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1、(10)申请公布号 CN 102989784 A (43)申请公布日 2013.03.27 C N 1 0 2 9 8 9 7 8 4 A *CN102989784A* (21)申请号 201210523916.6 (22)申请日 2012.12.07 B21B 37/22(2006.01) (71)申请人北京金自天正智能控制股份有限公 司 地址 100071 北京市丰台区富丰路6号 申请人冶金自动化研究设计院 (72)发明人田华 胡宇 宋向荣 宋敏 张湧 武凯 王升广 (74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限 公司 11207 代理人刘月娥 (54) 发明名称 一种定宽压力机板坯宽度控制。
2、方法 (57) 摘要 一种定宽压力机板坯宽度控制方法，属于轧 钢自动化控制技术领域。在定宽机对板坯头尾进 行侧压过程中，对板坯头尾部处于平面应力状态， 根据板坯头尾部的金属流动法则，会产生舌头鱼 尾的现象。为了改善这种情况，采用定宽机对板坯 头尾宽度进行短行程控制，在保证带钢开轧温度 和轧制节奏的工况下，它能够改善带钢头尾宽度 严重失宽，有效地保证终轧目标宽度指标。通带保 证宽度指标偏差范围在0-8mm，提高了成材率，节 约了生产成本；大压下板坯时，跟小侧压量一样， 一次压下得到出口宽度，保证了带钢的开轧温度， 提高轧制节奏。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 (1。
3、9)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 5 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种定宽压力机板坯宽度控制方法，其特征在于，工艺步骤如下： （1）读取板坯PDI数据，设备和宽度模型相关参数，当板坯到达机前测宽仪时和高温计 时提取实测值，为模型计算做数据准备； （2）计算正常轧制时定宽机出口宽度Wex； 假设粗轧第一道次出口宽度为W rm_1 ，板坯经过定宽机后，过压量为W，立辊第一道 次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平自然宽展W H1 ，定宽机侧压产生狗骨回复量 W dp ，定宽机出口宽度Wex计算公式为： W ex W rm_1 -W dp 。
4、-W H1 -W 1)板坯经过定宽机后，立辊第一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平自然宽 展的计算公式为： ac 0 pow(，c 1 ) 式中，W ex 为定宽机出口板坯宽度，即粗轧第一道次入口宽度，mm h 0 为粗轧第一道次入口厚度，mm h为粗轧第一道次压下量，mm R为粗轧工作辊半径，mm 为板坯宽厚比，W ex /h 0 c 0 -c a 为模型常数； 2)定宽机侧压产生狗骨回复量W dp 计算公式为： 式中，x：为定宽机侧压量，xW wn -W ex ，mm H 0 ：定宽机入口板坯厚度，mm W en 为定宽机入口板坯宽度，mm a 0 -a 4 为SSP宽度模型回归系。
5、数，常数 Z LP ：定宽机模型宽度自学习系数，mm； 3)定宽机侧压过程中的过压量为W为钢种和规格的层别常数，查表获得，mm； （3）对板坯头尾进行短行程控制，针对板坯的钢种和规格划分层别，查表确定板坯头尾 部短行程初始长度Lh和Ll，侧压段数Nh和Nl； （4）计算板坯头尾各段内的下一次锤打位置和（i=0，1，2，n），锤打步进长度L_ feed，公式如下； 权 利 要 求 书CN 102989784 A 2/2页 3 式中，为板坯累计锤打完成长度，mm； L f_max 为步进长度最大值，mm； 为锤头常数，mm； L s 为定宽机出口板坯长度计算值，mm； 锤打步进长度取步进长度最大值。
6、，当计算结果验证轧制力超限时，缩短步进长度； （5）计算板坯出口头尾宽度并确定锤头开口度；各道次计算出口宽度公 式如下： 式中，第i次锤打后板坯出口宽度，mm i ， i 为第i次锤打时的模型系数，在单段侧压范围内，下标1-i对应的系数是线性 的； 通过对定宽机侧压板坯时进行头尾短行程控制，计算头尾各段侧压量及短行程的自适 应位置，实现宽度控制。 权 利 要 求 书CN 102989784 A 1/5页 4 一种定宽压力机板坯宽度控制方法 技术领域 0001 本发明属于轧钢自动化控制技术领域，特别涉及一种定宽压力机板坯宽度控制方 法。 背景技术 0002 热轧生产线上的调宽设备主要有两种，一是。
7、板坯定宽压力机，在锻压状态下对板 坯全长进行大的侧压，以达到大减宽量的目的，最大减宽量为350mm；二是立辊轧机，通常 与平辊轧机配合使用，经过几个道次的轧制，其减宽量一般不大于100mm。配备定宽压力机 的热轧生产线，立辊轧机的主要作用是微量调宽，控制后续粗轧平辊轧机轧制后带来的自 然宽展，而定宽压力机以中间坯目标宽度为目标进行大压下减宽，压下过程中考虑到侧压 产生的狗骨回复量，以及设备自身的过压量，最终确定定宽机的开口度。 0003 现有带钢宽度控制技术中，带钢头尾的宽度控制仍是宽度控制中的难点，采用板 坯定宽压力机进行大侧压时，板坯头尾宽度随着侧压量的增加而失宽严重。通过检索发现 在专利。
