一种冷轧板带轧制力方法技术

一种冷轧板带轧制力方法，具体包括以下步骤：收集现场实时监测的轧制数据，选取一组轧制数据设为；设定变形抗力、摩擦系数的模型；计算出理论轧制力、理论压扁半径；将变形抗力模型、摩擦系数模型和理论压扁半径代入公式，得到轧制力模型；轧制力模型与现场实际测得的轧制力联立，确定目标函数；运用最小二乘法使目标函数达到最小，得到参数的值，从而得到变形抗力公式和摩擦系数公式；重新选取现场轧制力数据，代入变形抗力公式和摩擦系数公式，得到变形抗力和摩擦系数的值，得到迭代的轧制力，将迭代的轧制力与现场实测的轧制力作差后再除以现场实测的轧制力，得到误差轧制力百分比。

A method of rolling force for cold rolled strip

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧板带轧制力方法
本专利技术属于冶金轧制
，涉及一种冷轧板带轧制力方法。
技术介绍
轧制力是冷轧过程中最重要的参数之一，制定合理的轧制规程，可以更好的发挥设备的使用性能，设备的性能与轧制力大小密切相关。因此，准确地计算轧制力有着重要的意义。实际生产计算轧制力应用较多的是希尔(Hill)公式和斯通(Stone)公式，而这两个公式中多参数相互耦合，且随来料及润滑条件变化而变化，造成计算结果偏差大，其参考价值较低。轧制力计算中，轧辊压扁半径、变形抗力、摩擦系数这三个因素是影响轧制力的主要因素。轧辊压扁半径的计算公式，吕程等在《考虑轧机弹性变形的Hill轧制力显式公式》中给出，但在实际轧制生产中发现，其轧辊压扁半径显式公式在压下率超过90％时结果失真。变形抗力目前多采用丰岛提出的碳钢变形抗力计算公式和强度指标经验公式来计算，经过实践验证两种计算方法误差均较大。摩擦系数受润滑剂类型、轧件厚度、压下率、轧制速度、工作辊的粗糙度等多种因素影响，在乳化液轧制低碳钢的条件下，一般根据经验取0.03～0.07，误差较大。现有的轧制力计算存在以下问题：1)轧制力计算误差大，参考价值低。2)变形抗力、摩擦系数等工艺参数选取多依靠经验，无法精确指导生产。
技术实现思路
本专利技术的提供一种冷轧板带轧制力方法，能够计算出冷轧板带轧制力、变形抗力及摩擦系数，达到精确指导生产的目的。本专利技术所采用的技术方案是：一种冷轧板带轧制力方法，具体包括以下步骤：步骤1：收集现场实时监测的轧制数据，选取一组轧制数据设为A；步骤2：根据金属变形程度设定变形抗力k的模型为：式中，为平均压下率，a1、a2、a3为参数；步骤3：根据轧制速度设定摩擦系数f的模型为：式中v为轧制速度，a4、a5、a6、a7为参数；步骤4：通过Hill轧制力显示公式计算出理论轧制力PA1，通过压扁半径显式公式计算出理论压扁半径RA；步骤5：将步骤2中变形抗力模型k、步骤3中摩擦系数模型f和步骤4中的理论压扁半径RA，代入Bland-Ford理论模型的Hill简化公式，得到轧制力P(k,f)模型：步骤6：将步骤5中的轧制力P(k,f)模型与现场实际测得的轧制力PA’联立，确定目标函数运用最小二乘法使目标函数达到最小，得到参数a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7的值，从而得到变形抗力公式和摩擦系数公式；步骤7：重新选取现场轧制力数据，代入步骤6中变形抗力公式和摩擦系数公式，得到变形抗力和摩擦系数的值；重复步骤4～步骤5得到迭代的轧制力，将迭代的轧制力与现场实测的轧制力相减再除以现场实测的轧制力，得到误差轧制力百分比。本专利技术的一个特点还在于，步骤1中现场所采取的轧制数据包括轧制道次、入口厚度、出口厚度、压下量、压下率、总压下率、前张力、后张力、工作辊速度及现场轧制力。步骤4中轧制力PA1计算的显式公式：步骤4中压扁半径RA显式公式为：轧制力PA1计算的显示公式和中压扁半径RA显式公式中：α3＝1.08-1.02ε(7)β1＝R(9)式中K0为轧件变形抗力，Δh为带钢压下量，nt为张力影响系数，γ为轧件的泊松比，h0为轧前带钢厚度，h1为轧后带钢厚度，tf为前张应力，tb为后张应力，E为轧件杨氏模量，ε为压下率，f为摩擦系数，R为轧辊半径，C0为轧辊的压扁系数，kh为轧件出口变形抗力。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种冷轧板带轧制力方法，通过选取一组现场轧制数据，设定变形抗力模型和摩擦系数模型；计算出理论轧制力、理论压扁半径；再将变形抗力模型、摩擦系数模型和理论压扁半径，代入Bland-Ford理论模型的Hill简化公式，得到轧制力模型；轧制力模型与现场实际测得的轧制力联立，确定目标函数；运用最小二乘法使目标函数达到最小，得到变形抗力模型和摩擦系数模型中的参数值，从而得到变形抗力公式和摩擦系数公式；重新选取数据，代入变形抗力公式和摩擦系数公式，得到具体的变形抗力、摩擦系数的值；计算理论压扁半径的值，代入Bland-Ford理论模型的Hill简化公式，得到迭代的轧制力，将迭代的轧制力与现场实测的轧制力作差再除以现场实测的轧制力，得到误差轧制力百分比。本专利技术的一种冷轧板带轧制力方法，降低了冷轧板带轧制力计算中的轧制力计算误差，迭代出工艺参数变形抗力、摩擦系数的计算公式，可以较精确指导生产。附图说明图1是本专利技术一种冷轧板带轧制力方法的流程图；图2是本专利技术一种冷轧板带轧制力方法实施例三中数据B迭代误差与理论误差对比图；图3是本专利技术一种冷轧板带轧制力方法实施例三中数据C迭代误差与理论误差对比图；图4是本专利技术一种冷轧板带轧制力方法实施例三中数据D迭代误差与理论误差对比图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种冷轧板带轧制力方法，如图1所示，具体包括以下步骤：步骤1：收集现场实时监测的轧制数据，选取一组轧制数据A；步骤2：根据金属变形程度设定变形抗力k的模型为：式中，为平均压下率，a1、a2、a3为参数；步骤3：根据轧制速度设定摩擦系数f的模型为：式中v为轧制速度，a4、a5、a6、a7为参数；步骤4：通过Hill轧制力显示公式计算出理论轧制力PA1，通过压扁半径显式公式计算出理论压扁半径RA；轧制力PA1计算的显式公式：压扁半径RA显式公式为：其中，式中：α3＝1.08-1.02ε(7)β1＝R(9)K0为轧件变形抗力，Δh为带钢压下量，nt为张力影响系数，γ为轧件的泊松比，h0为轧前带钢厚度，h1为轧后带钢厚度，tf为前张应力，tb为后张应力，E为轧件杨氏模量，ε为压下率，f为摩擦系数，R为轧辊半径，C0为轧辊的压扁系数，kh为轧件出口变形抗力；具体地，带钢压下量：Δh＝h0-h1；压下率：张力影响系数：式中加权系数μt＝0.7；轧辊的压扁系数：摩擦系数：f＝0.027+0.021h0-e-2v；前滑值：平均变形抗力：k＝aεn钢的变形抗力值，参数如下表1，kh为轧件出口变形抗力，可取kh＝k；表1：碳钢的加工硬化常数步骤5：将步骤2中变形抗力模型k、步骤3中摩擦系数模型f和步骤4中的理论压扁半径RA，代入Bland-Ford理论模型的Hill简化公式，得到轧制力P(k,f)模型：步骤6：将步骤5中的轧制力P(k,f)模型与现场实际测得的轧制力PA’联立，确定目标函数运用最小二乘法使目标函数达到最小，得到参数a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7的值，从而得到变形抗力公式和摩擦系数公式；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷轧板带轧制力方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n步骤1：收集现场实时监测的轧制数据，选取一组轧制数据设为A；/n步骤2：根据金属变形程度设定变形抗力k的模型为：/n

