[发明专利]铝单机架冷轧机的轧制规程制定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝冷轧生产中的轧制规程制定策略，尤其涉及一种应用在铝单机架冷轧机的轧制规程制定方法。

背景技术

铝单机架冷轧机是在国内铝加工企业应用较多的一种轧机，相对于冷连轧机来说，其投资小且轧制生产过程柔性较大，适于多品种多规格铝带材的生产，以满足市场需求。由于铝单机架冷轧机生产过程的灵活多变性，轧制规程的制定也具有特殊性，其研究相对连轧机组来说也比较少。目前，很多单机架冷轧机组生产中，轧制规程的制定存在较多的不合理因素：其一，制定轧制规程时考虑的因素不够全面，大多仅从各道次厚度分配进行，未考虑对轧制过程影响同样显著的速度、张力制度参数；其二，轧制规程的制定大多以人工经验为主，缺乏稳定的轧制规程制定及修正系统。

在钢铁冷连轧生产过程中，轧制规程的制定大多采用轧制规范库的方法，通过指定各机架轧制规范方式、轧制规范值以及相关轧制规程参数进行各机架厚度分配，进而实现轧制规程制定。由于冷连轧机组机架数比较固定(大多为5机架冷连轧，亦存在4机架、3机架及6机架轧制)，也就是说其轧制道次数固定，轧制规范库的内容和形式和机架数相配合即可，且其不存在中间道次退火处理过程。对铝单机架冷轧机来说，一方面，其轧制道次数变化范围很大，可从2个道次变化至10个道次；其二，对某些材质规格来说，其存在中间道次退火处理过程，在轧制规范库中需要对其进行特殊考虑；其三，单机架轧制各道次分别进行，与连轧轧制时各道次需要相互配合不同，其轧制规程限制条件也存在较大差别。因此，进行铝单机架冷轧机的轧制规程制定时，不能采用和钢铁冷连轧轧制规范库相同的方式，需要对轧制规范的内容及其使用方法和策略进行较大幅度的修改，以适应铝单机架冷轧轧制过程特点。

此外，有学者提出基于相关优化算法的厚度分配方法，如等相对功率、等轧制压力、板形最优、多目标优化等，这些方法从均衡负荷、减小能耗、优化板形等角度出发，运用相关优化算法进行厚度分配的计算。但是，这些方法大多只考虑厚度分配问题，并未对速度、张力等轧制参数进行考虑，且一般为固定道次数的厚度优化，所制定的轧制规程难以适应铝单机架冷轧机轧制过程。另一方面，加入优化算法进行在线寻优时，其计算时间较长，不利于在线应用。

因此，设计一种针对铝单机架冷轧机的轧制规程制定方法，对于铝带材的单机架冷轧生产过程具有十分重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝单机架冷轧机的轧制规程制定方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

铝单机架冷轧机的轧制规程制定方法及策略，特点是：按照所轧材质及规格由轧制规范库获取轧制规范，包含四种制度参数以适应铝单机架轧制过程特点，分别确定各道次退火、厚度、张力及速度参数，从而完成轧制规程制定，包括以下具体步骤——

(1)道次规划制度，对所轧材质及规格，确定其总道次数N、退火标志、退火道次号N₁、退火道次厚度等参数，进行总体道次轧制规程规划；不同材质及规格的总体道次轧制情况不同，故采用道次规划制度解决这个问题，按照有无退火工艺对道次规划制度进行说明，如下：

1a)无退火道次规划，从道次0到道次N-1，采用相应的厚度分配制度进行各道次厚度分配，结合速度制度和张力制度完成轧制规程制定；

2a)有退火道次规划，铝带材退火处理后，需要从新的材料变形特性状态开始进行此道次段的厚度分配，退火道次参数将轧制道次分作两个道次段分别进行轧制规程制定；从道次0到道次N₁-1，从道次N₁到道次N-1，采用相应的厚度分配制度分别进行各段道次厚度分配后(相当于两段无退火道次厚度分配过程)，结合速度制度和张力制度完成全部道次的轧制规程制定；

采用道次规划制度，可适应铝单机架冷轧机灵活多变的生产情况，制定出合理的轧制规程；

(2)厚度分配制度，按照规范模式和规范值曲线进行厚度分配，针对不同的规范模式确定相应的规范值曲线，结合道次规划制度即可完成厚度分配；

2a)规范模式，包括相对压下量比、轧制力比及轧制功率比三种规范模式，决定规范值的含义以及厚度分配所依规则模式；

2b)轧制规范值，和每种规范模式对应，各有五个规范值确定规范值曲线，由此按照道次规划制度即可确定各道次段的各道次规范值，进而完成厚度分配；各道次规范值计算公式如下：

k＝int(j)，0≤j≤4，k＝0，1，2，3，4