[發明專利]一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法

有效

• 申請號: 201811404295.3
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109530449B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 丁敬國;趙忠;矯志杰;何純玉;吳志強;王君
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B37/28
• 分類號: B21B37/28;G06F17/18
• 代理公司: 21109 沈陽東大知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉曉嵐

本發明提供一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，涉及中厚板軋制自動控制技術領域。該方法首先確定軋件原始數據、產品目標尺寸及軋制邊界條件，再確定軋件的展寬比、延伸、轉鋼階段的目標厚度和軋制規程；然后確定平面形狀可控點的設定點數和設定距離；再建立3個高斯混合模型，并計算平面形狀可控點設定過程中相鄰兩個設定點壓下或抬起過程的前滑值及軋件的實際長度，對3條高斯曲線加權處理，得到平面形狀控制設定曲線的函數表達式；最后將平面形狀控制設定曲線的相鄰兩個設定點進行分段線性化處理，將厚度變化區間內厚度變化量與長度簡化成線性關系；本發明的平面形狀控制中的可控點設定方法，大幅度提高了中厚板產品的矩形度和成材率。

技術領域

本發明涉及中厚板軋制自動控制技術領域，尤其涉及一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法。

背景技術

鋼鐵行業是高耗能產業，研發綠色化工藝與裝備，實現綠色制造，提高產品的成材率，降低單位產品能耗，保證可持續發展一直是鋼鐵行業關注的重點。中厚板作為鋼鐵行業的典型代表產品，其成材率的高低對整個鋼鐵行業的綠色化水平有著不可忽視的影響。中厚板成材率受到金屬氧化、清理和磨削、軋制損失和剪切損失等因素的影響，各因素在中厚板成材率的損失中所占的比例如圖1所示。由圖1可知，切頭尾和切邊損耗分別占中厚板生產總損耗的23％和26％。

在上世紀70年代末，日本川崎制鐵就開發MAS軋制法，采用6點折線設定方法進行變厚度軋制，使產品成材率一定程度的提高，如圖2所示。采用MAS軋制法后，最終產品的平面形狀雖有所改善，但還是存在較明顯的“貓耳”、“舌頭”等缺陷。這是由于傳統的控制過程中，設定點數少，設定曲線形式簡單，無法實現精細控制，導致軋件的不良頭部形狀無法消除，大大的限制了平面形狀控制過程的穩定投入和成材率的進一步提高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，以達到提高中厚板不同展寬比和延伸比條件下的切頭尾和切邊損耗，提高產品成材率。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，包括以下步驟：

步驟1、確定軋件原始數據、產品目標尺寸及軋制邊界條件；

所述軋件原始數據，包括：軋件厚度、寬度、長度、壓下量、鋼種、溫度和化學成分；所述產品目標尺寸，包括：產品目標厚度、目標寬度、切邊量和目標長度；所述軋制邊界條件，包括：環境溫度、冷卻水溫度和軋輥溫度；

步驟2、根據軋件的原始數據及產品目標尺寸，確定軋件的展寬比、延伸比、轉鋼階段的目標厚度以及軋制規程；

步驟3、確定平面形狀可控點的設定點數和設定距離；

步驟3.1、確定可控點的設定點數，如下公式所示：

其中，n為平面形狀可控點的設定點數，RdUp()是向上取整函數，SprRatio為展寬比，ElRatio為延伸比；

步驟3.2、確定平面形狀可控點的設定距離，具體為：

取軋件長度的一半進行劃分，取軋件長度的對數值，對該對數值進行n等分，獲得從軋件頭部到軋件中間位置的多個節點，將上述多個節點所對應長度的對數值取指數值，即獲得從軋件頭部到軋件中間位置的設定點分布值；

步驟4、確定平面形狀控制的設定曲線；

步驟4.1、建立3個基于高斯概率密度函數形成的高斯混合模型，如下公式所示：