单机架双卷取铝热轧机厚度自动分配方法组成比例

本发明专利技术提供一种单机架双卷取铝热轧机厚度自动分配方法，将单机架双卷取厚度分配划分为无卷取和有卷取两部分，无卷取道次的厚度分配根据压下规律曲线进行，再用权重系数对压下率进行调整，在卷取道次时厚度分配按轧制压力分配比或等压下率两种方式进行分配，在初步完成厚度分配的基础上进行轧制力矩及轧制功率的校核，并调整至满足负荷要求。通过经验分配曲线的积累与权重系数的调整工艺相结合，实现不同厚度、不同合金的板坯各道次的厚度自动分配，分配方法简洁实用、效率高，值得在业内推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝热轧生产中的厚度自动分配方法，尤其涉及一种应用在单机架双卷取铝热轧机的厚度自动分配方法。
技术介绍
单机架双卷取铝热轧机是2000年后在国内应用较多的一种轧机，相对连轧其投资小，铝冷轧供料产品性能较高。目前在单机架双卷取铝热轧机生产中，人工经验分配为主，在给定各道次厚度量后，进行实际轧制，若轧制过程中厚度分配量不合理需再进行调整，但当来料合金的厚度改变则需要工艺人员重新提出新分配，存在着不适合在线计算、不利于实现轧制过程自动化的缺点。 在钢铁热连轧厚度分配中提出了基于能耗曲线的分配方法，它是经过一段轧制后提取各钢种的能耗曲线，并给定各轧制道次的能耗分配比，根据能耗分配比及能耗曲线求解出各道次的厚度，实际上需要人工给定厚度的分配形式，适合具有相同能耗曲线操作条件，不适合不同轧制条件的厚度分配，不能实现在线进行自动分配，另外这种方法在热连轧中应用较多，适于轧制道次较少的钢铁行业中。 另外，有学者提出了基于相关算法的厚度分配优化方法，如等负荷分配、多种目标函数结合等方法，这些方法从均衡负荷、减小能耗的角度出发，运用优化算法计算，在理论上来说提出的厚度分配较优，但由于大多未投入实际应用，与现场情况差别大，并且由于加入了优化算法，在线寻优时间较长，不利于在线计算应用。 因此，设计一种针对单机架双卷取铝热轧机的厚度自动分配方法，将是一项具有重大实际意义的研究课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种。 本专利技术的目的通过以下技术方案来实现 ，特点是将轧制过程分为前段的无卷取和后段的有卷取两部分，在无卷取部分基于经验压下分配曲线进行分配，并应用权重系数调整修正压下分配，在有卷取部分采用等压下率或轧制压力分配比的方法进行分配，从而，使轧制过程中根据不同来料厚度自动分配厚度，包括以下具体步骤—— (1)前段的无卷取道次的厚度分配根据压下规律曲线进行，压下规律曲线用四次曲线表示为 y(x)＝a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0x∈y∈ 式中，x为道次数，y为压下率，n为轧制道次数；求解出无卷取道次的每道次的压下率； 1a)给定坯料厚度、成品厚度、卷取厚度、道次压下率和轧制道次数，求解出无卷取道次的每道次的压下量 hi＝Hi·(1-εi) 式中，hi为出口厚度，Hi为入口厚度，i为道次数，εi为道次压下率；进而获得无卷取道次的厚度分配； 并用权重系数对压下量进行调整 1b)根据按压下规律曲线求解得到的厚度分配量，在满足初始压下条件的情况下所求得的卷取厚度与目标卷取厚度如有差别，需进行厚度分配的再调整，将自动分配的卷取厚度与目标卷取厚度进行比较，将两者的差值按权重系数重新进行分配 Δhi＝γi·(h′-h0) 式中，Δhi为每道次压下厚度调整量，γi为压下厚度调整权重系数，h’为自动分配求得的卷取厚度，h0为目标卷取厚度；即在轧制前几道次将自动分配的卷取厚度与目标卷取厚度的差值进行消化； (2)后段的有卷取道次的厚度分配，有两种方式进行分配，即轧制压力分配比方式或等压下率分配比方式； 2a)对于轧制压力分配比方式，先按等压下量进行分配，对各道次轧制压力进行对比调整，使各道次轧制压力达到分配目标，进而求得各道次压下率； 