一种轧辊辊耗控制方法技术

本发明专利技术涉及一种轧辊辊耗控制方法，属于热连轧方法技术领域。本发明专利技术的技术方案是：采集四辊轧机机组的设备特征参数；采集典型带钢在轧制过程中性能和尺寸参数；设定CVC工作辊初始辊型参数；建立带钢出口板形和轧辊辊耗综合控制目标函数模型；对工作辊辊型参数进行优化，输出参数最优值。本发明专利技术的有益效果是：在保证实际生产的基础上，最大程度较少轧辊辊耗，提高板形质量，给企业生产带来经济效益，具有良好的推广价值。良好的推广价值。良好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种轧辊辊耗控制方法


[0001]本专利技术涉及一种轧辊辊耗控制方法，属于热连轧方法


技术介绍

[0002]近年来，随着钢铁产业的持续发展和轧钢技术的不断进步，钢铁工业在国民经济中已占据举足轻重的地位，与此同时，客户对带钢产品的要求不断增强，尤其是家用电器，航空航天，汽车船只等领域对带钢质量的要求更加苛刻，带钢产品质量中带钢板形质量是生产关注的重点和难点，因此，带钢在热轧过程中，为了达到出口产品的要求，往往需要施加较大的轧制规程，造成轧辊在工作过程中急速损耗，即给带钢板形控制带来不利影响，又提高生产成本，不利于企业经济发展。
[0003]带钢在热轧过程中，带钢出口板形取决于工作辊间的辊缝形状，工作辊受弯辊力和轧制力的影响，在工作过程中会产生不同程度的变形，给板形控制造成不利影响，同时，由于辊间压力和轧制压力的分布不均，工作辊会产生不同程度的磨损，导致工作辊辊型不规律消耗，影响工作辊间辊缝形状，造成带钢出口板形不良；因此，需要对工作辊辊耗和板形控制进行治理，来提高带钢产品质量。目前，根据文献检索，国内外研究较多的是通过影响函数法对带钢出口板形的影响因素进行假设分析，研究各个因素对板形控制的影响，但计算结果与现场生产要求有较大的误差，或者通过有限元方法，将轧机机构和带钢构成一整体进行轧制分析，研究轧制设备对带材板形的调控特性，但其计算过程复杂，计算效率低，难以满足现场生产要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种轧辊辊耗控制方法，综合考虑轧机机组的设备特征，通过研究CVC工作辊辊型变化对辊间压力和轧制压力分布的影响，建立轧辊辊耗和板形综合控制模型，优化出新型辊型参数，在保证实际生产的基础上，最大程度较少轧辊辊耗，提高板形质量，给企业生产带来经济效益，具有良好的推广价值，有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种轧辊辊耗控制方法，包含以下步骤：
[0006]S1、采集四辊轧机机组的设备特征参数；
[0007]S2、采集典型带钢在轧制过程中性能和尺寸参数；
[0008]S3、设定CVC工作辊初始辊型参数；
[0009]S4、建立带钢出口板形和轧辊辊耗综合控制目标函数模型；
[0010]S5、对工作辊辊型参数进行优化，输出参数最优值。
[0011]所述S1步骤中，采集四辊轧机机组的设备特征参数包括总轧制压力，支撑力，弯辊力，CVC工作辊在轴向位移量处直径，CVC工作辊最大辊径差的最大值与最小值，CVC工作辊最大半径截面与最小半径截面距离的最大值与最小值，支撑辊辊径，CVC工作辊长度和支撑辊长度。
[0012]所述S2步骤中，采集典型带钢在轧制过程性能和尺寸参数包括带钢宽度，带钢厚度，带钢弹性模量和泊松比以及带钢变形抗力。
[0013]所述S3步骤中，设定CVC工作辊初始辊型参数，包括CVC工作辊辊型优化参数，以及针对CVC工作辊辊型优化参数的寻优步长和寻优初始次数；CVC工作辊辊型优化参数包括CVC工作辊最大辊径差和CVC工作辊最大直径截面与最小直径截面距离。
[0014]所述S4步骤中，具体步骤包括：
[0015]S4.1、计算CVC工作辊初始辊型D
g
：
[0016][0017]其中，D
c
是CVC工作辊y＝ε时半径，ΔD是CVC工作辊最大辊径差，s是CVC工作辊最大直径截面与最小直径截面距离，ε是CVC工作辊轴向位移量，y为所对应的工作辊单元数；
[0018]S4.2、计算不同来料规格情况下CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布和CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布；
[0019]S4.3、建立CVC工作辊辊耗控制目标函数：
[0020]根据计算得到的不同来料规格情况下CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布，计算不同来料规格情况下CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制目标函数N1(X)
[0021][0022]其中，N1(X
i
)是第i种带钢规格所对应的CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制目标函数，n是典型带钢规格总数，λ是CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制系数，M是CVC工作辊平分的单元总数，Y
c
(y)是CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布，是CVC工作辊与支撑辊辊间压力平均值；
[0023]根据计算得到的CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布，计算不同来料规格情况下CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布控制目标函数N2(X)：
[0024][0025]其中，N2(X
i
)是第i种带刚CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布控制目标函数，γ是CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布控制系数，N是带钢平分的单元总数，F
