JP7212976B1 - Roll Gap Control Method Based on Mechanical Parameters of Rolling Contact Interface Segmentation Model - Google Patents
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Abstract
【課題】圧延の安定性向上のため、関連する力学パラメータを正確に計算して圧延ロールの制御パラメータを調整する方法を提供する。【解決手段】圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法であって、その具体的な実施ステップは、S1、圧延材の厚さ及び変形ゾーンの長さに応じて、圧延変形ゾーンを圧延接触界面の摩擦力特性に従い、異なる変形ゾーンマイクロユニットに分割し、S2、圧延変形ゾーンのマイクロユニットに応じて、圧延接触界面内の圧延材の金属流動の体積表現式を確立し、圧延接触界面における圧延ロールの接触弧に沿った各点での圧延材の水平速度を得て、S21、圧延理論に応じて、圧延接触界面に沿った圧延材の中立角を求める。【選択図】図4Kind Code: A1 A method for adjusting control parameters of mill rolls by accurately calculating relevant mechanical parameters for improving rolling stability is provided. A roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model, the specific implementation steps of which are: S1, rolling deformation according to the thickness of the rolled material and the length of the deformation zone; The zone is divided into different deformation zone micro-units according to the frictional force characteristics of the rolling contact interface, S2, according to the micro-units of the rolling deformation zone, establishing a volumetric expression of the metal flow of the rolled material in the rolling contact interface, Obtaining the horizontal velocity of the strip at each point along the contact arc of the rolling rolls at the rolling contact interface, S21, according to the rolling theory, determine the neutral angle of the strip along the rolling contact interface. [Selection drawing] Fig. 4
Description
本発明は、鉄鋼冶金の技術分野に関し、特に、圧延界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to the technical field of steel metallurgy, and more particularly to a roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling interface segmentation model.
国の経済の急速な発展に伴い、伝統産業から新産業への転換が加速し、自動車製造、航空宇宙、精密機器等の業界の技術水準が日々高まっており、様々な業界では、高品質の熱間圧延板条材の需要も大幅に増加している。実際の生産には、例えば、圧延機の振動に起因する板条材製品の表面品質の問題など、まだ多くの問題がある。連続、高速、高負荷及び安定圧延は、圧延鋼生産の究極目標であるが、殆ど全ての圧延機設備は、圧延生産の過程において、圧延機の安定性及び圧延機の振動の問題を回避することができない。 With the rapid development of the country's economy, the shift from traditional industries to new industries has accelerated, and the technological standards of industries such as automobile manufacturing, aerospace, and precision equipment are rising day by day. Demand for hot-rolled strip material is also increasing significantly. There are still many problems in practical production, for example, surface quality problems of strip products due to rolling mill vibrations. Continuous, high speed, high load and stable rolling is the ultimate goal of rolled steel production, but almost all rolling mill equipment avoids the problems of rolling mill stability and rolling mill vibration in the process of rolling production. I can't.
生産において、板条材の表面品質に影響を与えるいくつかの振動としては、主に、圧延機システムの垂直振動、水平振動及びねじり振動といった3種類に分類することができる。その中で、圧延界面は、これら3種類の振動の全てから影響を受けるため、安定した圧延を実現するための鍵である。 In production, some vibrations that affect the surface quality of strip stock can be categorized into three main types: vertical vibration, horizontal vibration and torsional vibration of the rolling mill system. Among them, the rolling interface is the key to realizing stable rolling because it is affected by all three types of vibration.
圧延界面は、圧延ロールと圧延材との間の作業界面であり、圧延界面の動的挙動は、圧延過程における振動に重大な影響を及ぼしている。圧延界面の動的挙動は、圧延界面の摩擦状態及び圧延力に密接に関係している。摩擦状態の違いに応じて、圧延力と圧延機振動との間の関係を見出すことは、圧延パラメータをタイムリーに調整して高品質の板条材をよりよく生産するために極めて重要である。 The rolling interface is the working interface between the rolling rolls and the strip, and the dynamic behavior of the rolling interface has a significant effect on the vibration during the rolling process. The dynamic behavior of the rolling interface is closely related to the frictional state of the rolling interface and the rolling force. Finding the relationship between rolling force and rolling mill vibration according to different friction conditions is extremely important for timely adjustment of rolling parameters to better produce high-quality slabs. .
