一种冷连轧轧制优化方法技术

本发明专利技术涉及一种冷连轧轧制优化方法，该方法可以通过降低辊间压力分布的不均匀程度，削减辊间压力分布的峰值来实现。该技术方案通过轧制规程的优化，同时使各机架辊间压力都不出现特别大，使得冷连轧过程中各机架的辊间压力均衡分布，既不出现出现整体值偏大的现象，又不出现整体值虽小但某一机架值偏大的现象，从而最终达到防治爆辊的目的，并将其应用到冷连轧机的生产实践，取得了良好的使用效果，为机组创造了较大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种冷连轧轧制优化方法
本专利技术涉及一种优化方法，具体涉及一种冷连轧轧制优化方法，属于冷轧

技术介绍
近年来，随着用户带钢需求量的增加和使用性能的不断提高，提高机组效率和成品质量势在必行，然而随着轧制速度的提高，由于机组摩擦系数的不合理，容易导致酸轧机组在运行中存在以下问题：轧辊辊耗较大，甚至轧辊出现剥落、爆辊问题。以往的研究中，对于降低辊耗和治理轧辊剥落主要是通过改变轧辊辊型和轧辊动态参数(弯辊力、窜辊量和倾辊量)或者优化轧辊管理来实现，很少通过改变轧制规程综合优化来实现。，因此，迫切的需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种冷连轧轧制优化方法，该技术方案在不影响板形质量的情况下同时使各机架辊间压力都不出现特别大，使得冷连轧过程中各机架的辊间压力均衡分布，既不出现出现整体值偏大的现象，又不出现整体值虽小但某一机架值偏大的现象，从而最终达到防治爆辊的目的，并将其应用到冷连轧机的生产实践，取得了良好的使用效果，给企业带来效益。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种冷连轧轧制优化方法，其特征在于，主要包括以下步骤，具体如下：(a)收集五机架冷连轧机组的主要设备与工艺参数，(b)定义轧制规程优化过程中所涉及到的过程参数，主要包括1-5#机架最佳压下量分配值εiy、第1-4#机架最佳出口张力设定值Tiy、1-5#机架压下率设定值εi0、第1-4#机架出口张力设定值Ti0、1-5#机架轧机工作辊弯辊力Siw、1-5#机架轧机中间辊弯辊力Sim、末机架带钢的出口板形值shape；(c)为了最大限度的提高机组对出口板形的调节能力，令第i机架工作辊弯辊力中间辊弯辊力中间辊窜动量设置为基态ξ＝0；(d)给定第1-4#机架压下率εi0和1-4#机架出口张力Ti0的初始值X0＝[εi0,Ti0]；(e)计算第五机架压下率初始值(f)计算当前工况下，各机架的工作辊与中间辊辊间压力分布值qimwj和支承辊与中间辊辊间压力分布值qimbj、末机架带钢的出口板形值shape；(g)轧制过程中，在考虑安全系数的前提下，各机架辊间压力值以及出口板形值均不应该超过许可值，故判断不等式是否同时成立，如果不等式成立，则转入步骤(h)；如果不等式不成立，则重新分配压下率和出口张力的初始值，转入步骤(e)；(其中，X＝[εi,Ti]，g'imw(X)为工作辊与中间辊最大不均匀度系数，g'imb(X)为支承辊与中间辊最大不均匀度系数，计算当前工况下，各机架爆辊防治综合判断指标γi的值，γi越小，则代表爆辊出现的概率越小、发生程度越轻；反之，爆辊防治综合判断指标γi越大，则代表爆辊出现的概率越大、发生程度越严重。其中爆辊防治综合判断指标γi的计算模型为：(其中，gmw(X)为工作辊与中间辊平均不均匀度系数，gmb(X)为支承辊与中间辊平均不均匀度系数，nmw为工作辊与中间辊辊间条元数；nmb为支承辊与中间辊辊间条元数)(i)计算当前压下规程下的优化目标函数α为加权系数，一般α＝0.35-0.65，其中代表各机架的爆辊防治综合判断指标的均匀度，代表各机架的爆辊防治综合判断指标整体数值；(j)判断Powell条件是否成立(也就是判断目标函数F(X)是否最小)？如果Powell条件成立，则令εiy＝εi0、Tiy＝Ti0，转入步骤(k)，否则调整εi0、Ti0，转入步骤(e)；(k)输出最优轧制规程εiy、Tiy，完成冷连轧机组以爆辊防治为目标的轧制规程的综合优化设定。作为本专利技术的一种改进，所述步骤(a)收集五机架冷连轧机组的主要设备与工艺参数，具体如下：a1)收集五机架冷连轧机组的主要设备参数，主要包括：1-5#机架工作辊辊径Dwi,i＝1,2,…5、1-5#机架中间辊辊径Dmi、1-5#机架支撑辊辊径Dbi、1-5#机架工作辊辊型分布ΔDwij(j为条元数)、1-5#机架支撑辊辊型分布ΔDbij、1-5#机架工作辊辊身长度Lwi、1-5#机架支撑辊辊身长度Lbi、1-5#机架支承辊传动侧与工作侧压下螺丝中心距lb、1-5#机架中间辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距lm、1-5#机架工作辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距lw；a2)收集五机架冷连轧机组的工艺特征参数，主要包括：1-5#机架工作辊最大正弯辊力1-5#机架工作辊最大负弯辊力1-5#机架中间辊最大正弯辊力最大负弯辊力开卷机开卷张力T0、卷取机卷曲张力T5、1-4#机架相关设备所允许的最大出口张力Tmaxi、1-4#机架相关设备所允许的最小出口张力Tmini、特定规格带材轧制时1-5#机架轧机许用最大压下率εimax、特定规格带材轧制时1-5#机架轧机许用最小压下率εimin、中间辊与支承辊许可最大不均匀度系数kmb、中间辊与工作辊许可最大不均匀度系数kmw、末机架出口最大板形值shape*、安全系数ξ；a3)收集待轧制带材的工艺参数，主要包括带材的初始强度σs0、加工硬化系数ks、带材的宽度B、来料的厚度h0、成品厚度h5、5#机架的出口速度V5；a4)收集主要工艺润滑制度参数，主要包括各机架乳化液流量设定值flowi、乳化液初始温度Td、乳化液浓度C。相对于现有技术，本专利技术的优点如下，本专利技术结合冷连轧机组的设备与工艺特点，充分考虑轧制工艺对辊间压力横向分布值的影响，采用现场试验跟踪、理论研究与实验轧机的实验相结合的方法，提供一种适合于冷连轧过程以爆辊防治为目标的轧制规程综合优化方案，对轧制规程进行优化，在不影响板形质量的情况下同时使各机架辊间压力都不出现特别大，使得冷连轧过程中各机架的辊间压力均衡分布，既不出现出现整体值偏大的现象，又不出现整体值虽小但某一机架值偏大的现象，从而最终达到防治爆辊的目的，提高了品牌竞争力，给企业带来了效益。附图说明图1本专利技术整个步骤流程图；图2本专利技术步骤a的流程图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述和介绍。实施例1：现以某1420五机架冷连轧机组为例，详细地介绍某1420五机架冷连轧机组轧辊辊型优化的计算过程：在本实施例中，主要包括以下步骤：(a)收集五机架冷连轧机组的主要设备与工艺参数，主要包括以下步骤：a1)收集五机架冷连轧机组的主要设备参数，主要包括：1-5#机架工作辊辊径Dwi＝{403.86,398.51,396.15,422.50,412.20}mm、1-5#机架中间辊辊径Dmi＝{442.12,448.91,472.46,484.92,474.39}mm、1-5#机架支撑辊辊径Dbi＝{1198.26,1228.35,1204.59,1221.23,1189.54}、1-5#机架工作辊辊型分布ΔDwij＝0(j为条元数)、1-5#机架支撑辊辊型分布ΔDbij＝0、1-5#机架工作辊辊身长度Lwi＝1420mm、1-5#机架支撑辊辊身长度Lbi＝1420mm、1-5#机架支承辊传动侧与工作侧压下螺丝中心距lb＝2.55m、1-5#机架中间辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距lm＝2.65m、1-5#机架工作辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距lw＝2.56m；a2)收集五机架冷连轧机组的工艺特征参数，主要包括：1-5#机本文档来自技高网...

