[发明专利]一种适用于热连轧机组出口带钢表面粗糙度控制方法

说明书

本发明提供一种适用于热连轧机组出口带钢表面粗糙度控制方法。该方法在收集带钢特性参数、轧制工艺参数、轧辊使用工艺参数计算出口带钢表面粗糙度的前提下，通过对热连轧机组F6、F7机架工作辊上机表面粗糙度、上机表面硬度以及两机架间压下率进行合理的联动设定，使得现场能够满足根据用户对带材表面粗糙度的要求控制带钢表面粗糙度，给企业带来效益。

技术领域：

本发明涉及一种适用于热连轧机组出口带钢表面粗糙度控制方法，属于热轧技术领域。

背景技术：

表面粗糙度作为热轧带钢重要的特性之一，它不仅影响带钢冲压时的变形行为和涂镀后的外观面貌，而且可以改变材料的耐蚀性。在生产高附加值产品如汽车板、家电板，车轮及气瓶钢时，对带钢表面质量要求十分严格，所以表面质量的研究越来越受到人们的重视。于是，如何对热轧成品带钢表面粗糙度值进行控制，避免粗糙度超差，就成为现场技术攻关的重点与难点。国内对于带钢表面粗糙度控制进行过相关研究，主要集中于冷轧及平整领域，主要文献见刘俊祥等人的“冷轧薄带钢表面粗糙度在线预测和控制方法”，白振华等人的“平整机成品板面粗糙度预报与控制技术”以及“一种适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法”，但尚未检索到任何有关热轧领域带钢表面粗糙度控制技术方面的内容。刘俊祥的文献对于带钢粗糙度的控制主要是采用调整轧制力和平整延伸率，使带钢粗糙度目标值在预测区间内，但粗糙度计算方法考虑因素较少同时忽略了在轧制前工作辊上机表面粗糙度对带钢表面粗糙度的控制作用。白振华的第一篇文献以延伸率满足要求为目标进行工作辊表面粗糙度的选择，同时在轧制过程中以粗糙度满足要求为目标进行延伸率的再设定。但只针对单一钢种进行工作辊表面粗糙度的选择，不具有普遍性。同时只针对单一机架进行粗糙度的控制，由于延伸率考虑到出口带钢厚度偏差的限制变化范围有限，所以通过单一机架调节延伸率控制带钢表面粗糙度存在局限性。另一方面，考虑到粗糙度控制存在局限性，该文献通过安排工作辊服役期进行粗糙度辅助控制，考虑到现场生产计划受交货期、轧制规范等因素的影响，所以操作起来比较麻烦。白振华的第二篇文献以出口带材粗糙度作为目标函数，把总延伸率、板形满足要求作为约束条件，通过对两机架轧制力的分配来控制带钢表面粗糙度，但忽略了在轧制前工作辊上机表面粗糙度对带钢表面粗糙度的控制作用。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种适用于热连轧机组出口带钢表面粗糙度控制方法，在收集带钢特性参数、轧制工艺参数、轧辊使用工艺参数计算出口带钢表面粗糙度的前提下，通过对热连轧机组F6、F7机架工作辊上机表面粗糙度、上机表面硬度以及两机架间压下率进行合理的联动设定，使得现场能够满足根据用户对带材表面粗糙度的要求控制带钢表面粗糙度，给企业带来效益。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种适用于热连轧机组出口带钢表面粗糙度控制方法，该方法包括如下步骤：

(a)参数收集；

(b)设定目标函数初始值F₀，定义压下率分配系数并初始化ψ₀，及寻优步长Δψ，设定压下率分配系数寻优中间过程参数k1，并令k1＝0；

(c)令压下率分配系数ψ＝ψ₀-k₁Δψ；

(d)利用基于奥洛万理论的西姆斯的应力状态系数模型计算热轧带钢F6机架、F7机架轧制力P_6,i、P_7,i；

(e)定义F6机架上机工作辊辊面硬度并初始化r₆₀＝r_6max-5，式中r_6max为F6机架工作辊最大辊面硬度，及寻优步长Δr₆，设定F6机架上机工作辊辊面硬度寻优中间过程参数k2，并令k2＝0；

(f)令F6机架上机工作辊辊面硬度r₆＝r₆₀+k₂Δr₆；