專利名稱:一種在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法
技術領域：
本發明涉及熱軋鋼的成型加工，更具體地指一種在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法。
背景技術：
熱軋生產中，溫度是一個極為重要的工藝參數，準確地預報各個環節的溫度變化是實現熱連軋機計算機控制的重要前提，軋制溫度的預報是否準確，對其整個設定計算和改善軋件的尺寸精度、板形和力學性能都具有非常重要的意義，是提高軋制穩定性的核心所在。
目前板坯溫度控制和預報計算通常采用的模型有兩類，一類是簡化理論模型，另一類是差分模型。前一類模型是在帶鋼內部分布為拋物線等穩態假設下獲得的簡化理論模型，它具有計算速度快的優點，但計算精度較差，尤其在環境突變時更差，這種模型無法給出板坯的上下表面溫度，滿足不了熱軋工序高要求的板坯溫度控制。而后一類差分模型又有顯示差分模型和隱士差分模型，顯示差分模型不是絕對穩定的，隱士差分模型雖然是絕對穩定的，但是計算量大。為了實現熱軋粗軋工序高精度的板坯溫度控制，就需要解決好分布溫度控制模型的計算穩定性與計算速度的矛盾，使得分布溫度控制模型計算精度高、計算速度快、計算穩定性好。
對進入精軋入口有嚴格溫度要求的板坯，要求板坯在粗軋出口達到一定的目標溫度。這個要求是通過板坯在中間輥道擺鋼來實現的，通過板坯溫度模型預報出板坯到達粗軋出口溫度測量點的溫度，然后與工藝要求的目標溫度進行比較，根據溫差計算出擺鋼所需要的時間，并發給電氣執行。這要求準確計算出擺鋼所需要的時間，它取決板坯溫度模型的計算精度，而且不僅是最后的計算精度，更要求在輻射區域和輻射以外的區域模型計算具有較高的精度。傳統的粗軋板坯溫度計算模型關注達到粗軋測量點的最終的計算結果，沒有充分利用溫度測量儀表的實際測量值對中間過程的模型系數進行分區域的修正。為了解決粗軋板坯溫度的計算和控制問題以及給軋制力等工藝量的計算提供準確的板坯溫度，就需要解決溫度分布模型的自適應學習(又稱為修正，下同)問題。
可見，熱軋粗軋工序板坯軋制過程中，為了提高整個設定計算的精度和使軋件溫度滿足精軋入口對中間板坯溫度的要求，需要準確預報和控制板坯溫度。
發明內容本發明的目的在于提供一種在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，以實現穩定性好、速度快和精度高的板坯溫度控制。
為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，該溫度控制方法包括以下步驟a，首先，以板坯從加熱爐抽出時的溫度分布為起點，按板坯的移動順序和運行時間，采用遞推解析溫度分布模型，求出板坯軋制運行路徑上各點的溫度分布；
b，然后，將板坯在粗軋后測量點處由步驟a所求得的平均溫度與粗軋目標溫度進行比較，如果比較結果大于所設定的兩者溫度之差的允許值，則以粗軋最后一個道次入口溫度為參考，進行擺鋼，對板坯進行輻射降溫，如果比較結果小于所設定溫度允許值，則對板坯進行正常軋制；c，再將板坯在測量點的板坯上表面溫度實測值與采用遞推解析溫度分布模型在該處求得的板坯上表面溫度進行比較，當兩者出現偏差時，對模型輻射系數和水冷系數分區域進行自適應修正，直至偏差達到最小并將修正的結果用到相同規格的后續板坯上。
所述的步驟a)中，所述的熱軋粗軋板坯遞推解析溫度分布模型主要是指根據邊界條件確定板坯在粗軋軋制過程中的上表面溫度、下表面溫度、平均溫度。
