[發(fā)明專利]一種確定單機架可逆冷軋機壓下分配的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210227346.6
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102744268A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 張超;吳有生
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）信息技術工程有限公司
• 主分類號: B21B37/48
• 分類號: B21B37/48;B21B37/58;B21B37/16;B21B37/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術領域

本發(fā)明涉及冶金自動化領域，尤其涉及一種確定單機架可逆冷軋機壓下分配的方法。

背景技術

壓下分配是冷軋軋制中軋機設定計算的重要組成部分，它是根據(jù)軋件特性、軋機特性和工藝要求計算出特定意義下最優(yōu)的厚度分配。合理的壓下分配既可以有效地利用現(xiàn)有設備，充分發(fā)揮設備潛力，提高軋機的產品質量，同時還能降低軋制能耗。因此，尋找一種合理的壓下分配計算方法對于實際生產有著重要的現(xiàn)實意義。

壓下分配最主要功能是在鋼種、軋制道次、張力、入口厚度、出口厚度已知的情況下，確定各道次的壓下率，同時得到相關的軋制工藝參數(shù)。單機架可逆冷軋機壓下分配計算方法可以分為三個發(fā)展時期：以能耗曲線為代表的經(jīng)驗分配法；以軋制負荷比例關系為代表的軋制理論法；以目標優(yōu)化函數(shù)為代表的優(yōu)化計算方法。

早期生產按照經(jīng)驗進行壓下分配，各種規(guī)格帶鋼的壓下分配按經(jīng)驗表格形式存儲，表格的經(jīng)驗通常以能耗曲線為基礎，軋制負荷分配以最小能耗消耗為目標。根據(jù)待軋鋼卷的鋼種、規(guī)格從表格中獲取經(jīng)驗數(shù)據(jù)。這種方法沒有考慮帶鋼材料特性的差異和軋制生產條件的變化對控制參數(shù)的影響，同時，由于本方法需要以前類似軋機的生產經(jīng)驗數(shù)據(jù)，它不適應現(xiàn)代冷軋機生產的要求。

隨著計算機控制技術的發(fā)展，以軋制工藝參數(shù)計算模型為基礎的軋制理論用于在線控制。以各道次軋制負荷相關關系為目標，通過軋制模型在線計算的方法獲得各道次的壓下率。

隨著冷軋機自動控制技術的發(fā)展，提出以單一或多個工藝參數(shù)為優(yōu)化目標，并建立起相應的約束條件，在尋優(yōu)過程中確定軋機各道次的帶鋼厚度。計算過程中不同的負荷分配方法使用了動態(tài)規(guī)劃、人工智能等優(yōu)化計算方法。使用這種方法目標函數(shù)和約束條件的結構復雜，并且單純從理論上構建的目標優(yōu)化函數(shù)和約束條件與軋機實際工況有較大差異。

另外，對于在線過程控制而言，軋制壓下分配目標函數(shù)的建立可以由生產操作工進行手動干預，因此要求目標函數(shù)和約束條件的建立及其物理含義盡可能簡單明了，操作工在軋制過程中可以根據(jù)實際生產情況對各道次的壓下量的分配進行快速干預，但這種方法的使用依賴于操作工的操作水平和經(jīng)驗。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種確定單機架可逆冷軋機壓下分配的方法，能夠滿足不同鋼種、不同規(guī)格的產品的軋制工藝要求。

本發(fā)明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種確定單機架可逆冷軋機壓下分配的方法，其特征在于：它包括以下步驟：

步驟1、輸入帶鋼原始數(shù)據(jù)、設備參數(shù)、設備能力參數(shù)、模型系數(shù)和工藝要求；

步驟2、輸入初始軋制總道次數(shù)：依據(jù)經(jīng)驗給定初始的軋制總道次數(shù)；

步驟3、給定各道次帶鋼出口厚度初值：將總壓下率在各道次進行平均分配，計算得到的厚度分配作為迭代計算的初始值；

步驟4、確定帶鋼單位張力：查帶鋼單位張力表確定各道次帶鋼的單位前張力和單位后張力，如果此表中沒有，則采用插值或人工輸入確定；

步驟5、給定各道次軋制速度初值：確定各道次的軋制速度，取各道次軋制速度的最大值作為其軋制速度初值；

步驟6、檢查開卷、卷取功率是否超限：對開卷、卷取功率進行校核，如果超限根據(jù)開卷、卷取額定功率的δ1反算軋制速度，并返回到步驟4，修改帶鋼單位張力后繼續(xù)計算，直至開卷、卷取功率沒有超限；δ1為比例系數(shù)，為經(jīng)驗值，取90%-98%；

步驟7、利用工藝數(shù)學模型計算軋制工藝參數(shù)，工藝參數(shù)包括材料變形抗力、各道次摩擦系數(shù)、前滑、軋制力、壓扁半徑；

步驟8、確定第i次迭代的最大軋制力和第i次迭代的最小軋制力所處的道次號；

步驟9、檢查是否滿足軋制力平衡條件：

Fmax[i]-Fmin[i]Fm[i]<ϵ]]>

上式中，F(xiàn)max[i]為第i次迭代的最大軋制力；Fmin[i]為第i次迭代的最小軋制力；Fm[i]為第i次迭代的平均軋制力；ε為對數(shù)應變系數(shù)，由人為設定；