按权重分配粗轧侧压量的方法与流程

本发明属于冶金科学技术类冶金轧钢，具体涉及一种按权重分配粗轧侧压量的方法。

背景技术：

1、热连轧工艺是一种生产钢材卷板的生产方式，通常为用连铸板坯或初轧板坯作原料，现有技术中，热连轧轧线设备布置图如图1所示，包括为炉区、粗轧区、精轧区和卷取区；具体生产时，板坯首先在加热炉按照工艺规定的温度加热至目标温度，然后板坯经过高压水除鳞后进入粗轧机，通常粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度，经过粗轧机组的轧制，使带钢达到预先设定的目标厚度、宽度及温度，然后带钢再进入精轧机组进行连轧轧制，使带钢达到预先设定的目标厚度和温度，最后通过卷取机将带钢卷取成形为钢卷。

2、在热连轧轧制过程中，宽度控制是其最核心的控制指标之一，而热连轧轧线控制宽度的设备只有粗轧立辊，因此宽度控制精度是通过立辊侧压的计算精度来保证的。

3、现有的侧压控制的计算过程如下：

4、首先，根据钢种、精轧目标宽度确定精轧控制目标宽度：具体的，精轧目标宽度也即订货宽度，为用户要求的最小宽度，交货时实际宽度不能小于该宽度，小于该宽度会造成用户不能使用，在这种情况下，精轧控制目标宽度必须按正公差目标控制，现有技术精轧控制目标宽度为精轧目标宽度与公差中值的和，例如：精轧目标宽度为1250mm，公差要求为0~20mm，则精轧控制目标宽度为1250mm+(0+20)mm/2=1260mm；

5、其次，将精轧控制目标宽度转化为热值，再根据精轧控制目标宽度热值与精轧计算宽展确定粗轧目标宽度热值，该处粗轧目标宽度热值=精轧控制目标宽度热值-精轧计算宽展；

6、针对粗轧过程：粗轧只有奇数道次立辊有侧压轧制，偶数道次不进行侧压控制；而粗轧轧制分为5道次和7道次两种轧制方式，当5道次轧制时，第1、3、5道次带侧压轧制，2、4道次不带侧压轧制；当7道次轧制时，第1、3、5、7道次带侧压轧制，2、4、6道次不带侧压轧制，粗轧每道次侧压量计算均以粗轧目标宽度热值为目标进行计算，具体为：

7、第1道次侧压量以“粗轧目标宽度热值-第1道次平辊宽展-第1道次狗骨宽展-第2道次平辊宽展”为目标进行计算，即第1道次侧压完成后，第2道次出口宽度以达到粗轧目标宽度热值为目标；

8、第3道次侧压量以“粗轧目标宽度热值-第3道次平辊宽展-第3道次狗骨宽展-第4道次平辊宽展”为目标进行计算，即第3道次侧压完成后，第4道次出口宽度以达到粗轧目标宽度热值为目标；

9、第5道次侧压量分两种情况：当粗轧采用5道次轧制时，第5道次侧压量以“粗轧目标宽度热值-第5道次平辊宽展-第5道次狗骨宽展”为目标进行计算，即第5道次侧压完成后，第5道次出口宽度以达到粗轧目标宽度热值为目标；当粗轧采用7道次轧制时，第5道次侧压量以“粗轧目标宽度热值-第5道次平辊宽展-第5道次狗骨宽展-第6道次平辊宽展”为目标进行计算，即第5道次侧压完成后，第6道次出口宽度以达到粗轧目标宽度热值为目标。

10、第7道次侧压量以“粗轧目标宽度热值-第7道次平辊宽展-第7道次狗骨宽展”为目标进行计算，即第7道次侧压完成后，第7道次出口宽度以达到粗轧目标宽度热值为目标。

11、上述控制策略完全可以满足宽度控制要求，但是现有的热连轧轧线能够用于多品种的轧制，而不同品种对侧压有不同的要求，具体的：

12、针对碳钢大部分轧制钢种而言，侧压控制的目的主要是满足宽度与板形的综合要求，侧压分配不合理容易引起板形翘曲，翘曲指带钢横向失去稳定性；目前研究与实践证实，翘曲情况随侧压量的增加而发生变化，第一阶段，翘曲情况呈现在板坯端部的一侧，这个阶段的翘曲称为“翘边”,再增加侧压量就出现板坯两端翘曲的现象；为保证侧压量分配始终满足板坯横向稳定性的要求，侧压量分配遵循以下原则：在宽厚比(宽度/厚度)较小的前道次进行较大侧压分配，在宽厚比较大的后道次进行较小的侧压量分配；

