一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法_2

文档序号:9646092阅读:来源:国知局
的改善极 限,必然会导致成品带钢出口板形超差,出现板形不良,而出口厚度分布不均又会造成相关 的卷曲缺陷,另外考虑到光整机的设备极限,乳制压力必须在许可范围内,此外,为保证锌 层稳定性和锌花均匀性,沿带钢宽度方向的各段乳制压力的差值也需要在许可范围,故判
若满足约束条件,则转入下一步,若不满足 约束条件,则改变步骤(7)所设定的初始值,转入步骤(8)重新计算;
[0023] (12)对于热镀锌生产线光整机而言,乳制工艺参数的设定需要同时考虑出口板 形,出口厚度分布以及锌层稳定性和分布均匀性以及板面粗糙粗,故计算影响热镀锌生产 线光整机乳制工艺参数设定的目标函数:
[0025]式中γγ2,γ3,γ4为加权系数,且γi+ydyfre1 ;
[0026] (13)判断Powell条件是否成立?如果条件不成立,则改变步骤(7)所设定的初始 值,转入步骤(8)重新计算;如果条件成立,则记录此时的乳制工艺参数所设定的初始值, 转入下一步;
[0027] (14)输出步骤(13)所得到的乳制工艺参数所设定的初始值,结束计算。
[0028] 本发明与现有技术相比,具有以下优点:
[0029] (1)本发明在大量现场试验和理论研究基础上,充分结合热镀锌光整机乳制过程 的设备与工艺特点,综合考虑成品带钢表面粗糙度、成品带钢的板形及锌层的均匀性与稳 定性同时兼顾出口厚度分布,对光整机的乳制工艺参数进行优化设定,降低了色差缺陷及 卷曲缺陷的发生概率,改善了锌层的均匀性和稳定性并为后续拉矫机的生产提供了便利;
[0030] (2)本发明采用离散的方法分别求解出工作辊轴线方向的粗糙度分布,可适应在 多种不同乳制规范情况下对在线辊面粗糙度进行精确求解,为提高成品带钢的表面质量特 别是对表面色差缺陷的防治奠定了基础。
【附图说明】
[0031] 图1是本发明的计算流程图;
[0032]图2是本发明的一个较佳的实施例中带钢厚度分布曲线图;
[0033]图3是本发明的一个较佳的实施例中来料板形分布曲线图;
[0034]图4是本发明的一个较佳的实施例中带钢采用传统方法与采用本发明的单位乳 制压力分布曲线图;
[0035]图5是本发明的一个较佳的实施例中带钢采用传统方法与采用本发明的出口板 形分布曲线图。
【具体实施方式】
[0036] 现在以本发明在某型号为1300的连续热镀锌机组的实际应用为例,对本发明的 具体应用过程进行说明。
[0037] 参见图1,图1为本发明的计算流程图,本发明包括有以下步骤:
[0038] (1)收集热镀锌板生产过程中所涉及到的光整机的设备参数、待光整的热镀锌板 的规格特征与工艺参数、换辑后乳辑的设备参数;
[0039] 光整机的设备参数包括:光整机许可最大乳制压力设定值?_= 400t、入口张力 许可最小值!;_=lOMPa、入口张力许可最大值、_= 120MPa、出口张力许可最小值Τ1ηιη =lOMPa、出口张力许可最大值Tlmx= 120MPa、工作辊辊身长度1^= 1300mm、工作辊直径Dw =400mm、工作辑辑型分布ADwi= {0}、支承辑辑身长度长度Lb= 1250mm、支承辑直径Db = 1000mm、支撑辑辑型分布ADbi= {0}、支承辑传动侧与工作侧压下螺丝中心距lb= 2470mm、 工作辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距lw= 2270mm、工作辊最大正弯辊力 最大负弯辊力=胃;