変形ゾーンの長さと圧延材の平均高さとの比に応じて、圧延界面は3つのタイプに分けられる。第1類には、2セグメントの摺動ゾーン、2セグメントの制動ゾーン及び1セグメントの停滞ゾーンが含まれ、第2類には、2セグメントの摺動ゾーン及び1セグメントの停滞ゾーンが含まれ、第3類には、1セグメントの停滞ゾーンが含まれる。 Depending on the ratio between the length of the deformation zone and the average height of the rolled material, the rolling interfaces are divided into three types. Class 1 includes a 2-segment sliding zone, a 2-segment braking zone and a 1-segment stagnation zone; Class 2 includes a 2-segment sliding zone and a 1-segment stagnation zone; The third class contains one segment of stagnation zone.
圧延力、停滞ゾーンの長さ、動的速度モデルには、互いに関連して結合されるパラメータが存在しているため、安定した圧延の実現をより複雑にしている。圧延変形ゾーン及び圧延界面には、圧延過程の動的力学パラメータ情報が集められている。圧延過程が不安定な場合、圧延機の振動により、圧延変形ゾーンの力学パラメータが変化し、力学パラメータの変化により、圧延機の運動状態が動的に変化する。圧延機の動的運動と圧延変形ゾーンの動的力学パラメータとの相互結合作用は、圧延機システムの動的特性及び挙動特性を決定し、製品の品質に直接影響している。したがって、関連する力学パラメータを正確に計算して圧延ロールの制御パラメータを調整する方法を確立することは、圧延の安定性の向上にとって、非常に重要で実用的な価値がある。 The rolling force, the length of the stagnation zone, and the dynamic velocity model have parameters that are coupled in relation to each other, making the realization of stable rolling more complicated. Dynamic mechanical parameter information of the rolling process is collected in the rolling deformation zone and the rolling interface. When the rolling process is unstable, the vibration of the rolling mill causes the mechanical parameters of the rolling deformation zone to change, and the dynamic parameters change dynamically changes the motion state of the rolling mill. The interaction between the dynamic motion of the rolling mill and the dynamic mechanical parameters of the rolling deformation zone determines the dynamic and behavioral characteristics of the rolling mill system and directly affects the product quality. Therefore, establishing a method for accurately calculating the relevant mechanical parameters and adjusting the control parameters of the rolling rolls is of great importance and practical value for improving rolling stability.
従来技術に存在する問題を考慮して、本発明は、圧延界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法を提供し、主に圧延界面をその力学パラメータに応じて異なるタイプに分割し、異なるタイプについて計算することで、より正確な計算を行い、計算結果に対して圧延ロールの圧下量の制御変化量を提示することができ、その結果、圧延の安定性及び製品の品質が向上する。 Considering the problems existing in the prior art, the present invention provides a roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling interface segmentation model, which mainly divides the rolling interface into different types according to its mechanical parameters, By calculating for different types, it is possible to make more accurate calculations, and to present the control variation of rolling reduction of rolling rolls for the calculated results, resulting in improved rolling stability and product quality. .
