改善热轧带钢头部温度的方法
【专利摘要】本发明提供了一种改善热轧带钢头部温度的方法，包括：确定带钢的常规穿带速度和一级速度的提升比例；计算在常规穿带速度下精轧时各个机架的设定参数，所述设定参数包括机架厚度分布、速度、温度分布、出口温度、入口温度以及轧制力中的任一种或任多种；计算上游机架一级穿带速度和精轧入口速度，计算一级速度到常规速度减速比；根据一级穿带速度，以带钢中间坯入口温度为起点，重新计算精轧机架的所述设定参数。本发明还提供相应系统。本发明通过在上游机架采用了比常规情况更高的一级穿带速度，减少带钢在精轧区域的通行时间，也就减小头部温降，从而能改善头部温度偏低的问题，为现场精度稳定控制和质量提升提供了有效的解决方案。
【专利说明】改善热轧带钢头部温度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热轧带钢，具体地，涉及一种改善热轧带钢头部温度的方法。
【背景技术】
[0002] 薄规格热轧板可替代同等厚度的冷轧钢板，实现"以热代冷"，减少相应的冷轧生 产线投资、资源消耗及各种废气排放；薄的高强度热轧板还可替代一般强度的厚的热轧板， 实现"以薄代厚"，提高钢材利用率。这种技术发展趋势符合资源节约和环境友好的和谐发 展主题，被越来越多的热乳带钢生产企业追寻。由此，薄规格特别是2. 0mm以下的热乳带 钢，以及热轧酸洗板在很多厂家的产品大纲中占据越来越大的比重。
[0003] 在薄规格热轧带钢生产中，一个普遍的生产质量问题是终轧温度的控制难度大。 因为薄规格带钢温降快，头颈部终轧温度通常比目标值低很多，严重影响了产品的质量，也 降低了产品的性能。进一步将那些终轧温度精度低的薄带钢进行逐块分析发现，这些带钢 的头颈部温度偏低是共同存在的现象，更甚者低30?50度，其中典型的带钢温度曲线如图 1所示。如何提升薄带钢的头部终轧温度成为热轧产线需要重点攻关的技术难题。
[0004] 为了提升带钢头部终轧温度控制精度，针对带钢头部温度偏低的问题，常规的方 法有提升来料入口温度、采用更少的除鳞水或机架间冷却水、采用更高的穿带速度，但这些 方法的有如下缺陷：
[0005] 1.提升精轧入口温度需要加热炉工序采取更高的出炉温度，但这样一来，一方面 可能钢种规格在加热工艺制度上不允许，其次采用更高的出炉温度无疑会增加能耗；
[0006] 2.采用更少的除鳞水或机架间冷却水，这样一来对于表面质量要求高的产品是不 合适的，比如热轧酸洗板，减少除鳞水可能会导致表面质量不达标；
[0007] 3.提升带钢的穿带速度(这里指的是传统的速度制度）对于薄规格带钢而言会增 加穿带过程的不稳定性，严重情况会导致废钢。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种改善热轧带钢头部温度的方法 及系统。
[0009] 如图2所示，本发明所采用的两级穿带速度制度方法充分利用精轧机组的速度 锥，即各个机架的调速许可范围，将穿带过程设计为两个过程。即当带钢头部穿带时，让上 游机架，通常为匕、F2、F3，采用高于常规速度的穿带速度，即本发明中的一级穿带速度），在 中间切换机架，通常SF3、F4，换档减速到常规穿带速度，完成下游机架的穿带，如图3所示。 因为上游机架采用了高于常规的速度进行穿带，这样就可以缩短带钢头部在精轧区域的轧 制时间，如图4所示，也就减少了热损失的时间，减少了温降，从而改善带钢头部终轧温度。 一般而言，热连轧上游机架的常规穿带速度较低，提升一定比例后不会对穿带过程产生影 响，能保证稳定穿带，且速度相对较高的下游机架仍然恢复为常规速度穿带，确保了穿带的 稳定性，对生产和操作没有附加影响。该方法的设定计算和实际控制简单，容易在同类生产 线推广应用。
[0010] 根据本发明的一个方面，提供的改善热轧带钢头部温度的方法，包括如下步骤：
[0011] 步骤1:确定带钢的常规穿带速度和一级速度的提升比例；
[0012] 步骤2 :计算在常规穿带速度下精轧时各个机架的设定参数，所述设定参数包括 机架厚度分布、速度、温度分布、出口温度、入口温度以及轧制力中的任一种或任多种；
[0013] 步骤3:计算上游机架一级穿带速度和精轧入口速度，计算一级速度到常规速度 减速比；
[0014] 步骤4:根据一级穿带速度，以带钢中间坯入口温度为起点，重新计算精轧机架的 所述设定参数。
[0015] 优选地，所述步骤1还包括如下步骤：
[0016] 步骤1. 1，读取速度制度表，得到以末机架为基准的穿带速度；
[0017] 步骤1. 2,根据常规穿带速度确定一级速度的提升比例；
[0018] 步骤1. 3,根据配置的提速比例的限制参数，对提升速度有效性和限幅检查，确定 一级速度的提升比例。
[0019] 优选地，所述步骤2还包括如下步骤：
[0020] 步骤2. 1，读取机架压下率分配表，得到精轧各个机架的压下率，已知中间坯厚度 和目标厚度，采用相对化方法，计算各个机架的入口和出口厚度；
[0021] 步骤2. 2,根据连轧秒流量恒定公式，，计算得到各个机架速 度，其中为精轧入口带钢速度，％为精轧入口带钢厚度，Vi为精轧Fi机架出口带钢速度， 氏为精轧匕机架出口带钢厚度，i为自然数，Vlast为精轧Flast机架出口带钢速度，Hlast为精 轧匕^机架出口带钢厚度；
