[發明專利]一種軋輥原始粗糙度綜合優化設定方法

有效

• 申請號: 202110342323.9
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113263061B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 劉靖寶;鄺霜;白振華;劉春雨;王朝;張杰;田秀剛;馮曉勇;谷田;劉麗萍
• 申請（專利權）人: 唐山鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司唐山分公司;燕山大學
• 主分類號: B21B37/30
• 分類號: B21B37/30;B21B38/02;B21B38/12
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發明涉及一種軋輥原始粗糙度綜合優化設定方法，屬于冶金平整技術領域。本發明的技術方案是：收集平整機組的設備特征參數和帶材的關鍵軋制工藝參數；以軋輥原始表面粗糙度作為優化量，以第卷成品帶鋼的特征板形值均小于目標形值為約束條件，利用Powell優化算法進行求解，使得在目標軋制公里數范圍內，每一卷帶鋼的板形和粗糙度的總體情況達到最好。本發明的有益效果是：最大程度上滿足現場生產要求，解決成品帶鋼表面粗糙度偏差等問題。

技術領域

本發明涉及一種軋輥原始粗糙度綜合優化設定方法，屬于冶金平整技術領域。

背景技術

隨著近些年用戶對帶鋼需求量的增加和性能要求的不斷提升，平整機組的穩定軋制和成品帶鋼板形及表面質量的控制要求也越來越高。平整機帶鋼表面粗糙度主要是通過調整工作輥表面的粗糙度來進行控制，在軋制過程中，工作輥表面特征會壓印到帶鋼表面，不同需求的用戶對帶材的表面粗糙度有不同的要求，而現場則需要根據用戶要求做到良好的控制。上機前工作輥都有一個設定的原始粗糙度，隨著軋制公里數的增加，軋輥表面粗糙度逐漸遺傳到帶鋼表面，工作輥表面摩擦系數會逐漸降低，加之對平整液的影響，這樣，軋輥和帶鋼之間的摩擦系數也會逐漸降低，從而對成品帶鋼板形和表面粗糙度造成影響，摩擦系數的降低同樣會對軋制力造成影響，使機組軋制穩定性降低，甚至會出現打滑現象。也就是說，軋輥原始表面粗糙度值影響了平整過程中打滑的發生概率以及成品帶鋼質量。查閱文獻，以往對平整機打滑現象以及帶鋼表面粗糙度還未有通過軋輥表面原始粗糙度來進行控制的，因此，如何合理的設定軋輥原始表面粗糙度，降低打滑發生的概率并提高成品帶鋼表面質量就成為現場生產研究的一項重點。

發明內容

本發明目的是提供一種軋輥原始粗糙度綜合優化設定方法，結合現場生產實際，對生產過程中的成品帶鋼板形、帶鋼表面粗糙度和打滑因子為優化目標，在保證工作輥表面粗糙度在合理的范圍內，對其原始粗糙度進行優化，使得在目標軋制公里數范圍內，每一卷帶鋼的板形和粗糙度的總體情況達到最好，最大程度上滿足現場生產要求，解決成品帶鋼表面粗糙度偏差等問題，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種軋輥原始粗糙度綜合優化設定方法，包含以下步驟：

(a)收集平整機組的設備特征參數和帶材的關鍵軋制工藝參數，包括：工作輥半徑R，軋制速度V_i，入口張力T_0i，出口張力T_1i，工作輥原始粗糙度Ra_r0，工作輥軋制過程粗糙度Ra_ri，工作輥粗糙度衰減系數B_L，彈性模量E，軋制公里數L，泊松比ν，帶材寬度B_i、第i卷帶鋼的延伸率ε_i，帶材入口厚度h_0i、帶材出口厚度h_1i、第i卷來料表面粗糙度Ra_s0i、第i卷成品帶鋼表面粗糙度Ra_si、帶鋼變形抗力K_i、軋制力P_i、平整液濃度影響系數k_c、平整液的粘度壓縮系數θ、帶材入口速度V_0i、潤滑劑的動力粘度η₀，i表示所軋第i帶鋼，摩擦因數衰減系數B_K，假設每卷帶鋼長度為l₀，第i卷帶鋼打滑因子理想值ψ′_i，第i卷成品帶鋼表面粗糙度設定值Ra_i，成品帶鋼目標板形值I_max；

(b)設定軋輥表面原始粗糙度初始值Ra_r01；

(c)記錄開始時軋制公里數L₀，則軋制第i卷時的軋制公里數為L₀+(i-1)l₀，計算軋制第i卷帶鋼時的軋輥表面粗糙度Ra_ri，

(d)計算第i卷帶鋼咬入角α_i，其中R′為壓扁半徑