本発明は、圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法であって、その具体的な実施ステップは、以下の通りであり、
S1、圧延材の厚さ及び変形ゾーンの長さに応じて、圧延変形ゾーンを圧延接触界面の摩擦力特性に従い、異なる変形ゾーンマイクロユニットに分割し、
S2、圧延変形ゾーンのマイクロユニットに応じて、圧延接触界面内の圧延材の金属流動の体積表現式を確立し、圧延接触界面における圧延ロールの接触弧に沿った各点での圧延材の水平速度を得て、
S21、圧延理論に応じて、圧延接触界面に沿った圧延材の中立角を求め、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S32、第1タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算し、
S33、第2タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算し、
S34、第3タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算し、
S4、ステップS32~S34で計算された単位圧延力に応じて、第1タイプ、第2タイプ及び第3タイプに対応する総圧延力Pi(i=1,2,3)をそれぞれ求め、
S41、ステップS32で求められた単位圧延力に応じて、第1タイプの総圧延力P1を得て、
S411、各セグメント化領域点A~Fに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S42、ステップS33で求められた単位圧延力に応じて、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得て、
S421、各セグメント化領域点A~Fに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S422、ステップS33で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S43、ステップS34で求められた単位圧延力に応じて、第3圧延接触界面タイプでの総圧延力P3を得て、
S431、各セグメント化領域点A、Bに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S432、ステップS34で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第3圧延接触界面タイプでの総圧延力P3を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S5、ステップS4で計算された総圧延力Pi(i=1,2,3)の値と、設定された許容偏差範囲eとの値を比較して、動的調整を行い、
S51、|P設-P|<eである場合、圧延ロールの制御を必要とせず、
The present invention is a roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model, and its specific implementation steps are as follows:
S1, according to the thickness of the rolled material and the length of the deformation zone, divide the rolling deformation zone into different deformation zone micro-units according to the frictional force characteristics of the rolling contact interface;
S2, according to the microunits of the rolling deformation zone, establish the volumetric expression of the metal flow of the rolled material within the rolling contact interface, and the horizontal gain speed,
S21, according to the rolling theory, find the neutral angle of the rolled material along the rolling contact interface, the specific expression is as follows,
S32, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the first type;
S33, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the second type;
S34, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the third type;
S4, according to the unit rolling force calculated in steps S32 to S34, obtain the total rolling force P i (i = 1, 2, 3) corresponding to the first type, the second type, and the third type, respectively;
S41, according to the unit rolling force obtained in step S32, obtain the first type total rolling force P1,
S411, calculating the coordinates corresponding to each segmented area point A to F, the specific expression is as follows:
S42, according to the unit rolling force obtained in step S33, obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type;
S421, calculating the coordinates corresponding to each segmented area point A to F, the specific expression is as follows:
S422, sum the rolling force of each segment obtained in step S33 to obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
S43, according to the unit rolling force obtained in step S34, obtain the total rolling force P3 at the third rolling contact interface type;
S431, calculate the coordinates corresponding to each segmented area point A, B, the specific expression is as follows:
S432, sum the rolling force of each segment obtained in step S34 to obtain the total rolling force P3 at the third rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
S5, comparing the value of the total rolling force P i (i = 1, 2, 3) calculated in step S4 and the value of the set allowable deviation range e to perform dynamic adjustment;
S51 , if |P set-P|<e, no control of the rolling rolls is required;
好ましくは、前記ステップS32は、具体的に以下のステップを含む:
停滞ゾーンEF区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
Preferably, the step S32 specifically includes the following steps:
A specific expression of the unit rolling force in the stagnation zone EF section is as follows,
好ましくは、前記ステップS33は、具体的に以下のステップを含む:
S332、ステップS331における変形ゾーンの長さに応じて、圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を求め、
前摺動ゾーンBD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
後摺動ゾーンAC区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
停滞ゾーンCD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
Preferably, said step S33 specifically includes the following steps:
S332, according to the length of the deformation zone in step S331, find the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material,
A specific expression of the unit rolling force in the front sliding zone BD section is as follows,
A specific expression of the unit rolling force in the rear sliding zone AC section is as follows,
A specific expression of the unit rolling force in the stagnation zone CD section is as follows,
好ましくは、前記ステップS412における各セグメントの圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
Preferably, the specific expression of the rolling force of each segment in step S412 is as follows,
好ましくは、前記ステップS422における各セグメントの圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
Preferably, the specific expression of the rolling force of each segment in step S422 is as follows,
本発明は、従来技術に比べて、以下の利点がある。
1.本発明は、圧延中の圧延力を正確に計算し、現場生産における実際の圧延力と、設定された圧延力とに偏差が生じた状況をタイムリーに見つけて、圧延ロールの制御を調整することができる。
2.本発明は、圧延力を安定して制御することで、不適切な圧延力に起因する圧延過程における板条の振動の問題が改善されるため、板条材の品質が向上し、圧延機設備の寿命が延び、コストが節約され、それに応じて無駄な生産能力の浪費が低減される。
3.本発明は、理論的研究と実際の生産とを組み合わせたもので、生産をより効率的にし、研究をより的を絞った実用的なものにする産学研究システムの代表的な形態になっている。
The present invention has the following advantages over the prior art.
