一种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种 用于五机架冷连轧机组轧制过程控制的轧制效率提升方法。
【背景技术】
[0002] 对冷连轧生产线来说，当机组的市场定位与产品大纲发生变化时，需要对机组的 生产能力进行核算。而现场对于生产能力的核算比较侧重于压下能力的核算，确定是否可 以轧制，能够轧制的极限厚度。而很少考虑到轧制速度的问题。中国发明专利申请"一种 冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置及方法"（【申请号】201310193184. 3申请公布 号：CN103272853A)公开了一种冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置，包括：初始压 下率产生器、功率平衡计算器、能耗计算器、约束发生器、粗调更新器、约束非支配排序器、 精调更新器、压下率选择器、压下率更新器筛选器和最终压下量与轧制速度产生器。该发明 的装置及方法可在经验数据缺失的情况下计算出轧制不同规格带钢各机架的压下量与轧 制速度，在保证每个机架负荷平衡的前提下，最大限度的降低轧制能耗。对现场而言，效率 就是生命，如果经过压下能力的核算，机组能够轧到某一极限厚度，却达不到要求的轧制速 度，依然不能说明机组具备生产该厚度产品的能力，这样在产品规格拓展的过程中，在追求 目标厚度的前提下，如何提升机组的生产效率就成为现场技术攻关的焦点。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法，可以充 分结合五机架冷连轧机组的设备与工艺特点，通过对轧制规程的综合优化，可以给出不同 强度等级的钢种在某一特定的工艺润滑制度下，对于特定轧机的最大轧制速度，从而最大 程度的提高拟拓展规格带钢的轧制速度，保证轧制效率，为企业创造经济效益。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法，用于五机架冷连轧机组的轧 制控制系统，其特征在于所述的轧制效率提升方法包括以下步骤：
[0006] SOl :收集五机架冷连轧机组的设备参数与工艺参数，包括：机架1-5的工作辊辊 径Diw，机架1-5轧机许用最大轧制压力设定值P imax，机架1-5轧机许用最大轧制功率设定值 Fimax，开卷机开卷张力Ttl，机架1-4轧机出口许用张力最大值Timax，机架1-4轧机出口许用张 力最小值T imin，卷曲机卷曲张力T5，机组许可安全系数η，η=0. 85-0. 95 ;机组轧制特定规 格带材时机架i的变形在所有机架总的变形中所占比例的最小值λ imin，机组轧制特定规格 带材时机架i的变形在所有机架总的变形中所占比例的最大值Aimax，机组轧制过程中许可 最小轧制速度V tl，其中，i为对应的机架号，机组许可安全系数η=0. 85-0. 95 ;
[0007] S02 :给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数，包括带材的初始强度σ s(l，加工硬 化系数ks，带材的宽度B，来料的厚度Iv拟拓展规格产品的目标厚度h 5 ;
[0008] S03 :收集主要工艺润滑制度参数，包括1-5#机架乳化液的流量fl〇Wi，乳化液的 初始温度Twd，乳化液的浓度C ;
[0009] S04 :定义轧制效率提升计算中所涉及的过程参数，包括：机架i的变形在所有机 架总的变形中所占比例Ai，变形搜索步长Λ λ，机架1-4出口张力Ti,张力搜索步长ΛΤ， 冷连轧机组机架i的压下率ε i，最大轧制速度的搜索值Vmaxtl，最大速度搜索参数s ;机架 1-5的压下率ε i，机架1-4的出口厚度Iii，机架1-4的出口轧制速度Vi，以及机架1-5的轧 制压力P i和轧制功率Fi ;
[0010] S05 :给定机架1压下量的初始分配值λ ^Almin，出口张力初始值T1=Tlmin，机架 2压下量的初始分配值λ 2= λ 2min，出口张力初始值T2=T2min，机架3压下量的初始分配值 λ3= λ3min，出口张力初始值T3=T3min，机架4压下量的初始分配值λ 4= λ 4min，出口张力初始值 TfT4min ;
[0011] S06 :计算出机架5压下量的初始分配值λ 5=1-λ「λ 2-λ 3-λ 4 ;
[0012] S07 :令最大速度搜索参数s=0 ;
[0013] S08 :计算最大轧制速度的搜索值Vmaxtl=VfO. 5s ;
[0014] SlO :根据机组的设备参数与工艺参数计算轧制压力和轧制功率，并利用机组 许可安全系数η进行综合判断，保证轧制生产的安全余量，其中，机组许可安全系数 n =0. 85-0. 95 ；
[0015] S21 :令 s=s+l，转入步骤 S08 ;
[0016] S22 :判断不等式Vmaxtl-O. 5 > Vtl是否成立？如果不等式成立，则令Vtl=Vmaxtl-O. 5,转 入步骤S05 ;直到不等式不成立，转入步骤S23 ;
