[发明专利]冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金冷轧领域，特别涉及一种冷连轧的轧制规程优化方法。

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。吨钢耗电是机组生产成本占比相当大的一部分，根据相关文献可知，吨钢耗电与压下规程和张力制度的设定密切相关。因此，轧制规程(即压下规程和张力制度)设定的不合理，会导致吨钢电耗的增加。

发明内容

针对冷连轧机组现场出现的因轧制规程设定不合理导致的吨钢电耗增加的问题，本发明提供一种冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法。本发明主要通过合理的数学建模，模拟冷连轧生产线上的成本产生，设定吨钢耗电控制合理的目标值。

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：机组来料和成品厚度h₀,h_n，机组第i机架电机效率η_i，机组第i机架轧辊半径R_i，机组带材宽度B，机组带材密度ρ，杨氏模量E，泊松比v，机组第i机架平均变形抗力K_mi，机组末机架轧制速度V_n，冷连轧机组第i机架乳化液流量Q_i，机组第i机架换辊后的轧制吨位Z_i，机组第i机架工作辊换辊后轧制公里数L_i，机组第i机架最大轧制压力P_imax，机组第i机架最大打滑因子ψ_imax，机组第i机架最大滑伤指数机组第i机架最大轧制功率W_imax，其中参数i为机组机架编号，n为机组总的机架数；

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)令H_i＝{h₁,h₂,...,h_i,...,h_n-1}表示机组压下规程，T_i＝{T₁,T₂,...,T_i,...,T_n}表示机组张力制度，则令X＝{H_i,T_i}表示机组轧制规程；

d)设定初始X₀＝{H_i0,T_i0}，初始优化步长ΔX₀＝{ΔH_i0,ΔT_i0}，优化参数j，令j＝0；

e)计算X＝X₀+j·ΔX；

f)令i＝1；

g)计算第i机架出口速度第i机架压下率第i机架道次绝对压下量Δh_i＝h_i-1-h_i，第i机架等效张力影响系数ξ_i'＝0.3T_i+0.7T_i-1；

h)计算第i机架的摩擦系数：