设定金属板带轧制规程的方法技术

本发明专利技术提供了一种设定金属板带轧制规程的方法，其主要步骤包括①确定轧机参数、工艺条件和质量要求；②确定负荷分布规律；③计算各道次力能参数；④设定轧制规程。该方法是一种“目标负荷设定法”，其最大特点在于：新规程在产品质量和生产效率方面的优势源于优秀的老规程，因而是合理并且可行的；整个设定过程具有较强的必然性，无须作过多人为选择，因而具有较强的可操作性，可以达到较为理想的轧制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属板带轧制技术，尤其涉及。
技术介绍
设定轧制规程是金属板带加工技术中一项极其重要的工作，对于冷轧其具体任务是，确定金属板带制品在两次退火之间需要轧制的道次数量，以及每个道次的压下量、前后张力和轧制速度。轧制规程一旦设定，轧制进程便有章可循，轧制结果即可预期。一个完整的轧制规程包括压下制度、张力制度和速度制度。判断一个规程的“好”与“坏”没有绝对的标准，一般希望板形要好一点、能耗要低一点、产量要大一点。现有技术中，人们往往根据经验设定轧制规程有人提出各道次之间等压力轧制，这种方法有利于保持板凸度稳定，缺点是没有考虑首道次咬入和末道次成品质量对变形程度的限制要求；有人提出各道次恒功率轧制，这种方法有利于充分发挥设备潜力，提增产量，缺点是难以获得各道次压力和速度的最佳匹配；还有人提出在特定约束条件下，板形、能耗、产量的多目标优化方案，但具体应用时，这些目标之间相互矛盾，需要工艺人员给出加权系数，操作的直观性较差。国外进口轧机及其软件系统有存储老规程的做法，但是这种存储并没有与新规程的能力负荷(轧制力、轧制功率)客观地联系起来，它们仅仅是人们凭主观经验设定新规程的一种参考，可操作性较差。因此，据申请人所知，到目前为止尚没有一种比较公认、客观并且容易操作的金属板带轧制规程的设定方法。
技术实现思路
针对传统方法中人为因素过多、轧制质量难以保证等缺陷，本专利技术提供一种，其目的是降低人为干涉因素，增强轧制进程的可操作性，使轧制产品的质量更加符合加工要求。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现，其特征在于包括以下步骤①确定轧机参数、工艺条件和质量要求；②确定负荷分布规律；③计算各道次力能参数；④设定轧制规程。本专利技术的目的通过以下技术方案来进一步实现上述中，步骤②包括确定轧制压力、张力系数和轧制功率的分布规律；步骤③包括在各道次轧件厚度、入口或出口张应力、轧制速度已知的条件下，计算轧制压力、力矩、功率；步骤④设定的轧制规程包括各道次的出口厚度、压缩率、变形抗力、入口张力、出口张力、轧制速度、摩擦系数、轧制压力、轧制扭矩、轧制功率。再进一步地，上述中，步骤②确定负荷分布规律的方法是，收集实际生产中的优秀轧制规程，注明其在板形、能耗、产量指标上的优势所在，找出其各道次轧制力和轧制功率的分布规律，然后绘制负荷分布规律曲线，存入相应的数据库，设计新的轧制规程时，从数据库中选择与工艺条件相近的负荷曲线，从而确定负荷分布规律。更进一步地，上述中，各道次轧件厚度的计算方法是，首先对轧制压力目标曲线[F]进行回归，得出[F]的回归方程，然后运用罚函数方法，通过将有约束的寻优问题转化成无约束问题，得到以轧制压力为寻优目标的目标函数 T1(h)=Σi=1n(FiFi+1-[Fi][Fi+1])2+ϵkΣi=1n{min}2]]>式中Fi，Fi+1——相邻道次实际轧制压力，[Fi]，[Fi+1]——相邻道次轧制压力目标，n—轧制道次εk—压缩率罚因子min=(ϵi-ϵimax)+|ϵi-ϵimax|2+(ϵiman-ϵi)+|ϵiman-ϵi|2]]>=ϵi-ϵimaxϵi>ϵimaxϵimax-ϵiϵi<ϵimin0ϵimin≤ϵi≤ϵimax]]>当T1(h)取极小值时，Fi→[Fi]，并且满足压下率约束；此时的解向量便是各道次轧件的出口厚度。更进一步地，上述中，各道次入口或出口张应力的计算方法是，根据目标曲线回归出张力系数目标曲线[Cr]的方程，然后根据σ＝Cr·k计算出各道次入口或出口张应力σ，式中k为入口或出口轧件变形抗力。更进一步地，上述中，各道次轧制速度的计算方法是，首先对轧制功率目标曲线[P]进行回归，得出[P]的回归方程，然后运用罚函数方法，通过将有约束的寻优问题转化成无约束问题，得到以轧制功率为寻优目标的目标函数T1(h)=Σi=1n(PiPi+1-[Pi][Pi+1])2+ϵkΣi=1n{min}2]]>式中Pi，Pi+1——相邻道次实际轧制功率，[Pi]，[Pi+1]——相邻道次轧制功率目标， n—轧制道次εk—压缩率罚因子min=(ϵi-ϵimax)+|ϵi-ϵimax|2+(ϵiman-ϵi)+|ϵiman-ϵi|2]]>=ϵi-ϵimaxϵi>ϵimaxϵimax-ϵiϵi<ϵimin0ϵimin≤ϵi≤ϵimax]]>当T1(h)取极小值时，Pi→[Pi]，并且满足压下率约束；此时的解向量便是各道次的轧制速度。本专利技术技术方案可以概括为“目标负荷设定法”。与现有技术中相比，本专利技术的最大特点在于新规程在产品质量和生产效率方面的优势源于优秀的老规程，因而是合理并且可行的；整个设定过程具有较强的必然性，无须作过多人为选择，因而具有较强的可操作性，可以达到较为理想的轧制效果。本专利技术应用性较强，通过数据库的不断丰富与完善，人们在设定新的轧制规程之前可以根据需要拟定较为理想的轧制负荷目标曲线，然后应用本专利技术技术方案确定轧制压力、轧件厚度、张力系数、轧制功率和轧制速度，从而形成一套完整的轧制规程。根据该规程进行轧制操作，即可达到预期的轧制效果。该方法适用于各种金属板带冷轧(和热轧)过程，为该领域技术标准的形成(或完善)提供了有力的技术支撑。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明。其中，图1是轧制负荷目标曲线。具体实施例方式本专利技术的总体思路是根据轧制力沿道次分布的规律，反推各道次的压下量；根据轧制功率沿道次分布的规律，反推各道次的轧制速度。实施方案的主要过程包括(1)收集实际生产中的优秀轧制规程，注明其在板形、能耗、产量等考核指标上的优势所在，找出其各道次轧制力和轧制功率的分布规律；(2)绘制负荷分布规律曲线，存入相应的数据库；(3)设计新轧制规程前，由操作人员选定与当时工艺条件相近的目标负荷曲线；(4)采用单纯形或其它优化算法，结合各道次最大压下率和轧机参数等约束条件，求出最佳道次压下量和轧制速度。下面以西安某窄带钢生产企业为例，对本专利技术技术方案作进一步详细描述。一、原始条件1、轧机参数轧机类型四本文档来自技高网...