1. The present invention accurately calculates the rolling force during rolling, timely finds the deviation between the actual rolling force in the field production and the set rolling force, and adjusts the control of the rolling rolls. be able to.
2. By stably controlling the rolling force, the present invention improves the problem of strip vibration in the rolling process caused by improper rolling force, so that the quality of the strip material is improved, and the rolling mill equipment life is extended, costs are saved, and wasted capacity is correspondingly reduced.
3. The present invention combines theoretical research with practical production, making it a representative form of an industry-university research system that makes production more efficient and research more targeted and practical. .
本発明の技術的内容、達成目的及び効果を詳述するために、以下、添付図面を参照して詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to describe the technical contents, objectives and effects of the present invention in detail, a detailed description will be given below with reference to the accompanying drawings.
図4に示すように、本発明は、主に、圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づく計算により、動的圧延接触界面の動的接触パラメータ及び単位圧延力を求め、計算結果に対して圧延ロールの圧下量の制御変化量を提示することで、圧延の安定性及び製品の品質を向上させている。本発明の1つの好ましい実施形態において、本発明の圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法は、以下のステップS1~S5を含む。 As shown in FIG. 4, the present invention mainly obtains the dynamic contact parameters and unit rolling force of the dynamic rolling contact interface by calculation based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model, and the calculation results are The stability of rolling and the quality of the product are improved by presenting the amount of control change in the reduction amount of the rolling rolls. In one preferred embodiment of the present invention, the roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model of the present invention includes the following steps S1-S5.
S1、圧延材の厚さ及び変形ゾーンの長さに応じて、圧延変形ゾーンを圧延接触界面の摩擦力特性に従い、異なる変形ゾーンマイクロユニットに分割する。 S1, according to the thickness of the rolled material and the length of the deformation zone, the rolling deformation zone is divided into different deformation zone micro-units according to the frictional force characteristics of the rolling contact interface.
S2、圧延変形ゾーンのマイクロユニットに応じて、圧延接触界面内の圧延材の金属流動の体積表現式を確立し、圧延接触界面における圧延ロールの接触弧に沿った各点での圧延材の水平速度を得る。 S2, according to the microunits of the rolling deformation zone, establish the volumetric expression of the metal flow of the rolled material within the rolling contact interface, and the horizontal get speed.
S4、ステップS32~S34で計算された単位圧延力に応じて、第1タイプ、第2タイプ及び第3タイプに対応する総圧延力Pi(i=1,2,3)をそれぞれ求める。 S4, the total rolling force P i (i=1, 2, 3) corresponding to the first type, second type and third type is determined according to the unit rolling force calculated in steps S32 to S34.
S5、ステップS4で計算された総圧延力Pi(i=1,2,3)の値と、設定された許容偏差範囲eの値とを比較して、動的調整を行い、eは、使用環境及び異なる用途に応じて定められる。 S5, the value of the total rolling force P i (i = 1, 2, 3) calculated in step S4 is compared with the value of the set allowable deviation range e to perform dynamic adjustment, e is It is determined according to the usage environment and different applications.
さらに、ステップS2において、圧延接触界面における圧延ロールの接触弧に沿った各点での圧延材の水平速度を得る方法は、以下のステップS21~S23を含む。 Further, in step S2, the method of obtaining the horizontal velocity of the rolled material at each point along the contact arc of the rolling rolls at the rolling contact interface includes the following steps S21-S23.
S21、圧延理論に応じて、圧延接触界面に沿った圧延材の中立角を求め、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S21, according to the rolling theory, find the neutral angle of the rolled material along the rolling contact interface, the specific expression is as follows,
S22、圧延接触界面の幾何学的分布状態特性に応じて、圧延材の接触弧関数を求め、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S22, the contact arc function of the rolled material is obtained according to the geometrical distribution characteristics of the rolling contact interface, and the specific expression is as follows:
S23、圧延材の幾何学的パラメータ特性に応じて、圧延接触界面の中立点での圧延材の厚さを求め、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S23, according to the geometrical parameter characteristics of the rolled material, determine the thickness of the rolled material at the neutral point of the rolling contact interface, the specific expression is as follows:
さらに、ステップS3において、圧延接触界面の各セグメント内の単位圧延力を得る方法は、以下のステップS31~S34を含む。 Further, in step S3, the method of obtaining the unit rolling force within each segment of the rolling contact interface includes the following steps S31-S34.
