專利名稱：平整機組以板形與表面質(zhì)量控制的輥系參數(shù)設(shè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于板形平整生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種平整機組以板形與表面質(zhì)量控制的輥系參數(shù)設(shè)定方法，適合于CVC-6型平整機組以板形與表面質(zhì)量控制為目標(biāo)的輥系參數(shù)綜合優(yōu)化。
背景技術(shù)：
附圖1為CVC-6型平整機組的生產(chǎn)工藝及設(shè)備布置示意圖。如附圖1所示，帶材 1從開卷機2卷出后送至機架，經(jīng)過平整機的軋制，帶材1達到規(guī)定的厚度并被送至卷取機 3回卷。平整機的軋輥包括工作輥4和中間輥5以及支撐輥6，工作輥與帶材表面直接接觸。參考附圖1及CVC-6型平整機組的設(shè)備特征可以知道，對于CVC-6型的平整機組而言， 其輥系參數(shù)的設(shè)定實際上包括中間輥竄動量的設(shè)定、中間輥竄動量的設(shè)定以及工作輥彎輥力的設(shè)定等三個部分。以往現(xiàn)場在CVC-6型平整機組的生產(chǎn)過程中，現(xiàn)場對工作輥彎輥與中間輥彎輥以及中間輥竄動等三個部分輥系控制參數(shù)的設(shè)定通常采用的是單獨設(shè)定的方法。實際上，對于六輥CVC機型的平整機組來說，機組的成品板形與表面質(zhì)量實際上是三個部分輥系控制參數(shù)綜合作用的結(jié)果。如果三個部分輥系控制參數(shù)采用單獨設(shè)定而不是彼此協(xié)調(diào)的方法，不但容易出現(xiàn)三個部分輥系控制手段作用相互抵消的現(xiàn)象削弱了對板形及表面質(zhì)量的控制效果，而且有可能在輥系控制手段綜合作用后帶來新的附加局部浪形與表面缺陷，影響成品質(zhì)量。這樣，如何解決平整機組輥系參數(shù)的協(xié)調(diào)控制問題就成為現(xiàn)場攻關(guān)的重點。為此，本發(fā)明經(jīng)過大量的現(xiàn)場試驗與理論研究，結(jié)合CVC-6型平整機組的設(shè)備與工藝特點，以充分發(fā)揮出機組所有輥系參數(shù)控制手段的潛力為前提，建立一套適合于六輥CVC 機型的平整機組輥系模型參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定模型。采用本發(fā)明所提供的相關(guān)技術(shù)，不但可以提高CVC-6型平整機組工作輥與中間輥的彎輥及中間輥竄動等控制手段對板形的控制能力，充分發(fā)揮彎輥與竄動的作用提高成品的板形質(zhì)量，而且可以提高帶材與軋輥的表面質(zhì)量，降低色差缺陷的發(fā)生概率，給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供平整機組以板形與表面質(zhì)量控制的輥系參數(shù)設(shè)定方法，是通過輥系參數(shù)的綜合優(yōu)化，考慮到CVC-6型平整機組的設(shè)備與工藝特點，以充分發(fā)揮出機組所有輥系參數(shù)控制手段的潛力為前提，建立一套適合于六輥CVC機型的平整機組輥系模型參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定模型，同時提高成品帶鋼的板形與表面質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明的工藝步驟如下(如圖3所示)1、收集平整機組的設(shè)備及工藝參數(shù)，包括工作輥輥身長度Lw，工作輥直徑Dw，中間輥輥身長度Lm，中間輥直徑Dm，支承輥輥身長度Lb，支承輥直徑Db，支承輥傳動側(cè)與工作側(cè)壓下螺絲中心距I1,工作輥傳動側(cè)與工作側(cè)彎輥液壓缸中心距12，工作輥最大正彎輥力Kmax， 工作輥最大負(fù)彎輥力&max，中間輥傳動側(cè)與工作側(cè)彎輥液壓缸中心距I3，中間輥最大正彎輥力Kmax，中間輥最大負(fù)彎輥力&max，中間輥最大竄輥量S _ ；2、收集待平整帶鋼的特征參數(shù)包括帶鋼寬度b、厚度h、抗拉強度ο