所述的上表面溫度、下表面溫度、平均溫度表達式分別為，θ(H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)+Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θ(-H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)-Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θm(t)＝A0(t)，且上面各式的模型系數通過下式遞推獲得，
A0(t)A1(t)A2(t)A3(t)A4(t)B1(t)B2(t)B3(t)B4(t)=1000000000m1(t)000000000m2(t)000000000m3(t)000000000m4(t)000000000m1*(t)000000000m2*(t)000000000m3*(t)000000000m4*(t)A0(0)A1(0)A2(0)A3(0)A4(0)B1(0)B2(0)B3(0)B4(0)]]>+a2·(φS+φI)·t/(λ·H)p1·K·(1-m1(t))p2·K·(1-m2(t))p3·K·(1-m3(t))p4·K·(1-m4(t))q1·R·(1-m1*(t))q2·R·(1-m2*(t))q3·R·(1-m3*(t))q4·R·(1-m4*(t))]]>式中，λ為板坯熱傳導率，ρ為板坯比重，cp為板坯比熱，三者是被加熱板坯的物理參數，實際中是給定的，Ai(0)，Bi(0)是模型計算的初始參數，最初的值由加熱爐模型提供，后續的參數遞推獲得，a2=λρ·cp,]]>為板坯熱擴散系數，mi(t)=exp{-4·i2·a2·π2·tH2}]]>(i＝1～4)，mj*(t)=exp{-(2j-1)2·a2·π2·tH2}]]>(j＝1～4)，t為計算步長，H為板坯厚度，K=(φS+φI)·H2·λ,R=(φS-φI)·H4·λ]]>φS，φI是板坯上下表面的熱流，由邊界條件確定。
所述的步驟b中，在進行擺鋼時，擺鋼條件是Δθ＞Tconst，其中Tconst是工藝規定的常數，Δθ＝θm-θt arg et，θm是模型計算的板坯平均溫度，θt arg et是工藝給定的目標溫度；擺鋼時間為Δt＝(Δθ-Tconst/2)*ηt，ηt=ΔtaΔθout]]>Δta為最后一道次前板坯輻射時間攝動量，Δθout是板坯在粗軋出口溫度測量位置，板坯平均溫度相對于Δta的變化量。
所述的步驟c中，在對遞推解析溫度分布模型參數修正時，主要是利用板坯在粗軋機架間和粗軋后測量點的板坯上表面溫度測量值分別與板坯溫度遞推解析分布模型在該處的板坯上表面溫度進行比較，對模型輻射系數和水冷系數分區域分別進行自適應修正。
在進行粗軋機架間溫度測量值與板坯溫度遞推解析分布模型在該處的板坯上表面溫度值進行比較修正時進一步包括如下步驟C11，進行偏差分解；C12，分別求出輻射系數和水冷系數的修正量；C13，極限值和平滑處理；C14，利用粗軋實際值求出第一區域終點到粗軋后測量儀位置的板坯溫度分布。
在進行粗軋后溫度測量值與板坯溫度遞推解析分布模型在該處的板坯上表面溫度值進行比較修正時進一步包括如下步驟
C21，進行偏差分解；C22，分別求出輻射系數和水冷系數的修正量；C23，極限值和平滑處理。
在本發明所采用的技術方案中，該方法主要以板坯從加熱爐抽出時的溫度分布為起點，按板坯的移動順序和運行時間，采用遞推解析溫度分布模型，求出板坯軋制運行路徑上各點的溫度分布；并將板坯在粗軋后測量點處的平均溫度與粗軋目標溫度進行比較，如果比較結果大于所設定的兩者溫度之差的允許值，則以粗軋最后一個道次入口溫度為參考，通過擺鋼對板坯進行溫度控制，此外，還對對模型輻射系數和水冷系數分區域進行自適應修正。因此，本發明的方法能快速準確地確定熱軋粗軋工序板坯在各個位置的溫度分布，同時根據粗軋目標溫度確定板坯在中間輥道的擺鋼時間，精確地控制板坯的溫度。該方法解決了傳統的粗軋板坯溫度模型存在計算速度、計算精度和計算穩定性之間的矛盾，具有計算簡單，速度快，穩定性好的優點，也解決了傳統的溫度分布模型難以對模型參數進行自適應學習的技術缺陷，提高了粗軋板坯溫度模型的計算精度和粗軋板坯溫度的控制精度，以及為粗軋軋制力等工藝量的計算提供了可靠的板坯溫度，提高了粗軋工序的整體控制水平。
