一种热连轧板带钢轧制规程动态设定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热轧带钢生产过程控制领域，尤其涉及一种热连轧板带钢轧制规程动 态设定方法。
【背景技术】
[0002] 带钢热连轧精轧机组中，乳制规程的制定对于提高产品质量起着重要的作用，其 合理与否，对产品质量的高低、乳制设备调整的难易、机组运转的可靠性和生产过程的稳定 性均有直接影响。轧制规程包括压下制度，速度制度，张力制度，温度制度，其关键在于压下 制度。压下制度指各机架（或各道次）压下量的分配制度，业内通常称之为负荷分配或厚 度分配。
[0003] 负荷分配是轧制规程的核心，它直接影响到板形、板厚精度等产品质量，负荷分配 还对轧制能耗、辊耗、生产过程的稳定性和作业率等项指标有重要影响。带钢热连轧机组的 负荷分配方法从以前的经验表格法开始，还经历了能耗法、动态负荷分配法、负荷分配系数 法、人工智能方法等几个阶段。
[0004] 目前，现代化热连轧精轧机组负荷分配较普遍采用的方法是负荷分配系数法，它 按一定的负荷分配系数给定各机架的厚度分配。负荷分配系数法主要包括压下分配模式与 轧制力分配模式两种类型，目前在线应用多采用压下分配模式。其缺点在于：乳制状况改变 (如换辊）时精轧各机架轧制力比例波动大，不能消除轧制力倒挂，不能保证产品板形。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提出一种热连轧板带钢轧制规程 动态设定方法，该方法将压下负荷分配模式作为基础，通过相邻机架轧制力比例区间控制 来动态调整部分机架的负荷，从而提高精轧带钢轧制规程设定精度和轧制稳定性。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种热连轧板带钢轧制规程动态设定方法，包括以下步骤：
[0008] S1、根据压下分配系数表，按压下分配模式计算热连轧精轧机组的负荷分配结果， 即获得各机架的压下率和出口厚度；S2、以压下分配确定的压下率为基础，逐个检查相邻机 架间实际的轧制力比例是否满足目标轧制力比例区间的要求，如不满足则调整相应机架的 压下率，经过多次迭代计算，直到所有相邻机架都满足目标轧制力比例区间的要求。
[0009] 所述步骤S1包括以下步骤：
[0010] S11，取压下分配系数表，根据当前带钢的钢种X厚度X宽度确定的层别信息，从 压下分配系数表相应层别取出精轧各机架的压下分配系数A;
[0011] S12,压下率相对化计算，得到精轧各机架的压下分配结果：根据各机架的压下量 之和必须等于精轧的总压下量，得到压下率的相对化因子rk为：
[0012]
[0013]其中，& = ：S?=1A，s2 = i为机架号，n为精轧机架数；a= 0? 959597， b= 0. 906501 ;hQ为中间坯厚度，hn为终轧厚度；
[0014] 各机架的压下分配系数相对化后的压下率为压下分配确定的压下率e,为：
[0015] =￡L -rk 公式（2)
[0016] 根据压下分配确定的压下率，计算压下分配确定的出口厚度hf:
[0017]
[0018] 所述步骤S11中各机架的压下分配系数取得过程为：根据当前带钢的钢种大类、 厚度等级和宽度等级信息，从压下分配系数表相应层别取到各机架的压下分配系数马（i 为机架号）。
[0019] 所述步骤S2包括以下步骤：
[0020]S21，取轧制力比例表，根据当前带钢的钢种X厚度确定的层别信息，从轧制力比 例表取出各相邻机架的最小允许的轧制力比例:^7^"与最大允许的轧制力比例
[0021] S22,计算在当前压下率对应的厚度分配下精轧各机架的轧制力；
[0022]S23,判断当前迭代计算次数j是否超过最大允许的迭代计算次数：如果超过则执 行步骤S29;如果没有超过最大允许的迭代计算次数，则继续往下执行；
[0023]S24,精轧机架号i置为1;
[0024]S25,所有相邻机架检查完毕否：如果检查完毕则执行步骤S29;如果没有检查完 毕则继续往下执行；
[0025]S26,判断第i机架与第i+1机架间实际的轧制力比例是否满足目标轧制力比例区 间的要求：
[0026] 1)如果相邻机架间实际的轧制力比例Si满足目标轧制力比例区间的要求，即 ?S7^nSS，则机架号i累加1，重新回到步骤S25 ;
[0027] 2)如果相邻机架间实际的轧制力比例Si不满足目标轧制力比例区间的要求，即 'St <1?严71或,4、^厂似，则继续往下执行；
[0028] S27,第（i+1)机架的压下率调整计算过程，分两种情况：
[0029] 1)如果相邻机架间实际的轧制力比例大于最大允许的轧制力比例，即 & 则需要将第（i+1)机架的压下率调大：
[0030]
[0031] 2)如果相邻机架间实际的轧制力比例小于最小允许的轧制力比例，即 & < \min，则需要将第（i+1)机架的压下率调小：
[0032]
[0033] 其中.f/+1为第（i+1)机架第j次迭代计算的压下率，第一次迭代计算时的ft〇+1取 压下分配确定的压下率ei+1;
