[发明专利]一种利用温度函数提高带钢头部轧制力精度的方法

摘要

本发明一种利用温度函数提高带钢头部轧制力精度的方法，通过对温降模型计算的优化改进，引入带钢头部温降计算函数，对粗轧至精轧过程的温降计算采用将带钢沿长度方向分成若干段进行分别计算的方式，来得到相对精确的带钢头部温度计算值；还采用带钢头部（ｓ段）的实测数据对模型进行研究，并对带钢在直通和热卷模式下的温降计算方法进行了区分，从而求解出相对精确的带钢头部温度值，使得带钢头部轧制力计算的偏差大幅度减少，直接提高了带钢头部厚度尺寸的精度，间接提高了带钢在精轧穿带时的稳定性。

主权项

1.一种利用温度函数提高带钢头部轧制力精度的方法，其特征在于：优化带钢在空气中辐射温降模型和带钢在精轧除鳞水中的强迫对流温降模型，以此得到带钢头部温度，修正带钢头部轧制力的计算，提高其厚度与精度；其中带钢在空气中传递时的辐射温降模型的计算：Δt=t1-kt1+2731+ΔτFϵσGc(t1+273)33---(1)]]>式中：t₁：粗轧出口温度，单位℃；Δτ：辐射温降时间，单位s；Δt：辐射带来的温降差，单位℃；K：模型修正系数F：辐射面积G：轧件质量，kg；ε:辐射黑度系数σ:斯蒂芬—玻尔兹曼常数其中带钢在精除鳞与高压水的强迫对流温降的计算：Δt=2αcpγh(t-t0)×Δτ---(2)]]>式中：α：强迫对流系数，W/m².C；t：带钢出粗轧时的温度，℃；t₀：冷却水的温度，℃；γ：轧件的密度，kg/m³；h：轧件的厚度,m；Δτ：强迫对流时间c：轧件的比热其中带钢在直通和卷取模式下的计算和其他影响因素系数k、α、k′、α₁的回归计算，利用公式（1）、（2）可得到；t2=A(kt1+2731+ΔτFϵσGc(t1+273)33-2αcpγh(t-t0)×Δτ)---(3)]]>式中：t₂：带钢头部进入精轧机时的温度计算值，℃；k、α为生产实测温度数据；A为温降计算模型的自设定系数，通过指数平滑法修正系数A；具体参数回归计算：1）在粗轧出口和热卷箱处各测1温点，计算出带钢的温降Δt；热辐射k值通过公式（4）求得：k=(t1-Δt)1+ΔτFϵσGc(t1+273)33t1+273---(4)]]>2）强迫对流系数α的回归，通过热卷箱处的测温点和精轧入口测温点的数据反推得到，公式如下：α=-Δtcpγh2(t-t0)×Δτ---(5)]]>3）带钢头部进入精轧机的温度可通过修改公式（3）中相应的参数值得到，公式如下：t2=B(k1t1′+2731+ΔτFϵσGc(t1′+273)33-2α1cpγh(t′-t0)×Δτ)---(6)]]>式中t₁'带钢出粗轧机时的尾部温度值，℃；k′、α₁系数确定方法类似于公式（4）、（5）；B为温降计算模型的自设定系数，通过指数平滑法修正系数B，来提高温降计算的精度；其中自设定系数Ａ、Ｂ的计算：公式（3）、（6）的A、B表示是为了区分直通和卷取这两种不同的轧制模式，其模型如下：计第s段为带钢的头部，自设定系数A、B为a₀，其它说明：初始的自设定系数；g^T自设定的设定率；精轧入口处头部温度实测值，℃；粗轧出口处头部温度理论值，℃；理论计算的自设定系数m_test理论计算的自设定修正实测数据计算的自设定系数m₀实测数据计算的自设定修正计算得到的新的自设定系数带钢头部到达精轧入口测温点的初始温度计算可用下式表示：Ts,oldFMEn=TsRMEx(a0,oldT,s)---(7)]]>其中理论计算所使用的自设定系数可用下式表示：a0,testT=a0,oldT·mtest---(8)]]>带钢头部到达精轧出口测温点的理论计算温度可用（9）式表示：Ts,testFMEn=TsRMEn(a0,testT,s).---(9)]]>带钢头部进入精轧入口处的实测温度值后，带钢的实测自设定系数用下式表示：a0,actT=a0,oldT·m0---(10)]]>对于m₀的取值考虑如下条件：[Ts,oldFMEn+m0mtest-1(Ts,testFMEn-Ts,oldFMEn)-Ts,measFMEn]2=MIN---(11)]]>带钢头部温度理论计算值与实测值的偏差平方和最小，从而求得满足（11）的自设定修正值m₀，计算公式如下：m0=1+(mtest-1)[Ts,measFMEn-Ts,oldFMEn][Ts,testFMEn-Ts,oldFMEn][Ts,testFMEn-Ts,oldFMEn]2---(12)]]>从而得到用于长期或短期温度自适应的自设定系数的计算公式如下：ai,newT=(1-gT100)·ai,oldT+gT100·ai,actT---(13)]]>公式（3）、（6）为温降模型计算，将温降计算模型设定为稳定状态，若发生改变，应依据实测的数据，达到模型设定计算与现场实际相一致。