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1、10申请公布号CN102004812A43申请公布日20110406CN102004812ACN102004812A21申请号201010287679922申请日20100919G06F17/50200601C21D9/5620060171申请人首钢总公司地址100041北京市石景山区石景山路68号72发明人周利王凤琴李春光李本海朱国森刘光明周建74专利代理机构首钢总公司专利中心11117代理人张镝54发明名称连退机组炉内张力在线设定方法57摘要本发明涉及一种连续退火机组炉内张力在线设定方法,包括收集连续退火炉的设备结构特性影响系数、连退炉分段影响系数、连退炉各段的炉辊直径;计算出考虑到跑偏、。
2、瓢曲及板形影响时的模型系数;计算出连续退火机组炉内张力预设定值;将连续退火机组炉内张力设定值TACTMI投入机组运行,完成张力的在线设定等步骤,本发明的优点主要体现在以下三个方面1采用张力优化模型不但考虑到钢种与规格,而且考虑到实际来料板形的影响,相当于多考虑了一维;2张力模型可以充分结合实际的设备特征与退火工艺制度;3张力模型考虑到热瓢曲与跑偏的综合治理问题,比固定表格要灵活、实用,而且,模型简单,可在线应用。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书19页附图2页CN102004825A1/2页21一种连续退火机组炉内张力在线设定方法,其特征在于包括。
3、以下步骤A收集连续退火炉的设备结构特性影响系数JJ1,2,L,7、连退炉分段影响系数I、1I、2I、3II1,2,L,11、连退炉各段的炉辊直径DII1,2,L,11;B收集一组共N卷需要进行退火的带钢特性参数,包括带钢的宽度BM、厚度HM、强度SMM1,2,L,N;C收集需要退火带钢的实际板形情况,并定义实际板形代码SHAPEM;D根据板形代码结合生产实际情况,给出相应的板形系数M的具体数值;E给定瓢曲与跑偏临界张力调整系数C,P其中C07509、P11125;F选择瓢曲与跑偏综合控制加权系数其中,02。当P1则代表偏重于瓢曲治理;当F1则代表偏重于跑偏治理;当1则代表瓢曲与跑偏等概率治理;。
4、G计算瓢曲跑偏综合影响系数CP,其基本模型为H计算出考虑到跑偏、瓢曲及板形影响时的模型系数M,其基本模型为MCPM;I计算出连续退火机组炉内张力预设定值TMII1,2,L,11,采用以下机理模型来表示其中,TM1表示入口张力辊的张力预设定值、TM2表示加热1段的张力预设定值、TM3表示加热2段的张力预设定值、TM4表示加热3段的张力预设定值、TM5表示均热段的张力预设定值、TM6表示急冷段的张力预设定值、TM7表示时效1段的张力预设定值、TM8表示时效2段的张力预设定值、TM9表示时效3段的张力预设定值、TM10表示终冷段的张力预设定值、TM11表示出口张力辊的张力预设定值;J为了保持炉内张力。
5、的稳定,连续退火机组炉内各段在线张力设定值TACTMI可以用以下方法给出其中,TACTM1表示入口张力辊的张力设定值、TACTM2表示加热1段的张力设定值、TACTM3表示加热2段的张力设定值、TACTM4表示加热3段的张力设定值、TACTM5表示均热段的张力设定值、TACTM6表示急冷段的张力设定值、TACTM7表示时效1段的张力设定值、TACTM8表示时效2段的张力设定值、TACTM9表示时效3段的张力设定值、TACTM10表示终冷段的张力设定值、TACTM11表示出口张力辊的张力设定值;K将连续退火机组炉内张力设定值TACTMI投入机组运行,完成张力的在线设定。2如权利要求1所述的一种连。
6、续退火机组炉内张力在线设定方法,其特征在于所述权利要求书CN102004812ACN102004825A2/2页3步骤C中板形代码定义操作步骤如下板形小于3IUNIT时,SHAPEM1;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的中浪时,SHAPEM2;板形为大于10IUNIT的中浪时,SHAPEM3;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM4;板形为大于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM5;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM6;板形为大于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM7;板形为其它情况下时,SHAPEM1。权利要求书CN1。
7、02004812ACN102004825A1/19页4连退机组炉内张力在线设定方法技术领域0001本发明涉及一种连续退火生产工艺技术,特别涉及一种连续退火机组炉内张力在线设定方法。背景技术0002退火在冷轧带钢生产中占有重要地位,但是最初冷轧板主要采用间断的罩式退火。从20世界八十年代起,由于采用了快速加热、高温退火、快速冷却、过时效处理等技术,能够将清洗、退火、平整、精整等四个工序合而为一,在较低的成本下生产出平直度好、性能均匀、表面清洁度高的产品,连续退火逐步发展起来。目前,世界上已有十几个国家拥有连退线,其中日本19条,韩国10条。附图1为典型的连续退火机组的生产工艺及设备布置示意图。如。
