專利名稱：提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱軋帶鋼層流冷卻技術(shù)領(lǐng)域，特別提供一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法。
背景技術(shù)：
在熱軋帶鋼生產(chǎn)過程中，需要在軋制后卷取前使用層流冷卻裝置對帶鋼進(jìn)行冷卻，通過控制帶鋼的卷取溫度和冷卻速率來獲得理想的金相組織和機(jī)械性能。為保證X80 管線鋼等的最佳組織和機(jī)械性能，采取低溫卷取的模式。參見圖1所示，該圖為冷卻區(qū)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。冷卻區(qū)定義為從精軋出口高溫計(jì)C到地下卷曲機(jī)入口的高溫計(jì)B為止。冷卻區(qū)劃分為粗冷區(qū)和精冷區(qū)。其中1-18組為粗冷區(qū)，19、20組為精冷區(qū)。其中，粗冷區(qū)作為前饋控制的閥門，精冷區(qū)作為反饋控制使用的閥門。卷取溫度控制過程中計(jì)算在一定流量水平下為達(dá)到目標(biāo)卷曲溫度所必需打開的閥門數(shù)量。所需打開的所有閥門在粗冷區(qū)和精冷區(qū)間分配，在粗冷區(qū)的閥門用于前饋控制， 在精冷區(qū)的閥門用于閉環(huán)反饋控制。卷取溫度控制計(jì)算在二級計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，由卷取溫度模型自動(dòng)完成計(jì)算功能，將計(jì)算結(jié)果通過通訊模塊發(fā)送給一級基礎(chǔ)自動(dòng)化，由一級執(zhí)行器執(zhí)行。卷取溫度模型包括預(yù)計(jì)算、動(dòng)態(tài)控制計(jì)算以及自學(xué)習(xí)計(jì)算功能。預(yù)計(jì)算為帶鋼進(jìn)入冷卻區(qū)前，為帶鋼的頭部確定冷卻區(qū)閥門打開的數(shù)量以在正常冷卻狀態(tài)下達(dá)到目標(biāo)卷取溫度。確定為達(dá)到目標(biāo)卷取溫度所需打開的閥門后，打開閥門的數(shù)量在粗冷區(qū)和精冷區(qū)以一定的分配原則進(jìn)行合理分配。其分配原則為當(dāng)所需打開閥門總數(shù)量小于等于反饋區(qū)可用閥門數(shù)量時(shí)，首先確定精冷區(qū)所需打開閥門數(shù)量等于所需打開閥門總數(shù)量除以2(取整數(shù))，粗冷區(qū)打開閥門數(shù)量等于所需打開閥門總數(shù)量減去粗冷區(qū)打開閥門數(shù)量；當(dāng)所需打開閥門總數(shù)量〉反饋區(qū)可用閥門數(shù)量時(shí)，精冷區(qū)所需打開閥門數(shù)量等于反饋區(qū)可用閥門數(shù)量除以2 (取整數(shù))，粗冷區(qū)打開閥門數(shù)量等于所需打開閥門總數(shù)量減去粗冷區(qū)打開閥門數(shù)量。確定粗冷區(qū)和精冷區(qū)打開閥門數(shù)量后再進(jìn)行計(jì)算；計(jì)算過程中，精冷區(qū)打開閥門數(shù)量保持不變，通過修改粗冷區(qū)打開閥門數(shù)量，直到溫度偏差在可接受的范圍之內(nèi)。動(dòng)態(tài)控制計(jì)算包括前饋控制計(jì)算和反饋控制計(jì)算。自帶鋼頭部到達(dá)精軋出口高溫計(jì)后，每隔200毫秒(ms)觸發(fā)一次前饋控制計(jì)算。前饋控制通過每隔200ms測量的精軋出口的終軋溫度、精軋出口帶鋼的速度、厚度等來時(shí)時(shí)計(jì)算前饋控制閥門(即粗冷區(qū)閥門)所需打開閥門數(shù)量用以時(shí)時(shí)修正預(yù)設(shè)定計(jì)算的偏差，通過前饋控制閥門的打開或關(guān)閉來達(dá)到目標(biāo)卷取溫度。例如當(dāng)實(shí)測精軋出口溫度高于預(yù)測精軋出口溫度時(shí)，在粗冷區(qū)現(xiàn)有開啟閥門組態(tài)中沿軋制方向逐個(gè)增加開啟閥門數(shù)量，直到滿足溫降要求；當(dāng)實(shí)測精軋出口溫度低于預(yù)測精軋出口溫度時(shí)，在粗冷區(qū)現(xiàn)有開啟閥門組態(tài)中逆方向逐個(gè)減少開啟閥門，直到滿足溫降要求。
