一種適合于五機(jī)架冷連軋機(jī)組的軋制效率提升方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及專(zhuān)門(mén)適用于金屬軋機(jī)或其加工產(chǎn)品的控制設(shè)備或方法，尤其涉及一種 用于五機(jī)架冷連軋機(jī)組軋制過(guò)程控制的軋制效率提升方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)冷連軋生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，當(dāng)機(jī)組的市場(chǎng)定位與產(chǎn)品大綱發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)機(jī)組的 生產(chǎn)能力進(jìn)行核算。而現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于生產(chǎn)能力的核算比較側(cè)重于壓下能力的核算，確定是否可 以軋制，能夠軋制的極限厚度。而很少考慮到軋制速度的問(wèn)題。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)"一種 冷連軋各機(jī)架壓下量與軋制速度的設(shè)定裝置及方法"（【申請(qǐng)?zhí)枴?01310193184. 3申請(qǐng)公布 號(hào)：CN103272853A)公開(kāi)了一種冷連軋各機(jī)架壓下量與軋制速度的設(shè)定裝置，包括：初始?jí)?下率產(chǎn)生器、功率平衡計(jì)算器、能耗計(jì)算器、約束發(fā)生器、粗調(diào)更新器、約束非支配排序器、 精調(diào)更新器、壓下率選擇器、壓下率更新器篩選器和最終壓下量與軋制速度產(chǎn)生器。該發(fā)明 的裝置及方法可在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺失的情況下計(jì)算出軋制不同規(guī)格帶鋼各機(jī)架的壓下量與軋 制速度，在保證每個(gè)機(jī)架負(fù)荷平衡的前提下，最大限度的降低軋制能耗。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)而言，效率 就是生命，如果經(jīng)過(guò)壓下能力的核算，機(jī)組能夠軋到某一極限厚度，卻達(dá)不到要求的軋制速 度，依然不能說(shuō)明機(jī)組具備生產(chǎn)該厚度產(chǎn)品的能力，這樣在產(chǎn)品規(guī)格拓展的過(guò)程中，在追求 目標(biāo)厚度的前提下，如何提升機(jī)組的生產(chǎn)效率就成為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)攻關(guān)的焦點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種適合于五機(jī)架冷連軋機(jī)組的軋制效率提升方法，可以充 分結(jié)合五機(jī)架冷連軋機(jī)組的設(shè)備與工藝特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)軋制規(guī)程的綜合優(yōu)化，可以給出不同 強(qiáng)度等級(jí)的鋼種在某一特定的工藝潤(rùn)滑制度下，對(duì)于特定軋機(jī)的最大軋制速度，從而最大 程度的提高擬拓展規(guī)格帶鋼的軋制速度，保證軋制效率，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種適合于五機(jī)架冷連軋機(jī)組的軋制效率提升方法，用于五機(jī)架冷連軋機(jī)組的軋 制控制系統(tǒng)，其特征在于所述的軋制效率提升方法包括以下步驟：
[0006] SOl :收集五機(jī)架冷連軋機(jī)組的設(shè)備參數(shù)與工藝參數(shù)，包括：機(jī)架1-5的工作輥輥 徑Diw，機(jī)架1-5軋機(jī)許用最大軋制壓力設(shè)定值P imax，機(jī)架1-5軋機(jī)許用最大軋制功率設(shè)定值 Fimax，開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷張力Ttl，機(jī)架1-4軋機(jī)出口許用張力最大值Timax，機(jī)架1-4軋機(jī)出口許用張 力最小值T imin，卷曲機(jī)卷曲張力T5，機(jī)組許可安全系數(shù)η，η=0. 85-0. 95 ;機(jī)組軋制特定規(guī) 格帶材時(shí)機(jī)架i的變形在所有機(jī)架總的變形中所占比例的最小值λ imin，機(jī)組軋制特定規(guī)格 帶材時(shí)機(jī)架i的變形在所有機(jī)架總的變形中所占比例的最大值A(chǔ)imax，機(jī)組軋制過(guò)程中許可 最小軋制速度V tl，其中，i為對(duì)應(yīng)的機(jī)架號(hào)，機(jī)組許可安全系數(shù)η=0. 85-0. 95 ;