8、附图1所示,连续退火机组包括入口张力辊组1、预热1段2、预热2段3、加热1段4、加热2段5、加热3段6、均热段7、缓冷段8、快冷段9、过时效1段10、过时效2段11、过时效3段12、终冷段13、淬水槽14、出口张力辊组15等部分组成。带材16从入口张力辊组1开始进入连续退火炉内,分别经过预热、加热、均热、缓冷、急冷、时效、终冷等子工序后被送入出口张力辊组15,完成退火过程。在连续退火过程中,张力设定的好坏与稳定通板密切相关,一直是现场攻关的重点。目前,国内外所有连退生产线对机组炉内张力的设定都是采用固定的经验表格。张力的设定仅仅取决于钢种与规格,而没有考虑到来料因素对张力设定的影响。实际上,即。
9、使同一钢种、同一规格的带材,对不同的钢卷其实际板形是不一样的,而且往往差别很大,甚至出现从大边浪到大中浪的过渡,此时如果采用同样的张力设定值,显然对稳定通板是不利的。发明内容0003本发明的目的是提供一种连退机组炉内张力在线设定方法,充分考虑到带材的实际来料情况,结合连退过程中的设备与工艺特点,以机理模型为基础对入口张力辊、加热1段、加热2段、加热3段、均热段、急冷段、时效1段、时效2段、时效3段、终冷段以及出口张力辊等11段张力进行在线设定,保证带钢稳定通板,降低热瓢曲、跑偏及断带的概率。0004为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案0005一种连续退火机组炉内张力在线设定方法,包括以下由。
10、计算机执行的步骤如附图2所示0006A收集连续退火炉的设备结构特性影响系数JJ1,2,L,7、连退炉分段影响系数I、1I、2I、3II1,2,L,11、连退炉各段的炉辊直径DII1,2,L,11;0007B收集一组共N卷需要进行退火的带钢特性参数,包括带钢的宽度BM、厚度HM、强度SMM1,2,L,N;0008C收集需要退火带钢的实际板形情况,并定义实际板形代码SHAPEM;0009D根据板形代码结合生产实际情况,给出相应的板形系数M的具体数值;0010E给定瓢曲与跑偏临界张力调整系数C,P其中C07509、P说明书CN102004812ACN102004825A2/19页511125;001。
11、1F选择瓢曲与跑偏综合控制加权系数其中,02。当P1则代表偏重于瓢曲治理;当F1则代表偏重于跑偏治理;当1则代表瓢曲与跑偏等概率治理;0012G计算瓢曲跑偏综合影响系数CP,其基本模型为0013H计算出考虑到跑偏、瓢曲及板形影响时的模型系数M,其基本模型为MCPM;0014I计算出连续退火机组炉内张力预设定值TMII1,2,L,11,采用以下机理模型来表示其中,TM1表示入口张力辊的张力预设定值、TM2表示加热1段的张力预设定值、TM3表示加热2段的张力预设定值、TM4表示加热3段的张力预设定值、TM5表示均热段的张力预设定值、TM6表示急冷段的张力预设定值、TM7表示时效1段的张力预设定值、。
12、TM8表示时效2段的张力预设定值、TM9表示时效3段的张力预设定值、TM10表示终冷段的张力预设定值、TM11表示出口张力辊的张力预设定值;0015J为了保持炉内张力的稳定,连续退火机组炉内各段在线张力设定值TACTMI可以用以下方法给出00160017其中,TACTM1表示入口张力辊的张力设定值、TACTM2表示加热1段的张力设定值、TACTM3表示加热2段的张力设定值、TACTM4表示加热3段的张力设定值、TACTM5表示均热段的张力设定值、TACTM6表示急冷段的张力设定值、TACTM7表示时效1段的张力设定值、TACTM8表示时效2段的张力设定值、TACTM9表示时效3段的张力设定值、。
13、TACTM10表示终冷段的张力设定值、TACTM11表示出口张力辊的张力设定值;K将连续退火机组炉内张力设定值TACTMI投入机组运行,完成张力的在线设定。0018所述步骤C中板形代码定义操作步骤如下0019板形小于3IUNIT时,SHAPEM1;0020板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的中浪时,SHAPEM2;0021板形为大于10IUNIT的中浪时,SHAPEM3;0022板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM4;0023板形为大于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM5;0024板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM6;0。
14、025板形为大于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM7;0026板形为其它情况下时,SHAPEM1。0027步骤D中所述板形系数M,其计算方法为说明书CN102004812ACN102004825A3/19页60028SHAPEM1时,M10;0029SHAPEM2时,M10115;0030SHAPEM3时,M115130;0031SHAPEM4时,M08510;0032SHAPEM5时,M07085;0033SHAPEM6时,M1011;0034SHAPEM7时,M1112。0035本发明的技术效果为了保证炉内稳定通板,降低瓢曲、跑偏的概率,就必须通过建立相关数学模型,充分考虑实际来料情况。
