[发明专利]一种钢带异步轧制的轧制力设定方法

说明书

本发明属于轧制生产技术领域，具体涉及一种钢带异步轧制的轧制力设定方法：钢带异步轧制的变形区划分为三部分，从入口到出口依次为后滑区、搓轧区、前滑区。将后滑区、搓轧区、前滑区的接触弧分别划分为多个微单元并计算每个微单元的单位轧制压力，将单位轧制压力分别加和即得到轧制力的计算值。进行迭代计算使轧制力计算值收敛，即可得到钢带异步轧制过程轧制力的设定值。本发明可用于轧辊线速度不同、轧辊辊径不同、轧辊摩擦系数不同等各种情况的异步轧制过程中轧制力参数的设定，得到的轧制力设定值与实测轧制力误差值在5％以内，计算精度高。

技术领域

本发明属于轧制生产技术领域，具体涉及一种钢带异步轧制的轧制力设定方法。

背景技术

轧制力是钢带轧制过程的重要参数，轧制过程自动化系统根据轧制力的设定值，实现轧制过程轧辊辊缝和轧制速度的设定和控制。轧制力模型精度直接影响钢带厚度精度和板形质量，是钢带自动控制的基础。为了对带钢异步轧制过程参数进行精准设定，亟需建立一种钢带异步轧制的轧制力数学模型和设定值计算方法。

申请号为200710061415.X的中国发明专利公开了一种“利用异步轧制提高耐磨高锰钢耐磨性的方法”。将成分优化后的高锰钢轧件，在异步轧机上进行轧制，得到兼具高耐磨性与良好力学性能的耐磨高锰钢。但该方法未涉及轧制力数学模型。

申请号为97100092.1的中国发明专利公开了一种“普通冷轧机轧制薄金属板的异步轧制方法”。通过将轧机的上、下工作辊制成不同的粗糙度，使金属板与上、下辊之间形成不对称的摩擦状态，达到异步轧制的目的。该方法只给出了上、下工作辊的上、下中性角差值与辊面粗糙度差值的关系，没有给出轧制力数学模型。

申请号为201810998030.4的中国发明专利公开了一种“一种超薄铜箔连续异速、异步轧制装置与方法”。该方法将铜带先通过上支撑辊与工作辊进行异径轧制，再通过上下工作辊进行异速轧制，达到生产超薄铜箔的目的。申请号为201220356233.8的中国发明专利公开了“一种镁合金薄板带卷连续异步轧制装置”。通过设备设计，达到连续异步轧制镁合金薄板带的目的。但以上两个专利只给出了异步轧机的设备布置方法，没有给出轧制力数学模型。

申请号为200810011844.0的中国发明专利公开了“一种板材轧制在线控制模型的建模方法”。该方法使用刚塑性有限元法对轧制过程建模，计算轧制力能控制参数。申请号为201910288914.5的中国发明专利公开了“一种建立特厚板轧制力模型的方法”。该方法在轧制力和变形抗力模型中引入温升的影响，有效的提高了特厚板轧制力的设定精度。申请号为201610858577.5的中国发明专利公开了“一种适用于冷轧过程轧制力随轧制速度变化预报方法”。该方法考虑了轧制速度对工艺润滑参数的影响，实时预报升降速过程轧制力的变化情况。申请号为200510027419.7的中国发明专利公开了“一种提高热轧轧制力设定精度的方法”。该方法考虑了温度对材料变形抗力的影响，提高了轧制力的设定精度。以上专利中建立的轧制力数学模型，均是针对同步轧制，没有考虑异步轧制中变形区剪切力对轧制力的影响，不适合异步轧制力的设定计算。

综上所述专利均未涉及钢带异步轧制的轧制力设定值计算方法，针对钢带异步轧制的轧制力设定值计算方法目前尚无报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种钢带异步轧制过程的轧制力设定方法。异步轧制可能为两工作轧辊的轧辊半径不同、摩擦系数不同、轧辊线速度不同或以上情况综合的异步轧制。在轧辊线速度不同的情况下，称线速度较快的轧辊为快辊，反之为慢辊。在轧辊线速度相同的情况下，以摩擦系数较小的轧辊为快辊，反之为慢辊。

本发明所建立的异步轧制过程的轧制力模型需要以下基本假设：