さらに、第1タイプをよりよく説明するために、図1に示すように、点A及び点Bでの厚さをそれぞれ圧延材の入口での厚さ及び圧延材の出口での厚さとし、ACセグメント及びBDセグメントを摺動ゾーンとし、CEセグメント及びDFセグメントを制動ゾーンとし、EFセグメントを停滞ゾーンとする。 Furthermore, to better describe the first type, as shown in FIG. The segment and BD segment are the sliding zones, the CE and DF segments are the braking zones, and the EF segment is the stagnation zone.
図2に示すように、点A及び点Bでの厚さをそれぞれ圧延材の入口での厚さ及び圧延材の出口での厚さとし、ACセグメント及びBDセグメントを摺動ゾーンとし、CDセグメントを停滞ゾーンとする。 As shown in FIG. 2, the thicknesses at points A and B are the thickness at the inlet of the rolled material and the thickness at the outlet of the rolled material, respectively, the AC segment and BD segment are sliding zones, and the CD segment is stagnation zone.
図3に示すように、点A及び点Bでの厚さをそれぞれ圧延材の入口での厚さ及び圧延材の出口での厚さとし、ABセグメントを停滞ゾーンとする。 As shown in FIG. 3, let the thicknesses at points A and B be the thickness at the entrance of the strip and the thickness at the exit of the strip, respectively, and let the AB segment be the stagnation zone.
S32、第1タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算する。具体的には以下のステップS321~S322の通りである。 S32, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the first type; Specifically, steps S321 to S322 are as follows.
S322、ステップS321における変形ゾーンの長さに応じて、圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を求め、
前摺動ゾーンBD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
S322, obtaining the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material according to the length of the deformation zone in step S321;
A specific expression of the unit rolling force in the front sliding zone BD section is as follows,
S33、第2タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算する。具体的には以下のステップS331~S332の通りである。 S33, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the second type; Specifically, steps S331 to S332 are as follows.
S332、ステップS331における変形ゾーンの長さに応じて、圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を求める。
前摺動ゾーンBD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
S332, the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material is obtained according to the length of the deformation zone in step S331.
A specific expression of the unit rolling force in the front sliding zone BD section is as follows,
S34、第3タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算する。
S34, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the third type;
さらに、ステップS4において、各々のタイプに対応する総圧延力Pi(i=1,2,3)を求める具体的な実施過程は、以下のステップS41~S43の通りである。 Further, in step S4, the specific implementation process for obtaining the total rolling force P i (i=1, 2, 3) corresponding to each type is as follows in steps S41 to S43.
S41、ステップS32で求められた単位圧延力に応じて、第1タイプの総圧延力P1を得る。具体的には以下のステップS411~S412の通りである。 S41, the first type total rolling force P1 is obtained according to the unit rolling force obtained in step S32. Specifically, steps S411 to S412 are as follows.
S411、各セグメント化領域点A~Fに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S411, calculating the coordinates corresponding to each segmented area point A to F, the specific expression is as follows:
S412、ステップS32で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第1圧延接触界面タイプでの総圧延力P1を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S412, the rolling force of each segment obtained in step S32 is summed to obtain the total rolling force P1 at the first rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
さらに、各セグメントの圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
Furthermore, the specific expression of the rolling force of each segment is as follows,
S42、ステップS33で求められた単位圧延力に応じて、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得る。具体的には以下のステップS421~S422の通りである。 S42, obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type according to the unit rolling force obtained in step S33; Specifically, steps S421 to S422 are as follows.