b ；3、收集帶材平整軋制過程中的基本平整軋制工藝參數(shù)包括延伸率ε、帶材色差臨界值ks、軋輥色差臨界值kr、平整機組前張力T1、平整機組后張力Ttl ；4、給定輥系參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定目標(biāo)函數(shù)的初始設(shè)定值Ftl = 1. OXlOici,竄輥量設(shè)定步長Δ δ，彎輥力設(shè)定步長AS ；5、定義中間輥竄輥量設(shè)定中間過程參數(shù)Ic1，并令I(lǐng)i1 = 0 ；6、令中間輥竄輥量δ =Ic1A δ ；7、定義中間輥彎輥設(shè)定中間過程參數(shù)1 ，并令1 = 0 ；8、令中間輥彎輥力人= Jmmax+夂9、定義工作輥彎輥設(shè)定中間過程參數(shù)k3，并令k3 = 0 ；10、令工作輥彎輥力人=-&max +k3AS ；11、計算當(dāng)前張力及彎輥竄輥條件下的帶材前張力橫向分布值ο π、軋制壓力橫向分布值q' i工作輥與中間輥的輥間壓力橫向分布值q ^、中間輥與支撐輥的輥間壓力橫向分布值Clbmi ；12、計算帶材色差影響函數(shù)Fs (Sw，，δ)；13、判斷不等式Fs(Swjm，δ) 是否成立，如果成立，轉(zhuǎn)入步驟14。如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟18;14、計算軋輥色差影響函數(shù)Fr (Sw，Sffl, δ )的數(shù)值；15、判斷不等式& (Sw jm，δ)彡kr是否成立，如果成立，轉(zhuǎn)入步驟16。如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟18;16、計算當(dāng)前工藝參數(shù)下的張力綜合設(shè)定目標(biāo)函數(shù)F(SW，Sffl, δ) = i3Fs(Sw，Sffl, 5) + (l-^)Fr(Sw, Sffl, δ)的數(shù)值；17、判斷不等式F(SW，Sm，δ)彡F。是否成立？如果成立，則令F。= F (Sw，Sm，δ)、 Swy = Sw、Sffly = sm、δ y = δ，轉(zhuǎn)入步驟18。否則，則直接轉(zhuǎn)入步驟18 ；
S+ + S—18、判斷不等式勾< wmax ·χ -1是否成立 如果成立，則令1^3 = 1^+1，轉(zhuǎn)入步驟
Δο
10。如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟19;
Sf+ + V"19、判斷不等式& < mmax mmax -1是否成立 如果成立，則令I(lǐng)i2 = 1 2+1，轉(zhuǎn)入步
Zao
驟8。如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟20;
C20、判斷不等式& -1是否成立？如果成立，則令& = ki+l，轉(zhuǎn)入步驟6。如果
Ao
不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟21 ；21、輸出平整機組最佳輥系參數(shù)設(shè)定值Swy、Sffly, δ y。有益效果本發(fā)明充分考慮到六輥平整機組軋制過程的設(shè)備與工藝特點，采用比較法，尋找一組平整機最優(yōu)工作輥彎輥力、中間輥彎輥力以及中間輥竄動量設(shè)定值，使得帶材軋制過程中軋制壓力、輥間壓力以及前張力橫向分布值都比較均勻，從而實現(xiàn)兼顧板形與帶鋼表面質(zhì)量，減少帶鋼表面色差缺陷的發(fā)生概率，給機組帶來經(jīng)濟效益。


通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明較佳實施例的描述，可以進一步理解本發(fā)明的目的、 特征和優(yōu)點，其中圖1是本發(fā)明中CVC-6型平整機組的生產(chǎn)工藝及設(shè)備布置示意圖。圖2是本發(fā)明中CVC-6型平整機輥系參數(shù)控制手段示意圖。圖3是本發(fā)明中CVC-6型平整機組輥系參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定計算框圖。
