[发明专利]单机架双卷取铝热轧机厚度自动分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝热轧生产中的厚度自动分配方法，尤其涉及一种应用在单机架双卷取铝热轧机的厚度自动分配方法。

背景技术

单机架双卷取铝热轧机是2000年后在国内应用较多的一种轧机，相对连轧其投资小，铝冷轧供料产品性能较高。目前在单机架双卷取铝热轧机生产中，人工经验分配为主，在给定各道次厚度量后，进行实际轧制，若轧制过程中厚度分配量不合理需再进行调整，但当来料合金的厚度改变则需要工艺人员重新提出新分配，存在着不适合在线计算、不利于实现轧制过程自动化的缺点。

在钢铁热连轧厚度分配中提出了基于能耗曲线的分配方法，它是经过一段轧制后提取各钢种的能耗曲线，并给定各轧制道次的能耗分配比，根据能耗分配比及能耗曲线求解出各道次的厚度，实际上需要人工给定厚度的分配形式，适合具有相同能耗曲线操作条件，不适合不同轧制条件的厚度分配，不能实现在线进行自动分配，另外这种方法在热连轧中应用较多，适于轧制道次较少的钢铁行业中。

另外，有学者提出了基于相关算法的厚度分配优化方法，如等负荷分配、多种目标函数结合等方法，这些方法从均衡负荷、减小能耗的角度出发，运用优化算法计算，在理论上来说提出的厚度分配较优，但由于大多未投入实际应用，与现场情况差别大，并且由于加入了优化算法，在线寻优时间较长，不利于在线计算应用。

因此，设计一种针对单机架双卷取铝热轧机的厚度自动分配方法，将是一项具有重大实际意义的研究课题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种单机架双卷取铝热轧机厚度自动分配方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

单机架双卷取铝热轧机厚度自动分配方法，特点是：将轧制过程分为前段的无卷取和后段的有卷取两部分，在无卷取部分基于经验压下分配曲线进行分配，并应用权重系数调整修正压下分配，在有卷取部分采用等压下率或轧制压力分配比的方法进行分配，从而，使轧制过程中根据不同来料厚度自动分配厚度，包括以下具体步骤——

(1)前段的无卷取道次的厚度分配根据压下规律曲线进行，压下规律曲线用四次曲线表示为：

y(x)＝a₄x⁴+a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀x∈[1，n]    y∈[0，0.5]

式中，x为道次数，y为压下率，n为轧制道次数；求解出无卷取道次的每道次的压下率；

1a)给定坯料厚度、成品厚度、卷取厚度、道次压下率和轧制道次数，求解出无卷取道次的每道次的压下量：

h_i＝H_i·(1-ε_i)

式中，h_i为出口厚度，H_i为入口厚度，i为道次数，ε_i为道次压下率；进而获得无卷取道次的厚度分配；

并用权重系数对压下量进行调整：

1b)根据按压下规律曲线求解得到的厚度分配量，在满足初始压下条件的情况下所求得的卷取厚度与目标卷取厚度如有差别，需进行厚度分配的再调整，将自动分配的卷取厚度与目标卷取厚度进行比较，将两者的差值按权重系数重新进行分配：

Δh_i＝γ_i·(h′-h₀)

式中，Δh_i为每道次压下厚度调整量，γ_i为压下厚度调整权重系数，h’为自动分配求得的卷取厚度，h₀为目标卷取厚度；即在轧制前几道次将自动分配的卷取厚度与目标卷取厚度的差值进行消化；

(2)后段的有卷取道次的厚度分配，有两种方式进行分配，即轧制压力分配比方式或等压下率分配比方式；

2a)对于轧制压力分配比方式，先按等压下量进行分配，对各道次轧制压力进行对比调整，使各道次轧制压力达到分配目标，进而求得各道次压下率；

轧制压力分配比公式为：

P₁∶P₂∶…P_n-1∶P_n＝α₁∶α₂∶…α_n-1∶α_n

式中，P为轧制压力，n为卷取道次数，α为分配比，α根据保持板形良好的原则确定，一般末道次保持较小的轧制压力，前几道次轧制压力可均衡相等；