[发明专利]一种双平整机组基于成品粗糙度控制的轧制压力设定方法

摘要

本发明公开了一种双平整机组基于成品粗糙度控制的轧制压力设定方法，经过大量的现场试验与理论研究，充分结合具有离线平整兼离线双机架平整机组的设备与工艺特点，以出口带钢粗糙度为目标，同时将总延伸率和板形都满足要求作为约束条件，提出了一种适合于离线平整兼离线双机架平整机组的带钢粗糙度控制技术，在所有情况下工作辊表面粗糙度都可以满足出口板面粗糙度的要求，并建立相关模型，从而优化出成品表面粗糙度控制的轧制压力设定值。本发明方法避免了单独控制、考虑不全面的问题，可以同时满足两个重要指标的要求，对现场生产有重要的指导意义。

主权项

1.一种双平整机组基于成品粗糙度控制的轧制压力设定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤a，收集离线平整兼二次冷轧机组的设备特征参数，包括1#机架工作辊直径D_w1、2#机架工作辊直径D_w2、工作辊与支撑辊原始辊型分布值ΔD_wi,ΔD_bi、工作辊与支撑辊辊身长度L_w，L_b、工作辊弯辊缸距l₂、压下螺丝中心矩l₁、工作辊弯辊允许的最大正负弯辊力与1#机架工作辊上机粗糙度Ra_r1、2#机架工作辊上机粗糙度Ra_r2、1#机架工作辊轧制公里数L₁、2#工作辊轧制公里数L₂、1#机架轧制力允许最大值P_1max、2#机架轧制力允许最大值P_2max、出口板面粗糙度轧辊复印部分中机架带材的入口厚度影响线性系数与非线性系数分别为α_h,α′_h、机架出口板面粗糙度遗传部分中机架带材的入口厚度影响系数β_h、机架出口板面粗糙度遗传部分与复印部分中末机架带材的材质影响系数α_k,β_k、机架出口板面粗糙度遗传部分与轧辊复印部分中延伸率影响系数α_ε,β_ε、机组设备特性影响参数η₁,η₂、工作辊粗糙度衰减系数B_L；步骤b，收集待综合设定金属模型参数的带材关键轧制工艺参数，包括带材来料的厚度横向分布值H_i、来料平均厚度值H、来料屈服极限σ_s、来料粗糙度Ra_s0、来料板形的横向分布值L_i、带材的宽度B、入口张力T₀、中间张力T₁、出口张力T₂、出口张应力平均值σ₂；步骤c，收集待综合设定金属模型参数的带材的关键质量参数，包括允许的最大板形SHAPE*；允许的最大延伸率ε_max；允许的最小延伸率ε_min；带钢表面的标准粗糙度Ra'_sj；步骤d，将弯辊力S设定为基态步骤e，设定目标函数初始值F₀＝1.0×10²⁰，1#轧制力初始值P₁₀＝P_1max/5及寻优步长ΔP₁，2#轧制力的初始值P₂₀＝P_2max/5及寻优步长ΔP₂；步骤f，设定1#轧制力寻优中间过程参数k₁，并令k₁＝0；步骤g，令1#轧制力P₁＝P₁₀+k₁ΔP₁；步骤h，设定2#轧制力寻优中间过程参数k₂，并令k₂＝0；步骤i，令2#轧制力P₂＝P₂₀+k₂ΔP₂；步骤j，计算当前轧制力、前后张应力下的各个机架的延伸率ε_i；步骤k，判断不等式ε_min≤ε_i≤ε_max是否成立，如成立，则转入步骤l；如不成立，转入步骤r；步骤l，利用辊系弹性变形模型计算出口张应力分布σ_2i；步骤m，判断不等式(max(σ_2i)‑min(σ_2i))/σ₂≤SHAPE*是否成立，如成立，则转入步骤n；如不成立，转入步骤r；步骤n，计算1#机架出口带钢粗糙度Ra_s1，其表达式为步骤o，计算2#机架出口带钢粗糙度Ra_s2，其表达式为步骤p，计算粗糙度控制目标函数步骤q，判断不等式F(X)<F₀是否成立；如果成立，则令F₀＝F(X)、最优1#轧制力P_1y＝P₁、最优2#轧制力P_2y＝P₂，转入步骤r；如不成立，直接转步骤r；步骤r，判断不等式是否成立；如果不等式成立，则令k₂＝k₂+1转入步骤i；如不成立，转入步骤s；步骤s，判断不等式是否成立；如果不等式成立，则令k₁＝k₁+1转入步骤g；如不成立，转入步骤t；步骤t，设定最优1#轧制力P_1y、最优2#轧制力P_2y。