[发明专利]一种带钢热连轧的可轧范围优化方法

说明书

技术领域

本发明属于带钢热连轧离线模拟领域，特别是一种带钢热连轧的可轧范围优化方法。

背景技术

带钢热连轧产品可轧范围研究即确定所轧钢种的极限规格。极限规格是轧线生产能力的体现，其计算模型的准确性不仅对轧线设计和生产过程控制起着重要的作用，而且可以扩展现有轧线的产品规格范围，充分发挥轧机能力。

在冷轧带钢生产中，由于成品厚度较小，工作辊的变形对于带钢厚度的影响较大，即轧辊压力和轧辊表面间的交互作用成为薄带轧制的一个重要限制因素。而在热连轧过程中，轧件温度随厚度下降急剧降低。由于终轧厚度远大于冷轧，通常在1.0mm以上。因此计算时，可以忽略轧辊压扁对最小可轧厚度的限制。

目前在热轧生产中，大多通过考虑极限产品的许用轧制力和许用功率，根据轧机设备的许用条件进行约束，结合传统生产经验，估算出可轧产品范围。其结果往往不够严密，且对设计人员的经验依赖性较大，具有一定的局限性。

带钢热连轧的可轧范围是指在轧机设备和生产工艺许可的条件下，所轧产品在不同宽度下的最小厚度。现有带钢热连轧的可轧范围一旦确定后便始终不变，而可轧范围受到实际轧制钢种和轧制参数的限制而存在一定误差，使得轧机的轧制能力无法有效发挥，轧制能耗大、生产成本高。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种既可对带钢热连轧的可轧范围进行动态优化，又可降低轧制能耗和生产成本的带钢热连轧的可轧范围优化方法。

本发明的技术方案如下：一种带钢热连轧的可轧范围优化方法，包括以下步骤：

S1：初始参数设置：所述的初始参数包括轧线布置参数、轧制设备参数、产品的多个初始宽度节点值和一个厚度最大值，所述的轧线布置参数包括加热炉、除鳞箱、粗轧机、精轧机、层流冷却装置、卷取机的位置和距离；所述的轧制设备参数包括轧机许用轧制力、许用功率和轧辊直径；

S2：选择轧件的宽度节点值和初始厚度值；

S3：根据轧件的宽度节点值和初始厚度值生成轧件初始轧制规程，所述的初始轧制规程包括压下制度、速度制度和冷却制度，并在此基础上进行轧制过程离线模拟；

S4：判断是否满足轧制约束条件，所述的轧制约束条件如下：

S41：轧制力约束

pmaxi≤k1[pi]]]>

式中：为第i道次头尾的最大轧制力；[Pⁱ]为第i道次许用轧制力；k₁为安全系数，本发明取0.9；

(1)轧制力矩约束

Mmaxi≤k2[Mi]]]>

式中：为第i道的最大轧制力矩；[Mⁱ]为第i道次许用轧制力矩；k₂为安全系数，本发明取0.9；

(2)轧制功率约束

Nmaxi≤k3[Ni]]]>

式中：为第i道次头尾的最大功率；[Nⁱ]为第i道次许用功率；k₃为过载系数，粗轧取2.0，精轧取1.5；

功率过载只能是瞬时过载，因此还把电机发热作为功率的约束条件，为保证电机正常工作，均方根功率应小于许用功率；即