[发明专利]一种用于提高带钢质量的轧辊磨损优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金生产技术中的一种控制方法，具体来说为一种轧辊磨损优化控制方法，特别是一种用于提高带钢质量的轧辊磨损优化控制方法。

背景技术

为了改善带钢板形质量，提高生产率和成材率，传统热连轧机组一般都在过程机系统中配备板形控制系统。由于轧辊的磨损无法在线测量，板形控制系统通过轧辊磨损模型计算获得。模型计算的轧辊磨损值与实际值的偏差大小，直接影响到轧制的稳定性和带钢板形质量。

另外，作为直接影响带钢厚度控制精度的辊缝模型，通常也要考虑轧辊磨损的影响项，一般直接取板形控制系统中磨损模型的计算值，因而轧辊磨损模型的计算精度也影响了轧机的辊缝控制精度。

轧辊磨损是一个缓慢的累积过程，影响轧辊磨损的因素很多而且复杂，工况不同，磨损也不同。以往现场对轧辊磨损的机理模型研究较少，对轧制过程中轧辊磨损的测量技术研究较多，得到较多的磨损规律曲线，但是至今没有形成比较准确的轧辊磨损计算模型。

当采用外方提供的轧辊磨损模型，由于对轧辊材质类型考虑不周全，尤其当机架配置高速钢辊时，板形控制系统轧辊磨损计算值与实际值相差较大，导致板形控制系统计算的PC角、弯辊力等预计算不准确，带钢板形难以控制，带钢头尾浪形明显。另外，由于轧辊磨损计算误差的累积效应，当轧辊的辊位数越来越大，板形控制系统对板带的控制误差超过一定程度时，板形控制系统无法对板带进行有效控制。

而且轧辊磨损与生产节奏、冷却水和轧辊润滑、轧制规程、轧辊材质等密切相关，外方提供的板形控制系统中轧辊的磨损模型参数为恒定值，是按生产线投产初期的生产情况整定的，经过几年的生产，轧制规程与轧制节奏已与投产初期发生很大的变化，这些变化没有在外方提供的模型中得到反映，因而也影响了带钢板形控制系统及辊缝模型的控制精度。

在公开号CN 101158984A，名称为一种改善CSP产品质量的轧辊磨损数学模型优化方法专利中，其关键技术在于对于单、双流生产的薄板坯连铸连轧流程，轧辊磨损模型采用两套数据，并能够根据单、双流的生产自动判别选用，从而使轧辊磨损计算值与实际值较相符，改善带钢的板形质量，提高生产效率和成材率，促进高比例薄规格热轧板生产。而目前对于热连轧机轧辊磨损优化控制技术均不涉及。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于提高带钢质量的轧辊磨损优化控制方法，该优化控制方法通过区分不同材质的轧辊来优化轧辊磨损模型参数，从而提高带钢板形质量和辊缝控制精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于提高带钢质量的轧辊磨损优化控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：轧辊分类，按轧辊材质对轧辊进行分类；

不同热轧生产线的轧辊配置情况有所不同。从目前已知的轧辊中，可把轧辊的材质大致分为：高Gr铸铁轧辊、高Gr铸钢轧辊、高速钢轧辊、冷硬铸铁轧辊(灰芯)、冷硬铸铁轧辊(球芯)、改进型冷硬铸铁、CPC(连浇覆层法)高速钢轧辊七类轧辊材质。

步骤二：轧辊数据采集，针对每种轧辊材质，采集两个以上轧制周期前后机架工作辊辊型和表面温度；较好的是采集4至10个周期的轧制数据。

为进行精确的参数调整，需要确保测量数据的准确。在数据测量过程中遵循以下流程：

●测量项目

①轧制前工作辊辊形(全部机架的上/下工作辊)；

②轧制前工作辊表面温度(全部机架的上/下工作辊)；

③轧制冷却后工作辊辊形(全部机架的上/下工作辊)；

④轧制冷却后工作辊表面温度(全部机架的上/下工作辊)；

⑤测量对象辊系的每卷带钢轧制数据；

⑥测量对象辊系的轧辊信息。

●测量方法

①用辊型仪(轧辊辊形测量装置)进行测量；

②由工作侧向传动侧方向进行测量；

③测量开始和结束位置一般定义在距工作辊端部20mm；

④辊型仪测量的间距设定为5mm；

⑤工作辊表面温度：在距工作辊工作侧端150mm、中央及传动侧端150mm的三点，用接触式温度计进行测量。

步骤三：数据优化处理，利用步骤二采集的数据，模拟计算相应轧制周期工作辊的总磨损量，并与相应工作辊的实际磨损量对比，采用线性回归法优化磨损换算系数；

计算轧制一卷带钢在工作辊产生的磨损量