S421、各セグメント化領域点A~Dに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S421, calculate the coordinates corresponding to each segmented area point A~D, the specific expression is as follows:
S422、ステップS33で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S422, sum the rolling force of each segment obtained in step S33 to obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
さらに、S422における各セグメントの圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
Furthermore, the specific expression of the rolling force of each segment in S422 is as follows,
S43、ステップS34で求められた単位圧延力に応じて、第3圧延接触界面タイプでの総圧延力P3を得る。具体的には以下のステップS431~S432の通りである。 S43, obtain the total rolling force P3 at the third rolling contact interface type according to the unit rolling force obtained in step S34; Specifically, steps S431 to S432 are as follows.
S431、各セグメント化領域点A、Bに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りである。
S431, calculate the coordinates corresponding to each segmented area point A, B, the specific expression is as follows.
S432、ステップS34で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第3圧延接触界面タイプでの総圧延力P3を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S432, sum the rolling force of each segment obtained in step S34 to obtain the total rolling force P3 at the third rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
さらに、ステップS5における動的調整は、その具体的な過程が、以下のステップS51~S52の通りである。 Furthermore, the dynamic adjustment in step S5 has a specific process as shown in steps S51 to S52 below.
S51、|P設-P|<eである場合、圧延ロールの制御を必要としない。 S51, if │P set- P│ <e, control of the rolling rolls is not required.
以下、実施例を参照して、本発明の圧延界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法を更に説明する。 Hereinafter, the roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling interface segmentation model of the present invention will be further described with reference to examples.
入力される圧延パラメータを表1に示すように定める。 The input rolling parameters are defined as shown in Table 1.
具体的な実施過程は、次の通りである。 The specific implementation process is as follows.
S1、本実施例における圧延材の厚さ及び変形ゾーンの長さに応じて、圧延変形ゾーンを圧延接触界面の摩擦力特性に従い、異なる変形ゾーンマイクロユニットに分割する。 S1, according to the thickness of the rolled material and the length of the deformation zone in this embodiment, the rolling deformation zone is divided into different deformation zone micro-units according to the frictional force characteristics of the rolling contact interface.
S2、圧延変形ゾーンのマイクロユニットに応じて、圧延接触界面内の圧延材の金属流動の体積表現式を確立し、圧延接触界面における圧延ロールの接触弧に沿った各点での圧延材の水平速度を得る。 S2, according to the microunits of the rolling deformation zone, establish the volumetric expression of the metal flow of the rolled material within the rolling contact interface, and the horizontal get speed.
S33、第2タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算する。具体的には以下のステップS331~S332の通りである。 S33, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the second type; Specifically, steps S331 to S332 are as follows.
S332、ステップS331における変形ゾーンの長さに応じて、圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を求める。
前摺動ゾーンBD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
S332, the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material is obtained according to the length of the deformation zone in step S331.
A specific expression of the unit rolling force in the front sliding zone BD section is as follows,
S4、ステップS32~S34で計算された単位圧延力に応じて、第1タイプ、第2タイプ及び第3タイプに対応する総圧延力Pi(i=1,2,3)をそれぞれ求める。 S4, the total rolling force P i (i=1, 2, 3) corresponding to the first type, second type and third type is determined according to the unit rolling force calculated in steps S32 to S34.
S42、ステップS33で求められた単位圧延力に応じて、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得る。具体的には以下のステップS421~S422の通りである。 S42, obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type according to the unit rolling force obtained in step S33; Specifically, steps S421 to S422 are as follows.
S421、各セグメント化領域点A~Dに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S421, calculate the coordinates corresponding to each segmented area point A~D, the specific expression is as follows:
S422、ステップS33で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S422, sum the rolling force of each segment obtained in step S33 to obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
上記実施例によれば、本発明は、圧延力求解モデルを最適化して求めることで、より精度の高い圧延力が得られており、圧延力フィードバック制御理論に基づいて圧延力を修正することで、圧延過程における圧延界面の荷重下での安定性が保証される。本発明は、圧延過程におけるプロセスパラメータの安定性を保証し、更に、板条の生産精度及び生産効率を向上させることができる。 According to the above embodiment, the present invention obtains a more accurate rolling force by optimizing the rolling force solution model, and correcting the rolling force based on the rolling force feedback control theory. , the stability under load of the rolling interface in the rolling process is guaranteed. The present invention can ensure the stability of the process parameters in the rolling process, and further improve the production accuracy and production efficiency of the strip.