圖1為采用本發明的控制方法流程示意圖。
圖2為采用本發明的控制方法的一流程示意圖。
圖3為采用本發明的控制方法的又一流程示意圖。
圖4為熱軋粗軋機組區域布置示意圖。
具體實施方式為了能更清楚地理解本發明的內容，下面結合附圖和具體的實施例進行進一步地詳細說明。
實施例一請參閱圖1所示，該溫度控制方法包括以下步驟a，首先，以板坯從加熱爐抽出時的溫度分布為起點，按板坯的移動順序和運行時間，采用遞推解析溫度分布模型，求出板坯軋制運行路徑上各點的溫度分布；b，然后，將板坯在粗軋后測量點處由步驟a所求得的平均溫度與粗軋目標溫度進行比較，如果比較結果大于所設定的兩者溫度之差的允許值，則以粗軋最后一個道次入口溫度為參考，進行擺鋼，對板坯進行輻射降溫，如果比較結果小于所設定溫度允許值，則對板坯進行正常軋制；c，再將板坯在測量點的板坯上表面溫度實測值與采用遞推解析溫度分布模型在該處求得的板坯上表面溫度進行比較，當兩者出現偏差時，對模型輻射系數和水冷系數分區域進行自適應修正，直至偏差達到最小并將修正的結果用到相同規格的后續板坯上。
具體來說，利用遞推解析分布溫度模型，根據邊界條件確定粗軋板坯在這個熱軋粗軋軋制過程中的板坯溫度分布。
所述的熱軋粗軋板坯遞推解析分布溫度模型表達式為板坯上表面溫度
θ(H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)+Σj=14(-1)j-1Bj(t)]]>板坯下表面溫度θ(-H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)-Σj=14(-1)j-1Bj(t)]]>板坯平均溫度θm(t)＝A0(t)上面各式的模型系數通過下式遞推獲得A0(t)A1(t)A2(t)A3(t)A4(t)B1(t)B2(t)B3(t)B4(t)=1000000000m1(t)000000000m2(t)000000000m3(t)000000000m4(t)000000000m1*(t)000000000m2*(t)000000000m3*(t)000000000m4*(t)A0(0)A1(0)A2(0)A3(0)A4(0)B1(0)B2(0)B3(0)B4(0)]]>+a2·(φS+φI)·t/(λ·H)p1·K·(1-m1(t))p2·K·(1-m2(t))p3·K·(1-m3(t))p4·K·(1-m4(t))q1·R·(1-m1*(t))q2·R·(1-m2*(t))q3·R·(1-m3*(t))q4·R·(1-m4*(t))]]>上式中λ為板坯熱傳導率，ρ為板坯比重，cp為板坯比熱，三者是被加熱板坯的物理參數，實際中是給定的，Ai(0)，Bi(0)是模型計算的初始參數，最初的值由加熱爐模型提供，后續的參數遞推獲得。
其中a2=λρ·cp,]]>為板坯熱擴散系數。
mi(t)=exp{-4·i2·a2·π2·tH2}]]>(i＝1～4)mj*(t)=exp{-(2j-1)2·a2·π2·tH2}]]>(j＝1～4)t計算步長H板坯厚度K=(φS+φI)·H2·λ,R=(φS-φI)·H4·λ]]>φS，φI是板坯上下表面的熱流，由后面的不同的邊界條件確定。
p1＝-0.106694，p2＝0.03125，p3＝-0.0183，p4＝0.007812q1＝0.821068，q2＝-0.101245，q3＝0.0452020，q4＝-0.03248在確定熱軋粗軋板坯溫度時，要求出板坯位于空冷區、水冷區和軋制變形區時的熱流量。