8、号CN101633002A中，描述了一种板坯大侧压的控制方法，在头尾处采用板坯不动多 次小压下量的方式改善带钢头尾失宽现象，由于定宽设备的执行机构是一个行程一次减宽 压下，对轧制节奏和板坯温降都有一定影响，而现有技术中SSP的设备减宽能力单次可达 到350mm，因此要求有相关的自动化控制技术，使得在轧钢自动化生产过程中，既保证开轧 温度，提高轧制节奏，又要保证头尾宽度指标。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种采用定宽机对板坯进行侧压的宽度控制方 法，在定宽机对板坯头尾进行侧压过程中，对板坯头尾部处于平面应力状态，根据板坯头尾 部的金属流动法则，会产生舌头鱼尾的现象。为了改善这。
9、种情况，采用定宽机对板坯头尾宽 度进行短行程控制，在保证带钢开轧温度和轧制节奏的工况下，它能够改善带钢头尾宽度 严重失宽，有效地保证终轧目标宽度指标。 0005 本发明是在申请人此前开发的热轧带钢宽度控制模型基础上，分析了定宽压力机 侧压的工作机理及板坯在侧压状态下头尾部分金属流动途径，发明一种采用定宽机控制板 坯宽度的方法，包含如下步骤： 0006 1、读取板坯PDI（Primary Data Input,原始数据录入）数据，设备和宽度模型相 关参数，当板坯到达机前测宽仪时和高温计时提取实测值，为模型计算做数据准备； 0007 2、计算正常轧制时定宽机出口宽度Wex； 0008 假设粗轧第一。
10、道次出口宽度为W rm_1 ，板坯经过定宽机后，过压量为W，立辊第 一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平自然宽展W H1 ，定宽机侧压产生狗骨回复 量W dp ，定宽机出口宽度Wex计算公式为： 0009 W ex W rm_1 -W dp -W H1 -W 0010 （1)板坯经过定宽机后，立辊第一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平 说 明 书CN 102989784 A 2/5页 5 自然宽展的计算公式为： 0011 0012 ac 0 pow(，c 1 ) 0013 0014 0015 式中，W ex 为定宽机出口板坯宽度，即粗轧第一道次入口宽度，mm 0016 h 0 。
11、为粗轧第一道次入口厚度，mm 0017 h为粗轧第一道次压下量，mm 0018 R为粗轧工作辊半径，mm 0019 为板坯宽毗毗，W ex /h 0 0020 c 0 -c a 为模型常数。 0021 （2)定宽机侧压产生狗骨回复量W dp 计算公式为： 0022 0023 式中，x：为定宽机侧压量，xW en -W ca ，mm 0024 H 0 ：定宽机入口板坯厚度，mm 0025 W en 为定宽机入口板坯宽度，mm 0026 a 0 -a 4 为SSP宽度模型回归系数，常数 0027 Z LP ：定宽机模型宽度自学习系数，mm 0028 （3)定宽机侧压过程中的过压量为W为钢种和规格的。
12、层别常数，查表获得， mm； 0029 3、对板坯头尾进行短行程控制，针对板坯的钢种和规格划分层别，查表确定板坯 头尾部短行程初始长度Lh和Ll，侧压段数Nh和Nl； 0030 4、计算板坯头尾各段内的下一次锤打位置和（i=0，1，2，n），锤打步进长度 L_feed，见图1，图2，公式如下； 0031 0032 0033 式中，为板坯累计锤打完成长度，mm； 0034 L f_max 为步进长度最大值，mm； 0035 为锤头常数，mm； 0036 L s 为定宽机出口板坯长度计算值，mm； 0037 一般地，锤打步进长度取步进长度最大值，当计算结果验证轧制力超限时，缩短步 进长度。 003。
13、8 5、计算板坯出口头尾宽度并确定锤头开口度。各道次计算出口宽度 说 明 书CN 102989784 A 3/5页 6 0039 公式如下 0040 0041 0042 式中， 第i次锤打后板坯出口宽度，mm 0043 i ， i 为第i次锤打时的模型系数，在单段侧压范围内，下标1-i对应的系数是 线性的。 0044 本发明通过对定宽机侧压板坯时进行头尾短行程控制，精确计算头尾各段侧压量 及短行程的自适应位置，实现了一种宽度控制方法，本发明与现有方法相比，有如下积极效 果： 0045 1、通带保证宽度指标偏差范围在0-8mm，由于该范围极值偏差较小，减少切边量， 提高了成材率，节约了生产成本；。
14、 0046 2、大压下板坯时，跟小侧压量一样，一次压下得到出口宽度，保证了带钢的开轧温 度，提高轧制节奏。 附图说明 0047 图1为定宽机侧压板坯头尾示意图。 0048 图2为步进长度开始位置示意图。 0049 图3为头部短行程位置自适应示意图。 0050 图4为尾部短行程位置自适应示意图。 0051 图5为定宽机出口宽度计算流程图。 0052 图6为经过R1水平轧制一道次后测得的宽度曲线图。 具体实施方式 0053 下面根据实施例和相应附图对本发明进一步说明。 0054 本发明一种采用定宽机控制板坯宽度的方法，包含如下步骤： 0055 1、读取板坯PDI数据，设备和宽度模型相关参数，当板坯。