13、针对硅钢钢种及碳钢软材质钢种（软材质钢种指含碳量在0.1%以下的普碳钢），在生产实际中不存在翘曲现象,但在侧压偏大的情况下，容易发生侧翻缺陷或边部划伤缺陷；尤其是在第一道次侧压分配过大的情况下易造成狗骨过高，从而在平辊轧制过程中造成边部侧翻线，侧压进一步增加则容易造成边部划伤缺陷，从而影响最终用户成材率或造成废品；但如果侧压分配过小，又不能满足宽度要求；生产实际表明，第三道次侧压过大时，也容易造成轧制不稳定或边部划伤缺陷；因而，硅钢钢种及碳钢软材质钢种的侧压分配原则为：第一道次根据侧翻发生的规律确定；第三道次尽可能大侧压轧制，但以轧制稳定性或不发生边部划伤为前提；第五或第七道次以不发生鞠钢为前提，因第五、第七道次厚度较薄，侧压过大时，容易发生鞠钢故障；

14、针对只采取五道次策略的不锈钢钢种，在生产实际中不存在翘曲现象，但是第一、第三道次侧压偏大时，均会造成侧翻发生，且第一道次影响最大，第三道次影响次之；同时考虑第五道次鞠钢影响，不锈钢钢种的侧压控制策略为：在总体小侧压的前提下，第一道次无侧压或小侧压轧制；第三道次在最大侧压限制的情况下，尽可能较大侧压轧制；第五道次以不发生鞠钢为前提。

15、根据前述各钢种的侧压控制要求，现有侧压控制技术主要存在以下几方面缺陷：现有技术的侧压控制方法以每一道次均达到目标宽度为目标，无法满足各钢种侧压分配的要求，限制每道次最大侧压量的方法较为粗略，不能达到精准控制的目的；针对除软材质钢外的碳钢钢种，为防止翘曲发生，根据“宽厚比”原则进行侧压分配，通过试验表明，不同侧压量情况下，其每道次的最佳分配比重不相同，同时要考虑宽度精度控制要求，现有技术无法满足精准分配侧压的要求；针对碳钢软材质钢、硅钢和不锈钢，由于考虑侧翻影响，需精准计算一、三道次侧压分配，现有技术只能限制最大侧压量，达不到精准控制侧压分配的目的；现有技术采用限制最大侧压量的方法满足各钢种的工艺要求，但由于在厚度、宽度、侧压量等分类条件下，控制不连续，无法达到精准控制的目标。

技术实现思路

1、为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种按权重分配粗轧侧压量的方法。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种按权重分配粗轧侧压量的方法，包括：

3、根据精轧目标宽度确定粗轧目标宽度热值；

4、计算得到各道次的自然宽展；以及，根据所述粗轧目标宽度热值和各道次的自然宽展，计算得到不考虑狗骨宽展情况下的粗轧总侧压量；

5、根据各钢种的特性确定进行侧压控制的各奇数道次的侧压分配权重，以及根据不考虑狗骨宽展情况下的粗轧总侧压量和各奇数道次的所述侧压分配权重，计算得到不考虑狗骨宽展情况下各奇数道次的预估侧压量；

6、根据所述预估侧压量和和各道次的自然宽展，计算得到各道次的出口宽度热值；

7、根据各道次的出口宽度热值，计算得到立辊带侧压轧制时各奇数道次的狗骨宽展；

8、根据各奇数道次的狗骨宽展，计算得到考虑狗骨宽展情况下各奇数道次的实际侧压量。

9、进一步的，所述确定粗轧目标宽度热值进一步包括：根据精轧目标宽度和公差要求确定精轧控制目标宽度，将得到的精轧控制目标宽度转化为精轧控制目标宽度热值；以及，根据精轧控制目标宽度热值和精轧计算宽展，确定粗轧目标宽度热值。