[0007] S02 :給定擬拓展產(chǎn)品的鋼種與規(guī)格特征參數(shù)，包括帶材的初始強(qiáng)度σ s(l，加工硬 化系數(shù)ks，帶材的寬度B，來(lái)料的厚度Iv擬拓展規(guī)格產(chǎn)品的目標(biāo)厚度h 5 ;
[0008] S03 :收集主要工藝潤(rùn)滑制度參數(shù)，包括1-5#機(jī)架乳化液的流量fl〇Wi，乳化液的 初始溫度Twd，乳化液的濃度C ;
[0009] S04 :定義軋制效率提升計(jì)算中所涉及的過(guò)程參數(shù)，包括：機(jī)架i的變形在所有機(jī) 架總的變形中所占比例Ai，變形搜索步長(zhǎng)Λ λ，機(jī)架1-4出口張力Ti,張力搜索步長(zhǎng)ΛΤ， 冷連軋機(jī)組機(jī)架i的壓下率ε i，最大軋制速度的搜索值Vmaxtl，最大速度搜索參數(shù)s ;機(jī)架 1-5的壓下率ε i，機(jī)架1-4的出口厚度Iii，機(jī)架1-4的出口軋制速度Vi，以及機(jī)架1-5的軋 制壓力P i和軋制功率Fi ;
[0010] S05 :給定機(jī)架1壓下量的初始分配值λ ^Almin，出口張力初始值T1=Tlmin，機(jī)架 2壓下量的初始分配值λ 2= λ 2min，出口張力初始值T2=T2min，機(jī)架3壓下量的初始分配值 λ3= λ3min，出口張力初始值T3=T3min，機(jī)架4壓下量的初始分配值λ 4= λ 4min，出口張力初始值 TfT4min ;
[0011] S06 :計(jì)算出機(jī)架5壓下量的初始分配值λ 5=1-λ「λ 2-λ 3-λ 4 ;
[0012] S07 :令最大速度搜索參數(shù)s=0 ;
[0013] S08 :計(jì)算最大軋制速度的搜索值Vmaxtl=VfO. 5s ;
[0014] SlO :根據(jù)機(jī)組的設(shè)備參數(shù)與工藝參數(shù)計(jì)算軋制壓力和軋制功率，并利用機(jī)組 許可安全系數(shù)η進(jìn)行綜合判斷，保證軋制生產(chǎn)的安全余量，其中，機(jī)組許可安全系數(shù) n =0. 85-0. 95 ；
[0015] S21 :令 s=s+l，轉(zhuǎn)入步驟 S08 ;
[0016] S22 :判斷不等式Vmaxtl-O. 5 > Vtl是否成立？如果不等式成立，則令Vtl=Vmaxtl-O. 5,轉(zhuǎn) 入步驟S05 ;直到不等式不成立，轉(zhuǎn)入步驟S23 ;
[0017] S23:判斷不等式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適合于五機(jī)架冷連社機(jī)組的社制效率提升方法，用于五機(jī)架冷連社機(jī)組的社制 控制系統(tǒng)，其特征在于所述的社制效率提升方法包括W下步驟： 501 ;收集五機(jī)架冷連社機(jī)組的設(shè)備參數(shù)與工藝參數(shù)，包括：機(jī)架1-5的工作親親徑Di，， 機(jī)架1-5社機(jī)許用最大社制壓力設(shè)定值Pim"，機(jī)架1-5社機(jī)許用最大社制功率設(shè)定值 開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷張力T。，機(jī)架1-4社機(jī)出口許用張力最大值Timax，機(jī)架1-4社機(jī)出口許用張力最 小值Timi。，卷曲機(jī)卷曲張力Tg，機(jī)組許可安全系數(shù)n;機(jī)組社制特定規(guī)格帶材時(shí)機(jī)架i的變 形在所有機(jī)架總的變形中所占比例的最小值A(chǔ)imi。，機(jī)組社制特定規(guī)格帶材時(shí)機(jī)架i的變形 在所有機(jī)架總的變形中所占比例的最大值A(chǔ)機(jī)組社制過(guò)程中許可最小社制速度V。，其 中，i為對(duì)應(yīng)的機(jī)架號(hào)； 502 ;給定擬拓展產(chǎn)品的鋼種與規(guī)格特征參數(shù)，包括帶材的初始強(qiáng)度0 ,。，加工硬化系 數(shù)k,，帶材的寬度B，來(lái)料的厚度h。，擬拓展規(guī)格產(chǎn)品的目標(biāo)厚度he; 503 ;收集主要工藝潤(rùn)滑制度參數(shù)，包括1-5#機(jī)架乳化液的流量flowi，乳化液的初始 溫度T，d，乳化液的濃度C; 504 ;定義社制效率提升計(jì)算中所涉及的過(guò)程參數(shù)，包括：機(jī)架i的變形在所有機(jī)架總 的變形中所占比例入1，變形搜索步長(zhǎng)A入，機(jī)架1-4出口張力Ti，張力搜索步長(zhǎng)AT，冷連 社機(jī)組機(jī)架i的壓下率e1，最大社制速度的搜索值Vmay。