反饋控制計(jì)算用于修正目標(biāo)溫度與實(shí)測溫度的偏差。當(dāng)帶鋼段經(jīng)過地下卷曲機(jī)入口高溫計(jì)時(shí)，實(shí)測卷取溫度反饋給卷取溫度模型之后，每隔200毫秒(ms)觸發(fā)一次卷取溫度模型的反饋控制計(jì)算，通過對實(shí)測卷取溫度、預(yù)測卷取溫度以及目標(biāo)卷取溫度的比較，調(diào)節(jié)精冷區(qū)閥門打開數(shù)量已達(dá)到目標(biāo)卷取溫度。當(dāng)帶鋼尾部出卷機(jī)入口高溫計(jì)后，觸發(fā)此塊帶鋼卷取溫度模型的自學(xué)習(xí)計(jì)算。自學(xué)習(xí)計(jì)算功能是基于目標(biāo)實(shí)測值和卷取溫度模型計(jì)算值間的偏差，對溫度卷取溫度模型中的學(xué)習(xí)項(xiàng)傳熱系數(shù)進(jìn)行修正，糾正卷取溫度模型預(yù)報(bào)偏差，比如帶鋼實(shí)際的水冷、空冷溫降與計(jì)算的水冷、空冷溫降間的偏差，以提高卷取溫度模型預(yù)報(bào)精度，改善控制效果。卷取溫度模型的自學(xué)習(xí)卷取溫度模型根據(jù)學(xué)習(xí)段(學(xué)習(xí)段的定義在卷取溫度模型的配置文件中通過公式計(jì)算得出，與帶鋼精軋出口的厚度有關(guān))的一系列參數(shù)，如實(shí)測精軋出口溫度、厚度、速度、粗冷區(qū)和精冷區(qū)打開閥門數(shù)量、實(shí)測地下卷曲機(jī)入口的溫度、目標(biāo)卷取溫度及計(jì)算的地下卷曲機(jī)入口的溫度等，來確定優(yōu)化下一次設(shè)定計(jì)算的修正系數(shù)，此修正系數(shù)連同初始數(shù)據(jù)(如化學(xué)成分、厚度、閥門開啟模式、終軋溫度、卷取溫度等)按照其軋制先后順序保存在自學(xué)習(xí)文件rolledstrip. txt中。帶鋼在進(jìn)行預(yù)計(jì)算之前，首先得到自學(xué)習(xí)文件rolledstrip. txt中所存板坯個(gè)數(shù)、起始索引和終止索引號(hào)。根據(jù)當(dāng)前坯的化學(xué)成分、厚度、寬度、速度、當(dāng)前坯卷曲溫度的設(shè)定和終軋溫度的設(shè)定等一些基本的設(shè)定參數(shù)之后，開始從自學(xué)習(xí)文件rolledstrip. txt 中自下而上查找相似坯(相似坯為與此塊帶鋼的輸入?yún)?shù)相近的板坯。如果其速度或溫度等參數(shù)相差甚遠(yuǎn)，那么此板坯的數(shù)據(jù)用于修正當(dāng)前此塊板坯的傳熱系數(shù)的計(jì)算，那么其修正結(jié)果是不夠精確地，可能還會(huì)起反效果)；然后得到此塊相似坯的有關(guān)信息，其中包括上下閥門模式，上下起始閥的閥門、臨界溫度、各個(gè)化學(xué)成分、設(shè)定的厚度、寬度、溫度及卷曲高溫計(jì)、中間高溫計(jì)和終軋溫度的實(shí)測值，以及計(jì)算的修正系數(shù)和此塊相似坯在自學(xué)習(xí)文件的位置。相似坯的個(gè)數(shù)小于等于99塊，根據(jù)相似坯的修正系數(shù)計(jì)算此塊帶鋼的修正系數(shù)，其中相似坯生產(chǎn)的時(shí)間離當(dāng)前坯生產(chǎn)時(shí)間越近，其權(quán)重系數(shù)越大，對此塊帶鋼的影響效果就越大。如果在自學(xué)習(xí)文件rolledstrip. txt中未找到相似坯，則默認(rèn)其修正系數(shù)為1， 不做任何修正。卷取溫度控制是通過卷取溫度模型的自動(dòng)過程控制保證帶鋼在特定的位置達(dá)到目標(biāo)的卷取溫度，以保證帶鋼性能的合格率。原低溫卷取管線鋼的卷取溫度控制，由于受現(xiàn)場高溫計(jì)及原有西門子控制程序的制約及限制(西門子控制程序只能保證450度以上卷取溫度的控制精度，低溫卷取管線鋼的目標(biāo)卷取溫度在300-400度之間)，低溫卷取管線鋼的卷取溫度無法得到卷取溫度模型的自動(dòng)控制，保證卷取溫度控制精度的反饋控制、自學(xué)習(xí)控制功能未能投入使用，預(yù)計(jì)算偏差過大，從而導(dǎo)致卷取溫度在目標(biāo)溫度士 100度溫度范圍之內(nèi)溫度的命中率為0，實(shí)際溫度一般控制在100-200度范圍之內(nèi)，有時(shí)卷取會(huì)因溫度太低而無法卷取造成廢鋼，并且對我們的卷取設(shè)備危害極大。