[發明專利]冷連軋過程以噸鋼電耗控制為目標的軋制規程優化方法

有效

• 申請號: 201510725285.X
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105234186B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 周蓮蓮;白振華;邢雨;曾聰;錢承;張明佳;張苗興;趙偉泉
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)13116
• 代理人: 李合印

1.一種冷連軋過程以噸鋼電耗控制為目標的軋制規程優化方法，其特征在于：它包括以下由計算機執行的步驟：

a)收集現場參數，包括：機組來料和成品厚度h₀,h_n，機組第i機架電機效率η_i，機組第i機架軋輥半徑R_i，機組帶材寬度B，機組帶材密度ρ，楊氏模量E，泊松比v，機組第i機架平均變形抗力K_mi，機組末機架軋制速度V_n，冷連軋機組第i機架乳化液流量Q_i，機組第i機架換輥后的軋制噸位Z_i，機組第i機架工作輥換輥后軋制公里數L_i，機組第i機架最大軋制壓力P_imax，機組第i機架最大打滑因子ψ_imax，機組第i機架最大滑傷指數機組第i機架最大軋制功率W_imax，其中參數i為機組機架編號，n為機組總的機架數；

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)令H_i＝{h₁,h₂,...,h_i,...,h_n-1}表示機組壓下規程，T_i＝{T₁,T₂,...,T_i,...,T_n}表示機組張力制度，則令X＝{H_i,T_i}表示機組軋制規程；

d)設定初始X₀＝{H_i0,T_i0}，初始優化步長ΔX₀＝{ΔH_i0,ΔT_i0}，優化參數j，令j＝0；

e)計算X＝X₀+j·ΔX；

f)令i＝1；

g)計算第i機架出口速度第i機架壓下率第i機架道次絕對壓下量Δh_i＝h_i-1-h_i，第i機架等效張力影響系數ξ_i'＝0.3T_i+0.7T_i-1；

h)計算第i機架的摩擦系數：

μi=CVie-BvVi+CLie-BLLi+CZie-BZZi+CQie-BQQi+Criri+CTiTi+CTi-1Ti-1+Ckikmi+Chihi+Ch(i-1)hi-1+μ0i;]]>

i)計算第i機架軋制力，可采用以下由計算機執行的步驟(計算框圖見附圖2)：

i1)計算壓扁相關系數

彈性相關系數α2i=(1-v2)hi-141Δhi(Kmi-Ti-1)E+23hi(Kmi-Ti)1.51-v2E,]]>

壓下率相關系數α_3i＝1.08-1.02r_i和摩擦相關系數

i2)計算入口彈性修正參數出口彈性修正參數Δh′′i=hi(1-v2)E(Kmi-Ti)]]>和軋輥壓扁系數C0=16(1-v2)πE;]]>

i3)計算軋制力彈性修正系數

i4)計算軋輥壓扁參數

γi=[-(α1iα3iRi+α2iβi)-(α1iα3iβi+α2iβi)2-4(α1iα4iβi-1)Ri]2(α1iα4iβi-1);]]>

i5)計算軋制力并輸出P_i＝α_1iγ_i(α_3i+α_4iγ_i)+α_2iγ_i；

j)計算第i機架工作輥彈性壓扁半徑

第i機架外摩擦力影響系數QGi=1.08-1.02ri+1.79ri·μiR′ihi-1,]]>

第i機架前滑值fsi=(1-hi2Ri′)Δhi4hi[1-12μi(ΔhiRi′-BhiTi-Bhi-1Ti-1Pi)]2,]]>

第i機架軋制力矩Ni=B[(kmi-ξi′)RiΔhiQGi+Ti-1Rihi-1-TiRihi]×11000;]]>

k)計算第i機架的打滑因子和滑傷指數

l)計算第i機架軋制功率

m)判斷是否成立？若成立，則轉入步驟(n)；不成立，則令j＝j+1，轉入步驟e)；

n)令i＝i+1，判斷i≤n？若成立，則轉入步驟(g)；不成立，則轉入步驟(o)；

0)構造機組電耗控制函數式

p)判斷Powell條件是否成立？若成立，則轉入步驟(q)；不成立則調整X₀和ΔX，重置j＝0，并重復上述步驟(e)到步驟(o)，直至Powell條件成立；

q)輸出F(X)取最小值的X＝{H_i,T_i}最優解，此時的F(X)為機組最低單位產量電耗。