，最大速度搜索參數(shù)S，機(jī)架1-5的 壓下率e1，機(jī)架1-4的出口厚度hi,機(jī)架1-4的出口社制速度Vi,W及機(jī)架1-5的社制壓力 Pi和社制功率。； 505 ;給定機(jī)架1壓下量的初始分配值入1=入imw出口張力初始值Ti=Timw機(jī)架2壓下 量的初始分配值A(chǔ)2= ^ 出口張力初始值T2=T2mW機(jī)架3壓下量的初始分配值A(chǔ)3=入 出口張力初始值T3=T3min，機(jī)架4壓下量的初始分配值入4=A出口張力初始值T4=T4min; 506 ;計(jì)算出機(jī)架5壓下量的初始分配值A(chǔ)5=1-A1-A2-A3-入4 ; 507 ;令最大速度搜索參數(shù)s=0 ; 508 ;計(jì)算最大社制速度的搜索值Vm"e=V〇. 5s; 510 ;根據(jù)機(jī)組的設(shè)備參數(shù)與工藝參數(shù)計(jì)算社制壓力和社制功率，并利用機(jī)組許可安全 系數(shù)n進(jìn)行綜合判斷，保證社制生產(chǎn)的安全余量，其中，機(jī)組許可安全系數(shù)n=0. 85-0. 95; 521 ;令s=s+l，轉(zhuǎn)入步驟S08 ; 522 ;判斷不等式Vm"u-〇. 5>V。是否成立？如果不等式成立，則令Vu=Vm"u-〇. 5,轉(zhuǎn)入步 驟S05 ;直到不等式不成立，轉(zhuǎn)入步驟S23 ; 523 ;判斷不等式
是否成立？如果不等式成立，則轉(zhuǎn)入步驟S06,增加一個(gè)搜 索步長(zhǎng)，重新分配變形量分配比和出口張力值；直到不等式不成立，轉(zhuǎn)入步驟S24 ; 524 ;將搜索得到的最大社制速度Vm"a=Vm"a-〇. 5作為控制參數(shù)，傳送給五機(jī)架冷連社機(jī) 組的社制控制系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合于五機(jī)架冷連社機(jī)組的社制效率提升方法，其特征在于 所述的步驟S10包括W下步驟： 511 ;根據(jù)初始厚度H。、成品厚度h。和機(jī)架1-5的壓下量分配值A(chǔ)1，計(jì)算各個(gè)機(jī)架的壓 下率和出口厚度，其中壓下率的計(jì)算模型為：
各機(jī)架出口厚度機(jī)選模型為屯卻_1 (1-ei); W上各式中，i為對(duì)應(yīng)的機(jī)架號(hào)。 S12 ;根據(jù)砂流量相等的原則，計(jì)算機(jī)架1-4的出口社制速度; 813;封入口張力11_1、出口張力11、壓下率￡1、初始強(qiáng)度〇5。、加工硬化系數(shù)為1^5、社制 速度為Vi、帶材的寬度B、入口厚度為hy和出口厚度hi為初始條件，計(jì)算各個(gè)機(jī)架在當(dāng)前 工藝潤(rùn)滑制度，社制規(guī)程狀態(tài)下的社制壓力Pi和社制功率。； S14 ;判斷不等苗
是否成立？如果不等式成立，則轉(zhuǎn)入步驟S21 ;如果不等 式不成立，轉(zhuǎn)入步驟S22。
【專(zhuān)利摘要】一種適合于五機(jī)架冷連軋機(jī)組的軋制效率提升方法，涉及專(zhuān)門(mén)適用于金屬軋機(jī)或其加工產(chǎn)品的控制設(shè)備或方法，尤其涉及一種用于五機(jī)架冷連軋機(jī)組軋制過(guò)程控制的軋制效率提升方法，使用冷連軋機(jī)組控制系統(tǒng)現(xiàn)有的設(shè)備參數(shù)與工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)擬拓展產(chǎn)品的鋼種與規(guī)格特征參數(shù)，計(jì)算軋制壓力和軋制功率，利用機(jī)組許可安全系數(shù)進(jìn)行綜合判斷，在保證軋制生產(chǎn)的安全余量的同時(shí)，通過(guò)對(duì)壓下量和各機(jī)架出口張力的優(yōu)化分配，最大限度的提高了機(jī)組在特定的工藝潤(rùn)滑制度下，所能達(dá)到的極限軋制速度，搜索得到最大軋制速度作為控制參數(shù)，提高極限規(guī)格產(chǎn)品的軋制速度，在不增加設(shè)備投資的情況下，拓展冷連軋機(jī)組極限規(guī)格產(chǎn)品并提高其產(chǎn)能和生產(chǎn)效率。
【IPC分類(lèi)】B21B37-48, B21B37-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104785540
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410027160
【發(fā)明人】王康健, 黃佩杰, 鄭濤
【申請(qǐng)人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年1月21日