如上所述，提高X80、X70等低溫卷曲管線鋼的卷曲溫度的命中率，穩(wěn)定控制系統(tǒng)和卷取溫度模型，保證現(xiàn)場軋制穩(wěn)定性地同時(shí)，提高此類帶鋼性能的合格率和產(chǎn)品質(zhì)量，成為X80等低溫管線鋼的成功并穩(wěn)定生產(chǎn)的重點(diǎn)攻關(guān)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的在于提供一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，旨在解決目前低溫鋼由于過低的目標(biāo)卷取溫度導(dǎo)致其溫度卷取溫度模型的反饋控制和自學(xué)習(xí)功能無法正常投入以及由于溫度卷取溫度模型部分功能無法正常投入，卷取溫度無法得到有效控制，從而使整個(gè)帶鋼長度上卷取溫度波動(dòng)過大、無法滿足卷取溫度控制精度和機(jī)械性能高穩(wěn)定性的要求的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，運(yùn)用層流冷卻裝置對帶鋼進(jìn)行冷卻，其采取以下工藝步驟
1)設(shè)備配置卷取前在冷卻區(qū)出口增配一個(gè)0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)，并為該高溫計(jì)配置一臺(tái)風(fēng)機(jī)；
2)卷取溫度模型參數(shù)配置在卷取溫度模型配置文件中將該卷取高溫計(jì)的測量范圍修改為100-1100度，并且溫度高于100度時(shí)向二級卷取溫度模型發(fā)送實(shí)測值并置有效位，低于100度時(shí)置無效位；將該卷取高溫計(jì)的所處位置修改為325段；
3)反饋控制和自學(xué)習(xí)投入軋制過程中將精冷區(qū)第19組前6個(gè)閥門設(shè)置為可用閥門， 其余設(shè)為故障閥，由卷取溫度模型根據(jù)所述卷取高溫計(jì)反饋的實(shí)測卷取溫度進(jìn)行反饋控制；在粗冷區(qū)將12組之后的閥門全部設(shè)置為故障閥；
4)優(yōu)化低溫卷取管線鋼自學(xué)習(xí)參數(shù)刪除自學(xué)習(xí)文件中存儲(chǔ)的人為干預(yù)參與自學(xué)習(xí)的帶鋼數(shù)據(jù)，將參與計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)范圍擴(kuò)展為0. 6-1. 7 ；
5)水量配置優(yōu)化根據(jù)計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需水量，在卷取溫度模型程序中根據(jù)該計(jì)算的水量設(shè)定所需水量，并使卷取溫度模型配置文件中的配置水量與現(xiàn)場實(shí)際水量相匹配。進(jìn)一步地，所述0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)安裝在300-1100度測量范圍的卷取高溫計(jì)后1 !!處。在軋制低溫管線鋼時(shí)，投入使用0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)， 軋制其他規(guī)格管線鋼使用300-1100度測量范圍的卷取高溫計(jì)。進(jìn)一步地，所述低溫鋼指X80、X70低溫管線鋼，其目標(biāo)卷取厚度為IOmm — 22mm、
目標(biāo)卷取溫度300 — 400度。本發(fā)明通過在現(xiàn)有卷取溫度控制裝置中增加并利用一只0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)時(shí)時(shí)檢測卷取溫度，并通過完善現(xiàn)有配置卷取溫度模型文件的相應(yīng)參數(shù)來進(jìn)行低溫管線鋼卷取溫度的控制，有效地提高了現(xiàn)有卷取溫度控制裝置對低溫鋼卷取溫度的控制精度，穩(wěn)定了控制系統(tǒng)和控制卷取溫度模型，提高了低溫鋼卷取溫度的控制精度，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，有效減少了由于卷取溫度波動(dòng)導(dǎo)致的性能不合的鋼卷的數(shù)量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻區(qū)高溫計(jì)及設(shè)備布置示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，運(yùn)用層流冷卻裝置對帶鋼進(jìn)行冷卻，其主要采取以下工藝步驟(本發(fā)明實(shí)施例中所述溫度是指攝氏度)