[0034] c/+1为第（i+1)机架第j次迭代计算的加速因子；第一次迭代计算时C；%取初始 值1;存在：
[0035]
[0036] 兵屮m刀训遇悄?竿
，耿俚氾围m彡丄；
[0037]S28,对所有机架做压下率相对化计算，根据各机架最新的压下率，重新计算在当 前压下率对应的厚度分配下各机架的轧制力；迭代计算次数j累计1后，重新回到步骤S23 执行下一次的迭代计算；
[0038] S29,结束计算，输出各机架最新的压下率和出口厚度。
[0039] 本发明的有益效果：
[0040] 本发明的热连轧板带钢轧制规程动态设定方法，实现"压下分配+轧制力比例区 间控制"的综合，以压下分配确定的负荷分配作为基础，用轧制力比例区间控制来进行动态 调整，既能保留压下分配模式获得的压下率波动较小的优点，又能将各机架的轧制力比例 控制在一定区间内，达到提高热轧带钢轧制规程设定精度和轧制稳定性的目的。
[0041] 为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进 行详细说明。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明的热连轧板带钢轧制规程动态设定方法流程图；
[0043] 图2为图1流程中压下分配与轧制力比例区间控制的具体流程图；
【具体实施方式】
[0044] 下面结合实施例的附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0045] 参见图1，图1为本发明的热连轧板带钢轧制规程动态设定方法流程图，本发明的 热连轧板带钢轧制规程动态设定方法，包括以下步骤：
[0046] S1、根据压下分配系数表，按压下分配模式计算热连轧精轧机组的负荷分配结果， 即获得各机架的压下率和出口厚度，其包括以下步骤：
[0047] S11，取压下分配系数表，根据当前带钢的钢种X厚度X宽度确定的层别信息，从 压下分配系数表相应层别取出精轧各机架的压下分配系数，具体过程为：
[0048] 根据当前带钢的钢种大类、厚度等级和宽度等级信息，从压下分配系数表相应层 别取到精轧各机架（例：F1~F7)的压下分配系数& (i为机架号），所述压下分配系数表 是业内常用表，表中数据在生产前确定，一般为考虑设备能力和产品特性的经验数据，可收 集实际生产中的优秀案例；
[0049] S12,压下率相对化计算，得到精轧各机架的压下分配结果，即压下分配确定的压 下率和出口厚度hi,具体过程为：
[0050] 为了得到各种中间坯厚度和终轧厚度下的具体压下率数据，需要对上述压下分配 系数进行相对化计算，根据各机架的压下量之和必须等于精轧的总压下量，得到压下率 的相对仆屈子r,为，
[0051]
[0052] 其中，& =SLiA，h=SLi(A)2,i为机架号，n为精轧机架数；
[0053] a= 0. 959597,b= 0. 906501；
[0054] &为中间坯厚度，hn为终轧厚度（h^hn均为轧制规程设定计算前已知的值）；
[0055]计算各机架相对化后的压下率，即压下分配确定的压下率e,为：
[0056]￡t=￡t -rk 公式（2)
[0057] 根据压下分配确定的压下率￡i，计算压下分配确定的出口厚度hi:
[0058]
[0059] 其中，hi为第i机架的出口厚度；
[0060] S2、以压下分配确定的压下率为基础，逐个检查相邻机架间实际的轧制力比例是 否满足目标轧制力比例区间的要求，如不满足则调整相应机架的压下率，经过多次迭代计 算，直到所有相邻机架都满足目标轧制力比例区间的要求，其包括以下步骤：
[0061] S21，取轧制力比例表，根据当前带钢的钢种X厚度确定的层别信息，从轧制力比 例表相应层别取出精轧各相邻机架的最大、最小允许的轧制力比例；
[0062] 最大允许的轧制力比例记为'最小允许的轧制力比例记为，两者即构 成目标轧制力比例区间[^严'v];
[0063] 上述轧制力比例表中数据在生产前确定，主要考虑带钢轧制稳定性和板形指标等 因素，可以在经验数据基础上不断收集优秀轧制案例进行优化；
[0064]S22,计算在当前压下率对应的厚度分配下精轧各机架的轧制力；
[0065] S23,判断当前迭代计算次数j是否超过最大允许的迭代计算次数：如果超过则执 行步骤S29;如果没有超过最大允许的迭代计算次数，则继续往下执行；
[0066] 举例，允许的最大迭代计算次数为20次，即j的取值范围为0彡j彡19,第1次迭 代计算j取〇,当迭代计算次数j超过20次时迭代计算结束；
[0067] S24,精轧机架号i置为1 ;
[0068] S25,所有相邻机架检查完毕否：如果检查完毕则执行步骤S29 ;如果没有检查完 毕则继续往下执行；
[0069] 所有相邻机架检查完毕，S卩i多n，其中n为精轧机架数，代表所有相邻机架的轧制 力比例都满足目标轧制力比例区间的要求；
[0070] S26,判断第i机架与第i+1机架间实际的轧制力比例是否满足目标轧制力比