冷轧薄带钢表面粗糙度在线预测和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种冷轧薄带钢表面粗糙度在线预测和控制方法，其包括：输入平整机各轧辊的粗糙度数据，并计算出轧辊平均粗糙度Ｒ０；在线收集带钢长度Ｌ↓［ｄｉ］及对应带钢不同长度间距ｄ时的平均轧制力Ｐ↓［ｄｉ］和平均延伸率Ｙ↓［ｄｉ］；计算粗糙度复制比ｙ↓［ｉ］，粗糙度复制比是指平整机组出口带钢的粗糙度与平整机工作辊粗糙度的比值，其数学表达式为：粗糙度复制比＝０．７８４＋０．００００３８平整轧制力－０．３３０平整延伸率；计算带钢每个长度位置的粗糙度估计值Ｒａ＝ｙ↓［ｉ］×Ｒ０；计算带钢每个长度位置的粗糙度预测区间ＰＩ＝（ｙ↓［ｉ］±２×Ｓ）×Ｒ０，Ｓ为一定值；比较带钢粗糙度目标值与粗糙度预测区间，如果带钢粗糙度目标值不在预测区间内即在线适当调整轧制力和平整延伸率。

On line prediction and control method for surface roughness of cold rolled strip steel

The invention discloses a cold rolled strip surface roughness online prediction and control method, which comprises: input level roughness data of each roller machine, and calculate the average roughness of R0 roll; strip length: L online collection of DI and the corresponding strip spacing of different length average rolling force D P: \Di and the average elongation of Y: Di; calculation of roughness than y: I copy, copy ratio refers to the roughness of the temper mill exit strip roughness and planisher roll roughness ratio, the mathematical expression of roughness: copy ratio = 0.784 + 0.000038 - 0.330 rolling force elongation calculation; strip length of each position of the roughness estimation value of Ra = Y: I * R0; calculating the length of each position of the roughness of the steel strip The prediction interval (Y: PI = I + 2 * S * R0 S), to a certain degree; interval and roughness prediction of target strip roughness values, adjust the rolling force if not in the interval that online target value and elongation of rough strip.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及平整。
技术介绍
冷轧薄带钢表面粗糙度不符是冷轧产品的常见缺陷之一，钢板表面粗糙度不符会严重影响用户冲压、喷漆和涂装，造成部件报废；生产厂家发生产品粗糙度不符情况，往往是批量的，会造成产品改判和返工。 目前平整冷轧薄带钢表面粗糙度的控制主要靠平整机的工作辊粗糙度的选择来保证，参见图1，而实际平整冷轧薄带钢表面粗糙度不仅仅与平整工作辊的粗糙度相关，而且与平整延伸率、平整轧制压力、平整轧制吨位数等因素都有关，而且这些因素变化较大，经常造成钢板表面粗糙度无法满足具体要求。 日本专利58-103905[JP 58103905 A]专利的控制方法是通过钢板粗糙度测量仪的实测值与钢板粗糙度控制目标的差异值，来调整轧制力和后张力，进而控制钢板粗糙度。