1)設(shè)備配置卷取前在冷卻區(qū)出口增配一個(gè)0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)，并為該高溫計(jì)配置一臺(tái)風(fēng)機(jī)；參見圖1所示，該圖示出了冷卻區(qū)從精軋出口到地下卷曲機(jī)的高溫計(jì)及設(shè)備布局；在與精軋末機(jī)床D精軋出口處相鄰的冷卻區(qū)有高溫計(jì)C，靠近地下卷曲機(jī)E的冷卻區(qū)出口處原 300-1100度測量范圍的卷取高溫計(jì)B后1 !處設(shè)有一 0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)A。在軋制低溫管線鋼時(shí)，投入使用0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)，軋制其他規(guī)格管線鋼使用300-1100度測量范圍的卷取高溫計(jì)；
本發(fā)明所述的低溫鋼指X80、X70低溫管線鋼，其目標(biāo)卷取厚度為IOmm — 22 mm、目標(biāo)卷取溫度300 — 400度。本發(fā)明在冷卻區(qū)出口增配一個(gè)測量范圍為0-1000度的卷取高溫計(jì)，當(dāng)目標(biāo)卷取溫度<=400度時(shí)，投入使用0-1000度測量范圍的高溫計(jì)，可以保證高溫計(jì)檢測到卷取溫度并成功發(fā)送給控制卷取溫度模型，解決由于溫度波動(dòng)造成實(shí)際卷取溫度小于300度時(shí)，造成300-1100度測量范圍的高溫計(jì)無法檢測到實(shí)測卷取溫度的問題；并在高溫計(jì)處增加風(fēng)機(jī)，以避免由于低溫卷取鋼由于霧氣過大影響高溫計(jì)測量的準(zhǔn)確性和精確度；
由于0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)測量精度有限，且其安裝在300-1100度測量范圍高溫計(jì)后1 !!處，故限制了控制卷取溫度模型反饋控制的控制精度，故只有在軋制 X80、X70低溫管線鋼時(shí)，投入使用0-1000度測量范圍的高溫計(jì)，其他鋼種規(guī)格仍然使用 300-1100度測量范圍的高溫計(jì)。兩個(gè)高溫計(jì)彼此切換的條件為厚度、鋼種和目標(biāo)的卷取溫度；
在一級程序中對0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)和300-1100度測量范圍的卷取高溫計(jì)根據(jù)鋼種自動(dòng)切換，以保證不同范圍的目標(biāo)卷取溫度使用不同的高溫計(jì)檢測反饋溫度給卷取溫度模型，保證反饋溫度的真實(shí)性。在一級程序中，通過鋼種(低溫卷取管線鋼包括X80、X70)、厚度(目標(biāo)卷取厚度為 IOmm - 22mm)以及目標(biāo)卷取溫度(目標(biāo)卷取溫度300 — 400度)時(shí)，0-1000度測量范圍的高溫計(jì)投入使用，否則投入使用300-1100度測量范圍的高溫計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)高溫計(jì)的自動(dòng)切換。2)卷取溫度模型參數(shù)配置在卷取溫度模型配置文件中將該0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)的測量范圍修改為100-1100度，在溫度高于100度時(shí)向二級卷取溫度模型發(fā)送實(shí)測值并置有效位，低于100度時(shí)置無效位；將該0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)的所處位置修改為325段；
