CN111842506B - 一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明本涉及冷轧轧辊窜辊量控制技术领域,公开了一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法,包括有以下步骤:S1、收集酸轧机组的设备参数;S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数;S3、对相关板形控制参数进行定义;S4、窜辊优化系数的模糊优化;S5、根据窜辊量优化系数α确定窜辊量精细优化的范围;S6、输出机组各个机架窜辊量最优值;S7、完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定。本发明具有提高板形与板凸度的控制度,防止附加浪形与局部高点参数的特点。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢过程中冷轧轧机窜辊量控制领域,具体涉及一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法。
背景技术
随着近年来钢铁产品需求层次的提高,用户对带材的尺寸精度和形状精度提出了更高的要求,带钢的出口板形由对称板形和非对称板形组成,在冷轧板带的生产过程中,非对称板形是限制板形精度提高的主要因素。
窜辊是一种慢速控制元素,用于均匀轧辊磨损或设定下块钢的辊缝并增大弯辊力调节范围,窜辊装置可以通过扩大带钢凸度的控制范围、减小带钢横断面上的边部减薄和重新分布带钢边缘附近的轧辊磨损来实现对带钢的板形控制。
在实际生产中,由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状,因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架综合作用的结果。考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言,调节窜辊量可以有效改善板形与边部减薄,提高产品板形的控制精度,但是随着窜辊量的增加,辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。
因此,为了提高板形与板凸度的控制度,防止附加浪形与局部高点的参数,需要一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法,解决机组复杂浪形缺陷,提高冷轧产品的板形质量的特点。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法,包括以下步骤:
S1、收集酸轧机组的设备参数,主要包括:1-5机架工作辊直径、中间辊直径、支撑辊直径,1-5机架工作辊辊型分布、中间辊辊型分布、支撑辊辊型分布,1-5机架工作辊辊身长度、中间辊辊身长度、支撑辊辊身长度,1-5机架压下螺丝中间距、中间辊压下螺丝中间距、支撑辊压下螺丝中间距,带材来料的平均厚度;弯辊力δ,设备允许辊间压力均匀度系数;
S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数,主要包括:来料的板形横向分布βi,来料的厚度横向分布,来料板形的横向分布值,带钢的宽度,1-5机架带钢平均后张力、平均前张力,1-5机架压下量延伸率设定值;
S4、窜辊量优化系数的模糊优化;
S6、输出机组各个机架窜辊量最优值;
S7、完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定。
进一步地,所述S4中,综合窜辊系数的模糊优化的步骤包括:
S41、设定弯辊力δ为基态;
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值,k=1,2,3,4,5;
σ15i—带材各条元的出口张力值;
S48、输出窜辊量优化系数αk的最优解。
进一步地,所述S5中,窜辊量精细优化的步骤包括;
S52、G0取步骤S46中最优解计算值;
S56、计算目标函数G(X):
相比于现有技术:
本发明充分结合五机架六辊UCM冷连轧机组的设备特点,由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状,因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架综合作用的结果。考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言,调节窜辊量可以有效改善板形与边部减薄,提高产品板形的控制精度,但是随着窜辊量的增加,辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。
在实际生产中,现场为了提高板形与板凸度的控制度,防止附加浪形与局部高点的参数,希望冷连轧机组1-5机架的窜辊量尽可能的保持一致。所以,首先对窜辊量进行模糊优化得到窜辊量优化系数的设定值,然后在进行窜辊量的精细优化,得到最佳的机架窜辊量设定值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法流程图;
图2 是本发明窜辊控制方法的窜辊优化的流程图;
图3是本发明窜辊控制方法中窜辊量精细优化的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
结合图1、图2、图3所示,以某五机架六辊冷连轧酸轧机组的窜辊综合优化设定***为例,本发明提供了一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法,包括以下步骤:
步骤1,结合表1收集酸轧机组的设备参数,主要包括:1-5机架工作辊直径、中间辊直径、支撑辊直径,1-5机架工作辊辊型分布、中间辊辊型分布、支撑辊辊型分布,1-5机架工作辊辊身长度、中间辊辊身长度、支撑辊辊身长度,1-5机架压下螺丝中间距、中间辊压下螺丝中间距、支撑辊压下螺丝中间距,带材来料的平均厚度;弯辊力δ,设备允许辊间压力均匀度系数。
表1 五机架六辊冷连轧酸轧机组设备参数
步骤2,结合表2收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数,主要包括:来料的板形横向分布βi,来料的厚度横向分布,来料板形的横向分布值,带钢的宽度,1-5机架带钢平均后张力、平均前张力,1-5机架压下量延伸率设定值。
表2 板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数
名称 | 第一机架 | 第二机架 | 第三机架 | 第四机架 | 第五机架 |
带钢的宽度/mm | 1300 | 1300 | 1300 | 1300 | 1300 |
平均后张力/KN | 183 | 162 | 235 | 164 | 191 |
平均前张力/KN | 87 | 75 | 93 | 78 | 75 |
压下量延伸率设定值 | 0.43 | 0.42 | 0.32 | 0.32 | 0.2 |
步骤4,窜辊量优化系数的模糊优化:
步骤41,设定弯辊力为基态;
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值,k=1,2,3,4,5;
σ15i—带材各条元的出口张力值;
最后在步骤48中,输出窜辊量优化系数αk的最优解。
步骤5,窜辊量精细优化:
步骤52,G0取步骤S46中最优解计算值;
步骤56,计算目标函数G(X):
步骤6,输出机组各个机架窜辊量最优值;