[0040] 待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数包括:镀锌基板退火后的变形抗力 〇s(]= 410MPa、加工硬化系数ks= 1. 15、带钢的宽度B= 961mm、镀锌板的来料厚度hQ = 0. 28mm、镀锌板的来料厚度分布(如图2所示,图2中横轴表示带钢沿宽度方向分布的长 度,单位mm;纵轴表示带钢厚度,单位mm)、光整机出口速度v=160m/min、来料板形取样长 度L= 500mm;来料板形的长度横向分布值Q(如图3所不,图3中横轴表不来料板形横向分 布的长度,单位mm;纵轴表示来料板形的长度,单位mm)、许可最小伸长率εmin= 0. 5%、许 可最大伸长率£_=2%、原始板面粗糙度^&^=夂6、许可最大乳制压力不均匀度系数1^ =0. 18、许可最大张力不均匀度系数< =()·12、许可最大粗糙度不均匀度系数kRa= 0. 15、 许可最大厚度不均匀度系数~ =θ·()8. *
[0041] 换辊后乳辊的设备参数包括:工作辊换辊时原始表面粗糙度&^ = ?、换辊后 当前卷乳制前X卷不同规格带钢的宽度Bx,[X= (1,2,…,X)]、各卷带钢的长度lx,[X= (1,2, ...,X)];
[0042] (2)定义优化过程中所涉及的过程变量,包括:工作辊沿辊身分段数N(N为奇数)、 工作辊各段宽度AX、带钢沿宽度方向分段数M、过程参数m,n、第X卷带钢乳制时对第j段 工作辊的乳制公里数Γx、工作辊各段总的乳制公里数lgp工作辊各段表面粗糙度A~: > 摩擦系数μi、成品带钢的表面粗糙度'、伸长率设定值ε、入口张力设定值T。、出口张力 设定值?\、工作辊弯辊力设定值Sw、出口厚度分布hH、出口张力分布σΗ、乳制压力分布q1;
[0043] (3)对乳辊和待乳带钢进行单元划分,包括将工作辊沿辊身长度方向划分为N=
31等分,并计算出给出工作辊辊各段宽度 待乳制带钢沿宽度方 .、
[0044] (4)计算工作辊辊面沿轴向方向的粗糙度分布,包括以下步骤:
[0045] a.求解出当前卷乳制前,工作辊各段的乳制公里数
[0046]b.求解出当前卷乳制时工作辊各段的辊面粗糙度, ω取值为0. 00273;
[0047] (5)对辊面粗糙度与摩擦系数的模型曲线进行拟合,可表示为μ=0. 0563Ra4+0. 185Ra3+0. 29Ra2+0. 269Ra+0. 001;
[0048] (6)根据工作辊辊面摩擦系数与粗糙度间的模型和当前卷带钢乳制时工作辊各段 的车昆面粗糙度,计算当前卷带钢乳制时沿带钢宽度方向各段的摩擦系数μi;
[0049] (7)给出光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机伸长率的初始设定值TQ = lOMPa, Ti= lOMPa, Sw= 0t, ε =0.7%;
[0050](8)求解出当前工况下各段带钢的成品表面粗糙度其中,ah, =-0· 113,ah,= -2· 12X104, 0h= 1· 39X10 3,ak= 2· 12X10 10, 0k= -3· 76X10 10,aE =-132. 7,βE = 18. 75,η!= 〇· 612,η2= 1· 175 ;
[0051]
是否成立?若满足约束条件,则转入 下一步,若不满足约束条件,则改变步骤(7)所设定的光整机前后张力、工作辊的弯辊力以 及光整机伸长率的初始设定值,转入步骤(8)重新计算;
[0052] (10)计算出当前工况下带钢的出口厚度分布hH、出口张力分布σΗ和乳制压力分 布Qi;
一步,若不满足约束条件,则改变步骤(7)所设定的光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及 光整机伸长率的初始设定值,转入步骤(8)重新计算;
[0054] (12)求解目标函数Fx,其中γ!= 0· 18,γ2=〇· 2,γ3= 0· 3,γ4= 0· 32;
[0055] (13)判断Powell条件是否成立(目标函数是否最小)?如果条件不成立,则改变 步骤(7)所设定的光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机伸长率的初始设定值,转 入步骤(8)重新计算;如果条件成立,则记录此时的乳制工艺参数的
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