在增加0-1000度測量范圍的高溫計(jì)之后，相應(yīng)的，在配置文件coolsec. txt中需要分別定義哪個(gè)高溫計(jì)以及用于物料跟蹤與卷取溫度模型的溫降計(jì)算的此高溫計(jì)所在現(xiàn)場的相對位置(以精軋后高溫計(jì)的位置為0點(diǎn)做參考)、上表面溫度或下表面溫度、高溫計(jì)所測溫度最小值、最大值、權(quán)重系數(shù)以及溫度補(bǔ)償值，用于高溫計(jì)位置的有效跟蹤和溫度的精確計(jì)算，以及所測量的實(shí)際反饋高溫計(jì)所反饋的實(shí)際溫度有效性的正確判斷。如某帶鋼段精軋出口高溫計(jì)測量的溫度為860度，到卷取入口高溫計(jì)時(shí)測量溫度為400度，那么卷取溫度模型需要根據(jù)其運(yùn)行的速度和閥門打開的組數(shù)計(jì)算以及卷機(jī)入口高溫計(jì)相對于精軋出口高溫計(jì)的相對位置和距離來計(jì)算水冷的溫降和空冷的溫降。所以卷取溫度模型必須知道各個(gè)高溫計(jì)所對應(yīng)的所在軋線的位置。具體的，軋制低溫卷取管線鋼時(shí)，在相應(yīng)配置文件coolsec. txt中對高溫計(jì)的測量范圍由351-1100度相應(yīng)修改為100-1100度，并且溫度高于100度時(shí)向二級卷取溫度模型發(fā)送實(shí)測值并置有效位，低于100度時(shí)置無效位，在二級卷取溫度模型中顯示為-9999， 保證0-1000度高溫計(jì)實(shí)測到的溫度成功反饋給卷取溫度模型后，卷取溫度模型能夠真實(shí)判定此溫度的有效性。在軋制低溫卷取管線鋼，投入使用0-1000度高溫計(jì)時(shí)，配置文件中定義的該高溫計(jì)位置相應(yīng)由291段修改為325段。參見圖1，以精軋出口高溫計(jì)所處位置為相對點(diǎn)，即0段，每段長度固定為0. 38m, 291段指300-1100度測量范圍高溫計(jì)B所處位置距離精軋出口高溫計(jì)C的位置為110. 58m, 325段指的是100-1000度測量范圍的高溫計(jì)A所處的位置距離精軋出口高溫計(jì)C的位置為 123. 5m，相應(yīng)的，在卷取溫度模型文件配置中將此高溫計(jì)的位置定義為12.92 m。這樣設(shè)置后即可準(zhǔn)確告訴卷取溫度模型高溫計(jì)所處位置，以保證卷取溫度模型計(jì)算帶鋼在層冷區(qū)域溫降的精度，以保證卷取溫度的控制精度。3)反饋控制和自學(xué)習(xí)投入軋制過程中將精冷區(qū)第19組前6個(gè)閥門設(shè)置為可用閥門，其余設(shè)為故障閥，由卷取溫度模型根據(jù)所述卷取高溫計(jì)反饋的實(shí)測卷取溫度進(jìn)行反饋控制；在粗冷區(qū)將12組之后的閥門全部設(shè)置為故障閥；
具體的，在軋制過程中，通過卷取溫度模型配置畫面將精冷區(qū)第19組前6個(gè)閥門設(shè)置為可用閥門，其余設(shè)為故障閥，卷取溫度模型根據(jù)低溫高溫計(jì)反饋的實(shí)測卷取溫度進(jìn)行反饋控制，從而保證了卷取溫度模型反饋控制功能的投入使用，解決了時(shí)時(shí)計(jì)算反饋控制無法投入使用的問題，而且也保證了在高溫計(jì)前無水汽，進(jìn)而保證了高溫計(jì)的測量精度；粗冷區(qū)將12組之后的閥門全部設(shè)置為故障閥，在此設(shè)置的前提下實(shí)際粗冷有10組閥門打開，通過故障閥設(shè)定，從而保證其參與自學(xué)習(xí)的帶鋼段其實(shí)測得中間高溫計(jì)的溫度和卷取溫度的平均值大于等于100度，從而保證此塊帶鋼的數(shù)據(jù)能成功寫入到自學(xué)習(xí)文件中，以用于修正后期所軋制的低溫管線鋼，從而保證了自學(xué)習(xí)功能的成功投入使用；
4)優(yōu)化低溫卷取管線鋼自學(xué)習(xí)參數(shù)刪除自學(xué)習(xí)文件中存儲(chǔ)的人為干預(yù)參與自學(xué)習(xí)的帶鋼數(shù)據(jù)，將參與計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)范圍擴(kuò)展為0. 6-1. 7 ；