具體確定方法如下空冷熱流量的計算φs＝ε·σ·[(Tair+237)4-(θs+273)4]其中σ是斯蒂芬—波爾茨曼常數。
Tair是空冷環境溫度。
θs是帶鋼表面溫度，分布模型計算得到。
ε是輻射系數，ε∈[0.75，0.88]，具體值可由實驗確定。
水冷熱流量的計算φs＝aw·(Tw-θs)其中TW為冷卻水的溫度，aw為水冷熱交換系數，由實驗確定。
帶鋼軋制變形及帶鋼與軋輥接觸而產生的熱流量的計算
φs＝(TFOR-TLTG)·CP·ρ·δ/tc其中TFOR為軋制變形熱，TLTG為帶鋼與軋輥接觸的熱損失，CP帶鋼比熱，ρ帶鋼比重，δ半個帶鋼厚度，tc帶鋼與軋輥接觸時間。
軋制變形熱TFOR確定如下TFOR=C·HART(I)·FEPS(I)·SWMBRH(I)·AWR(G)·HEIN(I)]]>其中C是變形功常數因子。
FEPS(I)是相對壓下對變形的影響系數，根據相對壓下量EPS(I)計算，即FEPS(I)=(EPS(I)31-EPS(I))1/2.]]>HEAT(I)是材質硬度。
SWM是道次專用的軋制力矩遺傳系數。
BRH(I)是帶鋼入口寬度。
AWR(G)是工作輥壓扁半徑。
HEIN(I)是入口厚度。
帶鋼與軋輥接觸的熱損失TLTG由不考慮變形熱時帶鋼與軋輥接觸溫度損失TLT(I)和軋制變形熱附加接觸溫損TFLG(I)確定TLTG(I)＝TLT(I)+TFLG(I)TLT(I)計算如下TLT(I)=GTL·(TEIN(I)-TW)·GLG(I)·WDUZ(I)HAUS(I)·VAUS(I)]]>其中GLT是溫度傳導加權因子，為0.4986×10-3(mm·m/sec)/Z，Z為氧化鐵皮厚度(mm)。
TEIN(I)為模型計算的帶鋼入口平均溫度，TW軋輥溫度，GLG為軋制接觸弧長，WDUZ(I)為熱交換系數由實驗獲得。
HAUS(I)為帶鋼出口厚度，VAUS為帶鋼出口速度。
TFLG(I)計算如下TFLG(I)＝GFLG·[1-WDUZ(I)]·TFOR其中GFLG為變形熱對熱傳導影響的加權常數。
確定熱軋粗軋板坯在中間輥道上的擺鋼時間時，主要根據板坯在粗軋后測量點處的模型計算的平均溫度和粗軋目標溫度，并遵循下式來求出擺鋼時間擺鋼條件是Δθ＞Tconst，其中Tconst是工藝規定的常數，Δθ＝θm-θt arg et，θm是模型計算的板坯平均溫度，θt arg et是工藝給定的目標溫度。
擺鋼時間Δt為Δt＝(Δθ-Tconst/2)*ηt其中ηt計算如下ηt=ΔtaΔθout]]>Δta為最后一道次前板坯輻射時間攝動量，取20分鐘。
Δθout是板坯在粗軋出口溫度測量位置，板坯平均溫度相對于Δta引起的變化量。
在粗軋板坯遞推解析模型參數修正時，利用板坯在粗軋機架間和粗軋后測量點的板坯上表面溫度實測值，和板坯溫度遞推解析模型在該處計算的板坯上表面溫度進行比較，對模型輻射系數和水冷系數分區域分別進行自適應學習，結果用到相同規格的后續板坯上。修正內容如下●修正的條件Tgatemin<|Δθs|<Tgatemax]]>
其中Tgatemax，Tgatemin是工藝規定的常數，Δθs＝θs-θact，θs是模型計算的板坯上表面溫度，θact是溫度儀實測的板坯表面溫度。
●偏差分配當Δθs＝θs-θact＞0時，Δθw=β*(Δθs-Tgatemin/2)]]>Δθr=(1-β)*(Δθs-Tgatemin/2)]]>當Δθs＝θs-θact＜0時，Δθw=β*(Δθs-Tgatemin/2)]]>Δθr=(1-β)*(Δθs-Tgatemin/2)]]>其中β∈[0，1]；Δθw，Δθr分別為水冷對流系數和輻射系數誤差引起的模型計算偏差。
●模型系數修正對于第一區域的輻射系數修正為Δε1＝Δθr/MM=Δθout1/Δϵv]]>其中，Δε1為消除溫度偏差Δθr第一區域輻射系數所需要的改變量，M為輻射系數對板坯溫度的影響系數，Δεr為第一區域輻射系數的攝動量，取0.2。
