[发明专利]一种适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及平整轧制技术，特别涉及一种适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法。

背景技术

表面粗糙度作为平整成品带钢的重要特征之一，它不仅影响到带钢冲压时的变形行为和涂镀后的外观面貌，而且可以改变材料的耐蚀性。从目前的质量发展趋势来看，带钢表面的粗糙度控制已经成为重要的质量指标，尤其对汽车板至关重要。如何建立平整机板面粗糙度预报模型，对要生产的带钢表面粗糙度值进行预报，最终达到事先调整，避免粗糙度超差，已经成为现场技术攻关的重点和难点。对于双机架平整机组，出口带钢粗糙度的控制参数包括1#机架工作辊粗糙度、2#机架工作辊粗糙度、来料粗糙度、1#轧制力、2#轧制力。以往在双机架平整机组的生产过程中，往往只对1#机架工作辊粗糙度、2#机架工作辊粗糙度进行设定，不考虑轧制力的影响。而事实上，轧制力对出口带钢的粗糙度影响明显，尤其对这种两机架的工作辊粗糙度差别很大的双机架平整机组，影响更是不可忽视的。

(参考文献：[1]白振华,刘宏民,李秀军,等.平整轧制工艺模型[M].北京:冶金工业出版社,2010:1-100.[2]周庆田,白振华,王骏飞.冷连轧过程板面粗糙度模型及其应用的研究[J].中国机械工程,2007,18(14):1743-1746.[3]白振华,康晓鹏,龙瑞兵,等.工程实用平整轧制压力模型及其自学习技术研究[J].钢铁,2008,43(10):51-54.)

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够避免带钢表面粗糙度超差的适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法。本发明主要是把出口带材粗糙度作为目标函数，把总延伸率、板形满足合同要求作为约束条件，通过对两机架轧制力的分配，最大程度扩展双机架平整机组的出口带钢表面粗糙度的范围。

本发明的技术方案如下：

一种适合于双机架平整机组的带钢粗糙度控制方法，包括以下可由计算机执行的步骤：

（a）收集双机架平整机组的设备特征参数，主要包括：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L₁,L₂、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弯辊力与1#机架工作辊上机粗糙度Ra₁、2#机架工作辊上机粗糙度Ra₂、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_1max、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系数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率影响系数α_ε,β_ε、机组设备特性影响参数η₁,η₂；

（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，主要包括：带材来料的厚度横向分布值H_i、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；

（c）收集待综合设定金属模型参数的带材的关键质量参数，主要包括：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的Ra′_s；

（d）将弯辊力S设定为基态

（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/6及寻优步长ΔP₂；