運(yùn)用時(shí)，首先將前期手動(dòng)設(shè)置故障閥等人為干預(yù)參與自學(xué)習(xí)帶鋼的數(shù)據(jù)從自學(xué)習(xí)文件中手動(dòng)刪除，以保證參與自學(xué)習(xí)的帶鋼的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確性，減少由于人為干擾造成的卷取溫度模型計(jì)算的誤差，提高卷取溫度的控制精度。自學(xué)習(xí)文件rolledstrip. txt中最大存儲(chǔ)10000條帶鋼的數(shù)據(jù)記錄，若此文件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量未達(dá)到飽和，則每軋一塊帶鋼，此塊帶鋼的數(shù)據(jù)依次增加到此文件中，若數(shù)據(jù)量已經(jīng)達(dá)到飽和，則卷取溫度模型將此文件中已經(jīng)存儲(chǔ)的第一條記錄自動(dòng)刪除，將最新軋制的帶鋼的數(shù)據(jù)依次存儲(chǔ)到第10000條記錄的位置，以此類推，以求達(dá)到自學(xué)習(xí)文件10000 條記錄的數(shù)據(jù)平衡。在消化卷取溫度模型程序中，查看程序內(nèi)對寫入自學(xué)習(xí)文件數(shù)據(jù)的限制條件，將自學(xué)習(xí)系數(shù)的范圍由0. 6-1. 4擴(kuò)展為0. 6-1. 7，以解決低溫卷取管線鋼等需快速冷卻的鋼種由于自學(xué)習(xí)修正系數(shù)過大導(dǎo)致帶鋼的自學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)無法成功寫入自學(xué)習(xí)文件的問題，以保證所軋制的低溫卷取管線鋼的相關(guān)數(shù)據(jù)成功寫入到自學(xué)習(xí)文件中，以用于后期所軋制的低溫卷取管線鋼溫度卷取溫度模型傳熱系數(shù)修正系數(shù)的計(jì)算，以提高卷取溫度模型的預(yù)計(jì)算精度，改善控制效果。同時(shí)，要定期對自學(xué)習(xí)文件備份，對低溫卷取管線鋼及不經(jīng)常軋制鋼種的自學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)積累備份，軋制前拷貝修正，提高自學(xué)習(xí)的控制精度。5)水量配置優(yōu)化根據(jù)計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需水量，在卷取溫度模型程序中根據(jù)該計(jì)算的水量設(shè)定所需水量，并使卷取溫度模型配置文件中的配置水量與現(xiàn)場實(shí)際水量相匹配；
水量配置優(yōu)化目的在于提高低溫卷取管線鋼頭部命中率，現(xiàn)場實(shí)際水量為480m3/h，配置文件中配置水量僅為270m3/h，現(xiàn)場實(shí)際水量與配置水量偏差過大，會(huì)導(dǎo)致其溫降傳熱系數(shù)的自學(xué)習(xí)系數(shù)達(dá)1.4以上；當(dāng)自學(xué)習(xí)系數(shù)與1偏差過大時(shí)，降低了計(jì)算精度，導(dǎo)致管線鋼頭部卷取溫度過低。針對此問題，在預(yù)計(jì)算中，在自學(xué)習(xí)系數(shù)為1的基礎(chǔ)上計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需的水量，再在自學(xué)習(xí)系數(shù)為1時(shí)所需的水量的基礎(chǔ)上計(jì)算在實(shí)際自學(xué)習(xí)系數(shù)上所需的水量。 一方面在卷取溫度模型程序中將所需要的水量修改為在所計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)基礎(chǔ)上計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需的水量；另一方面優(yōu)化完善配置文件中配置的水量與現(xiàn)場的實(shí)際水量相匹配。本發(fā)明還進(jìn)一步包括自學(xué)習(xí)文件的優(yōu)化即定期對自學(xué)習(xí)文件內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，包括刪除或修改卷曲溫度、學(xué)習(xí)系數(shù)數(shù)據(jù)。