【技术特征摘要】
1.一种冷轧板带轧制力方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：收集现场实时监测的轧制数据，选取一组轧制数据设为A；
步骤2：根据金属变形程度设定变形抗力k的模型为：



式中，为平均压下率，a1、a2、a3为参数；
步骤3：根据轧制速度设定摩擦系数f的模型为：



式中v为轧制速度，a4、a5、a6、a7为参数；
步骤4：通过Hill轧制力显示公式计算出理论轧制力PA1，通过压扁半径显式公式计算出理论压扁半径RA；
步骤5：将步骤2中变形抗力模型k、步骤3中摩擦系数模型f和步骤4中的理论压扁半径RA，代入Bland-Ford理论模型的Hill简化公式，得到轧制力P(k，f)模型：



步骤6：将步骤5中的轧制力P(k，f)模型与现场实际测得的轧制力PA’联立，确定目标函数运用最小二乘法使目标函数达到最小，得到参数a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7的值，从而得到变形抗力公式和摩擦系数公式；
步骤7：重新选取现场轧制力数据，代入步骤6中变形抗力公式和摩擦系数公式，得到变形抗力和摩擦系数的值；重复步骤4～步骤5得到迭代的轧制力，将迭代的轧制力与现场实测的轧制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，王康，王江，张启文，李山林，
申请(专利权)人：中冶陕压重工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61