[发明专利]一种单机架四辊轧机轧制节奏的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中厚板轧制生产线生产过程优化控制的方法，特别涉及一种单机架四辊轧机轧制节奏的优化方法，属于钢板轧制过程控制技术领域。

背景技术

中厚板生产过程包括轧前将钢坯加热到适宜的温度，在轧制时控制变形量和变形温度以及轧后按工艺要求进行冷却轧件，使轧件最终达到成品的尺寸及性能指标的要求。

中厚板轧制过程通常包括三个轧制阶段：变形和奥氏体再结晶同时进行阶段、低温奥氏体变形阶段、奥氏体和铁素体两相区变形阶段。通常中厚板轧制工艺设计为：第一轧制阶段(变形和奥氏体再结晶同时进行阶段)、钢板待温阶段(等待钢板温度降到低温奥氏体变形开始温度)、第二轧制阶段(低温奥氏体变形轧制阶段)。为保证轧件冷却至不同轧制阶段所需要的温度，轧制过程需要中断一次或两次，这必将导致轧制效率的降低。

因此，提高轧机的利用率是钢板轧制过程控制技术领域的一项重要课题。姚小兰等在文献《控制轧制节奏的优化》(北京理工大学学报2004年4月)中，对单机架四辊轧机多块钢板一组一组轧制及交替轧制的工艺方法进行了详细的说明，并对不同情况轧机的利用率进行了分析。

首先，文献中给出了两种轧制方式的定义：

1.一组一组轧制

即在中厚板生产线进行轧制节奏的控制过程中，当一组(两块以上)钢板连续进入轧制区进行轧制，在轧制结束后，进入轧制区的这几块钢板先后连续离开轧制区；然后下一组的钢板连续进入轧制区进行轧制，轧制结束后再连续离开轧制区。

2.交替轧制

即在中厚板生产线进行轧制节奏控制过程中，当一组(两块以上)钢板同时在轧制区轧制时，每当有一块钢板结束轧制过程，离开轧制区时，就有一块新的钢板可以进入轧制区进行轧制。即每出去一块钢板，就会进入一块待轧制的钢板，轧制节奏交替进行。

然后，文献对以下四种情况给出了优化工序以提高轧机的利用率。

情况1：当待温时间为T_h＝t_h、第一轧制阶段时间为T₁＝t₁、第二轧制阶段时间为T₂＝t₂，并且满足T₁+T₂≥T_h≥T₁≥T₂时，采用两块钢一组一组的轧制方式轧制。其工序为：①第一块钢进行第一阶段的轧制，轧后送机后待温；②第二块钢进行第一阶段的轧制，轧后送机前待温；③第一块钢从机后进入轧机进行第二阶段的轧制，轧后离开轧制区，完成轧制；④第二块钢从机前进入轧机进行第二阶段的轧制，轧后离开轧制区，完成轧制。

情况2：当待温时间为T_h＝t_h、第一轧制阶段时间为T₁＝t₁、第二轧制阶段时间为T₂＝t₂，并且满足T_h≥T₁+T₂且T₁≥T₂时，采用两块钢交替的轧制方式轧制。其工序为：①第n块钢完成第一轧制阶段的后，先在机前进行待温；②第n-1块钢完成待温后从机后进入轧机进行第二阶段的轧制，轧后离开轧制区；③第n块钢从机前移到机后继续待温；④第n+1块钢进入轧机进行第一阶段的轧制后，先在机前进行待温；⑤第n块钢完成待温后从机后进入轧机进行第二阶段的轧制，轧后离开轧制区。循环上述过程，每轧完一块钢，离开轧制区，新的一块板坯将进入轧制区进行轧制，交替进行，轧制区总是保持两块钢在线。