[发明专利]一种冷轧新钢种变形抗力系数快速修正方法

说明书

本发明提供一种冷轧新钢种变形抗力系数快速修正方法。本发明的冷轧新钢种变形抗力系数快速修正方法，包括如下步骤：（1）求出各机架号所有卷轧制力精度系数的平均值；（2）求出每个卷不同机架号的轧制力精度系数偏差率；（3）求出各个机架号所有卷轧制力精度系数偏差率的平均值；（4）求出各个机架号所有卷轧制力精度系数偏差率的平均值的标准差；满足各个机架所有卷轧制力精度系数的平均值在给定的上下限范围内，还要满足各个机架所有卷轧制力精度系数偏差率的平均值的标准差尽可能小，在以上约束条件下通过EXCEL表格的“规划求解”功能，可快速求解最优的变形抗力系数值。采用本发明，无需人工试算，大大节省了人工精力和时间。

技术领域：

本发明涉及一种冷轧新钢种变形抗力系数快速修正方法，属于冷连轧过程控制数学模型系统技术领域。

背景技术：

变形抗力是金属压力加工时由于材料的拉伸而导致材料硬度的变化，在冷轧轧制力模型计算中，变形抗力的准确与否起重要作用。因此如何准确计算材料的变形抗力十分重要。一般低碳钢的的静态变形抗力模型为：

式中：k₀,m,n—与钢种化学成分相关的系数；—累积变形量。

由上式可知，静态变形抗力值主要由k₀,m,n组成，因钢种而异。k₀是基准值，n表示变形抗力的斜率，随压下率的增大变形抗力也随之增大，m是偏移量。

为简化计算，用每机架的平均累积真应变计算该机架的平均静态变形抗力，轧制过程中平均累积真应变计算公式如下：

h_m＝(1-β)×H+β×h

式中：H₁—1机架入口厚度，mm；H—每机架入口厚度，mm；h—每机架出口厚度，mm；h_m—平均厚度，mm；β—加权系数，取0.25；

在轧制一个新钢种之前，需要给定变形抗力系数k₀,m,n的初始值，初始值给定原则是参考相似屈服强度值的已轧钢种。当轧制完新钢种之后，根据已轧钢种收集到的实际值数据(包括带钢宽度、带钢原料厚度、带钢轧制入口厚度，带钢轧制出口厚度，轧制速度，工作辊半径，带钢前张力，带钢后张力等参数)计算轧制力自适应值。能够满足模型设定精度要求的是轧制力精度系数。此系数定义为轧制力的实际测量值和自适应计算值的比例系数。轧制力精度系数越接近于1，说明给定新钢种的变形抗力系数k₀,m,n值越精确。一般认为轧制力精度系数在0.95-1.05之间，则参数可以使用，否则需要重新进行优化计算。

目前，冷轧新钢种变形抗力系数修正方法是通过筛选某一时间段已轧钢种从过程控制系统中读取需要的轧制工艺数据到相应的EXCEL文件表中，根据表格已经建立的计算函数，用EXCEL图表绘制出选定钢种某一时间段已轧数卷的各机架轧制力精度折线图。图的横坐标是机架号，纵坐标是轧制力精度值。通过手动修正变形抗力系数k₀,m,n值来观察各机架精度系数是否趋近于1。当得到理想的变形抗力系数k₀,m,n值后，装载到过程控制系统的内存表中，直接用于下一次的模型设定计算。

该修正方法存在的不足是：仅仅通过查看轧制力精度折线图的形式手动修正变形抗力系数，修正依据仅仅是判断轧制力精度系数是否在0.95-1.05之间，无其他约束条件。通过数次不断试验新的变形抗力系数才能得到自认为理想的数据，耗费较多的时间和精力，而最终试验出来的结果也不是最优的。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种冷轧新钢种变形抗力系数快速修正方法，通过计算各机架轧制力精度系数偏差率的标准差，设定其最小值为目标，并约束各机架轧制力精度系数在给定数值范围内波动。该方法无需人工试算，大大节省了人工精力和时间。