Δθout1是板坯在粗軋機架間即第一區域，溫度測量儀位置處，板坯上表面溫度相對于Δεr的變化量。
對于第一區域的水冷對流系數修正為Δaw1=Δθw/N]]>N=Δθout1/Δawv]]>其中，Δaw1為消除溫度偏差Δθw第一區域水冷對流系數所需要的改變量，N為水冷對流系數對板坯溫度的影響系數，Δawv為第一區域水冷對流系數的攝動量，取1000。Δθout1是板坯在粗軋機架間即第一區域，溫度測量儀位置處，板坯上表面溫度相對于Δawv的變化量。
對于第二區域輻射系數和水冷對流系數的修正與第一區域的模型系數修正相同，只是模型計算的起點是第一區域的終點，遞推解析模型的遞推參數是利用第一區域模型后得到的參數，利用實際信息遞推到第一區域的終點的遞推參數作為遞推解析模型的初始參數。
●極限值檢查及平滑處理上下限檢查的方法如下Δεi＝MIN(Δεi，Δεuper)Δεi＝MAX(Δεi，Δεlower)其中，Δεi，i＝1，2為第一區域或第二區域輻射系數的改變量，Δεupper是輻射系數改變量上限值，Δεlower是輻射系數改變量下限值。
Δawi=MIN(Δawi,Δauper)]]>Δawi=MAN(Δawi,Δalower)]]>其中，Δawi，i＝1，2為第一區域或第二區域水冷對流系數的改變量，Δaupper是水冷對流系數的改變量上限值，Δalower是水冷對流系數的改變量下限值。
平滑處理的方法如下Δϵi=βb·ΔϵiN+(1-βb)·ΔϵiO]]>Δai=βa·ΔaiN+(1-βa)·ΔaiO]]>其中βb、βa為修正平滑系數，i＝1，2表示第一區域和第二區域。
ΔεiN為第一區域或第二區域輻射系數新的改變量，ΔεiO第一區域或第二區域輻射系數老的修正量。
ΔaiN為第一區域或第二區域水冷對流系數新的改變量，ΔaiO第一區域或第二區域水冷對流系數老的修正量。
實施例二，請參閱圖2所示，該實施例的步驟具體描述如下首先，獲取從加熱爐抽出板坯的溫度分布模型參數和軋制工藝所確定的數據，如板坯厚度、板坯的物性參數、板坯運行速度以及噴水模式等。
利用遞推解析模型求出板坯在到達出鱗箱前空冷輻射的溫度分布，求出過程中涉及兩個參數，一個是板坯的運行時間，一個是輻射系數，他們都是確定的，因為無論是空冷區還是水冷區域，其長度是知道的，所以板坯在相應區域的運行時間是可以預測的，輻射系數是模型參數是已知的。
求出板坯通過除鱗箱的水冷對流的板坯溫度分布以及粗軋機架冷卻水前經過空冷的板坯溫度分布。并判斷是否需要對板坯在機架前噴水，需要降溫則噴水后再求出經過機架前水冷的板坯溫度分布和求出板坯經過軋制變形和軋輥接觸的溫度分布；不需要噴水降溫則直接求出板坯經過軋制變形和軋輥接觸的溫度分布。
此后再判斷機架后需要噴水嗎，并求出經過機架后水冷的板坯溫度分布，若是最后一個道次，還需要求出到粗軋后溫度測量儀位置處經過空冷輻射的板坯溫度分布，若不是最后一個道次，則再求出粗軋機架冷卻水前經過空冷輻射的板坯溫度分布。
最后判斷是否需要擺鋼，若需要擺鋼，則以最后一道次進入水冷前為起點，求出擺鋼時間，該時間累加到最后一道次前的空冷時間里，此后再循環返回到求出粗軋機架冷卻水前經過空冷輻射的板坯溫度分布及以后的各步驟；若不需要擺鋼，則結束控制過程。
實施例三下面再結合圖3和圖4來說明本發明的控制方法的板坯溫度分布模型分區域對輻射系數和水冷系數進行修正的過程。
