克服复合浪形的轧制方法技术

本发明专利技术涉及冶金生产技术，尤其涉及一种克服复合浪形的轧制方法。一种克服复合浪形的轧制方法，其特征是采用特殊辊形配置的轧机机型，所述轧机机型至少含有四辊，包括支撑辊和所述辊形的工作辊或中间辊；所述板形控制系统进行的步骤是：（１）实测板形数据的处理，经处理后得到实测板形信号；（２）板形偏差计算，用实测板形减去目标曲线，得到偏差板形信号；（３）采用多项式拟合法或影响函数法求解板形调控机构调控量。本发明专利技术通过机型配置、辊形和板形控制系统三方面的综合考虑，使轧机具有控制复合浪形的能力，对板形二次缺陷和四次缺陷有较强的控制能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金生产技术，尤其涉及一种。
技术介绍
在轧制扁平材的过程中，通过轧辊对与加工金属之间的作用使金属发生塑性变形，从而达到所需的形状。由于各种原因，被轧制的带材表面并非平坦表面，而是呈波浪起伏状。这种起伏，也称为平直度，与带材在轧制前后凸度的变化有直接的对应关系。所谓凸度，即带钢横断面的厚度差或厚度差分布，在本说明书中，除非特别指明，凸度一般指的是带钢横断面的厚度差分布，并将横断面上高点或低点的位置称为凸度位置。带钢横断面轮廓可以用幂函数表示，也就是说，横断面轮廓曲线由常数、一次线性函数、二次幂函数和高次幂函数叠加而成，相应地，二次幂函数部分的横断面厚度差或其分布称为二次凸度，高次幂函数部分的横断面厚度差或其分布称为高次凸度。在轧制扁平带材时，为了保证成品的平直度，需要对辊缝进行精确的控制。常用的辊缝控制方法包括轧辊辊形、弯辊、轧辊交叉和轧辊窜动等手段。目前应用比较广泛的是HC系列轧机和CVC系列轧机，它们采用不同的方法来控制辊缝，其中，HC系列轧机一般不采用特殊的辊形，而是通过轧辊的长行程窜动来改变轧辊的接触情况，从而达到控制辊缝的目的；其设计原理是利用圆柱形的中间辊或中间辊与工作辊的轴向移动进行板形控制，以得到良好板形。HC系列轧机具有以下特点(a)具有良好的板凸度和板形控制能力，由于它的中间辊可以轴向移动，改变了工作辊和支撑辊的接触应力状态，消除了有害的接触应力，使工作辊弯曲减小，由于带材边部减薄量减少，减少了边裂和切边量，轧制成才率可提高1-2％；(b)可采用小直径工作辊、大压下量，减少轧制道次和连轧机机架数量；(c)工作辊可不带原始凸度，以减少磨辊、换辊次数及备用辊的数量。CVC系列轧机采用辊形呈“S”或“酒瓶”状的轧辊并且上下辊倒置，这样就可通过轧辊的小行程窜动与辊形的配合来获得所需的辊缝形状；在CVC轧机中，轧辊的辊形曲线一般都设计为以式(1)表示的三次幂函数形式y＝a0+a1·x+a2·x2+a3·x3(1)其中，a0～a3为常数，x为轧辊轴向位置坐标，y为坐标x处的轧辊直径。令窜动行程为b，则上辊和下辊的辊形曲线y11和y12分别为y11＝a0+a1·(x-b)+a2·(x-b)2+a3·(x-b)3(2a)y12＝a0+a1·(x+b)+a2·(x+b)2+a3·(x+b)3(2b)因此无载情况下的辊缝z的形状(以下又称为辊缝函数)可以式(3)表示为z＝y11-y12＝d0+d1·x+d2·x2(3)其中d0～d2为常数。在传统CVC轧机中，对于二次浪形一般采用工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜动的手段来调控。由式(3)可见，传统CVC轧辊在窜动时产生的无载辊缝函数为标准的二次曲线，因此理论上其仅能对二次浪形有改善作用，而工作辊弯辊和中间辊弯辊同样也只有改善二次浪形的能力，因此上述调控方式的控制方法重复，未充分发挥轧辊对板形的调控能力。对于高次浪形，则常采用分区冷却的手段来调控。但是由于传热速度慢导致的较长的响应时间，以及轧辊温度局部偏差对热传导的限制，该手段消除高次浪形的效果非常有限。然而在实际生产情况中，遇到的许多问题最后往往都会归因于对M型和W型高次浪形的控制能力，因此对高次浪形的控制是一个非常重要的工艺因素。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，该方法通过机型配置、辊形和板形控制系统三方面的综合考虑，使轧机具有控制复合浪形的能力，对板形二次缺陷和四次缺陷有较强的控制能力。