上述した実施例は、本発明の好ましい実施形態を説明するものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の設計精神から逸脱しない前提の下で、当業者が本発明の技術案に対してなされた様々な変形及び改良は、全て本発明の請求の範囲によって定められる保護範囲内に含まれるべきである。 The above-described examples merely describe preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the scope of the invention. Under the premise of not departing from the design spirit of the present invention, various modifications and improvements made to the technical solution of the present invention by those skilled in the art should be included within the protection scope defined by the claims of the present invention. is.
Claims (6)
の摩擦力特性に従い、異なる変形ゾーンマイクロユニットに分割し、
S2、圧延変形ゾーンのマイクロユニットに応じて、圧延接触界面内の圧延材の金属流動の体積表現式を確立し、圧延接触界面における圧延ロールの接触弧に沿った各点での圧延材の水平速度を得て、
S21、圧延接触界面に沿った圧延材の中立角を求め、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S22、圧延接触界面の幾何学的分布状態特性に応じて、圧延材の接触弧関数を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
の接触界面における任意位置の横座標であり、
S23、圧延材の幾何学的パラメータ特性に応じて、圧延接触界面の中立点での圧延材の厚さを求め、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S32、第1タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算し、
S33、第2タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算し、
S34、第3タイプにおける圧延材の変形ゾーンの各セグメントの単位圧延力を計算し、
S4、ステップS32~S34で計算された単位圧延力に応じて、第1タイプ、第2タイプ及び第3タイプに対応する総圧延力Pi(i=1,2,3)をそれぞれ求め、
S41、ステップS32で求められた単位圧延力に応じて、第1タイプの総圧延力P1を得て、
S411、各セグメント化領域点A~Fに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S412、ステップS32で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第1圧延接触界面タイプでの総圧延力P1を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
圧延力であり、PBDは後摺動ゾーンの単位圧延力であり、PCE、PDFは制動ゾーンの単位圧延力であり、PEFは停滞ゾーンの単位圧延力であり、
前記ステップS412における各セグメントの圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
S42、ステップS33で求められた単位圧延力に応じて、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得て、
S421、各セグメント化領域点A~Fに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S422、ステップS33で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第2圧延接触界面タイプでの総圧延力P2を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
延力であり、PBDは後摺動ゾーンの単位圧延力であり、PCDは停滞ゾーンの単位圧延力であり、PEFは停滞ゾーンの単位圧延力であり、
前記ステップS422における各セグメントの圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
S43、ステップS34で求められた単位圧延力に応じて、第3圧延接触界面タイプでの総圧延力P3を得て、
S431、各セグメント化領域点A、Bに対応する座標を計算し、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S432、ステップS34で求められた各セグメントの圧延力を合計して、第3圧延接触界面タイプでの総圧延力P3を得て、その具体的な表現式は、以下の通りであり、
S5、ステップS4で計算された総圧延力Pi(i=1,2,3)の値と、設定された許容偏差範囲eの値とを比較して、動的調整を行い、
S51、|P設-P|<eである場合、圧延ロールの制御を必要とせず、
S52、|P設-P|>e且つP設>Pである場合、圧延接触界面のロールギャップの値を調整し、もし大きい方が、設定された総圧延力であれば、圧延材の出口での新しい厚
調整されるべき最終値となる、ことを特徴とする圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法。 A roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model, the specific implementation steps of which are as follows:
divided into different deformation zone microunits according to the frictional force characteristics of
S2, according to the microunits of the rolling deformation zone, establish the volumetric expression of the metal flow of the rolled material within the rolling contact interface, and the horizontal gain speed,
S21, find the neutral angle of the rolled material along the rolling contact interface, the specific expression is as follows,
S22, according to the geometrical distribution characteristics of the rolling contact interface, obtain the contact arc function of the rolled material, the specific expression of which is as follows:
is the abscissa of any position at the contact interface of
S23, according to the geometrical parameter characteristics of the rolled material, determine the thickness of the rolled material at the neutral point of the rolling contact interface, the specific expression is as follows:
S32, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the first type;
S33, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the second type;
S34, calculating the unit rolling force of each segment of the deformation zone of the rolled material in the third type;
S4, according to the unit rolling force calculated in steps S32 to S34, obtain the total rolling force P i (i = 1, 2, 3) corresponding to the first type, the second type, and the third type, respectively;
S41, according to the unit rolling force obtained in step S32, obtain the first type total rolling force P1,
S411, calculating the coordinates corresponding to each segmented area point A to F, the specific expression is as follows:
S412, the rolling force of each segment obtained in step S32 is summed to obtain the total rolling force P1 at the first rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
is the rolling force, P BD is the unit rolling force of the rear sliding zone, P CE , PDF is the unit rolling force of the braking zone, P EF is the unit rolling force of the stagnation zone,
A specific expression for the rolling force of each segment in step S412 is as follows:
S42, according to the unit rolling force obtained in step S33, obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type;
S421, calculating the coordinates corresponding to each segmented area point A to F, the specific expression is as follows:
S422, the rolling force of each segment obtained in step S33 is summed to obtain the total rolling force P2 at the second rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
P BD is the unit rolling force of the rear sliding zone, P CD is the unit rolling force of the stagnation zone, P EF is the unit rolling force of the stagnation zone,
A specific expression for the rolling force of each segment in step S422 is as follows:
S43, according to the unit rolling force obtained in step S34, obtain the total rolling force P3 at the third rolling contact interface type;
S431, calculate the coordinates corresponding to each segmented area point A, B, the specific expression is as follows:
S432, sum the rolling force of each segment obtained in step S34 to obtain the total rolling force P3 at the third rolling contact interface type, the specific expression of which is as follows:
S5, comparing the value of the total rolling force P i (i = 1, 2, 3) calculated in step S4 with the value of the set allowable deviation range e to perform dynamic adjustment;
S51 , if |P set-P|<e, no control of the rolling rolls is required;
S52, if | Pset −P|>e and Pset >P, adjust the value of the roll gap at the rolling contact interface, if the larger one is the set total rolling force, the exit of the rolled material; new thickness at
A roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model, characterized in that it is the final value to be adjusted.
の中心線との夾角を表し、
後摺動ゾーンAC区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
弦と圧延材の中心線との夾角を表し、
制動ゾーンCE及びDF区間の単位圧延力の具体的な表現式は、それぞれ以下の通りであり、
面における板条の中立面の厚さを表し、
停滞ゾーンEF区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
中立面の厚さを表す、ことを特徴とする請求項1に記載の圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法。 The step S32 specifically includes the following steps,
represents the included angle with the center line of
A specific expression of the unit rolling force in the rear sliding zone AC section is as follows,
represents the included angle between the chord and the center line of the rolled material,
Specific expressions of the unit rolling force in the braking zones CE and DF are as follows,
represents the thickness of the neutral surface of the slab in the plane,
A specific expression of the unit rolling force in the stagnation zone EF section is as follows,
The roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model according to claim 1, characterized in that it represents the thickness of the neutral surface.
ンの各セグメントの単位圧延力を求め、
前摺動ゾーンBD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
後摺動ゾーンAC区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
停滞ゾーンCD区間の単位圧延力の具体的な表現式は、以下の通りであり、
界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法。 The step S33 specifically includes the following steps,
Obtain the unit rolling force of each segment of the roll,
A specific expression of the unit rolling force in the front sliding zone BD section is as follows,
A specific expression of the unit rolling force in the rear sliding zone AC section is as follows,
A specific expression of the unit rolling force in the stagnation zone CD section is as follows,
A roll gap control method based on the mechanical parameters of the interface segmentation model.
おける板条の中立面の厚さを表す、ことを特徴とする請求項1又は3に記載の圧延接触界面セグメント化モデルの力学パラメータに基づくロールギャップ制御方法。 is as follows,
4. The roll gap control method based on the mechanical parameters of the rolling contact interface segmentation model according to claim 1 or 3, wherein the roll gap control method is characterized in that it represents the thickness of the neutral surface of the slat in the rolling contact interface.
In step S34, the contact arc length corresponding to the deformation zone at the rolling contact interface
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