具體實施例方式以下借助附圖描述本發(fā)明的較佳實施例。實施例1為了闡述本發(fā)明的基本思想，現(xiàn)以某1850CVC-6型平整機組為例，借助于圖1來描述規(guī)格為1200mm*0. 8mm、鋼種為SPCC的帶鋼在特定的平整機組上的輥系參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定過程首先，在步驟1中收集平整機組的設(shè)備及工藝參數(shù)，包括工作輥輥身長度Lw = 1850mm,工作輥直徑Dw = 360mm,中間輥輥身長度Lm = 1850mm,中間輥直徑Dm = 400mm,支承輥輥身長度Lb = 1850mm，支承輥直徑Db = 900mm，支承輥傳動側(cè)與工作側(cè)壓下螺絲中心距I1 = 2500mm，工作輥傳動側(cè)與工作側(cè)彎輥液壓缸中心距I2 = 2500mm，工作輥最大正彎輥力K· =40t，工作輥最大負(fù)彎輥力&max =40t，中間輥傳動側(cè)與工作側(cè)彎輥液壓缸中心距I3 =2500mm，中間輥最大正彎輥力Kmax=30t，中間輥最大負(fù)彎輥力&max=30t，中間輥最大竄輥量 5 max = 300mm ；隨后，在步驟2中，收集待平整帶鋼的特征參數(shù)包括帶鋼寬度b = 1200mm、厚度h =0. 8mm、抗拉強度 σ b = 360Mpa ；隨后，在步驟3中，收集帶材平整軋制過程中的基本平整軋制工藝參數(shù)包括延伸率ε = 0.8%、帶材色差臨界值1^ = 0.46、軋輥色差臨界值b = 0.25、平整機組前張力T1 =72Mpa、平整機組后張力Ttl = 72Mpa ；隨后，在步驟4中，給定輥系參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定目標(biāo)函數(shù)的初始設(shè)定值Ftl = 1.0 XlOltl,竄輥量設(shè)定步長Δ δ = 5mm，彎輥力設(shè)定步長AS = It ；隨后，在步驟5中，定義中間輥竄輥量設(shè)定中間過程參數(shù)Ii1，并令I(lǐng)i1 = 0 ；隨后，在步驟6中，定義中間輥竄輥量δ = ^Δ δ = 0 ；隨后，在步驟7中，定義中間輥彎輥設(shè)定中間過程參數(shù)1 ，并令1 = 0 ；隨后，在步驟8中，令中間輥彎輥力人=隨后，在步驟9中，定義工作輥彎輥設(shè)定中間過程參數(shù)k3，并令k3 = 0 ；隨后，在步驟10中，令工作輥彎輥力人=-&max + k3AS = -40t ；隨后，在步驟11中，計算當(dāng)前張力及彎輥竄輥條件下的帶材前張力橫向分布值 σ 、軋制壓力橫向分布值q' i工作輥與中間輥的輥間壓力橫向分布值qwmi、中間輥與支撐輥的輥間壓力橫向分布值qbmi ；隨后，在步驟12中，計算帶材色差影響函數(shù)
權(quán)利要求
1. 一種平整機組以板形與表面質(zhì)量控制的輥系參數(shù)設(shè)定方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、收集平整機組的設(shè)備及工藝參數(shù)，包括工作輥輥身長度Lw，工作輥直徑Dw，中間輥輥身長度Lm，中間輥直徑Dm，支承輥輥身長度Lb，支承輥直徑Db，支承輥傳動側(cè)與工作側(cè)壓下螺絲中心距I1,工作輥傳動側(cè)與工作側(cè)彎輥液壓缸中心距12，工作輥最大正彎輥力Kmax，工作輥最大負(fù)彎輥力&max，中間輥傳動側(cè)與工作側(cè)彎輥液壓缸中心距I3，中間輥最大正彎輥力Kmax，中間輥最大負(fù)彎輥力&max，中間輥最大竄輥量δ max ；(2)、收集待平整帶鋼的特征參數(shù)包括帶鋼寬度b、厚度h、抗拉強度οb ；(3)、收集帶材平整軋制過程中的基本平整軋制工藝參數(shù)包括延伸率ε、帶材色差臨界值ks、軋輥色差臨界值kr、平整機組前張力T1、平整機組后張力Ttl ；G)、給定輥系參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定目標(biāo)函數(shù)的初始設(shè)定值Ftl = 1. OXlOici,竄輥量設(shè)定步長Δ δ，彎輥力設(shè)定步長AS;(5)、定義中間輥竄輥量設(shè)定中間過程參數(shù)Ic1，并令I(lǐng)c1= 0 ；(6)、令中間輥竄輥量δ= ^Δ δ ；(7)、定義中間輥彎輥設(shè)定中間過程參數(shù)1 ,并令1 = 0 ；(8)、令中間輥彎輥力人=-^mmax+k2AS ；(9)、定義工作輥彎輥設(shè)定中間過程參數(shù)k3，并令k3= 0 ；(10)、令工作輥彎輥力人=+k3AS；(11)、計算當(dāng)前張力及彎輥竄輥條件下的帶材前張力橫向分布值σπ、軋制壓力橫向分布值q' i工作輥與中間輥的輥間壓力橫向分布值Qwmi、中間輥與支撐輥的輥間壓力橫向分布值Qbmi ；(12)、計算帶材色差影響函數(shù)Fs(Sw，，δ)；(13)、判斷不等式Fs(SwAm，δ) Sks是否成立，如果成立，轉(zhuǎn)入步驟(14)；如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟(18)；(14)、計算軋輥色差影響函數(shù)FJSp^1,δ)的數(shù)值；(15)、判斷不等式&(SwAm，δ) 是否成立，如果成立，轉(zhuǎn)入步驟(16)；如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟(18)；(16)、計算當(dāng)前工藝參數(shù)下的張力綜合設(shè)定目標(biāo)函數(shù)F(SW，Sffl,δ) = i3Fs(Sw，Sffl, 5) + (l-^)Fr(Sw, Sffl, δ)的數(shù)值；(…、判斷不等式？儀，、，δ)彡Ftl是否成立？如果成立，則令Ftl = F (SwAm, δ ), Swy=sw, Sffly = Sffl, δ y = δ，轉(zhuǎn)入步驟(18)；否則，則直接轉(zhuǎn)入步驟(18)；C+ + V"(18)、判斷不等式勾〈腿ax_χ-: 是否成立？如果成立，則令k3 = k3+l，轉(zhuǎn)入步驟Δο(10)；如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟(19)；C+ + V"(19)、判斷不等式、<”'max mmax J是否成立 如果成立，則令1 = 1 2+1，轉(zhuǎn)入步驟Zao(8)；如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟00)；(20)、判斷不等式A1是否成立？如果成立，則令1^ = 1^+1，轉(zhuǎn)入步驟(6)；如果不等式不成立，則轉(zhuǎn)入步驟；(21)、輸出平整機組最佳輥系參數(shù)設(shè)定值S 、Sffly, δ
全文摘要
一種平整機組以板形與表面質(zhì)量控制的輥系參數(shù)設(shè)定方法，屬于板形平整生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。通過輥系參數(shù)的綜合優(yōu)化，考慮到CVC-6型平整機組的設(shè)備與工藝特點，以充分發(fā)揮出機組所有輥系參數(shù)控制手段的潛力為前提，建立一套適合于六輥CVC機型的平整機組輥系模型參數(shù)綜合優(yōu)化設(shè)定模型。優(yōu)點在于，充分考慮到六輥平整機組軋制過程的設(shè)備與工藝特點，采用比較法，尋找一組平整機最優(yōu)工作輥彎輥力、中間輥彎輥力以及中間輥竄動量設(shè)定值，使得帶材軋制過程中軋制壓力、輥間壓力以及前張力橫向分布值都比較均勻，從而實現(xiàn)兼顧板形與帶鋼表面質(zhì)量，減少帶鋼表面色差缺陷的發(fā)生概率，給機組帶來經(jīng)濟效益。
文檔編號B21B37/30GK102266869SQ201110214580
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者喬建軍, 于順兵, 劉丹, 周利, 寧林新, 尹顯東, 張利君, 朱啟建, 王鳳琴, 申延智, 白振華, 蘇昊, 解家英, 聞達, 齊海英 申請人:首鋼總公司