【技术保护点】
冷连轧轧制优化方法，其特征在于，主要包括以下步骤，具体如下：(a)收集五机架冷连轧机组的主要设备与工艺参数，(b)定义轧制规程优化过程中所涉及到的过程参数，主要包括1‑5#机架最佳压下量分配值εiy、第1‑4#机架最佳出口张力设定值Tiy、1‑5#机架压下率设定值εi0、第1‑4#机架出口张力设定值Ti0、1‑5#机架轧机工作辊弯辊力Siw、1‑5#机架轧机中间辊弯辊力Sim、末机架带钢的出口板形值shape；(c)为了最大限度的提高机组对出口板形的调节能力，令第i机架工作辊弯辊力

【技术特征摘要】
1.冷连轧轧制优化方法，其特征在于，主要包括以下步骤，具体如下：(a)收集五机架冷连轧机组的主要设备与工艺参数，(b)定义轧制规程优化过程中所涉及到的过程参数，主要包括1-5#机架最佳压下量分配值εiy、第1-4#机架最佳出口张力设定值Tiy、1-5#机架压下率设定值εi0、第1-4#机架出口张力设定值Ti0、1-5#机架轧机工作辊弯辊力Siw、1-5#机架轧机中间辊弯辊力Sim、末机架带钢的出口板形值shape；(c)为了最大限度的提高机组对出口板形的调节能力，令第i机架工作辊弯辊力中间辊弯辊力中间辊窜动量设置为基态ξ＝0；(d)给定第1-4#机架压下率εi0和1-4#机架出口张力Ti0的初始值X0＝[εi0,Ti0]；(e)计算第五机架压下率初始值(f)计算当前工况下，各机架的工作辊与中间辊辊间压力分布值qimwj和支承辊与中间辊辊间压力分布值qimbj、末机架带钢的出口板形值shape；(g)轧制过程中，在考虑安全系数的前提下，各机架辊间压力值以及出口板形值均不应该超过许可值，故判断不等式是否同时成立，如果不等式成立，则转入步骤(h)；如果不等式不成立，则重新分配压下率和出口张力的初始值，转入步骤(e)；(其中，X＝[εi,Ti]，g'imw(X)为工作辊与中间辊最大不均匀度系数，g'imb(X)为支承辊与中间辊最大不均匀度系数，计算当前工况下，各机架爆辊防治综合判断指标γi的值，γi越小，则代表爆辊出现的概率越小、发生程度越轻；反之，爆辊防治综合判断指标γi越大，则代表爆辊出现的概率越大、发生程度越严重。其中爆辊防治综合判断指标γi的计算模型为：(其中，gmw(X)为工作辊与中间辊平均不均匀度系数，gmb(X)为支承辊与中间辊平均不均匀度系数，nmw为工作辊与中间辊辊间条元数；nmb为支承辊与中间辊辊间条元数)(i)计算当前压下规程下的优化目标函数α为加权系数，一般α＝0.35-0.65，其中代表各机架的爆辊防治综合判断指标的均匀度，代表各机架的爆辊防治综合判断指...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云峰，翟承荣，汪峰，周丽萍，何小丽，张晓宇，
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：江苏,32