轧制压力分配比公式为 P1∶P2∶…Pn-1∶Pn＝α1∶α2∶…αn-1∶αn 式中，P为轧制压力，n为卷取道次数，α为分配比，α根据保持板形良好的原则确定，一般末道次保持较小的轧制压力，前几道次轧制压力可均衡相等； 2b)对于等压下率分配比方式，已知卷取坯料厚度、成品厚度、道次数，等压下率公式为 式中，εi为卷取道次压下率，h为成品厚度，H0为卷取坯料厚度，n为卷取道次数；求解出有卷取道次的每道次的压下率； 进而获得有卷取道次的厚度分配； (3)在进行所有道次分配后，用轧制工艺模型进行力能参数和咬入条件的校核，校核的公式为 PWi≤PW Gi≤G λi≤λ 式中，PWi为某道次的功率，Gi为某道次的力矩，PW为额定功率，G为额定力矩，λi为某道次的咬入角，λ为最大咬入角；ΔHi为每道次压下量，R为工作辊半径；如果出现某道次压下率超负荷，则按无卷取和有卷取两部分将压下差量平均分配到各道次，进行校核。 进一步地，上述的，对于无卷取道次的厚度分配，其权重系数对压下率的调整还包括供操作工进行调整的步骤1c)，如果首道次压下率不合适，则按权重系数从下一道次重新进行分配，如果卷取道次的压下率不合适，则按权重系数从上一道次重新进行分配 Δh′i＝γ′i·H0·(ε′0-ε0) Δh″i＝γ″i·h0·(ε″m-εm) 式中，Δhi’为首道次调整后每道次压下厚度调整量，γi’为首道次调整后压下厚度调整权重系数，H0为来料目标厚度，ε0’为首道次调整后道次压下率，ε0为首道次原道次压下率，Δhi”为卷取道次调整后每道次压下厚度调整量，γi”为卷取道次调整后压下厚度调整权重系数，h0为终轧目标厚度，εm”为卷取道次调整后道次压下率，εm为卷取道次原道次压下率。 更进一步地，上述的，对于有卷取道次的轧制压力分配比方式，P1∶P2∶…Pn-1∶Pn＝α1∶α2∶…αn-1∶αn按1∶1∶…1∶0.8进行分配。 本专利技术技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在 本专利技术将单机架双卷取厚度分配划分为无卷取和有卷取两部分，无卷取道次的厚度分配根据压下规律曲线进行，用权重系数对压下率进行调整，在卷取道次时厚度分配按轧制压力分配比或等压下率两种方式进行分配，在初步完成厚度分配的基础上进行轧制力矩及轧制功率的校核，并调整至满足负荷要求。通过经验分配曲线的积累与权重系数的调整工艺相结合，运用实际生产较成熟的多种合金的厚度分配工艺，实现不同厚度、不同合金的板坯各道次的厚度自动分配，分配方法简洁、实用，同时又具有计算速度快、高效等特点。克服了现有技术中当来料厚度及合金种类发生改变时需要人工经验重新分配，不利于实现在线自动厚度分配和轧制过程自动化的缺点，具有很强的实用性，只要根据来料厚度、合金及轧制道次的要求即可自动分配出一套适用于现场轧制的厚度规程，又具有较高的效率和推广性，在实际生产数据的基础上实现了厚度分配的自动化，同时是实现单机架双卷取的过程计算机控制的重要基础，同时为单机架双卷取铝热轧领域提供了强有力的技术支撑，带来了极为良好的经济效益。 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 图1本专利技术厚度自动分配工艺原则的示意图； 图2厚度自动分配计算过程的示意图； 图35052铝合金实际压下曲线； 图45052铝合金实际分配与自动分配对比的示意图。 具体实施例方式 本专利技术提出了一种针对单机架双卷取铝热轧机的厚度自动分配方法，将单机架双卷取厚度分配按无卷取和有卷取两部分来划分，无卷取道次的厚度分配根据压下规律曲线进行，再用权重系数对压下率进行调整，在卷取道次时厚度分配可按轧制压力分配比或等压下率两种方式进行分配，在初步完成厚度分配的基础上进行轧制力矩及轧制功率的校核，并进行调整直至满足负荷要求，实现轧制过程中根据不同来料厚度进本文档来自技高网...

