八钢1750轧机宽度控制技术研讨

叶明明 王志鑫

摘要：此文用理论结合数据，分析了影响热轧宽度精度的因素。在指出温度和设备状态对宽度影响的基础上，提出了相应的改进措施，以提高热轧宽度控制过程的稳定性，提高宽度控制精度，降低封锁。

关键词：宽度控制；温度；设备状态

前言：

宝钢集团新疆八一钢铁有限公司热轧分厂1750mm热连轧机组于2006年7月投产，设计能力为300万吨/年。主体设备为：两座步进式加热炉；一架带立辊粗轧机；一台热卷箱；六架精轧机；三台地下式液压卷取机等设备。

在热连轧生产中，粗轧目标宽度（RD形）是通过终轧目标宽度（row）结合精轧自然宽展计算、宽度余量计算、精轧小立辊轧制力计算综合计算得来的。其中轧件的冷热值转换精度是影响轧件.加工过程最重要的指标之一，它的误差直接影响轧件的尺寸精度。另外，在控制中，材料本身的特性变化及因换辊所引起的设备状态变化，也是影响宽度精度波动的重要因素，因此在控制中尽量避免这些劣性影响，消除不稳定性，才能尽可能提高精度。

温度对宽度影响

粗轧目标温度确定

通常粗轧目标温度是由上位机直接给定，或由板坯出炉温度减去一定的温降。上位机给定的ROT往往不合理，使在实际控制中温度偏差很大，而又由于不同钢种粗轧区温降不同，不同钢种出炉温度不同，造成粗轧目标温度波动也较大。

目标温度的不准确使得宽度控制和实际偏差大，假设确定目标宽度使用的粗轧温度是T1，实际温度是T2，即使宽度命中目标，如果T1小于T2，实际宽度则是偏小的，偏差2mm以上，可能会造成精轧宽度封锁。由温度带来的宽度偏差，也给宽度遗传带来不利的影响。经测算粗轧目标温度每相差10℃，宽度相差大约1mm。

因此为减小温降不同而造成的目标温度的不准确，在初步确定粗轧区温降后，要分钢种和规格进行温降学习，使每块带钢都能够保证目标和实际温度的一致性，从而提升目标宽度控制的命中率。

精轧出口温度对宽度影响

实践证明，终轧温度的纵向波动对宽度有着很大的影响，据计算终轧温度每相差10℃等于宽度相差1 mm。在带钢的长度方向上，温度低的地方宽度变大，自然宽展就大些，温度高的地方则相反。同样规格的不同带钢，因为全长温度波动给宽度带来的不稳定被学习到精轧自然宽展中，给控制带来很大的干扰。

要保证带钢轧制过程中的全长温度稳定性，可以通过改善板坯在加热炉头尾加热曲线和控制轧制节奏来实现。

设备状态对宽度的影响

设备状态对轧钢影响很大，其中换辊影响最大。通常正常轧制的板坯，一旦轧辊更换，前期遗传系数就无法适应新辊状态，导致遗传系数学习变坏，通过一段时间轧制又回复到正常状态，这种现象使得对宽度的控制出现周期性不稳定变化，在变化过程中往往出现失控，引起宽度封锁。

粗轧换辊对宽度的影响

为减少粗轧换辊后开轧前几块轧制板坯跑偏问题，有效控制中间坯板型，粗轧辊每次换辊后新辊辊面粗糙度都比较大，从而导致水平辊轧制过程中，板坯水平宽展阻力较大，宽展量较旧辊有明显偏小的趋势，引起出口宽度达不到目标值，往往造成成品宽度封锁。新辊换上以后，随着轧制公里数的增加，辊面逐渐变得光滑，摩擦系数减小，板坯水平宽展阻力逐渐变小，水平宽展量逐渐变大，同时由于计划板坯宽度的不断变化，在不同宽度下，辊面粗糙度对板坯轧制过程中水平宽展量的影响不一样，越宽的板坯水平宽展量越小，这些都给操作工人工判断增加了困难。

对每次换辊后粗轧宽度偏差和轧制块数数据进行分析，我们得到换辊后宽度变化的趋势，开发出宽度补偿模型。图1、图2为换辊补偿功能投人前后，采集每次换辊后的前20块带钢数据，统计第1个道次出口的宽度偏差的方差分布。可见功能投入后，避免了出口宽度偏小的趋势，宽度偏差分布集中，宽度控制得到改善。

精轧换辊对宽度影响

带钢在进入精轧机之后，L2就不能再对宽度进行控制，带钢在精轧机架中的流量变化、张力变化，以及轧辊的辊缝、安装位置、粗糙度等因素相互作用下形成精轧自然宽展，这些因素的相互作用是不可預知的。通常在同钢种同规格下宽展基本是稳定的，但是精轧换辊后这种稳定性很容易被打破，换辊前后同规格的遗传系数变化很大。因此考虑引入一个设备相关的遗传系数，将精轧自然宽展学习分解为材料本身特性和设备状态两个部分。设备状态遗传系数在一个换辊周期内变化，一旦换辊则清零。设备状态遗传投入后，增加了精轧自然宽展遗传的稳定性。

结束语

（1）保证出炉温度、粗轧出口温度计算值和实际值一致，保证终轧后带钢全长温度均匀可以提高宽度控制准确性。

（2）为保证宽度控制的稳定性，要消除设备状态变化对轧制的影响。

本文对提高热轧宽度精度的探讨提出的改进，已经应用到了八钢1750mm热轧机组控制中，不仅1750mm热轧机组的宽度控制精度提高了，封锁率也降低了。