c
(y)是CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布，是CVC工作辊与带钢之间轧制压力平均值；
[0026]根据计算得到的CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制目标函数N1(X)和CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布控制目标函数N2(X)，计算CVC工作辊辊耗控制目标函数G1(X)：
[0027]G1(X)＝κN1(X)+(1
‑
κ)N2(X)
[0028]其中，κ是加权系数；
[0029]S4.4、计算CVC工作辊挠度和带钢出口厚度分布；
[0030]S4.5、计算带钢出口前张力分布和出口板形分布；
[0031]S4.6、建立带钢出口板形控制目标函数：
[0032][0033]其中，G2(X
i
)是第i种带刚出口板形控制目标函数，ω是带钢出口板形控制系数，I
y
是带钢出口板形分布，I
max
是带钢出口板形最大值，I
min
是带钢出口板形最小值；
[0034]S4.7、建立CVC工作辊辊耗和带钢出口板形兼控的综合控制目标函数
[0035]G(X)＝αG1(X)+βG2(X)
[0036]其中，α,β是加权系数。
[0037]所述S5步骤中，根据建立的CVC工作辊辊耗和带钢出口板形兼控的综合控制目标函数G(X)，结合设备和带钢相关参数，计算CVC工作辊辊耗和带钢出口板形兼控的综合控制目标函数G(X)，具体步骤包括：
[0038]判断Powell条件是否成立，即计算某一目标函数G
j
(X)与下一目标函数G
j+1
(X)是否存在若成立，寻优结束，否则，更新CVC工作辊最大辊径差和CVC工作辊最大直径截面与最小直径截面距离参数变量，继续寻优；
[0039]根据寻优结果，得到CVC工作辊辊型曲线参数最优解，输出CVC工作辊辊型曲线参数最优值。
[0040]所述输出CVC工作辊辊型曲线参数最优值，更新CVC工作辊最大辊径差和CVC工作辊最大直径截面与最小直径截面距离参数变量，具体为：
[0041][0042]其中，ΔD
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轧辊辊耗控制方法，其特征在于包含以下步骤：S1、采集四辊轧机机组的设备特征参数；S2、采集典型带钢在轧制过程中性能和尺寸参数；S3、设定CVC工作辊初始辊型参数；S4、建立带钢出口板形和轧辊辊耗综合控制目标函数模型；S5、对工作辊辊型参数进行优化，输出参数最优值。2.根据权利要求1所述的一种轧辊辊耗控制方法，其特征在于：所述S1步骤中，采集四辊轧机机组的设备特征参数包括总轧制压力，支撑力，弯辊力，CVC工作辊在轴向位移量处直径，CVC工作辊最大辊径差的最大值与最小值，CVC工作辊最大半径截面与最小半径截面距离的最大值与最小值，支撑辊辊径，CVC工作辊长度和支撑辊长度。3.根据权利要求1所述的一种轧辊辊耗控制方法，其特征在于：所述S2步骤中，采集典型带钢在轧制过程性能和尺寸参数包括带钢宽度，带钢厚度，带钢弹性模量和泊松比以及带钢变形抗力。4.根据权利要求1所述的一种轧辊辊耗控制方法，其特征在于：所述S3步骤中，设定CVC工作辊初始辊型参数，包括CVC工作辊辊型优化参数，以及针对CVC工作辊辊型优化参数的寻优步长和寻优初始次数；CVC工作辊辊型优化参数包括CVC工作辊最大辊径差和CVC工作辊最大直径截面与最小直径截面距离。5.根据权利要求1所述的一种轧辊辊耗控制方法，其特征在于：所述S4步骤中，具体步骤包括：S4.1、计算CVC工作辊初始辊型D
g
：其中，D
c
是CVC工作辊y＝ε时半径，ΔD是CVC工作辊最大辊径差，s是CVC工作辊最大直径截面与最小直径截面距离，ε是CVC工作辊轴向位移量，y为所对应的工作辊单元数；S4.2、计算不同来料规格情况下CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布和CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布；S4.3、建立CVC工作辊辊耗控制目标函数：根据计算得到的不同来料规格情况下CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布，计算不同来料规格情况下CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制目标函数N1(X)其中，N1(X
i
)是第i种带钢规格所对应的CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制目标函数，n是典型带钢规格总数，λ是CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布控制系数，M是CVC工作辊平分的单元总数，Y
c
(y)是CVC工作辊与支撑辊辊间压力分布，是CVC工作辊
与支撑辊辊间压力平均值；根据计算得到的CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布，计算不同来料规格情况下CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布控制目标函数N2(X)：其中，N2(X
i
)是第i种带刚CVC工作辊与带钢之间轧制压力分布控制目标函数，γ是CVC工作辊与带钢之间轧制压力分...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐秀美，陈彤，令狐克志，王瑞，王晨阳，邢伟，王钟萱，马恺，李俊楠，
申请(专利权)人：河钢乐亭钢铁有限公司河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：