[发明专利]一种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法

权利要求书

1.一种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法，用于五机架冷连轧机组的轧制控制系统，其特征在于所述的轧制效率提升方法包括以下步骤：

S01：收集五机架冷连轧机组的设备参数与工艺参数，包括：机架1-5的工作辊辊径D_iw，机架1-5轧机许用最大轧制压力设定值P_imax，机架1-5轧机许用最大轧制功率设定值F_imax，开卷机开卷张力T₀，机架1-4轧机出口许用张力最大值T_imax，机架1-4轧机出口许用张力最小值T_imin，卷曲机卷曲张力T₅，机组许可安全系数η；机组轧制特定规格带材时机架i的变形在所有机架总的变形中所占比例的最小值λ_imin，机组轧制特定规格带材时机架i的变形在所有机架总的变形中所占比例的最大值λ_imax，机组轧制过程中许可最小轧制速度V₀，其中，i为对应的机架号，机组许可安全系数η＝0.85-0.95；

S02：给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数，包括带材的初始强度σ_s0，加工硬化系数k_s，带材的宽度B，来料的初始厚度h₀，拟拓展规格产品的目标厚度h₅；

S03：收集主要工艺润滑制度参数，包括1-5#机架乳化液的流量flow_i，乳化液的初始温度T_wd，乳化液的浓度C；

S04：定义轧制效率提升计算中所涉及的过程参数，包括：机架i的压下量分配值λ_i，变形搜索步长Δλ，机架1-4出口张力T_i，张力搜索步长ΔT，冷连轧机组机架i的压下率ε_i，最大轧制速度搜索值V_max0，最大速度搜索参数s，机架1-5的压下率ε_i，机架1-4的出口厚度h_i，机架1-4的出口轧制速度v_i，以及机架1-5的轧制压力P_i和轧制功率F_i；

S05：给定机架1压下量的初始分配值λ₁＝λ_1min，出口张力初始值T₁＝T_1min，机架2压下量的初始分配值λ₂＝λ_2min，出口张力初始值T₂＝T_2min，机架3压下量的初始分配值λ₃＝λ_3min，出口张力初始值T₃＝T_3min，机架4压下量的初始分配值λ₄＝λ_4min，出口张力初始值T₄＝T_4min；

S06：计算出机架5压下量的初始分配值λ₅＝1-λ₁-λ₂-λ₃-λ₄；

S07：令最大速度搜索参数s＝0；

S08：计算最大轧制速度搜索值V_max0＝V₀+0.5s；

S10：根据机组的设备参数与工艺参数计算轧制压力P_i和轧制功率F_i；

S14：利用机组许可安全系数η进行综合判断，保证轧制生产的安全余量，判断不等式是否成立，如果不等式成立，则转入步骤S21；如果不等式不成立，转入步骤S22；

S21：令s＝s+1，转入步骤S08；

S22：判断不等式V_max0-0.5＞V₀是否成立，如果不等式成立，则令V₀＝V_max0-0.5，转入步骤S05；直到不等式不成立，转入步骤S23；

S23：判断不等式是否成立，如果不等式成立，则λ_i增加一个变形搜索步长Δλ、T_i增加一个张力搜索步长ΔT，重新分配各机架的压下量分配值和出口张力值，转入步骤S06；直到不等式不成立，转入步骤S24；

S24：将搜索得到的最大轧制速度搜索值V_max0＝V_max0-0.5作为控制参数，传送给五机架冷连轧机组的轧制控制系统。

2.根据权利要求1所述的适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法，其特征在于所述的步骤S10包括以下步骤：

S11：根据初始厚度h₀、目标厚度h₅和机架1-5的压下量分配值λ_i，计算各个机架的压下率和出口厚度，其中压下率的计算模型为：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ϵ}}_1=\frac{(h_0-h_5)}{h_0}{\mathrm{\λ}}_1\\ {\mathrm{\ϵ}}_2=\frac{(h_0-h_5)}{h_0-(h_0-h_5){\mathrm{\λ}}_1}{\mathrm{\λ}}_2\\ {\mathrm{\ϵ}}_3=\frac{(h_0-h_5)}{h_0-(h_0-h_5)({\mathrm{\λ}}_1+{\mathrm{\λ}}_2)}{\mathrm{\λ}}_3\\ {\mathrm{\ϵ}}_4=\frac{(h_0-h_5)}{h_0-(h_0-h_5)({\mathrm{\λ}}_1+{\mathrm{\λ}}_2+{\mathrm{\λ}}_3)}{\mathrm{\λ}}_4\\ {\mathrm{\ϵ}}_5=\frac{(h_0-h_5)}{h_0-(h_0-h_5)({\mathrm{\λ}}_1+{\mathrm{\λ}}_2+{\mathrm{\λ}}_3+{\mathrm{\λ}}_4)}{\mathrm{\λ}}_5\end{array}\right.,$

各机架出口厚度计算模型为：h_i＝h_i-1(1-ε_i)；

以上各式中，i为对应的机架号；

S12：根据秒流量相等的原则，计算机架1-4的出口轧制速度其中，v₅为机架5的出口轧制速度，也就是步骤S08中的最大轧制速度搜索值；

S13：以入口张力T_i-1、出口张力T_i、压下率ε_i、初始强度σ_s0、加工硬化系数k_s、轧制速度v_i、带材的宽度B、入口厚度为h_i-1和出口厚度h_i为初始条件，计算各个机架在当前工艺润滑制度，轧制规程状态下的轧制压力P_i和轧制功率F_i。