最后步骤7,完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定,结合表3可得到本发明控制方法窜辊综合优化前后的板形对比。
表3 五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化前后板形对比
第一机架窜辊量/mm | 第二机架窜辊量/mm | 第三机架窜辊量/mm | 第四机架窜辊量/mm | 第五机架窜辊量/mm | 板形值/I | |
优化前 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 26.61 |
优化后 | 0 | -3 | 42.75 | 0 | 25 | 4.771 |
实施例2:
步骤1,结合表4收集酸轧机组的设备参数,主要包括:1-5机架工作辊直径、中间辊直径、支撑辊直径,1-5机架工作辊辊型分布、中间辊辊型分布、支撑辊辊型分布,1-5机架工作辊辊身长度、中间辊辊身长度、支撑辊辊身长度,1-5机架压下螺丝中间距、中间辊压下螺丝中间距、支撑辊压下螺丝中间距,带材来料的平均厚度;弯辊力δ,设备允许辊间压力均匀度系数。
表4五机架六辊冷连轧酸轧机组设备参数
名称 | 第一机架 | 第二机架 | 第三机架 | 第四机架 | 第五机架 |
工作辊直径mm | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 |
中间辊直径mm | 450 | 450 | 450 | 450 | 450 |
支撑辊直径mm | 720 | 720 | 720 | 720 | 720 |
工作辊辊身长度/mm | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 |
中间辊辊身长度/mm | 2010 | 2010 | 2010 | 2010 | 2010 |
支撑辊辊身长度/mm | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 |
工作辊压下螺丝中间距mm | 4310 | 4310 | 4310 | 4310 | 4310 |
中间辊压下螺丝中间距mm | 4510 | 4510 | 4510 | 4510 | 4510 |
支撑辊压下螺丝中间距mm | 4310 | 4310 | 4310 | 4310 | 4310 |
带材来料的平均厚度/mm | 4 | 2.5 | 1.3 | 1.1 | 0.7 |
弯辊力/kN | 16.38 | 14.54 | 13.35 | 10.87 | 11.59 |
步骤2,结合表5收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数,主要包括:来料的板形横向分布βi,来料的厚度横向分布,来料板形的横向分布值,带钢的宽度,1-5机架带钢平均后张力、平均前张力,1-5机架压下量延伸率设定值。
表5 板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数
名称 | 第一机架 | 第二机架 | 第三机架 | 第四机架 | 第五机架 |
带钢的宽度/mm | 1050 | 1050 | 1050 | 1050 | 1050 |
平均后张力/KN | 163 | 182 | 215 | 184 | 181 |
平均前张力/KN | 77 | 85 | 73 | 88 | 70 |
压下量延伸率设定值 | 0.42 | 0.52 | 0.34 | 0.34 | 0.2 |
步骤4,窜辊量优化系数的模糊优化:
步骤41,设定弯辊力为基态;
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值,k=1,2,3,4,5;
σ15i—带材各条元的出口张力值;
最后在步骤48中,输出窜辊量优化系数αk的最优解。
步骤5,窜辊量精细优化:
步骤52,G0取步骤S46中最优解计算值;
步骤56,计算目标函数G(X):
步骤6,输出机组各个机架窜辊量最优值;
最后步骤7,完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定,结合表6可得到本发明控制方法窜辊综合优化前后的板形对比。
表6 五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化前后板形对比
第一机架窜辊量/mm | 第二机架窜辊量/mm | 第三机架窜辊量/mm | 第四机架窜辊量/mm | 第五机架窜辊量/mm | 板形值/I | |
优化前 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25.52 |
优化后 | 10 | 42 | 2 | 4 | 50 | 6.783 |
综上所述,本发明充分结合五机架六辊UCM冷连轧机组的设备特点,由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状,因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架综合作用的结果。
考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言,调节窜辊量可以有效改善板形与边部减薄,提高产品板形的控制精度,但是随着窜辊量的增加,辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。在实际生产中,现场为了提高板形与板凸度的控制度,防止附加浪形与局部高点的参数,希望冷连轧机组1-5机架的窜辊量尽可能的保持一致。所以,首先对窜辊量进行模糊优化得到窜辊量优化系数的设定值,然后在进行窜辊量的精细优化,得到最佳的机架窜辊量设定值。
本发明能够根据冷轧带钢的现场生产情况,充分结合五机架六辊冷连轧机组的设备特点,通过对机组机架窜辊量的优化设定,有效提高板形与板凸度的控制度,防止附加浪形与局部高点参数,为改善带钢板形控制提供了一套新的方法。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、收集酸轧机组的设备参数,主要包括:1-5机架工作辊直径、中间辊直径、支撑辊直径,1-5机架工作辊辊型分布、中间辊辊型分布、支撑辊辊型分布,1-5机架工作辊辊身长度、中间辊辊身长度、支撑辊辊身长度,1-5机架压下螺丝中间距、中间辊压下螺丝中间距、支撑辊压下螺丝中间距,带材来料的平均厚度;弯辊力δ,设备允许辊间压力均匀度系数;
S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数,主要包括:来料的板形横向分布βi,来料的厚度横向分布,来料板形的横向分布值,带钢的宽度,1-5机架带钢平均后张力、平均前张力,1-5机架压下量延伸率设定值;
S4、窜辊量优化系数的模糊优化;
S6、输出机组各个机架窜辊量最优值;
S7、完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定;
所述S4中,窜辊量优化系数的模糊优化的步骤包括:
S41、设定弯辊力δ为基态;
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值,k=1,2,3,4,5;
σ15i—带材各条元的出口张力值;
S48、输出窜辊量优化系数αk的最优解;
所述S5中,窜辊量精细优化的步骤包括;
S52、G0取步骤S46中最优解计算值;
S56、计算目标函数G(X):
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