专利名称：热轧平辊窜动控制方法
技术领域：
本发明涉及热轧带钢成型加工技术领域，尤其涉及一种用于交叉轧制的轧辊窜动控制方法。
背景技术：
随着用户对热轧带钢几何尺寸精度要求越来越高，现在对于带钢几何尺寸精度的要求不仅仅在于厚度、宽度、平直度和凸度，更加注重带钢断面形状。然而，在热轧带钢精轧过程中，由于带钢边部温度相对较低，以及带钢横向流动和带钢边部形状等因素的影响，造成带钢边部对轧辊的磨损大于中部，形成所谓的边部局部磨损。特别是在硅钢与镀锡板交叉轧制时，随着轧制公里数的延长，对应于带钢边部区域的轧辊磨损相对于带钢中部越来越大，结果造成轧辊边部出现严重的局部磨损低点，反映到带钢上就形成断面反翘或局部高点，造成带钢断面形状恶化。这既影响了计划轧制公里数的延长，亦严重影响了硅钢、镀锡板等产品的质量。此外，轧辊热膨胀亦会对带钢断面形状造成同样的影响。获得良好的热轧带钢断面形状，特别是在交叉轧制中，要在宽度反跳和延长轧制公里数的同时仍能获得良好的带钢断面形状，一直是热轧带钢生产领域的难题。为解决这一难题，通常可在精轧F5-F7机架配备长行程窜辊系统。窜辊系统的使用最重要的是窜辊策略的确定，目前现有技术中的窜辊策略如
图1 所示，为定步长恒范围周期性窜辊，这种窜辊模式控制简单，能一定程度的解决轧辊磨损不均勻的问题，但在实际生产中发现随着轧制卷数的增多，工作辊中央区域磨损越来越严重，容易造成轧破、周期性大边浪等缺陷，对热轧产线的正常生产造成了较大影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种热轧平辊窜动控制方法，确定交叉轧制计划每卷带钢的窜辊位置，从而提高带钢的板形质量。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种热轧平辊窜动控制方法，包括以下步骤步骤一、将计划内所有带钢划分为宽板和窄板；步骤二、计算轧制计划内各卷窄板的窜辊位置先按递推方式计算出轧制计划内所有带钢的窜辊位置，再取出其中窄板的窜辊位置，而宽板的窜辊位置则由后述步骤计算；所述递推方式为①窜动步长前X卷每步窜45 55mm，从第X+1卷到计划结束每步窜35 45mm ；②窜动范围前X卷窜动范围均为工作辊窜动的最大行程M，第X+1卷到计划结束从M逐渐减少至M/2，各卷窜动范围计算公式，
权利要求
1. 一种热轧平辊窜动控制方法，其特征是，包括以下步骤 步骤一、将计划内所有带钢划分为宽板和窄板； 步骤二、计算轧制计划内各卷窄板的窜辊位置先按递推方式计算出轧制计划内所有带钢的窜辊位置，再取出其中窄板的窜辊位置， 而宽板的窜辊位置则由后述步骤计算； 所述递推方式为①窜动步长前X卷每步窜45 55mm，从第X+1卷到计划结束每步窜35 45mm；②窜动范围前X卷窜动范围均为工作辊窜动的最大行程M,第X+1卷到计划结束从M 逐渐减少至M/2，各卷窜动范围计算公式， 其中W1 (i)为第i卷带钢的窜动范围，N为计划轧制的带钢卷数，i为第几卷带钢，C为衰减系数；③窜动方向如果继续沿前一卷带钢窜动方向窜动一个步长后将要超出当前卷窜动范围时，S卩|sa(i)+d| > Wl(i+1)，则反向窜辊d =-d，当前卷的窜辊位置为sa(i+l)= sa(i)+d，其中d为带方向的窜动步长，sa(i)与sa(i+l)分别为第i卷与第i+Ι卷的窜辊位置，第1卷取sa⑴=d;按上述递推方式计算出计划内所有带钢的窜辊位置，仅取出那些属于窄板的窜辊位置，作为对应带钢的窜辊位置；步骤三、计算轧制计划内各卷宽板的窜辊位置 宽板则由下述优化方式得到，首先确定各卷宽板窜辊位置容许变化的范围和优化的目标函数， 各卷宽板窜辊位置容许变化的范围离前后相邻两卷窄板的窜辊位置均在80mm以内，同时满足宽板的窜动范围，计算公式 A为窄板的平均宽度， B为宽板的平均宽度， W1(I)为公式(1)计算出的窜动范围， w2 (i)为各卷宽板的窜动范围， 优化的目标函数对计划内各卷带钢，考虑三个带钢断面指标——边部平滑、边缘降与等效凸度，加权各指标得到该卷带钢的综合断面指标，计算公式profile_coili = 0. 