在獲取剛軋過鋼的道次相關數據后，如取得各道次機架實際噴水狀態，各空冷區域板坯的搬送時間等，采用第二實施例所描述的控制步驟求出機架R1最后一道次板坯到達第一區域終點的板坯溫度分布，如圖4所示，即機架R1和機架R2間溫度測量儀位置處的板坯溫度分布。利用粗軋實際值，從加熱爐抽出到第一區域終點求出板坯溫度分布，將板坯上表面溫度和機架間的溫度測量儀獲得的板坯表面溫度測量值進行比較，不滿足學習條件則進入第二區域，滿足條件則進行學習。模型參數學習分三步，一是對偏差進行分解，分解成由于輻射引起的偏差和由于水冷引起的偏差，二是分別對遞推解析模型的輻射系數和水冷系數進行修正，三是對新的模型系數修正量進行極限值檢查和平滑處理。圖4所示的第二區域的模型參數修正和第一區域是相同的，只是起點不同，第二區域模型參數的修正是以第一區域的終點為起點，第一區域終點的板坯溫度分布是采用剛軋過鋼的實際值，并且采用第一區域剛剛修正過的模型參數，利用遞推解析模型求出到第一區域終點而獲得的。
舉例來說，若第一區域模型的輻射系數取0.85，第二區域的輻射系數取0.8，求出步長為板坯搬運時間t/20，高壓除鱗區的上下水冷系數為5400和3600，機架前后的上下水冷系數為4650和3200。把在粗軋出口溫度測量儀處的模型平均溫度和目標溫度比較，求出擺鋼時間。在板坯軋制完成后，利用實際值，進行模型參數自適應學習，對第一區域和第二區域的模型參數，即輻射系數和水冷系數分別進行修正，偏差分解系數β＝N/(M+N)，其中M和N是求出的輻射和水冷的影響系數，輻射系數的攝動系數為0.2，水冷系數的攝動系數為1000。此后獲得的模型參數修正量分類保存，學習結果用到相同規格的下一塊板坯上。
權利要求
1.一種在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于，該溫度控制方法包括以下步驟a，首先，以板坯從加熱爐抽出時的溫度分布為起點，按板坯的移動順序和運行時間，采用遞推解析溫度分布模型，求出板坯軋制運行路徑上各點的溫度分布；b，然后，將板坯在粗軋后測量點處由步驟a所求得的平均溫度與粗軋目標溫度進行比較，如果比較結果大于所設定的兩者溫度之差的允許值，則以粗軋最后一個道次入口溫度為參考，進行擺鋼，對板坯進行輻射降溫，如果比較結果小于所設定溫度允許值，則對板坯進行正常軋制；c，再將板坯在測量點的板坯上表面溫度實測值與采用遞推解析溫度分布模型在該處求得的板坯上表面溫度進行比較，當兩者出現偏差時，對模型輻射系數和水冷系數分區域進行自適應修正，直至偏差達到最小并將修正的結果用到相同規格的后續板坯上。
2.如權利要求
1所述的在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于，所述的步驟a)中，所述的熱軋粗軋板坯遞推解析溫度分布模型主要是指根據邊界條件確定板坯在粗軋軋制過程中的上表面溫度、下表面溫度、平均溫度。
3.如權利要求
2所述的在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于，所述的上表面溫度、下表面溫度、平均溫度表達式分別為，θ(H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)+Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θ(-H2,t)=Σi=04(-1)iAi(t)-Σj=14(-1)j-1Bj(t),]]>θm(t)＝A0(t)，且上面各式的模型系數通過下式遞推獲得，A0(t)A1(t)A2(t)A3(t)A4(t)B1(t)B2(t)B3(t)B4(t)=1000000000m1(t)000000000m2(t)000000000m3(t)000000000m4(t)000000000m1*(t)000000000m2*(t)000000000m3*(t)000000000m4*(t)A0(0)A1(0)A2(0)A3(0)A4(0)B1(0)B2(0)B3(0)B4(0)]]>+a2·(φS+φI)·t/(λ·H)p1·K·(1-m1(t))p2·K·(1-m2(t))