[发明专利]一种板坯轧制过程轧机扭矩的预测方法

说明书

技术领域

本发明属于中厚板轧制技术领域，特别涉及一种板坯轧制过程轧机扭矩的预测方法。尤其是宽规格要求大压下量的钢坯轧制过程中，在轧制前进行扭矩的预测，同时也能确定某规格钢坯的极限压下量。

背景技术

现阶段的钢板轧制过程中，为了保证高品质钢板的性能，广泛采用控轧技术，很多钢种的生产过程中要求低温阶段采用大的压下量进行轧制，实现这一要求，设备是主要的限制条件，尤其是轧制过程中工作辊的传动装置所承受的扭矩是限制环节，轧制工作辊传动轴的扭矩是有额定要求，为了得到一定规格板坯的极限压下量，需要知道对应该压下量的扭矩，以便在实际的轧制过程当中不会超出上限，造成设备的损坏。目前大部分轧机扭矩值也是根据轧制的自动化控制系统来计算，而这一计算过程是以黑匣子形式存在，不知道其具体的形式，即使可以利用轧制系统的离线模型预测，也存在规程等其他因素的影响，也无法对某一规格的钢坯在任意的压下量条件下的扭矩进行计算，也无法对极限压下量进行计算，现阶段测量最大压下量所对应的扭矩只能根据实测的方法，即使用传感器，在传动轴上贴应变片，然后构造出电桥，进行实际扭矩的测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板坯轧制过程轧机扭矩的预测方法，解决了计算中厚板轧机在轧制之前确定某坯形的压下量极限的问题。

一种板坯轧制过程轧机扭矩的预测方法，采用设备自带的轧制力基本公式，根据实际轧制过程数据，回归出轧制力、扭矩公式，编制成易操作的计算程序，可离线进行不同轧制条件下的压下量预测。具体步骤如下：

1)查找工艺数据，包括道次压下量、测量轧制力、计算轧制力、扭矩测量值和扭矩计算值；

2)根据扭矩基本公式用计算程序表达出该公式；x为力臂系数，在该方法中设置成可调节量(即变量)，变化范围为(0,1)，用于调节扭矩测量值和扭矩计算值的误差，当各个道次的平均误差小于5％时，认为此时的x值为准确值，M为扭矩计算值，F为轧制力，R为辊径，Δh为压下量；

3)进行所需要规格、压下量和温度情况下的扭矩计算；计算范围：坯厚＜400mm，压下量在0-50mm，温度800-1200℃，将步骤1)中查找到的工艺参数代入计算程序进行计算，得到对应的扭矩曲线。

本发明的优点在于：1)可进行任何轧制条件、任何压下量下扭矩值的预算；2)可以进行不同规格情况下极限压下量的计算，为改进轧制工艺做理论参考；3)不影响正常生产节奏的情况下进行预算；4)预测值比较精确，根据比较，误差可控制在10％以内。

附图说明

图1为本发明扭矩预测方法的流程示意。

图2为本发明不同规格钢板扭矩预测结果示意。

图3为本发明不同规格钢板扭矩预测结果。

具体实施方式

1)根据轧机三级数据查找某一钢种的轧制过程数据，比如Q345B，采集到轧制过程的工艺参数，如：计算厚度300mm、道次压下量25mm、轧制宽度3800mm、测量轧制力42KNM。

2)将各参数代入编制好的计算程序，用系数x进行调整，直至计算扭矩与系统中给出的扭矩达到一定的精度。比如，Q345B的系数在0.6时两者最为接近，两者的数值在2900KNm左右。

3)利用该系数值进行压下量的计算，设置轧制参数，比如某钢厂的轧机扭矩上限为3200KNm，根据计算结果显示，该规格的Q345B在压下量为50mm的时候达到压下量的上限。

图3为在1050℃条件下，计算出的不同宽度，不同压下量的扭矩。根据图3的结果就可以判断，不同宽度规格的Q345B钢种，在1050℃时，在厚度为100mm的坯子轧制时压下量与扭矩的对应关系。如：宽度2050mm的坯子压下量为30mm时，扭矩为2000KNm压下量为50mm时接近轧机的极限扭矩；宽度3000mm的坯子压下量为30mm时，扭矩为2200KNm左右，压下量为40mm时接近轧机的极限扭矩。