【技术保护点】
设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于包括以下步骤：①确定轧机参数、工艺条件和质量要求；②确定负荷分布规律；③计算各道次力能参数；④设定轧制规程。

【技术特征摘要】
1.设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于包括以下步骤①确定轧机参数、工艺条件和质量要求；②确定负荷分布规律；③计算各道次力能参数；④设定轧制规程。2.根据权利要求1所述的设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于步骤②包括确定轧制压力、张力系数和轧制功率的分布规律。3.根据权利要求1所述的设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于步骤③包括各道次在特定轧件厚度、入口或出口张应力、轧制速度的条件下，计算轧制压力、力矩、功率。4.根据权利要求1所述的设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于步骤④设定的轧制规程包括各道次的出口厚度、压缩率、变形抗力、入口张力、出口张力、轧制速度、摩擦系数、轧制压力、轧制扭矩、轧制功率。5.根据权利要求1所述的设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于步骤②确定负荷分布规律的方法是，收集实际生产中的优秀轧制规程，注明其在板形、能耗、产量指标上的优势所在，找出其各道次轧制力和轧制功率的分布规律，然后绘制负荷分布规律曲线，存入相应的数据库，设计新的轧制规程时，从数据库中选择与工艺条件相近的负荷曲线，从而确定负荷分布规律。6.根据权利要求3所述的设定金属板带轧制规程的方法，其特征在于各道次轧件厚度的计算方法是，首先对轧制压力目标曲线[F]进行回归，得出[F]的回归方程，然后运用罚函数方法，通过将有约束的寻优问题转化成无约束问题，得到以轧制压力为寻优目标的目标函数T1(h)=Σi=1n(FiFi+1-[Fi][Fi+1])2+ϵkΣi=1n{min}2]]>式中Fi，Fi+1——相邻道次实际轧制压力，[Fi]，[Fi+1]——相邻道次轧制压力目标，n—轧制道次εk—压缩率罚因子min=(ϵi-ϵimax)+|ϵi-ϵimax|2+(ϵiman-ϵi)+|ϵiman-ϵi|2]]>=ϵi-ϵimaxϵi>ϵim...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵解扬，李献国，
申请(专利权)人：苏州有色金属加工研究院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]