p3·K·(1-m3(t))p4·K·(1-m4(t))q1·R·(1-m1*(t))q2·R·(1-m2*(t))q3·R·(1-m3*(t))q4·R·(1-m4*(t))]]>式中，λ為板坯熱傳導率，ρ為板坯比重，cp為板坯比熱，三者是被加熱板坯的物理參數，實際中是給定的，Ai(0)，Bi(0)是模型計算的初始參數，最初的值由加熱爐模型提供，后續的參數遞推獲得，a2=λρ·cp,]]>為板坯熱擴散系數，mi(t)=exp{-4·i2·a2·π2·tH2}]]>(i＝1～4)，mj*(t)=exp{-(2j-1)2·a2·π2·tH2}]]>(j＝1～4)，t為計算步長，H為板坯厚度，K=(φS+φI)·H2·λ,R=(φS-φI)·H4·λ]]>φS，φI是板坯上下表面的熱流，由邊界條件確定。
4.如權利要求
1所述的在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于所述的步驟b中，在進行擺鋼時，擺鋼條件是Δθ＞Tconst，其中Tconst是工藝規定的常數，Δθ＝θm-θtarget，θm是模型計算的板坯平均溫度，θtarget是工藝給定的目標溫度；擺鋼時間為Δt＝(Δθ-Tconst/2)*ηt，ηt=ΔtaΔθout]]>Δta為最后一道次前板坯輻射時間攝動量，Δθout是板坯在粗軋出口溫度測量位置，板坯平均溫度相對于Δta的變化量。
5.如權利要求
1所述的在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于所述的步驟c中，在對遞推解析溫度分布模型參數修正時，主要是利用板坯在粗軋機架間和粗軋后測量點的板坯上表面溫度測量值分別與板坯溫度遞推解析分布模型在該處的板坯上表面溫度進行比較，對模型輻射系數和水冷系數分區域分別進行自適應修正。
6.如權利要求
5所述的在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于在進行粗軋機架間溫度測量值與板坯溫度遞推解析分布模型在該處的板坯上表面溫度值進行比較修正時進一步包括如下步驟C11，進行偏差分解；C12，分別求出輻射系數和水冷系數的修正量；C13，極限值和平滑處理；C14，利用粗軋實際值求出第一區域終點到粗軋后測量儀位置的板坯溫度分布。
7.如權利要求
5所述的在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，其特征在于在進行粗軋后溫度測量值與板坯溫度遞推解析分布模型在該處的板坯上表面溫度值進行比較修正時進一步包括如下步驟C21，進行偏差分解；C22，分別求出輻射系數和水冷系數的修正量；C23，極限值和平滑處理。
專利摘要
本發明公開了一種在熱軋過程中粗軋板坯溫度控制方法，該方法主要以板坯從加熱爐抽出時的溫度分布為起點，按板坯的移動順序和運行時間，采用遞推解析溫度分布模型，求出板坯軋制運行路徑上各點的溫度分布；并將板坯在粗軋后測量點處的平均溫度與粗軋目標溫度進行比較，如果比較結果大于所設定的兩者溫度之差的允許值，則以粗軋最后一個道次入口溫度為參考，通過擺鋼對板坯進行溫度控制，此外，還對模型輻射系數和水冷系數分區域進行自適應修正。該方法能快速準確地確定熱軋粗軋工序板坯在各個位置的溫度分布，同時根據粗軋目標溫度確定板坯在中間輥道的擺鋼時間，精確地控制板坯的溫度。提高了粗軋工序的整體控制水平。
文檔編號G06F17/50GK1990131SQ200510112077
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月27日
發明者呂立華, 張健民 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan