[发明专利]冷连轧过程中以效益控制为目标的轧制速度优化方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金冷轧领域，特别涉及到一种冷连轧过程中的轧制速度优化方法。

背景技术

近年来，由于家用电器、汽车、电子、航天等行业的巨大需求，使得国内外冷轧板带生产工业获得了迅猛发展。以往，在冷轧板带生产过程中，现场关注的焦点主要集中在板形、板厚、表面缺陷等质量指标的控制。但随着钢铁行业竞争的日益激烈，钢铁行业整体利润率的下滑，冷轧板带生产过程中的成本控制问题已经被摆在了与质量控制同等重要的地位。因为对于钢铁企业而言，在市场经济的条件下无论产品质量多高，如果其生产成本接近甚至超过了产品价格，吨钢效益接近于零或者为负，这种产品也是没有生命力的，不可能长期生产下去。轧制速度除了影响吨钢电耗之外，还影响产能，对于冷连轧生产线来说，在生产正常的情况下，每年可用于生产的时间与人力资源的消耗、设备的折旧等都是固定的，速度越高，产能越高，由产能带来的效益也就越多。目前，轧制速度控制及计算主要的依据和限定条件是各机架和总轧制功率、轧制力、打滑等因素，而针对包括上述因素在内的综合控制鲜有文献，这样会导致在满足上述因素的条件下，轧制速度的控制范围不够精确，造成产能达不到最大化；因此，在轧制速度的优化过程中在考虑上述因素的同时，还必须综合考虑吨钢电耗与产能效益，不能为了减少吨钢电耗而人为的降低产能，导致出现因吨钢电耗降低而增加的效益低于因产能降低而减少的效益。

发明内容

针对冷连轧机组现场出现的为了减少吨钢电耗而人为的降低产能，导致出现因吨钢电耗降低而增加的效益低于因产能降低而减少的效益的问题，本发明提供一种冷连轧过程中以效益控制为目标的轧制速度优化方法。本发明主要是通过合理的数学建模，模拟冷连轧生产线上的产能与成本，从效益控制的角度出发，设定了轧制速度控制合理的目标值。

本发明包括以下由计算机执行的步骤：

a)收集现场参数，包括：第i机架出入口厚度h_i,h_i-1，第i机架电机效率η_i，第i机架轧辊半径R_i，带材宽度B，带材密度ρ，杨氏模量E，泊松比v，第i机架平均变形抗力K_mi，第i机架乳化液流量Q_i，第i机架带钢前后张力T_i,T_i-1，第i机架换辊后的轧制吨位Z_i，第i机架工作辊换辊后轧制公里数L_i，第i机架最大轧制压力P_imax，第i机架最大打滑因子ψ_imax，第i机架最大滑伤指数第i机架最大轧制功率W_imax，末机架最低和高速度V_nmin,V_nmax，其中参数i为冷连轧机组机架编号，n为冷连轧机组总的机架数；

b)收集机组摩擦特性参数，包括：速度指数衰减系数B_V，轧制公里数指数衰减系数B_L，轧制吨位指数衰减系数B_Z，乳化液流量指数衰减系数B_Q，第i机架速度线性回归系数C_Vi，第i机架轧制公里数线性回归系数C_Li，第i机架轧制吨位线性回归系数C_Zi，第i机架乳化液流量线性回归系数C_Qi，第i机架压下率线性回归系数C_ri，第i机架前后张力线性回归系数C_Ti,C_Ti-1，第i机架变形抗力线性回归系数C_ki，第i机架出入口厚度线性回归系数C_hi,C_h(i-1)，第i机架基准摩擦系数μ_0i；

c)收集机组效益参数，包括：每吨带钢的工序利润ξ_c，每千瓦小时电耗的成本ξ_d；

d)定义第n机架轧制速度V_n，速度优化步长ΔV_n，第n机架最优轧制速度V_n优，速度迭代过程参数j，速度优化目标函数初始值G_max，并令G_max＝-10¹⁰、j＝0；

e)令V_n＝V_nmin+jΔV_n；

f)令i＝1；