2]＝(25.249687-25)×0.0075＝0.001873。

在無鋼狀態下，同樣的道理進行計算。

下一塊鋼進入f1前，f1的輥縫應該加上此時計算得到的軋輥熱膨脹，對輥縫進行補償。