15、到达机前测宽仪时和高 温计时提取实测值，为模型计算做数据准备； 0056 2、计算正常轧制时定宽机出口宽度Wex； 0057 假设粗轧第一道次出口宽度为W rm_1 ，板坯经过定宽机后，过压量为W，立辊第 一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平自然宽展W H1 ，定宽机侧压产生狗骨回复 量W dp ，定宽机出口宽度Wex计算公式为： 0058 W ex W rm_1 -W dp -W H1 -W 0059 （1)板坯经过定宽机后，立辊第一道次抛架，经过粗轧平辊第一道次轧制，其水平 自然宽展的计算公式为： 0060 0061 ac 0 pow(，c 1 ) 说 明 书CN 10298978。
16、4 A 4/5页 7 0062 0063 0064 式中，W ex 为定宽机出口板坯宽度，即粗轧第一道次入口宽度，mm 0065 h 0 为粗轧第一道次入口厚度，mm 0066 h为粗轧第一道次压下量，mm 0067 R为粗轧工作辊半径，mm 0068 为板坯宽厚比，W ex /h 0 0069 c 1 -c a 为模型常数。 0070 （2)定宽机侧压产生狗骨回复量W dp 计算公式为： 0071 0072 式中，x为定宽机侧压量，xW en -W ca ，mm 0073 H 0 ：定宽机入口板坯厚度，mm 0074 W en 为定宽机入口板坯宽度，mm 0075 a 0 -a 4 为SSP。
17、宽度模型回归系数，常数 0076 Z LP ：定宽机模型宽度自学习系数，mm 0077 （3)定宽机侧压过程中的过压量为W为钢种和规格的层别常数，查表获得， mm； 0078 2、对板坯头尾进行短行程控制，针对板坯的钢种和规格划分层别，确定板坯头尾 部短行程长度Lh和Ll，侧压段数Nh和Nl； 0079 3、计算板坯头尾各段内的下一次锤打位置和（i=0，1，2，n），锤打步进长度 L_feed，见图1，图2，公式如下； 0080 0081 0082 式中，为板坯累计锤打完成长度，mm； 0083 L f_max 为步进长度最大值，mm； 0084 为锤头常数，mm； 0085 L s 为定宽机。
18、出口板坯长度计算值，mm； 0086 一般地，锤打步进长度取步进长度最大值，当计算结果验证轧制力超限时，缩短步 进长度。 0087 4、计算板坯出口头尾宽度并确定锤头开口度。各道次计算出口宽度 公式如下： 0088 0089 0090 式中，第i次锤打后板坯出口宽度，mm 0091 i ， i 为第i次锤打时的模型系数，在单段侧压范围内，下标1-i对应的系数是 说 明 书CN 102989784 A 5/5页 8 线性的。 0092 实施例 0093 本发明以一板坯为例结合附图5加以说明如下： 0094 1、读取板坯PDI数据，板坯号122E058794041，钢种SPHC，板坯规格 237*。
19、1400*11900mm，目标宽度1280mm，读取设备常数和宽度模型相关参数，板坯到达机前测 宽仪时测得入口宽度为1442.10mm，入口高温计实测值为1176.23； 0095 2、计算正常轧制时定宽机出口宽度Wex为1293.10mm； 0096 3、确定板坯头尾部短行程长度Lh为1035mm，Ll为800mm，侧压段数Nh为2和Nl 为2； 0097 4、计算板坯头尾各段内的锤打位置Lh1=1124.00mm，Lh2=869.00mm， Lh1=9427.25mm，Ll2=9057.25mm，锤打步进长度L_feed为370mm； 0098 5、计算板坯出口头尾宽度W ex_h1 =1。
20、300.73mm，W ex_h2 =1296.92mm，W ex_l1 =1295.01mm， W ex_l2 =1296.92mm； 0099 6、计算板坯经过R1水平辊第一道次轧制后，宽度预报值为1321.27mm； 0100 7、板坯经过E1立辊抛架，R1水平辊第一道次轧制后，机后测宽曲线如图6所示， 计算值与实际值吻合较佳，经过本道次出口宽度自学习，可以更好的修正模型设定。 0101 采用本发明使用定宽机时宽度的一种控制方法，在保证带钢开轧温度和轧制节奏 的工况下，它能够改善带钢头尾宽度严重失宽，有效地保证终轧目标宽度指标。 0102 以上实例描述了本发明的具体实施方式，但是应该理解的是，这里具体的描述不 应该理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读说明书后对上 述实例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。 说 明 书CN 102989784 A 1/3页 9 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102989784 A 2/3页 10 图4 说 明 书 附 图CN 102989784 A 10 3/3页 11 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102989784 A 11 。