但该控制方法没有实现全长预测，且需配置粗糙度测量仪，测量仪器成本高，该控制方法只适用于五机架连轧机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，该在线预测和控制方法通过构建粗糙度复制比控制模型，在线预测带钢粗糙度，如果带钢粗糙度不满足要求可及时采取措施，防止产生批量的粗糙度不符问题。 本专利技术是这样实现的一种，包括 (1)输入平整机各轧辊的粗糙度数据，并计算出轧辊平均粗糙度R0； (2)在线收集带钢长度Ldi，以及对应带钢不同长度间距d时的平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi； (3)判断平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi是否在设定范围内，若超范围则列入异常情况，并直接输出；没超范围则进入下一步； (4)计算粗糙度复制比，粗糙度复制比是指平整机组出口带钢的粗糙度与平整机工作辊粗糙度的比值，粗糙度复制比与平整轧制力、平整延伸率有关，其数学表达式为 粗糙度复制比＝0.784+0.000038平整轧制力-0.330平整延伸率(1)按式(1)计算粗糙度复制比yi，即 yi＝f(x)＝0.784+0.000038×Pdi-0.330×Ydi； (5)计算带钢每个长度位置的粗糙度估计值Ra＝yi×R0； (6)计算带钢每个长度位置的粗糙度预测区间PI＝(yi±2×S)×R0，即粗糙度预测上限PI(上)＝(yi+2×S)×R0， 粗糙度预测下限PI(下)＝(yi-2×S)×R0， 其中S为一定值，取S＝0.0582304； (7)将带钢粗糙度目标值与粗糙度预测区间进行比较，如果带钢粗糙度目标值不在预测区间内即在线适当调整轧制力和平整延伸率，使带钢粗糙度目标值在预测区间内。 本专利技术的带钢表面粗糙度在线预测和控制方法通过构建粗糙度复制比控制模型，收集带钢长度方向的过程参数，如轧制力和延伸率，根据模型预测粗糙度的估计值和预测区间，如果带钢粗糙度目标值不在预测区间内即在线适当调整轧制力和平整延伸率，防止产生批量的粗糙度不符问题，从而达到表面粗糙度在线控制目的。本专利技术不需要配置价格昂贵的粗糙度测量仪，其成本降低，且可实现带钢的全长预测，适用于带钢平整机组。 附图说明 图1为带钢平整机组轧制带钢示意图； 图2为本专利技术流程图； 图3为实施例的带钢粗糙度估计值和预测区间输出示意图一； 图4为实施例的带钢粗糙度估计值和预测区间输出示意图二。 图1中1、2工作辊，3带钢。 图2及本申请文件中的数学符号说明如下 R1-上轧辊操作(WS)侧粗糙度； R2-上轧辊中间粗糙度； R3-上轧辊传动(DS)侧粗糙度； R4-上轧辊操作(WS)侧粗糙度； R5-上轧辊中间粗糙度； R6-上轧辊传动(DS)侧粗糙度； R0-轧辊平均粗糙度； d-带钢长度间距； Pdi-带钢长度间距di处的平均轧制力； Ydi-带钢长度间距di处的平均延伸率； yi-粗糙度复制比；Ldi-长度间距di的带钢长度； Ldi的粗糙度Ra-长度Ldi的粗糙度估计值； Ldi的粗糙度Ra的PI-长度Ldi的粗糙度估计值的预测区间。 具体实施例方式 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。 参见图2，一种，包括 (1)输入平整机各轧辊的粗糙度数据，并计算出轧辊平均粗糙度R0； (2)在线收集带钢长度Ldi，以及对应带钢不同长度间距d时的平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi； (3)判断平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi是否在设定范围内，设定范围为轧制力为4500KN-5500KN，延伸率为0.5-1.2％，若超范围则列入异常情况，并直接输出；没超范围则进入下一步； (4)计算粗糙度复制比，粗糙度复制比是指平整机组出口带钢的粗糙度与平整机工作辊粗糙度的比值，粗糙度复制比与平整轧制力、平整延伸率有关，其数学表达式为 粗糙度复制比＝0.784+0.000038平整轧制力-0.330平整延伸率(1)按式(1)计算粗糙度复制比yi，即 yi＝f(x)＝0.784+0.000038×Pdi-0.330×Ydi； (5)计算带钢每个长度位置的粗糙度估计值Ra＝yi×R0； (6)计算带钢每个长度位置的粗糙度预测区间PI＝(yi±2×S)×R0，即粗糙度预测上限PI(上)＝(yi+2×S)×R0， 粗糙度预测下限PI(下)＝(yi-2×S)×R0， 其中S为回归残差，其为一定值，取S＝0.0582304。 (7)将带钢粗糙度目标值与粗糙度预测区间进行比较，如果带钢粗糙度目标值不在预测区间内即在线适当调整轧制力和平整延伸率，使带钢粗糙度目标值在预测区间内。 实施例 (1)已知平整机轧辊的粗糙度求出轧辊平均粗糙度 R1-上轧辊操作侧粗糙度为1.59； R2-上轧辊中间粗糙度为1.60； R3-上轧辊传动侧粗糙度为1.59； R4-上轧辊操作侧粗糙度为1.59； R5-上轧辊中间粗糙度为1.60； R6-上轧辊传动侧粗糙度为1.59；则可以求出 R0-轧辊平均粗糙度＝(1.59+1.60+1.59+1.59+1.60+1.59)/6＝1.60； (2)通过平整过程机收集1-100米带钢长度Ldi的平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi，长度间距d＝1米，参见表1中C1、C2和C3列； (3)判断平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi是否在设定范围内，其设定范围为平均轧制力为4500KN-5500KN，平均延伸率为0.5-1.2％，平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi均没超范围，则进入下一步； (4)通过粗糙度复制比模型计算式，即式(1)计算粗糙度复制比yi， yi＝0.784+0.000038×Pdi-0.33×Ydi，参见表1中C4列； (5)计算带钢每个长度位置的粗糙度估计值Ra＝yi×R0，参见表1中C7列； (6)计算带钢每个长度位置的粗糙度预测值PI(下)＝(yi-2×S)×R0、PI(上)＝(yi+2×S)×R0，其中S为回归残差，取S＝0.0582304，参见表1中的C6和C8； (7)以带钢长度Ldi为横坐标，粗糙度预测值PI(下)、PI(上)和粗糙度估计值Ra为纵坐标，将表1的相关数据绘制成图，输出为图3、图4。 (8)将带钢粗糙度目标值与粗糙度预测区间进行比较，如果带钢粗糙度目标值不在预测区间内即在线适当调整轧制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧薄带钢表面粗糙度在线预测和控制方法，其特征是：包括：　（１）输入平整机各轧辊的粗糙度数据，并计算出轧辊平均粗糙度Ｒ０；　（２）在线收集带钢长度Ｌ↓［ｄｉ］，以及对应带钢不同长度间距ｄ时的平均轧制力Ｐ↓［ｄｉ］和平均延伸率 Ｙ↓［ｄｉ］；　（３）判断平均轧制力Ｐ↓［ｄｉ］和平均延伸率Ｙ↓［ｄｉ］是否在设定范围内，若超范围则列入异常情况，并直接输出；没超范围则进入下一步；　（４）计算粗糙度复制比ｙ↓［ｉ］，粗糙度复制比是指平整机组出口带钢的粗糙度与平 整机工作辊粗糙度的比值，粗糙度复制比与平整轧制力、平整延伸率有关，其数学表达式为：　粗糙度复制比＝０．７８４＋０．００００３８平整轧制力－０．３３０平整延伸率（１）按式（１）计算粗糙度复制比ｙ↓［ｉ］，即：　ｙ↓［ｉ］＝ｆ（ｘ） ＝０．７８４＋０．００００３８×Ｐ↓［ｄｉ］－０．３３０×Ｙ↓［ｄｉ］；　（５）计算带钢每个长度位置的粗糙度估计值Ｒａ＝ｙ↓［ｉ］×Ｒ０；　（６）计算带钢每个长度位置的粗糙度预测区间ＰＩ＝（ｙ↓［ｉ］±２×Ｓ）×Ｒ０，即：粗糙度 预测上限ＰＩ（上）＝（ｙ↓［ｉ］＋２×Ｓ）×Ｒ０，　粗糙度预测下限ＰＩ（下）＝（ｙ↓［ｉ］－２×Ｓ）×Ｒ０，　其中Ｓ为一定值；　（７）将带钢粗糙度目标值与粗糙度预测区间进行比较，如果带钢粗糙度目标值不在预测区间内即在线适当 调整轧制力和平整延伸率，使带钢粗糙度目标值在预测区间内。...

【技术特征摘要】
1、一种冷轧薄带钢表面粗糙度在线预测和控制方法，其特征是包括(1)输入平整机各轧辊的粗糙度数据，并计算出轧辊平均粗糙度R0；(2)在线收集带钢长度Ldi，以及对应带钢不同长度间距d时的平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi；(3)判断平均轧制力Pdi和平均延伸率Ydi是否在设定范围内，若超范围则列入异常情况，并直接输出；没超范围则进入下一步；(4)计算粗糙度复制比yi，粗糙度复制比是指平整机组出口带钢的粗糙度与平整机工作辊粗糙度的比值，粗糙度复制比与平整轧制力、平整延伸率有关，其数学表达式为粗糙度复制比＝0.784+0.000038平整轧制力-0.330平整延伸率(1)按式(1)计算粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊祥，林秀贞，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]