10、进一步的，计算得到各道次的自然宽展具体为：根据平辊各道次的入口厚度和出口厚度计算得到各道次的厚度压下量；根据各道次的厚度压下量计算得到各道次的自然宽展；

11、其中，以thr(i)表示第i道次的厚度压下量，spreadrm(i)表示第i道次的自然宽展，则spreadrm(i)=0.141thr(i)2.625/1.370。

12、进一步的，所述计算得到不考虑狗骨宽展情况下的粗轧总侧压量具体为：不考虑狗骨宽展情况下的粗轧总侧压量等于粗轧入口宽度热值、负一倍的粗轧目标宽度热值和粗轧所有道次的自然宽展之和。

13、进一步的，所述确定进行侧压控制的各奇数道次的侧压分配权重具体为：根据各钢种的特性确定进行侧压控制的各奇数道次的侧压分配系数；以及根据各奇数道次的侧压分配系数计算得到各奇数道次的侧压分配权重；其中，各奇数道次的侧压分配系数如下表：

14、

15、表中，减宽量等于坯料宽度-精轧目标宽度；其中碳钢的轧制道次为五道次或者七道次，硅钢和不锈钢只进行五道次轧制；

16、其中，对于任一奇数道次，该道次的侧压分配权重等于该道次的侧压分配系数除以所有奇数道次的侧压分配系数之和。

17、进一步的，所述计算得到不考虑狗骨宽展情况下各奇数道次的预估侧压量具体为：对于任一奇数道次，该道次的预估侧压量等于该道次的侧压分配权重乘以不考虑狗骨宽展情况下的粗轧总侧压量。

18、进一步的，所述计算得到各道次的出口宽度热值具体为：对于第一道次，该道次的出口宽度热值等于粗轧入口宽度热值、负一倍的该道次的预估侧压量与该道次的自然宽展之和；对于道次数大于等于3的任一奇数道次，该道次的出口宽度热值等于前一道次的出口宽度热值、负一倍的该道次的预估侧压量与该道次的自然宽展的和；对于任一偶数道次，该道次的出口宽度热值等于前一道次的出口宽度热值加上该道次的自然宽展。

19、进一步的，所述计算得到立辊带侧压轧制时各奇数道次的狗骨宽展进一步包括：根据各道次的出口宽度热值，确定各奇数道次的立辊出口宽度；根据各奇数道次的立辊出口宽度和各奇数道次的立辊入口宽度，计算得到各奇数道次的狗骨宽展。

20、进一步的，第一道次的立辊入口宽度等于粗轧入口宽度热值；对于道次数大于等于3的任一奇数道次，该道次的立辊入口宽度等于前一道次的出口宽度热值；对于任一奇数道次，该道次的立辊出口宽度等于该道次的立辊入口宽度与该道次的预估侧压量之差；

21、对于奇数值为i的任一奇数道次，用

spreadrmd(

i)表示该道次的狗骨宽展，用

wen(

i)表示该道次的立辊入口宽度，用

wex(

i)表示该道次的立辊出口宽度，用α(i)表示该道次的狗骨宽展影响系数，则该道次的狗骨宽展通过下式计算：

spreadrmd(

i)=(

wen(

i)-

wex(

i))

eα(i)。

22、进一步的，计算得到考虑狗骨宽展情况下各奇数道次的实际侧压量具体为：考虑狗骨宽展情况下：第一道次的实际侧压量等于粗轧入口宽度热值、负一倍的该道次出口宽度热值、该道次自然宽展与该道次狗骨宽展之和；对于道次数大于等于3的任一奇数道次，该道次的实际侧压量等于该道次的前一道次的出口宽度热值、负一倍的该道次出口宽度热值、该道次自然宽展与该道次狗骨宽展之和。

23、由上述技术方案可知，本发明的一种按权重分配粗轧侧压量的方法，有如下有益效果：

24、本发明实施例的按权重分配侧压的方法，同时考虑了普通碳素钢、软材质碳钢、硅钢、不锈钢多钢种对侧压控制的要求，在精确控制宽度的基础上，同时系统性解决多品种轧制过程中的板形翘曲、侧翻及边部划伤等缺陷问题，从而大幅降低轧制废品及质量损失。