一种适合于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化方法技术

本发明专利技术涉及一种适合于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化方法，属于炼钢轧机技术领域。本发明专利技术通过充分考虑到双机架平整机的设备与工艺特点，把出口带材板形和粗糙度偏差作为目标函数，通过把延伸率分配系数和轧制力控制在一定范围内，作为约束条件；通过设定初始的前中后张力，用Powell法求得满足板形控制和轧制稳定的生产参数。制稳定的生产参数。

【技术实现步骤摘要】
一种适合于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化方法


[0001]本专利技术涉及一种适合于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化 方法，属于


技术介绍

[0002]平整处理在冷轧板带生产工序中占有非常重要的地位，带钢在平 整轧制的过程中，板形的好坏受到诸多因素的影响，其中高温料平整 过程中轧制工艺参数的设定起着至关重要的作用。
[0003]由于双机架平整的轧制存在机架之间延伸率分配不均，带钢生产 过程中机组张力的设定通常根据经验来把控，这就使得张力的设定不 够精准，未能实现某一特定生产条件下的最佳板形，于是对双机架组 的延伸率分配系数和张力的精确设定方法也紧密地影响着板形的调 控。现阶段国外对于平整机组相关轧制工艺研究相对成熟，国内也在 工艺流程整体布局和设计上有所突破，只是在关键领域仍然缺乏创新 方法和实践经验。因此还需对准确的张力优化设定和延伸率分配系数 的优化等方面进行深入的探究，分析各参数间的影响因素，在以改善 带钢板形为目标的基础上，创新方法同时结合实际的生产信息，提出 适合于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种适合 于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化方法，可以实现对现场带钢 平整工艺的优化和提升。
[0005]为了实现上述目的，本方面采用的技术方案为：一种适合于双机 架平整机组高温料轧制的优化方法，其特征在于包括一下步骤：
[0006]步骤一：收集待优化的双机架平整机组的设备参数；
[0007]步骤二：收集带材的轧制工艺参数；
[0008]步骤三：给定延伸率分配系数初始值a0；
[0009]步骤四：计算第一机架和第二机架的机架延伸率ε1和ε2，若 ε1＞ε2，则进入步骤五，否则回到步骤三；
[0010]步骤五：给定双机架平整机组的前、中、后的张力初始值，K0、 K1、K2；
[0011]步骤六：计算第一机架的轧制压力P1、第二机架的轧制压力P2；
[0012]步骤七：判断两个机架的轧制力P1和P2，是否满足轧机刚度曲线 中满足稳定轧制的轧制力最小值，即P1＞P
1min
且P2＞P
2min
；若满足判定 条件，则进入步骤八，若不满足判定条件，返回步骤三和步骤五；
[0013]步骤八：计算在来料确定的条件下，成品带材的前张力横向分布 σ1(x)；
[0014]步骤九：计算当前轧制压力下的平衡机组出口板形值I；
[0015]步骤十：计算带钢表面粗糙度R
a
＝(Ra
s
,Ra
r
,h,ε,L)；
[0016]步骤十一：构造目标函数F(X)，令
其中，i为带钢横向条元 数，I
i
为带钢横向各条元板形分布值，α、β、γ为加权系数，其中 取α＝0.4、β＝0.3、γ＝0.3；
[0017]步骤十二：用Powell法求取目标函数F(X)的极值，即最小值；若 结果满足Powell条件，则进入步骤十三，否则返回步骤三；
[0018]步骤十三：输出满足条件的张力设定值和延伸率分配系数，优化 过程结束。
[0019]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤一中，所述设备参数包 括：第一机架和第二机架的工作辊辊径D
w1
、D
w2
；第一机架和第二机 架的工作辊凸度；第一机架和第二机架的工作辊辊身长度L
w1
、L
w2
； 第一机架和第二机架的机架支撑辊的辊身长度L
b1
、L
b2
；第一机架和 第二机架的的工作辊上机粗糙度R
a2
；第一机架和第二机架的轧机刚度 曲线中保证轧制稳定的最小轧制压力P
1min
、P
2min
；所述步骤二中，所述 工艺参数包括：带材的厚度横向分布值H
i
，带材的轧制速度V，带材 的宽度B，带材的延伸率ε0。
[0020]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤四中，计算第一机架的 延伸率ε1＝a0ε0、第二机架的机架延伸率ε2＝(1
‑
a0)ε0。
[0021]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤六中，轧制压力P的计 算，p＝f
·
L，其中f为单位轧制力， [0022][0023]B为带材宽度，a0、a1为平整钢种与工况影响系数，σ