15、,对炉内张力进行优化设定。本发明充分结合连退机组的设备与工艺特点,在首次给出连续退火炉内张力设定机理模型的基础上,同时考虑带钢运行过程的跑偏、瓢曲等问题,提出了一套适合于连续退火机组基于机理模型的炉内张力在线设定方法,大大提高了炉内通板的稳定性,有效降低了连退过程中跑偏、瓢曲及断带的发生概率,给企业带来较大的经济效益。与以往技术相比,本发明的优点主要体现在以下三个方面1采用张力优化模型不但考虑到钢种与规格,而且考虑到实际来料板形的影响,相当于多考虑了一维;2张力模型可以充分结合实际的设备特征与退火工艺制度;3张力模型考虑到热瓢曲与跑偏的综合治理问题,比固定表格要灵活、实用。而且,模型简单,可在。
16、线应用。附图说明0036图1是本发明中典型连续退火机组的生产工艺及设备布置示意图;0037图2是本发明提供一种连退机组炉内张力在线设定方法流程图;具体实施方式0038以下借助附图描述本发明的较佳实施例。0039实施例10040为了阐述本发明的基本思想,现以某1850连续退火机组为例,借助于图2来描述软钢在特定的连续退火机组上的张力在线设定过程。0041首先,在步骤1中,收集连续退火炉的设备结构特性影响系数JJ1,2,L,7、连退炉分段影响系数I、1I、2I、3II1,2,L,11、连退炉各段的炉辊直径DII1,2,L,11,如表1、表2所示0042表11850连退机组炉子结构特性影响系数004。
17、3项目1234567数值060824433912441679220589835351552680044表21850连退机组炉子连退炉分段影响系数0045说明书CN102004812ACN102004825A4/19页70046随后,在步骤2中,收集一组共30卷需要进行退火的带钢特性参数,包括带钢的宽度BM、厚度HM、强度SM,基本参数如表3所示0047表3带钢特性参数0048MSMHMBM12601011280226007912853260081150442200791582520006916826200068916817200069168182000689168092000691680102。
18、00069168011200068916781220006891678132000691678142000691678说明书CN102004812ACN102004825A5/19页815200069164216200068916421720006916411820006891640192000689164020200068916402120006916392220006916382320007916142420007915992520007915902620007915842720007891582282000791581292000789157830200078915740049随后,在步。
19、骤3中,收集需要退火带钢的实际板形情况,并根据实际板形代码SHAPEM的定义基本规则为板形小于3IUNIT时,SHAPEM1;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的中浪时,SHAPEM2;板形为大于10IUNIT的中浪时,SHAPEM3;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM4;板形为大于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM5;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM6;板形为大于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM7;板形为其它情况下时,SHAPEM1,给出各卷的板形代码,如表4所示0050表4各卷板形代码值0051说明书CN1。
20、02004812ACN102004825A6/19页9MSHAPEM122132435465778692103114125136141153164175183192205说明书CN102004812ACN102004825A7/19页102172222342452562632722812963040052随后,在步骤4中,根据板形代码结合生产实际情况,给出相应的板形系数M的具体数值基本规则为SHAPEM1时,M10;SHAPEM2时,M10115;SHAPEM3时,M115130;SHAPEM4时,M08510;SHAPEM5时,M07085;SHAPEM6时,M1011;SHAPEM7时,M。
