★基金项目：山西省自然科学基金资助项目 （2010011022- 3）
作者简介：邱华东（1972－），男，于太钢主要从事模型 维 护 与 开 发 工 作 ， 工 程 师 。 Tel：13834545968，E- mail： qhd_sxty@
炉区
321 0 号号号 号 加加加 加 热热热 热 炉炉炉 炉
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
- 10
-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 - 10
0.5
1
1.5
2
带钢长度 /m
图 4 S S C 控制曲线
2.5
3
其头尾控制参数主要有 7 项，算法分别为： pw1_t ［xim1］=（fb1+fw1*W+fth1*th+fdw1*dw）
/1000.0f pw2_t［xim1］=（fb2+fw2*W+fth2*th+fdw2*dw）
（1）针对乍头乍尾严重的情况采用短距离大动 作压下的曲线，如图 5 所示。
0
- 0.005
- 0.010
- 0.015
- 0.020
- 0.025
- 0.030
图 5 乍头乍尾严重的情况下采用的 S S C 控制曲线
（2）针对小缩颈乍尾的情况采用先增加立辊辊 缝后迅速压下的曲线，如下页图 6 所示。
SSC动作量 /m
立轧调宽效率降低，并影响到产品的宽度精度。且由
于宽向轧制时，轧辊半径与轧件宽度之比 R/B0 小， 轧件头尾段的边部金属比中间稳定段发生更大的前
滑和后滑，于是头尾呈现凹形的“鱼尾”。
立轧时，轧件（板坯）头尾部没有约束，金属沿
轧制方向的流动相对容易，而在稳定段，因前后刚端
的作用，金属在轧件宽度边部聚集而局部增厚，所以
QIU Huadong
（Shanxi Taigang Stainless Steel Co., Ltd., Taiyuan 030003， China）
Abstract: This paper is based on the width theory about the head and tail of hot strip, analyzing SSC （Short Stroke Control）on the parts of technology, actual environment, equipment, and the principles of control and so on. Focus on the characters of TISCO’s products, discovering different types of controlling curves and improved the quality of hot strip on head and tail width. Key words: SSC， width narrowing, over width of head and tail, controlling curve
4 结语 在对 SSC 短行程控制模型深入研究的基础上，
针对太钢 1 549 mm 热轧生产线的品种特点，对原控 制曲线进行了针对性开发，基本满足了产品头尾形 状的要求。
参考文献 ［1］ 孙一康.带钢热连轧的模型与控制［M］.北京:冶金工业出版
社，2002.
［2］ 刘勇.热轧带钢头尾宽度超差的原因及对策［J］.四川冶金， 2000（2）:20- 23.
高压水除鳞箱
转鼓式切头飞剪
7机架精轧机
粗轧区
F0 V E O
凸度仪 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 测宽仪 CS
测厚仪 平直度仪
精轧区
图 1 轧线设备配置图
保温罩
二台卷取机
C3 C1 卷取区
度之比 L/B 很小，属于高件变形，便可近似地看成半 无限体的变形问题。所以，立轧变形主要集中于板宽 边部的局部区域，即变形在未扩展至轧件中心之前 便已停止，难深入到轧件中间部分。此时，变形区内 存在一个刚性区，导致边部延伸大，中间延伸小，甚 至无延伸。这样中间层金属便阻碍表层金属的延伸， 因而使表层金属产生强迫宽展，并产生附加压应力， 使变形抗力升高，从而使轧件侧面隆起而形成双鼓 形，即段面呈“狗骨”状［2－5］。立轧前后及水平轧制 后轧件变化情况如图 2 所示。
2 热连轧线 SSC 控制模块 为解决头尾超宽或失宽的现象，在头尾根据时
序要求投入 SSC 短行程控制，热连轧 SSC 控制系统 由二级计算机与一级计算机组成，其控制参数主要 由二级计算机根据钢种及侧压量确定，太钢 1 549 线 SSC 控制采用三次方程建模，其控制曲线为高次 β 曲线，如图 4 所示。