5 · smoothj+0. 3 · edgedropj+0. 2 · Crowni (4) 其中，profile.coili为第i卷带钢的综合断面指标，Smoothi为边部平滑、edgedroPi 为边缘降、Crowni为等效凸度；对整个轧制计划，取所有带钢的综合断面指标平均值作为交叉轧制窜辊优化的目标函数
2.如权利要求1所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是步骤一中所述计划内所有带钢分为主体材和交叉材，交叉材要比主体材宽200 450mm。
3.如权利要求2所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是所述步骤一具体为，根据计划内各卷带钢的宽度选择一个大于主体材并小于交叉材的宽度作为临界宽度，根据临界宽度将计划内所有带钢划分为两类大于临界宽度的带钢为宽板，小于临界宽度的带钢为窄板。
4.如权利要求3所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是所述确定临界宽度之间还包括将烫辊材都划分为窄板的步骤。
5.如权利要求1所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是，步骤二中所述X取12卷，前 12卷每步窜50mm，从第13卷到结束每步窜40mm，工作辊窜动的最大行程M取200mm。
6.如权利要求1所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是，步骤三中所述宽板窜动范围，当由公式(3)计算出的窜动范围小于50mm时，则该卷宽板的窜动范围取50mm。
7.如权利要求1所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是，步骤三中所述带钢断面指标一边部平滑、边缘降与等效凸度，均由轧辊磨损导致的带钢断面横向厚差计算得到，而各卷带钢的横向厚差由轧制计划的窜辊策略决定。
8.如权利要求5所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是，步骤三中所述的边部平滑计算，取带钢边部200mm内的带钢断面横向厚差，每5mm取一点，共计40点，用四次多项式去拟合横向厚差
9.如权利要求1所述的热轧平辊窜动控制方法，其特征是，步骤三中所述的优化方法为遗传算法，编码方式为二进制，交叉和变异方式均为单点操作，选择算法为轮盘赌，目标函数为式(5)，为极小值问题，优化计算的输出结果为各卷宽板的窜辊位置。
全文摘要
本发明公开了一种热轧平辊窜动控制方法，为不同的交叉轧制计划提供更有针对性的窜辊策略，包括根据临界宽度将轧制计划所有带钢划分为宽板和窄板两类；对于窄板，先按递推方式计算所有带钢的窜辊位置，再取出其中窄板的窜辊位置；对于宽板，先确定各卷窜辊位置容许变化的范围，再在计划层面建立评价带钢断面形状的目标函数，最后运用遗传算法优化计算出宽板的窜辊位置。本发明突破了传统的窜辊模式，为不同的交叉轧制计划提供更有针对性的窜辊策略，将所有带钢分为宽板和窄板，窄板通过递推方式计算，宽板则通过遗传算法优化计算，对提高交叉轧制带钢的板形质量起到积极作用。
文档编号B21B31/16GK102161052SQ20101011239
公开日2011年8月24日 申请日期2010年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者单旭沂, 张健民, 张晓峰, 李维刚, 王自强, 黄建平 申请人:宝山钢铁股份有限公司