【技术保护点】
单机架双卷取铝热轧机厚度自动分配方法，其特征在于：轧制过程分为前段的无卷取和后段的有卷取两部分，在无卷取部分基于经验压下分配曲线进行分配，并应用权重系数调整修正压下分配，在有卷取部分采用等压下率或轧制压力分配比的方法进行分配，从而，使轧制过程中根据不同来料厚度自动分配厚度，包括以下具体步骤－　（１）前段的无卷取道次的厚度分配根据压下规律曲线进行，压下规律曲线用四次曲线表示为：　ｙ（ｘ）＝ａ↓［４］ｘ↑［４］＋ａ↓［３］ｘ↑［３］＋ａ↓［２］ｘ↑［２］＋ａ↓［１］ｘ＋ａ↓［０］ｘ∈［１，ｎ］ｙ∈［０，０．５］　式中，ｘ为道次数，ｙ为压下率，ｎ为轧制道次数；根据需轧制的道次数代入到曲线方程中，求解出无卷取道次的每道次的压下率；　１ａ）给定坯料厚度、成品厚度、卷取厚度、道次压下率和轧制道次数，求解出无卷取道次的每道次的压下量：　ｈ↓［ｉ］＝Ｈ↓［ｉ］.（１－ε↓［ｉ］）　式中，ｈ↓［ｉ］为出口厚度，Ｈ↓［ｉ］为入口厚度，ｉ为道次数，ε↓［ｉ］为道次压下率；进而获得无卷取道次的厚度分配；　并用权重系数对压下量进行调整：　１ｂ）根据按压下规律曲线求解得到的厚度分配量，在满足初始压下条件的情况下所求得的卷取厚度与目标卷取厚度如有差别，需进行厚度分配的再调整，将自动分配的卷取厚度与目标卷取厚度进行比较，将两者的差值按权重系数重新进行分配：　Δｈ↓［ｉ］＝γ↓［ｉ］.（ｈ′－ｈ↓［０］）　式中，Δｈ↓［ｉ］为每道次压下厚度调整量，γ↓［ｉ］为压下厚度调整权重系数，ｈ’为自动分配求得的卷取厚度，ｈ↓［０］为目标卷取厚度；即在轧制前几道次将自动分配的卷取厚度与目标卷取厚度的差值进行消化；　（２）后段的有卷取道次的厚度分配，有两种方式进行分配，即轧制压力分配比方式或等压下率分配比方式；　２ａ）对于轧制压力分配比方式，先按等压下量进行分配，对各道次轧制压力进行对比调整，使各道次轧制压力达到分配目标，进而求得各道次压下率；　轧制压力分配比公式为：　Ｐ↓［１］∶Ｐ↓［２］∶…Ｐ↓［ｎ－１］∶Ｐ↓［ｎ］＝α↓［１］∶α↓［２］∶…α↓［ｎ－１］∶α↓［ｎ］　式中，Ｐ为轧制压力，ｎ为卷取道次数，α为分配比；　２ｂ）对于等压下率分配比方式，已知卷取坯料厚度、成品厚度、道次数，等压下率公式为：　ε↓［ｉ］＝１－＊＊＊　式中，ε↓［ｉ］为卷取道次压下率，ｈ为成品厚度，Ｈ↓［０］为卷取坯料厚度，ｎ为卷取道次数，求解出有卷取道次的每道次的压下率；　进而获...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁忠，李宏海，窦保杰，彭鹏，王楠，刘荣峰，
申请(专利权)人：苏州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]