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技术领域

本发明涉及一种酸洗在线平整机的延伸率复合控制方法，属于冶金生产线的控制领域。

背景技术

酸洗热轧平整板卷是以优质热轧板卷为原料，在酸洗机组上，去掉带钢表面的氧化铁皮、经平整工序处理后得到的热轧酸洗板卷。酸洗热轧平整板卷是板带材生产发展的一类新兴产品，具有优良的冷成型性和表面平整度、光洁度，它是介于热轧板和冷轧板之间的中间产品，是国家经济建设各行业需要的，直接应用的板带产品。具有与冷轧产品接近的表面平整度及光洁度，价格低于冷轧产品，是部分热轧板和冷轧板理想的、经济的首选替代产品。

酸洗热轧平整板卷的关键生产工艺是在线平整延伸率控制，平整中一般采用0.3％～3％的小压下量，通过对钢板全宽施加延伸率来改善平直度，使带钢表面具有一定的光洁度，并消除带钢明显的屈服极限，清除由此产生的滑移线倾向，用来提高热轧带钢的机械性能和表面质量。但酸洗在线平整机由于其平整对象是酸洗后的热轧板，板面粗糙度大及表面组织疏松，具有“薄且软”特性，因此极易出现延伸率波动过大或者无法达到延伸率控制目标的现象，目前实现酸洗在线平整机稳定准确的延伸率控制，相关的研究尚少。

文献检索查到相关专利：2016年3月23日公开的CN105414201 A发明专利《一种提高光整机加减速时延伸率控制精度的方法》，提出了计算与速度有关的变形抗力、轧制力补偿系数，将上述结果作为前馈直接补偿给轧制力控制器。提高光整机加减速时的稳定性，减少故障时间，提高板带延伸率精度。

2012年4月11日申请公布号为CN 102407240 A的发明专利《一种利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法》，利用光整机入、出口速度测量编码器和张力计分别进行速度实际值与张力实际值测量，在光整机可编程序控制器即PLC中增加秒流量闭环控制系统模块，在人机界面上增加秒流量功能选项按钮，对光整机主电机及前后张力辊采用速度控制模式，将出口张力偏差匹配系数引入到轧制力控制器，将该系统功能按照投入时段进行增益处理。

本发明的内容与上述专利均不相同，本发明针对酸洗在线平整机对象“薄且软”特性，极易出现延伸率波动过大或者无法达到延伸率控制目标的现象。提出了一种酸洗在线平整机延伸率的复合控制方法，结合在线平整机张力分布特点，根据延伸率变化、速度变化、张力变化等，计算得到入口张力修正量T0corr和轧制力修正量Fcorr，对平整机主传动速度和压下系统伺服阀开度进行调整，最终实现机组稳定运行和恒定延伸率控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸洗在线平整机的延伸率复合控制方法，以及解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

一种酸洗在线平整机的延伸率复合控制方法，包括以下步骤：

步骤一：在线平整机工艺段张力分布设置，平整机前张力辊主辊线速度作为在线平整机工艺段速度基准，平整机入口段张力由平整机主传动建立，出口张力辊建立平整机出口段张力，

步骤二：平整机压下系统轧制力修正量计算，

机组在运行速度大于等于穿带速度时，计算得到压下系统轧制力修正量：

Fcorr＝(FSpeed_corr+FT0_corr)*ΔELC*100

Fcorr为实现机组稳定运行和延伸率控制，压下系统轧制力修正量计算值，其经斜坡发生器得到最终的输出值，

其中，

1)ΔELC为延伸率设定值ELCset与延伸率实际值ELC之差；

2)FSpeed_corr为速度对轧制力影响修正量

DIF为微分量，

VLine_Speed为平整机工艺段运行线速度，m/s；

VThread_Speed为平整机工艺段穿带速度，m/s；

VMax_Speed为平整机工艺段机组最大速度，m/s；

3)FT0_corr为入口张力对轧制力影响修正量FT0_corr＝ΔT0*factorcorr

修正因子

其中：

ΔT0＝T0set-T0；其中ΔT0为入口张力偏差值KN；T0set为入口张力设定值KN；T0为入口张力实测值KN，

Width_strip为带钢实际宽度,m；

Width_max为机组带钢最大宽度,m；

factor为带钢厚度有关的补偿因子；

步骤三：平整机入口张力修正量计算，

酸洗在线平整机采用单电机传动,带钢经平整机轧制，带钢因压下量非常小，

1)得到入口张力预调节量T0set_corr，

T0set_corr＝Elasticity*Area_strip*0.001-T0

其中：

Area_strip为带钢截面积，Area_strip＝Width_strip*Thk_strip，m2；

Elasticity为弹性模量,

2)延伸率对张力的修正因子为：

3)最终平整机入口张力修正量T0corr＝ΔELC*100*factorELC_corr*T0set_corr

T0corr为实现机组稳定运行和延伸率控制，平整机入口张力修正量计算值，其经斜坡发生器得到最终的输出值；

步骤四：在线平整机主传动和压下系统复合控制延伸率的闭环系统，

计算得到的入口张力修正量T0corr附加到平整机主传动的入口张力闭环系统中，入口张力设定值T0set、入口张力实际值T0以及张力修正量T0corr共同作用于速度控制器后向平整机主传动下发速度修正指令。计算得到的轧制力修正量Fcorr附加到平整机压下系统的轧制力闭环系统中，轧制力设定值Fset、轧制力实际值F、轧制力修正量Fcorr经轧制力控制器后得到压下系统伺服阀开度修正指令。最终实现机组稳定运行和恒定延伸率控制。

进一步，本发明的酸洗在线平整机的延伸率复合控制方法，还可以具有这样的特征：

延伸率采用在线平整机前后激光测速仪测量速度并计算得到，其计算公式为：

其中：

ELC为酸洗热轧平整机实际延伸率；

L0speed入口激光测速仪测得的入口带钢速度，m/s；

L1speed出口激光测速仪测得的出口带钢速度，m/s。

进一步，本发明的酸洗在线平整机的延伸率复合控制方法，还可以具有这样的特征：

其中，通过HMI人机界面输入待平整带钢的宽度、厚度、塑性系数、轧制力预设值、延伸率预设值以及入出口张力预设值，热轧带钢经酸洗工艺段、平整机工艺段穿带完成后，平整机入口张力和出口张力建立运行张力完毕，机组起车运行。

发明的有益效果

本发明的方法与现有技术相比，优势在于：本发明针对酸洗在线平整机对象“薄且软”特性，极易出现延伸率波动过大或者无法达到延伸率控制目标的现象。提出了一种酸洗在线平整机延伸率的复合控制方法，结合在线平整机张力分布特点，根据延伸率变化、速度变化、张力变化等，计算得到入口张力修正量和轧制力修正量，对平整机主传动速度和压下系统伺服阀开度进行调整，最终实现机组稳定运行和恒定延伸率控制。