[發明專利]冷連軋過程中以效益控制為目標的軋制速度優化方法

有效

• 申請號: 201510725282.6
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105234188A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 華長春;白振華;錢承;杜江城;郉雨;李柏陽;趙偉泉;王松堯
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B37/46
• 分類號: B21B37/46
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明屬于冶金冷軋領域，特別涉及到一種冷連軋過程中的軋制速度優化方法。

背景技術

近年來，由于家用電器、汽車、電子、航天等行業的巨大需求，使得國內外冷軋板帶生產工業獲得了迅猛發展。以往，在冷軋板帶生產過程中，現場關注的焦點主要集中在板形、板厚、表面缺陷等質量指標的控制。但隨著鋼鐵行業競爭的日益激烈，鋼鐵行業整體利潤率的下滑，冷軋板帶生產過程中的成本控制問題已經被擺在了與質量控制同等重要的地位。因為對于鋼鐵企業而言，在市場經濟的條件下無論產品質量多高，如果其生產成本接近甚至超過了產品價格，噸鋼效益接近于零或者為負，這種產品也是沒有生命力的，不可能長期生產下去。軋制速度除了影響噸鋼電耗之外，還影響產能，對于冷連軋生產線來說，在生產正常的情況下，每年可用于生產的時間與人力資源的消耗、設備的折舊等都是固定的，速度越高，產能越高，由產能帶來的效益也就越多。目前，軋制速度控制及計算主要的依據和限定條件是各機架和總軋制功率、軋制力、打滑等因素，而針對包括上述因素在內的綜合控制鮮有文獻，這樣會導致在滿足上述因素的條件下，軋制速度的控制范圍不夠精確，造成產能達不到最大化；因此，在軋制速度的優化過程中在考慮上述因素的同時，還必須綜合考慮噸鋼電耗與產能效益，不能為了減少噸鋼電耗而人為的降低產能，導致出現因噸鋼電耗降低而增加的效益低于因產能降低而減少的效益。

發明內容

針對冷連軋機組現場出現的為了減少噸鋼電耗而人為的降低產能，導致出現因噸鋼電耗降低而增加的效益低于因產能降低而減少的效益的問題，本發明提供一種冷連軋過程中以效益控制為目標的軋制速度優化方法。本發明主要是通過合理的數學建模，模擬冷連軋生產線上的產能與成本，從效益控制的角度出發，設定了軋制速度控制合理的目標值。

本發明包括以下由計算機執行的步驟：

a)收集現場參數，包括：第i機架出入口厚度h_i,h_i-1，第i機架電機效率η_i，第i機架軋輥半徑R_i，帶材寬度B，帶材密度ρ，楊氏模量E，泊松比v，第i機架平均變形抗力K_mi，第i機架乳化液流量Q_i，第i機架帶鋼前后張力T_i,T_i-1，第i機架換輥后的軋制噸位Z_i，第i機架工作輥換輥后軋制公里數L_i，第i機架最大軋制壓力P_imax，第i機架最大打滑因子ψ_imax，第i機架最大滑傷指數第i機架最大軋制功率W_imax，末機架最低和高速度V_nmin,V_nmax，其中參數i為冷連軋機組機架編號，n為冷連軋機組總的機架數；

b)收集機組摩擦特性參數，包括：速度指數衰減系數B_V，軋制公里數指數衰減系數B_L，軋制噸位指數衰減系數B_Z，乳化液流量指數衰減系數B_Q，第i機架速度線性回歸系數C_Vi，第i機架軋制公里數線性回歸系數C_Li，第i機架軋制噸位線性回歸系數C_Zi，第i機架乳化液流量線性回歸系數C_Qi，第i機架壓下率線性回歸系數C_ri，第i機架前后張力線性回歸系數C_Ti,C_Ti-1，第i機架變形抗力線性回歸系數C_ki，第i機架出入口厚度線性回歸系數C_hi,C_h(i-1)，第i機架基準摩擦系數μ_0i；

c)收集機組效益參數，包括：每噸帶鋼的工序利潤ξ_c，每千瓦小時電耗的成本ξ_d；

d)定義第n機架軋制速度V_n，速度優化步長ΔV_n，第n機架最優軋制速度V_n優，速度迭代過程參數j，速度優化目標函數初始值G_max，并令G_max＝-10¹⁰、j＝0；

e)令V_n＝V_nmin+jΔV_n；

f)令i＝1；