定期對自學(xué)習(xí)文件內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，對于 X80、X70等低溫卷取管線鋼的自學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，比如卷曲溫度太低、學(xué)習(xí)系數(shù)太大等數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除或修改，以優(yōu)化自學(xué)習(xí)系數(shù)，提高后面軋制相似板坯溫度控制的精度。以厚度為18. 4mm的管線鋼X80為例，采用本發(fā)明方法前，只能通過設(shè)置故障閥的模式手動(dòng)控制其溫度，其溫度卷取溫度模型的反饋控制和自學(xué)習(xí)功能均無法正常投入使用，卷取溫度控制最低達(dá)到100度，最高達(dá)到500度，卷取溫度完全處于失控狀態(tài)。實(shí)測卷取溫度過頭部不冷長度之后，無實(shí)測卷取溫度，實(shí)際卷取溫度均在300度以下，與300-400 度的目標(biāo)溫度相差甚遠(yuǎn)。在卷取前增加0-1000度測量范圍的高溫計(jì)，并增加風(fēng)機(jī)，保證高溫計(jì)時(shí)檢測到低溫卷取管線鋼的實(shí)測卷取溫度，并能成功的反饋給卷取溫度模型，保證反饋控制功能的正常投入使用；在一級程序中，通過鋼種(低溫卷取管線鋼包括X80、X70)、厚度(目標(biāo)卷取厚度為IOmm - 22mm)以及目標(biāo)卷取溫度(目標(biāo)卷取溫度300-400度)實(shí)現(xiàn)高溫計(jì)的自動(dòng)切換， 以保證高溫計(jì)檢測的準(zhǔn)確性和精確性。此切換指的是把哪個(gè)高溫計(jì)的數(shù)據(jù)發(fā)送給二級卷取溫度模型，這都是一級程序通過判斷條件自動(dòng)完成的。比如利用C語言的if語句，即可實(shí)現(xiàn)。在卷取溫度模型的配置文件中將卷取高溫計(jì)的測量范圍由351-1100度修改為 100-1100度，高溫計(jì)所在位置在軋制X80低溫管線鋼時(shí)由291段修改為325段；從而實(shí)現(xiàn)溫度卷取溫度模型的反饋功能和自學(xué)習(xí)功能的正常投入使用；同時(shí)手動(dòng)刪除自學(xué)習(xí)文件中已存儲(chǔ)的由于人工干預(yù)參與自學(xué)習(xí)的帶鋼數(shù)據(jù)，并在卷取溫度模型中將寫入自學(xué)習(xí)文件的自學(xué)習(xí)系數(shù)的限制條件和參與計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)的限制范圍由0. 6-1. 4修改為0. 6-1. 7。在卷取溫度模型程序中，一方面在卷取溫度模型程序中修改為在所計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)基礎(chǔ)上計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需的水量；另一方面優(yōu)化完善配置文件中配置的水量與現(xiàn)場的實(shí)際水量相匹配，從而提高低溫卷取管線鋼頭部命中率。由于反饋控制功能和自學(xué)習(xí)功能的成功投入以及卷取溫度模型的完善與優(yōu)化，卷取溫度大幅波動(dòng)現(xiàn)象被消除，均勻性也有所提高，帶鋼全長+/-40度卷取溫度命中率高達(dá)90%以上。本發(fā)明實(shí)施后，實(shí)際應(yīng)用效果明顯，X80等低溫卷取帶鋼的卷取溫度命中率明顯提高，由以前在公差范圍士 100度溫度的命中率為0，提高到現(xiàn)在公差范圍在士40度內(nèi)溫度的命中率達(dá)90%以上。提高了低溫卷取管線鋼卷取溫度控制精度的同時(shí)，滿足了低溫卷取管線鋼機(jī)械性能穩(wěn)定性的高要求，穩(wěn)定了控制系統(tǒng)和卷取溫度模型，提高了了此類帶鋼性能的合格率和產(chǎn)品質(zhì)量。