[0017] S23:判断不等式
【主权项】
1. 一种适合于五机架冷连社机组的社制效率提升方法，用于五机架冷连社机组的社制 控制系统，其特征在于所述的社制效率提升方法包括W下步骤： 501 ;收集五机架冷连社机组的设备参数与工艺参数，包括：机架1-5的工作親親径Di，， 机架1-5社机许用最大社制压力设定值Pim"，机架1-5社机许用最大社制功率设定值 开卷机开卷张力T。，机架1-4社机出口许用张力最大值Timax，机架1-4社机出口许用张力最 小值Timi。，卷曲机卷曲张力Tg，机组许可安全系数n;机组社制特定规格带材时机架i的变 形在所有机架总的变形中所占比例的最小值Aimi。，机组社制特定规格带材时机架i的变形 在所有机架总的变形中所占比例的最大值A机组社制过程中许可最小社制速度V。，其 中，i为对应的机架号； 502 ;给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数，包括带材的初始强度0 ,。，加工硬化系 数k,，带材的宽度B，来料的厚度h。，拟拓展规格产品的目标厚度he; 503 ;收集主要工艺润滑制度参数，包括1-5#机架乳化液的流量flowi，乳化液的初始 温度T，d，乳化液的浓度C; 504 ;定义社制效率提升计算中所涉及的过程参数，包括：机架i的变形在所有机架总 的变形中所占比例入1，变形搜索步长A入，机架1-4出口张力Ti，张力搜索步长AT，冷连 社机组机架i的压下率e1，最大社制速度的搜索值Vmay。，最大速度搜索参数S，机架1-5的 压下率e1，机架1-4的出口厚度hi,机架1-4的出口社制速度Vi,W及机架1-5的社制压力 Pi和社制功率。； 505 ;给定机架1压下量的初始分配值入1=入imw出口张力初始值Ti=Timw机架2压下 量的初始分配值A2= ^ 出口张力初始值T2=T2mW机架3压下量的初始分配值A3=入 出口张力初始值T3=T3min，机架4压下量的初始分配值入4=A出口张力初始值T4=T4min; 506 ;计算出机架5压下量的初始分配值A5=1-A1-A2-A3-入4 ; 507 ;令最大速度搜索参数s=0 ; 508 ;计算最大社制速度的搜索值Vm"e=V〇. 5s; 510 ;根据机组的设备参数与工艺参数计算社制压力和社制功率，并利用机组许可安全 系数n进行综合判断，保证社制生产的安全余量，其中，机组许可安全系数n=0. 85-0. 95; 521 ;令s=s+l，转入步骤S08 ; 522 ;判断不等式Vm"u-〇. 5>V。是否成立？如果不等式成立，则令Vu=Vm"u-〇. 5,转入步 骤S05 ;直到不等式不成立，转入步骤S23 ; 523 ;判断不等式
是否成立？如果不等式成立，则转入步骤S06,增加一个搜 索步长，重新分配变形量分配比和出口张力值；直到不等式不成立，转入步骤S24 ; 524 ;将搜索得到的最大社制速度Vm"a=Vm"a-〇. 5作为控制参数，传送给五机架冷连社机 组的社制控制系统。
2. 根据权利要求1所述的适合于五机架冷连社机组的社制效率提升方法，其特征在于 所述的步骤S10包括W下步骤： 511 ;根据初始厚度H。、成品厚度h。和机架1-5的压下量分配值A1，计算各个机架的压 下率和出口厚度，其中压下率的计算模型为：
各机架出口厚度机选模型为屯却_1 (1-ei); W上各式中，i为对应的机架号。 S12 ;根据砂流量相等的原则，计算机架1-4的出口社制速度; 813;封入口张力11_1、出口张力11、压下率￡1、初始强度〇5。、加工硬化系数为1^5、社制 速度为Vi、带材的宽度B、入口厚度为hy和出口厚度hi为初始条件，计算各个机架在当前 工艺润滑制度，社制规程状态下的社制压力Pi和社制功率。； S14 ;判断不等苗
是否成立？如果不等式成立，则转入步骤S21 ;如果不等 式不成立，转入步骤S22。
【专利摘要】一种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法，涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种用于五机架冷连轧机组轧制过程控制的轧制效率提升方法，使用冷连轧机组控制系统现有的设备参数与工艺参数数据，根据拟拓展产品的钢种与规格特征参数，计算轧制压力和轧制功率，利用机组许可安全系数进行综合判断，在保证轧制生产的安全余量的同时，通过对压下量和各机架出口张力的优化分配，最大限度的提高了机组在特定的工艺润滑制度下，所能达到的极限轧制速度，搜索得到最大轧制速度作为控制参数，提高极限规格产品的轧制速度，在不增加设备投资的情况下，拓展冷连轧机组极限规格产品并提高其产能和生产效率。
【IPC分类】B21B37-48, B21B37-00
【公开号】CN104785540
【申请号】CN201410027160
【发明人】王康健, 黄佩杰, 郑涛
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月21日