[發明專利]一種提高自由度軋制穩定性的張力影響系數分析方法

有效

• 申請號: 201910244715.4
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109877167B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 陳丹;邵健;何安瑞;王曉晨
• 申請（專利權）人: 北京科技大學設計研究院有限公司
• 主分類號: B21B37/48
• 分類號: B21B37/48
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種提高自由度軋制穩定性的張力影響系數分析方法，屬于軋制過程控制技術領域。該方法首先獲取軋制力與張力和軋制速度之間的隱性關系，并結合現場實際，對比速度的極限值，將速度極限值進行平均等分，獲得出口機架每個等分的速度值，進而獲取每個機架的速度值；然后計算不同的速度點對應的軋制力和允許的最高速時的軋制力，進而計算機架前張力和后張力變化后對應的軋制力，最后計算機架前張力和后張力影響系數。通過數據統計分析的方法，定量分析了各機架張力與軋制力的關系，并給出了各個機架的張力調整建議，為新品種軋制穩定性提供了有力支撐。

技術領域

本發明涉及軋制過程控制技術領域，特別是指一種提高自由度軋制穩定性的張力影響系數分析方法。

背景技術

自由規程軋制技術(SFR,Schedule Free Rolling)最早由日本提出，目的是采用綜合柔性技術保證剛性化生產工序連接，打破軋制計劃對生產的約束。國內自由規程軋制技術研究起步較晚，且軋制自由度和裝備能力、工藝條件相關，并非無限自由。

在冷連軋實際生產中，一條冷連軋生產線為了提高軋制穩定性并獲得良好的產品質量，冷軋工藝對軋制計劃有明確的要求，考慮到軋制模型精度、自學習效率及穿帶軋制穩定性等，鋼種、厚度和寬度規格均不能大幅度跳躍，需要安排合同以外過渡材保證主材生產。但是隨著市場競爭的日益激烈，小批量、多規格訂單日益普遍，對于生產企業來說，多鋼種、多規格、小批量生產模式將會逐漸成為發展趨勢，目前雖然無法實現“來什么，軋什么”這一理想中的自由軋制，但可以通過一些具體可行的手段，提高自由度軋制的穩定性。

對于冷連軋機組而言，在生產過程中，機架間的張力作為一個重要的軋制工藝參數，對軋制的穩定性起著舉足輕重的影響，當某機架的前后張力不變時，軋制力與軋制速度關系緊密，由于軋輥與軋機間的摩擦力會隨著軋制速度變化而改變，而摩擦力又是軋制力最重要的影響因素之一，因此，軋制力也會隨著軋制速度的變化而改變，一般來說，軋制力與軋制速度成反比的關系，在軋機允許范圍內，軋制速度越大，相對應的軋制力越小。在換品種、換規格軋制時，由于還未達到批量生產，開始都采取的低速軋制，而低速段的軋制力往往比高速穩定時要高很多，軋制力過高不僅不利于帶鋼厚度控制和板形調節，還會使軋制穩定性受到影響，斷帶風險增高。因此，在換品種、換規格軋制時，現場操作人員往往會通過調整張力來保證軋制力的穩定，但調整方法大多是依靠經驗，沒有理論做支撐，這樣的調整過分依賴人工經驗，不利于生產穩定性和產品質量的一貫制。

現有較多的文獻對穩定軋制與張力設定進行研究，發明專利《一種穩定軋制的冷連軋張力動態設定方法》(申請號201610785176.1)通過動態設定不同速度區間的張力，保證軋制力在不同速度區間的平穩過渡，降低低速狀態下的斷帶風險，確保軋機穩定生產。發明專利《一種提高軋制過程穩定性的張應力動態補償方法》(申請號201710899411.2)通過在整個軋制速度范圍內對機架前張應力和后張應力進行動態補償，實現穩定的軋制過程。發明專利《一種用于軋制力調節的張力優化補償的方法》(申請號201410026947.X)通過優化設定張力，實現最大程度降低因鐵粉濃度異常升高而導致的生產成本增加和板形等缺陷的發生率，保證軋制過程的穩定性。以上發明專利針對速度的變化進行了張力補償，但都沒有詳細介紹軋制不同品種規格時張力與軋制力的影響關系，對于新品種軋制初期的張力調整無法給出明確的指導意見。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高自由度軋制穩定性的張力影響系數分析方法，在冷連軋產線上軋制新品種、新規格時，保證軋制初期的軋制穩定性。

該方法包括步驟如下：

(1)利用現場獲取的軋制數據和軋制理論，整理軋制力計算模型，獲取軋制力與張力和軋制速度之間的隱性關系，軋制力計算模型公式如下：