p
为当量变形抗 力，
[0024]σ
P
＝k3(σ
s
+a
·
log 1000
·
e)
‑
(k1·
T1+k2·
T0)；
[0025]D为工作辊直径，ε为带材延伸率，μ为摩擦系数，h0为带材入口厚 度，e为变形速率，k1、k2为前后张力加权系数，k3为变形抗力影响系 数，σ
s
为带材屈服强度，a为应变速率系数。
[0026]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤八中，前张力横向分布可以 表示为：
[0027]其中，σ1(x)为出口带材横向 各点单位张力，σ1为出口侧总张力，B为带材宽度，为带材出口平 均厚度，h(x)为带材出口厚度横向分布值，为带材入口平均厚度， H(x)为带材入口厚度横向分布值，L为表示来料板形的长度平均值， L(x)为表示来料板形的长度横向分布值，Δu'为带材横向位移增量横向 分布函数。
[0028]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤九中， E、ν为工作辊的杨氏模量和泊松比。
[0029]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤十中，带钢表面粗糙度的计 算公式为：
式 中Ra
s
为机组成品板面粗糙度(μm)，Ra
s
为冷轧来料板面粗糙度(μm)， Ra
r
为轧辊原始表面粗糙度(μm)，h为带钢入口厚度(m)；，ε为此时带 钢的延伸率(％)，L为工作辊的轧制公里数(km)，其他参数为现场机组 特性参数和生产经验参数。
[0030]上述技术方案的进一步改进是：所述步骤十二中，Powell法过程 为：从已经给定的初始值作为初始点出发，求目标函数F(X)在这些方 向上的极小值点，然后以该点为新的出发点，重复这一过程直到获得 满意解。
[0031]本专利技术带来的有益效果是：本专利技术通过充分考虑到双机架平整机 的设备与工艺特点，把出口带材板形和粗糙度偏差作为目标函数，通 过把延伸率分配系数和轧制力控制在一定范围内，作为约束条件；通 过设定初始的前中后张力，用Powell法求得满足板形控制和轧制稳 定的生产参数。
附图说明
[0032]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0033]图1是本专利技术实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0034]下面对照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合于双机架平整机组高温料轧制的优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：收集待优化的双机架平整机组的设备参数，同时收集带材的轧制工艺参数；步骤二：给定延伸率分配系数初始值a0；步骤三：计算第一机架和第二机架的机架延伸率ε1和ε2，若ε1＞ε2，则进入步骤四，否则回到步骤二重新给定延伸率分配系数初始值a0；步骤四：给定双机架平整机组的前、中、后的张力初始值，K0、K1、K2；步骤五：计算第一机架的轧制压力P1、第二机架的轧制压力P2；步骤六：判断两个机架的轧制力P1和P2，是否满足轧机刚度曲线中满足稳定轧制的两个轧制力最小值P
1min
和P
2min
，即P1＞P
1min
且P2＞P
2min
；若满足，则进入步骤七，若不满足，则分别返回步骤三和步骤五；步骤七：计算在来料确定的条件下，成品带材的前张力横向分布σ1(x)；步骤八：计算当前轧制压力下的平衡机组出口板形值I；步骤九：计算带钢表面粗糙度R
a
＝(Ra
s
,Ra
r
,h,ε,L)；步骤十：构造目标函数F(X)，令其中，i为带钢横向条元数，I
i
为带钢横向各条元板形分布值，β、γ为加权系数，其中取α＝0.4、β＝0.3、γ＝0.3；I
min
是，I
max
是；步骤十一：用Powell算法求取目标函数F(X)的极值，即最小值；若结果满足Powell条件，则进入步骤十二，否则返回步骤三；步骤十二：输出满足条件的张力设定值和延伸率分配系数，优化过程结束。2.根据权利要求1所述的适合于双机架平整高温料轧制的工艺参数优化方法，其特征在于：所述步骤一中，所述设备参数包括：第一机架和第二机架的工作辊辊径D
w1
、D
w2
；第一机架和第二机架的工作辊凸度；第一机架和第二机架的工作辊辊身长度L
w1
、L
w2
；第一机架和第二机架的机架支撑辊的辊身长度L
b1
、L
b2
；第一机架和第二机架的的工作辊上机粗糙度R
a2
；第一机架和第二机架的轧机刚度曲线中保证轧制稳定的最小轧制压力P
1min
、P
2min
；所述工艺参数包括：带材的厚度横向分布值H
i
，带材的轧制速度V，带材的宽度B，带材的延伸率ε0。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪，王孝建，许姣姣，徐烨明，王涛，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：