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，運(yùn)用層流冷卻裝置對帶鋼進(jìn)行冷卻，其特征在于，包括設(shè)備配置卷取前在冷卻區(qū)出口增配一個(gè)0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)，并為該高溫計(jì)配置一臺(tái)風(fēng)機(jī)；卷取溫度模型參數(shù)配置在卷取溫度模型配置文件中卷取高溫計(jì)的測量范圍修改為 100-1100度，并且溫度高于100度時(shí)向二級卷取溫度模型發(fā)送實(shí)測值并置有效位，低于100 度時(shí)置無效位；將卷取高溫計(jì)所處位置修改為325段；反饋控制和自學(xué)習(xí)投入軋制過程中將精冷區(qū)第19組前6個(gè)閥門設(shè)置為可用閥門，其余設(shè)為故障閥，由卷取溫度模型根據(jù)所述卷取高溫計(jì)反饋的實(shí)測卷取溫度進(jìn)行反饋控制； 在粗冷區(qū)將12組之后的閥門全部設(shè)置為故障閥；優(yōu)化低溫卷取管線鋼自學(xué)習(xí)參數(shù)刪除自學(xué)習(xí)文件中存儲(chǔ)的人為干預(yù)參與自學(xué)習(xí)的帶鋼數(shù)據(jù)，將參與計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)范圍擴(kuò)展為0. 6-1. 7 ；水量配置優(yōu)化根據(jù)計(jì)算的自學(xué)習(xí)系數(shù)計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需水量，在卷取溫度模型程序中根據(jù)該計(jì)算的水量設(shè)定所需水量，并使卷取溫度模型配置文件中的配置水量與現(xiàn)場實(shí)際水量相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，其特征在于 所述0-1000度測量范圍的卷取高溫計(jì)安裝在300-1100度測量范圍的卷取高溫計(jì)后13m 處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，其特征在于 所述低溫鋼指X80、X70低溫管線鋼，其目標(biāo)卷取厚度為IOmm — 22mm、目標(biāo)卷取溫度為300-400 度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，其特征在于，所述方法還包括定期對自學(xué)習(xí)文件內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，包括刪除或修改卷曲溫度、學(xué)習(xí)系數(shù)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高低溫鋼卷取溫度控制精度的方法，運(yùn)用層流冷卻裝置對帶鋼進(jìn)行冷卻，包括設(shè)備配置卷取前在冷卻區(qū)出口增配一個(gè)0-1000攝氏度測量范圍的卷取高溫計(jì)，并為該高溫計(jì)配置一臺(tái)風(fēng)機(jī)；根據(jù)該卷取高溫計(jì)進(jìn)行卷取溫度模型參數(shù)配置；反饋控制和自學(xué)習(xí)功能投入；優(yōu)化低溫卷取管線鋼的自學(xué)習(xí)參數(shù)；水量配置優(yōu)化；本發(fā)明通過在現(xiàn)有卷取溫度控制裝置中增加0-1000攝氏度的高溫計(jì)時(shí)時(shí)檢測卷取溫度，并通過完善配置卷取溫度模型文件相應(yīng)參數(shù)來進(jìn)行低溫管線鋼卷取溫度控制，有效提高了卷取溫度控制裝置對低溫鋼卷取溫度的控制精度，穩(wěn)定了控制系統(tǒng)、卷取溫度模型，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，有效減少了因卷取溫度波動(dòng)導(dǎo)致的性能不合格鋼卷數(shù)量。
文檔編號(hào)B21B38/00GK102441578SQ20111044737
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者余威, 劉志民, 周陽, 李彬, 李金寶, 王淑志, 辛艷輝 申請人:河北省首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司, 首鋼總公司