fw3 表示宽度参数(0)，W 表示宽度；fth1、fth2、fth3 表示 厚度参数 (0)，th 表示厚度；fdw1、fdw2、fdw3 表示宽度 压下量参数，dw 表示宽度压下量；length 表示 SSC 作 用长度；position[0]、position[1]、position[2]表示 SSC 作 用的三个位置，可根据实际情况对各钢种进行调整。 3 针对各钢种不同的头尾形状采取针对性控制曲线
（3）针对缩颈严重的情况采用大幅增加立辊辊 缝而后迅速恢复的曲线，如下页图 7 所示。
以上三种曲线在实际应用中通过对各参数的详 细调试，对头尾宽度的有效控制起到了关键作用。
2011年第 3 期
邱华东：热轧带钢头尾宽度模型控制优化★· 19 ·SSC作量 /m SSC动作量 /m
0.002 5 0
由于 1 549 mm 生产线产品品种结构复杂，规格 多样，侧压量在 0~70 mm 之间频繁波动，且加之只 有一架粗轧机组，因而在精轧出口带钢头尾形状呈 现出复杂多样的乍头及失张现象，需对不同钢种及 规格的轧制特点进行研究，针对不同的带钢头尾形 状采用不同的 SSC 控制曲线。
为最大限度控制带钢头尾形状，我们对 SSC 曲 线的控制方法进行了深入研究，针对性研究出多种 不同的控制曲线，在应用中主要采用三种控制曲线。
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/1000.0f pw3_t［xim1］=（fb3+fw3*W+fth3*th+fdw3*dw）
/1000.0f l_t[xim1]=length/1000.0f pl1_t[xim1]=position[0]*length pl2_t[xim1]=position[1]*length pl3_t[xim1]=position[2]*length 其中：fb1、fb2、fb3 表示 SSC 控制参数；fw1、fw2、
了分析，并针对太钢产品的实际特点，研究出不同种类的控制曲线，取得了明显效果。
关键词：短行程控制 失宽 乍头乍尾 控制曲线
中图分类号：TG335.11
文献标识码：A
收稿日期：2011－03－29
太钢 1 549 mm 热轧板带生产线粗轧区由一架 立辊轧机和一架平辊轧机组成，立辊轧机用于板带 的宽度调节，分为工作侧和传动侧。宽度控制分为 L1 与 L2 两级控制，均采用西门子控制系统。它提供 了 两 种 宽 度 控 制 功 能 ： 自 动 宽 度 控 制（Automatic Width Control，简称 AWC） 和 短 行 程 控 制（Short Stroke Control，简称 SSC）［1］。
其最大“狗骨”高度从轧件头尾向中间段逐渐增加，
并达到稳定变形状态。在随后的平辊轧制时，金属发
生宽展，由于头、尾部“狗骨”较中间段低，展宽小，
便造成了头、尾失宽。由于轧件的外端（刚端）的作
用，轧件的最前端和最后端便会出现增宽现象，带钢
头尾形状如图 3 所示。轧制时，轧件尾部的外端限
制，金属便按最小阻力定律向两侧自由移动，这样便
总第 131 期 2011 年第 3 期
文章编号：1672-1152（2011）03-0017-03
山西冶金 SHANXI METALLURGY
热轧带钢头尾宽度模型控制优化★
Total 131 No.3，2011
邱华东
（山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西 太原 030003）
摘 要：从带钢头尾宽度的工艺原理出发，从工艺、现场、设备特点及控制原理等方面对短行程控制（SSC）进行
出现了尾端增宽现象。粗轧机组可逆轧制，在逆向轧
制时头部变尾部，因此头部亦会产生较大宽展。
l1
l2
3－1 中间坯头部
3－2 中间坯尾部
l1- 头部带钢长度；l2- 尾部带钢长度；B1- 接近头部的带钢宽度；B2-
头部的带钢宽度；B4- 尾部的带钢宽度；B5- 接近尾部的带钢宽度
图 3 经粗轧机组轧制后中间坯头、尾宽度情况示意图
轧线设备配置如图 1 所示。 粗轧控制设备为可逆立辊轧机 E0 及平辊轧机 R0，精轧机组为 7 机架连轧，宽度控制设备主要为粗 轧 E0 轧机，但粗轧平辊轧机及精轧机组压下量的大 小对宽展有影响。头尾宽度控制 SSC 的作用设备为粗 轧 E0 轧机。 1.2 控制原理 在热轧板带生产中，采用立辊大侧压轧制是一 种很重要的调宽手段，由于立轧时一般带坯的宽度 与厚度之比 B0/H0>3，轧件变形区长度与轧件平均宽
热轧宽度控制是一个非常复杂的过程，其中头 尾宽度控制又最为突出。随着 1 549 mm 生产线品种 结构的不断变化，在多品种、多结构、侧压量及厚度 压下量频繁变化的生产条件下，头尾宽度控制也成 为制约成材率及产品质量提升的最关键瓶颈。本文 从生产实际出发，对头尾宽度控制情况进行了研究， 提出了一些针对性的对策。 1 太钢 1 549 mm 头尾宽度控制设备配置及控制原理 1.1 轧线设备配置
［3］ 王廷溥.金属塑性加工力学［M］.北京:冶金工业出版社，1994. ［4］ 赵志业.金属塑性变形与轧制理论［M］.北京:冶金工业出版