北台1780mm热连轧终轧温度过程控制模型研究.doc

北台1780mm热连轧终轧温度过程控制模型研究
毛亮
（本溪北营钢铁集团公司辽宁省本溪市117000）
摘要：针对北台1780mm热连轧精轧温度控制系统，分析研究了现有精轧机组模型设定计算温度的控制过程，给出了相关温度计算的数学模型，提出了基于现场实际情况优化温度控制的策略，提高了精轧出口目标温度控制精度，改善了换钢种、换厚度规格温度控制的效果。
关键词：热轧带钢；模型；终轧温度；设定计算；自学习
ResearchontheModelofFinishingTemperatureof1780mmHotStripMillofBeiTaiIron&SteelGroup
MAOLiang
(BenXiBeiYingIron&SteelGroupLiaoNingBenXi117000)
Abstract：ThispaperdiscussedthemodelofhotstripmillfinishtargettemperatureindetailforBeitai1780mmhotstripmill,giventhemathematicmodel,andputforwardstrategiesforoptimizethefinishtemperature,makethefinishtemperaturebetterandimprovetheprecisionwhenchangesteelgradeandthickness.
Keywords：Hotstripmill;Model;Finishtemperature;Setupcalculation;Self-learning
前言
带钢温度是热连轧生产过程中几个最重要的工艺参数之一，由于温度将直接影响到热连轧各机架轧制力，因此精确预报精轧机组各机架的轧制温度是保证厚度、板形及宽度数学模型命中率的关键[1]。带钢全长上温度分布的均匀性将直接影响到产品的厚度、板形和宽度的均匀性，控制温度使其在带钢全长上的均匀，可确保带钢全长的质量控制，同时可改善AGC，ASC，AWC的控制效果。
1热轧带钢温度控制的数学模型
数学模型是实现生产过程计算机控制的基础。热轧带钢的数学模型按照机理性模型和经验统计模型，根据现场实际温升、温降情况定义，主要包括带钢在中间辊道以及精轧穿带过程中的辐射温降、精轧入口的除鳞温降、带钢与轧辊的接触温降、带钢轧制变形温升以及摩擦温升，即三种温降、两种温升方式[2]。北台1780mm热轧生产线模型是从美国IPSS公司引进的，其温升、温降的主要数学模型如下：
1.1辐射温降数学模型
式（1）中：
Tr--带钢在空气中的辐射温降；
Kr--带钢表面辐射温降模型系数；
Ke--带钢辐射系数；
Sb--Stefan-Bolzmann辐射常数5.67*10-14；
H--带钢厚度；
W--带钢宽度；
T--带钢温度；
Ta--环境温度；
Cp--带钢比热系数；
D--带钢密度；
dTim--带钢辐射温降时间。
1.2喷水温降数学模型

式（2）中：
Ts--带钢喷水温降；
Ks--带钢喷水温降系数；
Fs--机架间喷水流量；
Ps--喷水压力；
Te--带钢未经喷水前的温度；
Tw--水温；
Cp--带钢比热系数；
H--喷水时的带钢厚度；
D--带钢密度；
V--工作辊线速度。
1.3轧辊接触温降数学模型

式（3）中：
Tc--带钢与轧辊接触温降；
Kc--带钢接触温降系数；
Te--轧辊咬钢时的带钢温度；
Tr--工作辊温度；
Havg--机架入口、出口的带钢平均厚度；
Th--带钢导热系数；
L--接触弧长；
PI--∏；
Cp--带钢比热系数；
D--带钢密度；
V--工作辊线速度。
1.4带钢轧制变形温升数学模型

式（4）中：
Td--带钢轧制变形温升；
Kd--带钢变形温升系数；
P--带钢轧制功率；
L--接触弧长；
V—工作辊线速度；
Cp--带钢比热系数；
D--带钢密度；
Havg--机架入口、出口的带钢平均厚度；
W--带钢宽度。
1.5带钢轧制摩擦温升数学模型

式（5）中：
Tf—带钢轧制摩擦温升；
Kf--摩擦温升系数；
F--轧制力；
Cp--带钢比热系数；
D--带钢密度；
Havg--机架入口、出口的带钢平均厚度；
W--带钢宽度。
带钢经过每个机架出口温度变化值（Tout）都按照以上5个温降温升模型进行温降计算，即：

根据精轧入口温度逐个计算各机架入口、出口的带钢温度变化值，最终获得精轧出口温度值。
2终轧温度控制相关设备简介
北台1780mm热连轧生产线设有一系列测温点，包括钢坯出炉温度、粗轧区内及粗轧出口处温度，精轧入口及精轧出口处温度等。这些测量点所能测到的仅是轧件表面温度，由于表面氧化