[发明专利]冷轧硅钢边降控制调控功效系数的确定方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧工艺控制领域，特别涉及一种冷轧硅钢单锥度工作辊窜辊轧机的边降控制调控功效系数的确定方法。

背景技术

冷轧硅钢作为国家优先发展的高效节能、用量大的优秀软磁功能材料，是我国钢铁工业品种结构调整的重中之重，广泛应用于电力、机电、邮电和军工等领域。横向厚差是硅钢产品的重要质量指标，决定了硅钢的叠片系数，因此为了提高电机和变压器效率，对硅钢的横向厚差的要求极高，普通要求≤10μm，高级要求≤5μm。为了能够反映带钢横向厚差的情况，目前通常采用边缘降量的方法，就是带钢边部特定点与基准点厚度的差值量。冷轧过程中带钢边部减薄现象是由轧机工作辊的弹性压扁及带钢边部区域金属的横向流动引起的。为了减少带钢的边部减薄缺陷，通常采用具有单锥度工作辊窜辊的轧机T-WRS(TaperWorkRollShiftingMill)，其工作辊分为常规段(一般为平辊)和锥形段，如图1所示。

硅钢边降控制的目的是使带钢实测边降值与目标边降值一致。为此，需要根据工作辊锥形段对带钢边部各个特征点的影响效果，综合考虑确定锥形段插入调节量。为了达到这一目的，在窜辊调节量计算中需要采取有效的调控功效系数，通过检测到的特定点实际边部减薄量与相应的调控功效系数乘积，获得有效的窜辊插入调节量来消除边部减薄缺陷。边降控制模型中引入调控功效系数这一概念，导致了模型控制逻辑的革新，将有助于提高边降控制系统的效能，进一步改善带钢横向厚度质量。

国内外有关边降控制调控功效系数工艺方法的专利和文献几乎没有，调控功效系数经常作为带钢板形控制的重要因素提出，且有过相关文献介绍，但作为边降控制中调控功效系数的工艺方法，尚未见相关文献介绍，可以说是一直作为最核心技术而未公开。

发明内容

本发明旨在提供一种适合于冷轧硅钢单锥度工作辊窜辊轧机的边降控制调控功效系数的确定方法，通过综合考虑带钢边部多个特征点的边部减薄程度，给出轧机S1(第1机架)精确计算窜辊插入量的有效调控功效系数，从而提高硅钢生产过程中边缘降量的控制精度。

为达此目的，本发明采取了如下解决方案：

一种冷轧硅钢边降控制调控功效系数的确定方法，其特征在于，冷轧硅钢单锥度工作辊窜辊轧机的边降控制调控功效系数的定义如下式所示：

KSWi,aj=δEDi,ajδSWi]]>

式中：i为机架号；j为特征点位置；δS_Wi为工作辊窜辊量变化；δED_i,aj为第i机架的aj特征点在窜辊量变化δS_Wi时的边降变化量。

单锥度工作辊窜辊边降调控功效系数的计算是基于辊系-轧件一体弹塑性有限元模型的仿真得来。调控功效系数的具体确定方法为：

1、弹塑性材料设定

弹性模量主要随温度变化而变化，一般正比于金属的沸点，随温度的升高而降低；带钢轧制属于大应变塑性问题，弹性变形占总变形量10^-2，可以简化为理想塑性问题处理；在板带冷连轧的过程中，金属均受三向压缩，不存在反向屈服的可能，因而，采用各向同性硬化准则；在冷连轧生产中，轧制速度由很低增加到很高，轧制平均单位压力不变或降低，因此不考虑变形速度对变形抗力的影响；根据冷连轧的特点，无取向硅钢的静态变形抗力主要与相应的累计变形程度有关，需要通过将带钢轧制不同厚度进行拉伸试验进行回归，取前几机架累计变形量的真实应变所对应的真实应力为下一道次的屈服强度；有限元模型中的材料参数为：轧辊弹性模量为2.1×10⁵MPa，带钢弹性模量为2.05×10⁵MPa，轧机5个机架的带钢变形抗力分别为280MPa,660MPa,764MPa,810MPa,832MPa。

2、接触边界设置