[0022] 步骤2. 3,根据中间坯入口温度、各个机架的出口厚度和速度，从匕机架入口开始 迭代计算各个机架的所述设定参数。
[0023] 优选地，所述步骤3还包括如下步骤：
[0024] 步骤3. 1，根据切换机架号匕和速度提升百分比，计算从匕到Fg机架的一级穿带 速度；
[0025] 步骤3. 2,根据切换机架号匕和速度提升百分比，计算从匕到Fh机架的一级精轧 入口速度；
[0026] 步骤3. 3,已知Fg机架一级速度、匕机架常规速度和机架间距，根据牛顿运动定 律，计算换档减速度。
[0027] 优选地，所述步骤4还包括如下步骤：
[0028] 步骤4. 1，以中间坯入口温度为起点，计算一级速度下匕到Fg机架的所述设定参 数；
[0029] 步骤4. 2,以Fg出口温度为基准，修订计算一级速度下匕到F7机架的所述设定参 数。
[0030] 优选地，所述换档减速度的计算公式为：
[0031]
【权利要求】
1. 一种改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1 :确定带钢的常规穿带速度和一级速度的提升比例； 步骤2 :计算在常规穿带速度下精轧时各个机架的设定参数，所述设定参数包括机架 厚度分布、速度、温度分布、出口温度、入口温度以及轧制力中的任一种或任多种； 步骤3 :计算上游机架一级穿带速度和精轧入口速度，计算一级速度到常规速度减速 比； 步骤4 :根据一级穿带速度，以带钢中间坯入口温度为起点，重新计算精轧机架的所述 设定参数。
2. 根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述步骤1还包 括如下步骤： 步骤1. 1，读取速度制度表，得到以末机架为基准的穿带速度； 步骤1. 2,根据常规穿带速度确定一级速度的提升比例； 步骤1. 3,根据配置的提速比例的限制参数，对提升速度有效性和限幅检查，确定一级 速度的提升比例。
3.根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述步骤2还包 括如下步骤： 步骤2. 1，读取机架压下率分配表，得到精轧各个机架的压下率，已知中间坯厚度和目 标厚度，采用相对化方法，计算各个机架的入口和出口厚度； 步骤2. 2,根据连轧秒流量恒定公式，，计算得到各个机架速度，其 中：Vtl为精轧入口带钢速度,Htl为精轧入口带钢厚度,Vi为精轧Fi机架出口带钢速度，Hi为 精轧Fi机架出口带钢厚度，i为自然数，Vlast为精轧Flast机架出口带钢速度，Hlast为精轧 Flast机架出口带钢厚度； 步骤2. 3，根据中间坯入口温度、各个机架的出口厚度和速度，从F1机架入口开始迭代 计算各个机架的所述设定参数。
4.根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述步骤3还包 括如下步骤： 步骤3. 1，根据切换机架号Fi和速度提升百分比，计算从F1到Fp1机架的一级穿带速 度； 步骤3. 2,根据切换机架号Fi和速度提升百分比，计算从F1到Fg机架的一级精轧入口 速度； 步骤3. 3,已知Fg机架一级速度、Fi机架常规速度和机架间距，根据牛顿运动定律，计 算换档减速度。
5.根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述步骤4还包 括如下步骤： 步骤4. 1，以中间坯入口温度为起点，计算一级速度下F1到Fg机架的所述设定参数； 步骤4. 2,以Fg出口温度为基准，修订计算一级速度下Fi到F7机架的所述设定参数。
6. 根据权利要求4所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述换档减速 度的计算公式为：
其中，decc为换档减速度，VFi为Fi机架入口速度，VFh为Fg机架出口速度，Ltl为机架 间距，L为减速安全距离。
7. 根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述设定参数 通过数据接口被传送给自动化控制系统进行设定控制。
8. 根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述切换机架 号Fi为机架F2、机架F3或者机架F4。
9. 根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，所述提升比例 为 10% 至 50%。
10. 根据权利要求1所述的改善热轧带钢头部温度的方法，其特征在于，当根据秒流量 恒定定律计算各个机架的速度时，以Flast机架的速度为基准。
【文档编号】B21B37/74GK104438359SQ201310526233
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】龚少腾, 吴毅平 申请人:上海宝信软件股份有限公司