[發明專利]鋁單機架冷軋機的軋制規程制定方法

無效

• 申請號: 200910034850.2
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101648208A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 彭鵬;李宏海;竇保杰;王仁忠;李獻國;劉榮峰;王楠
• 申請（專利權）人: 蘇州有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: B21B1/00
• 分類號: B21B1/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝;姚姣陽

1.鋁單機架冷軋機的軋制規程制定方法，其特征在于：由道次規劃制度、厚度分配制度、速度分配制度和張力分配制度組成軋制規范，對所軋材質規格由軋制規范庫獲取其軋制規范進行軋制規程制定，實現鋁單機架冷軋機生產過程中不同材質、寬度及厚度規格的軋制規程自動生成，包括以下具體步驟——

(1)道次規劃制度，針對所軋材質及規格，確定其總道次數N、退火標志、退火道次號N₁、退火道次厚度參數，進行總體道次軋制規程規劃；不同材質及規格的總體道次軋制情況不同，按照有無退火工藝對道次規劃制度進行說明，如下：

1a)無退火道次規劃，從道次0到道次N-1，采用軋制規范所確定的厚度分配制度進行各道次厚度分配，結合速度制度和張力制度進行軋制規程制定；

2a)有退火道次規劃，鋁帶材退火處理后，從新的材料變形特性狀態開始進行此道次段的厚度分配，退火道次參數將軋制道次分作兩個道次段分別進行軋制規程制定，從道次0到道次N₁-1，從道次N₁到道次N-1，皆采用軋制規范所確定的厚度分配制度分別進行各段道次厚度分配后，結合速度制度和張力制度進行全部道次的軋制規程制定；

(2)厚度分配制度，按照規范模式和規范值曲線進行厚度分配，針對不同的規范模式確定相應的規范值曲線，結合道次規劃制度進行厚度分配；

2a)規范模式，包括相對壓下量比、軋制力比及軋制功率比三種規范模式，決定規范值的含義以及厚度分配所依規則模式；

2b)軋制規范值，與每種規范模式對應，各有五個規范值確定規范值曲線，由此按照道次規劃制度確定各道次段的各道次規范值，進而進行厚度分配，各道次規范值計算公式如下：

k＝int(j)，0≤j≤4，k＝0，1，2，3，4

G_i＝G_0k+(j-k)·(G_0k+1-G_0k)

其中：i為道次號，N為總道次數，N₁為退火道次號，j為規范曲線插值點，k為規范曲線插值起始點，G為道次規范值，G₀為規范曲線的五點基準值；

按照鋁單機架冷軋機軋制規格的變化范圍，其總道次數不超過10，且總道次數超過5的軋制規格進行退火處理，各道次段的道次數不超過5；采用5個規范基準值確定一條規范值曲線，以此確定各道次段的各道次規范值進行厚度分配；

2c)厚度分配制度，確定規范模式和規范值曲線后，分別針對道次規劃制度確定的各軋制道次段，按其道次數進行規范值曲線插值計算確定各道次軋制規范值后，即按照規范模式和規范值進行厚度分配；

規范模式為相對壓下量比時，要求厚度分配中軋制規程中各道次相對壓下量的比值與軋制規范值的比值保持一致，如下：

ε_i∶ε_i′＝G_i∶G_i′

其中：ε為本道次相對壓下量，％；i，i′為本道次段的道次號，無退火時：i，i′＝0，1...，N-1，有退火時：i，i′＝0，1...，N₁-1或i，i′＝N₁，N₁+1...，N-1；

規范模式為軋制力比、軋制功率比方式時，厚度分配對各道次軋制規程參數的要求，如下：

P_i∶P_i′＝G_i∶G_i′

W_i∶W_i′＝G_i∶G_i′

其中：P為本道次軋制壓力，kN；W為本道次軋制功率，kW；

(3)張力分配制度，按照單位張力系數、最大單位張力、絕對張力工藝限幅的張力制度參數，進行各道次張力分配；

3a)按照材料變形抗力及單位張力系數計算出入口單位張力，并進行單位張力檢查處理，如下：

τb=α·Kbτb≤τmaxτmaxτb>τmax]]>

τf=α·Kfτf≤τmaxτmaxτf>τmax]]>

其中：τ_b、τ_f分別為本道次入口、出口單位張力，MPa；α為單位張力系數；K_b、K_f分別為本道次出口、入口變形抗力值，MPa；τ_max為單位張力最大值，MPa；

3b)計算絕對張力，并進行開卷機、卷取機設備限幅以及絕對張力工藝限幅的檢查處理，完成張力分配；

T_max＝max{T_1max，T_2max，T_3max}

Tb=TminTb<TminB·h0·τb/1000Tmin≤Tb≤TmaxTmaxTb>Tmax]]>

Tf=TminTf<TminB·h·τf/1000Tmin≤Tf≤TmaxTmaxTf>Tmax]]>

其中：T_b、T_f分別為本道次入口、出口絕對張力，kN；B為帶材寬度，mm；h₀、h分別為本道次入口、出口厚度，mm；T_max、T_min分別為本道次絕對張力最大、最小限幅值，kN；T_1max、T_2max、T_3max分別為開卷機張力、卷取機張力及工藝張力的最大限幅值，kN；

(4)速度分配制度，確定原料最大軋制速度、成品最大軋制速度、工藝最大軋制速度的參數，進而按照各道次厚度分配結果參數插值確定各道次軋制速度：

V_i＝V_mat+(V_aim-V_mat)·(h_mat-h_i)/(h_mat-h_aim)

其中：V_i為本道次軋制速度，m/s；V_mat、V_aim分別為原料、成品軋制速度，m/s；h_mat、h_aim分別為原料、成品厚度，mm；h_i為本道次出口厚度，mm；

(5)道次設定及力能參數校核，按照四種制度確定各道次工藝參數后，根據材料變形抗力、軋輥壓扁半徑、軋制壓力、前滑系數、軋制力矩、軋制功率的軋制參數數學模型進行道次設定，并對相對壓下量、軋制壓力、軋制力矩及軋制功率進行校核，超限時修改軋制規范數據以滿足各道次軋制力能參數限制條件，最終形成所軋材質規格的軋制規程；

各軋制規程參數限制條件如下：

ε_min≤ε_i≤ε_max

P_min≤P_i≤P_max

M_i≤M_max

W_i≤W_max

其中：ε_min、ε_min分別為相對壓下量最小、最大限幅值，％；P_min、P_min分別為軋制壓力最小、最大限幅值，kN；M_max為軋制力矩最大限幅值，kN*m；W_max為軋制功率最大限幅值，kW；

對各道次相對壓下量、軋制壓力作最大最小限幅處理，要求不超過工藝最大極限值，同時要求充分利用各道次軋制能力；對各道次軋制力矩、軋制功率進行最大限幅處理；

5a)相對壓下量、軋制力、軋制力矩超限時，修改軋制規范中的厚度分配制度參數，對各道次厚度規范值進行均勻化調整；

5b)軋制功率超限時，修改軋制規范中的速度分配制度，降低各道次軋制速度，消除功率超限問題；

5c)之上兩步驟調整不能滿足力能參數限制條件時，修改軋制規范中的道次規劃制度，增加道次數重新進行軋制規程的制定直至合理；

5d)按照力能參數校核并調整合理后的軋制規程，計算確定形成此規程所需要的軋制規范數據，并將其更新保存至軋制規范庫中，用于后續同規格材質的軋制規程制定。