本专利技术是这样实现的一种，其特征是采用含有下列函数的辊形配置的轧机机型，所述轧机机型至少含有四辊，包括支撑辊和所述辊形的工作辊或中间辊；所述辊形曲线采用下列形式y＝c0+c1·x+c2·x2+c3·x3+c4·x4+c5·x5+c6·x6+c7·x7+c8·x8+c9·x9其中，x为轧辊轴向位置坐标，y为轧辊在坐标x处的直径，c0为轧辊的基准直径，c1为根据带钢表面单边倾斜度情况设定的系数，c2～c9为系数；所述板形控制系统进行的步骤是(1)实测板形数据的处理，经处理后得到实测板形信号；(2)板形偏差计算，用实测板形减去目标曲线，得到偏差板形信号；(3)采用多项式拟合法或影响函数法求解板形调控机构调控量。上述的，所述轧机机型采用六辊轧机，包括支撑辊、中间辊和工作辊，工作辊为所述辊形，中间辊和工作辊可分别横移。所述轧机机型采用六辊轧机，包括支撑辊、中间辊和工作辊，工作辊为所述辊形，中间辊为酒瓶型CVC辊，中间辊和工作辊可分别横移。所述轧机机型采用六辊轧机，包括支撑辊、中间辊和工作辊，中间辊为所述辊形，工作辊端部带锥度，中间辊和工作辊可分别横移。所述轧机机型采用六辊轧机，包括支撑辊、中间辊和工作辊，中间辊为所述辊形，中间辊可横移。所述轧机机型采用四辊轧机，包括支撑辊、工作辊，工作辊为所述辊形，工作辊可横移。上述的，所述多项式拟合法求解板形调控机构调控量的步骤是由偏差板形信号拟合得到拟合函数dev(x)＝a0φ0(x)+a1φ1(x)+a2φ2(x)+a3φ3(x)+a4φ4(x)+…其中dev为实测板形与目标板形偏差的模式识别拟合函数，φ0(x)～φ4(x)为板形调控手段相对应的各个基本模式，选取4项，a0～a4为各个基本模式的拟合系数； 选择切比雪夫多项式的基本模式，表达式如下φ0(x)＝1；φ1(x)＝x；φ2(x)＝2x2-1；φ3(x)＝4x3-3x；φ4(x)＝8x4-8x+1计算得到拟合系数后，可以按照对应关系，确定各板形调控机构的调节量；Fi＝ki·ai其中i为各个板形调控手段的编号，对应于基本模式序号；Fi为各个板形调控手段的调控量；ki为各个模式的功效系数，通过试验确定；ai为模式识别出的各个模式的拟合系数。上述的，所述影响函数法求解板形调控机构调控量的步骤是采用接力方式的板形控制策略，则对各个板形调控机构逐个计算，为使板形偏差的控制误差平方和达到最小，令U=Σi=1n2]]>其中U为最小二乘法构造的误差平方和，dev(i)为实际辊缝与目标辊缝的偏差，eff(i)为板形调控机构F对第i单元板形的影响系数，F为板形调控手段的调节量，通过数学推导可得单个板形调控机构调整量的表达式为F=Σi=0nΣi=0neff(i)2]]>上述的，所述影响函数法求解板形调控机构调控量的步骤是采用分配方式的板形控制策略，则对所有板形调控机构一并计算，为使板形偏差的控制误差平方和达到最小，令U=Σi=1n2]]>式中dev(i)为实测板形与目标板形偏差的模式识别拟合函数i从1到n，为辊缝宽度方向上离散化的单元编号，可以与板形仪传感器数一致；j从1到m，板形调控机构的个数；eff(i，j)第j个板形调控机构对第i段上的影响系数；F(j)第j个板形调控机构所需的调节量；函数U是需要修正的板形偏差和调节装置调节量的修正值之间的差值的平方和。通过数学推导可得A·F＝B式中A=Σi=1neff(i,1)2...Σi=1neff(i,j)·eff(i,1)...Σi=1neff(i,m)·本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种克服复合浪形的轧制方法，其特征是采用含有下列函数的辊形配置的轧机机型，所述轧机机型至少含有四辊，包括支撑辊和所述辊形的工作辊或中间辊；所述辊形曲线采用下列形式：ｙ＝ｃ↓［０］＋ｃ↓［１］.ｘ＋ｃ↓［２］.ｘ↑［２］＋ｃ↓［３］. ｘ↑［３］＋ｃ↓［４］.ｘ↑［４］＋ｃ↓［５］.ｘ↑［５］＋ｃ↓［６］.ｘ↑［６］＋ｃ↓［７］.ｘ↑［７］＋ｃ↓［８］.ｘ↑［８］＋ｃ↓［９］.ｘ↑［９］其中，ｘ为轧辊轴向位置坐标，ｙ为轧辊在坐标ｘ处的直径，ｃ↓［０］为轧辊的基准直 径，ｃ↓［１］为根据带钢表面单边倾斜度情况设定的系数，ｃ↓［２］～ｃ↓［９］为系数；所述板形控制系统进行的步骤是：（１）实测板形数据的处理，经处理后得到实测板形信号；（２）板形偏差计算，用实测板形减去目标曲线，得到偏 差板形信号；（３）采用多项式拟合法或影响函数法求解板形调控机构调控量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李山青，许健勇，周坚刚，吴平，冯莲芹，陈军，熊斐，姜正连，王康健，朱简如，
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]