21、1112如表5所示0053表5各卷板形系数值说明书CN102004812ACN102004825A8/19页1100540055随后,在步骤5中,给定瓢曲与跑偏临界张力调整系数C08,P12;0056随后,在步骤6中,选择瓢曲与跑偏综合控制加权系数13;0057随后,在步骤7中,计算瓢曲跑偏综合影响系数CP106;0058随后,在步骤8中,考计算出生产计划内各卷带钢的模型系数M,如表6所示0059表6模型系数M的数值0060说明书CN102004812ACN102004825A9/19页1200610062随后,在步骤9中,计算出连续退火炉内张力预设定值TMI,用表7来表示0063表7张力预设。
22、定值0064说明书CN102004812ACN102004825A10/19页1300650066随后,在步骤10中,考虑到在实际生产中为了保持炉内张力的稳定,计算出连续退火机组炉内各段在线张力设定值TACTMI,用表8来表示0067表8在线张力实际设定值0068说明书CN102004812ACN102004825A11/19页1400690070随后,在步骤11中,将连续退火机组炉内张力设定值TACTMI投入机组运行,完成张力的在线设定。0071实施例20072为了进一步的阐述本发明的基本思想,现以某1850连续退火机组为例,借助于图2来描述硬钢在特定的连续退火机组上的张力在线设定过程。00。
23、73首先,在步骤1中,收集连续退火炉的设备结构特性影响系数JJ1,2,L,7、连退炉分段影响系数I、1I、2I、3II1,2,L,11、连退炉各段的炉辊直径DII1,2,L,11,如表1、表2所示0074表11850连退机组炉子结构特性影响系数说明书CN102004812ACN102004825A12/19页150075项目1234567数值060824433912441679220589835351552680076表21850连退机组炉子连退炉分段影响系数00770078随后,在步骤2中,收集一组共30卷需要进行退火的带钢特性参数,包括带钢的宽度BM、厚度HM、强度SM,基本参数如表3所示。
24、0079表3带钢特性参数0080说明书CN102004812ACN102004825A13/19页1600810082随后,在步骤3中,收集需要退火带钢的实际板形情况,并根据实际板形代码SHAPEM的定义基本规则为板形小于3IUNIT时,SHAPEM1;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的中浪时,SHAPEM2;板形为大于10IUNIT的中浪时,SHAPEM3;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM4;板形为大于10IUNIT的双边浪时,SHAPEM5;板形为大于3IUNIT且小于10IUNIT的单边浪时,SHAPEM6;板形为大于10IUNIT的单边浪时,。
25、SHAPEM7;板形为其它情况下时,SHAPEM1,给出各卷的板形代码,如表4所示0083表4各卷板形代码值说明书CN102004812ACN102004825A14/19页17008400850086随后,在步骤4中,根据板形代码结合生产实际情况,给出相应的板形系数M的具体数值基本规则为SHAPEM1时,M10;SHAPEM2时,M10115;SHAPEM3时,M115130;SHAPEM4时,M08510;SHAPEM5时,M07085;SHAPEM6时,M1011;SHAPEM7时,M1112如表5所示0087表5各卷板形系数值说明书CN102004812ACN102004825A15/。
26、19页1800880089随后,在步骤5中,给定瓢曲与跑偏临界张力调整系数C0825,P1175;0090随后,在步骤6中,选择瓢曲与跑偏综合控制加权系数1;0091随后,在步骤7中,计算瓢曲跑偏综合影响系数CP10;0092随后,在步骤8中,考计算出生产计划内各卷带钢的模型系数M,如表6所示0093表6模型系数M的数值0094MM1113952106说明书CN102004812ACN102004825A16/19页193113954129855098056082157121981113911395101298511098051208215131113141061512985160980517。
27、0821518129851911395200821521121922113952309805说明书CN102004812ACN102004825A17/19页202408215251113261298527113952810629111330098050095随后,在步骤9中,计算出连续退火炉内张力预设定值TMI,用表7来表示0096表7张力预设定值00970098说明书CN102004812ACN102004825A18/19页210099随后,在步骤10中,考虑到在实际生产中为了保持炉内张力的稳定,计算出连续退火机组炉内各段在线张力设定值TACTMI,用表8来表示0100表8在线张力实际设定值0101说明书CN102004812ACN102004825A19/19页2201020103随后,在步骤11中,将连续退火机组炉内张力设定值TACTMI投入机组运行,完成张力的在线设定。说明书CN102004812ACN102004825A1/2页23图1说明书附图CN102004812ACN102004825A2/2页24图2说明书附图CN102004812A。