[发明专利]热连轧支撑辊磨损补偿及自适应方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种热连轧支撑辊磨损补偿及自适应方法，属于热连轧带钢板形控制领域。

背景技术：

热连轧板形设定精度的关键是要准确计算各机架的有载辊缝形状。影响有载辊缝形状的因素一般包括轧制力、弯辊力、工作辊原始辊形、窜辊位置、工作辊热膨胀与磨损、支撑辊辊形及磨损。随着热轧产品不断向薄规格拓展，薄规格带钢轧制量的增加直接导致精轧支撑辊轧制公里数的增加，精轧支撑辊磨损对板形的影响日益突出。

影响精轧支撑辊磨损量大小的因素众多，包括支撑辊使用周期内的轧制负荷、轧制的钢种规格、轧制速度、变形温度、支撑辊冷却状态等，这些外围条件的不确定性使得支撑辊磨损量大小的准确预报存在困难。专利《一种用于提高带钢质量的轧辊磨损优化控制方法》，专利号：CN201010153255，主要通过区分不同轧辊材质进行轧辊磨损的预报，但并不能适应现场工况和轧制钢种规格等众多因素的变化。专利《一种改善CSP产品质量的轧辊磨损数学模型优化方法》，专利号：CN200710031300，主要按连铸的单双流进行轧辊磨损计算的区分，也不能适应现场各种条件变化对实际磨损量的影响。专利《具有轧辊磨损预测功能的用于轧制平坦的轧件的轧机的运行方法》，专利号：CN201180041473，主要根据历史上实测的轧辊磨损数据优化当前使用轧辊的磨损预报，也不能完全考虑此轧辊本次实际使用过程中各种影响因素对轧辊磨损量的影响。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种热连轧支撑辊磨损补偿及自适应方法，本发明首次根据实测带钢头部板形对支撑辊磨损预报进行自适应修正，首次提出在每次换工作辊时对支撑辊磨损模型进行自适应修正。使支撑辊磨损预报模型能够充分适应各种工况对实际支撑辊磨损量的影响，提高支撑辊磨损预报精度，提高带钢板形质量的同时，本发明能够延长支撑辊的使用周期。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

热连轧支撑辊磨损补偿及自适应方法，该方法包括如下步骤：

(1)在板形模型计算中的辊系形变计算中引入板形自适应系数，具体做法为：在通过有限元计算四辊轧机辊系形变公式，

其中，C_ufd为加载辊缝凸度；F_r为工作辊单位宽度上的轧制力；B表示弯辊力；C_pce-wr表示轧件和工作辊接触面的辊系凸度，即空载下的工作辊原始辊型，当辊型一定时影响因素包括窜辊位置、轧辊热膨胀和磨损；C_wr-br为工作辊到支撑辊接触面的凸度，表示支撑辊的影响；

(2)计算每块带钢的板形自适应系数g：

其中，B_SETUP为相应带钢的设定弯辊力，ΔB为消除带钢头部实际平直度值所需的弯辊力，ΔF为仪表检测到的带钢头部实际平直度值，为弯辊对平直度的增益系数；

(3)换工作辊开轧前三块板形自适应系数均值计算，

g_x＝g₁+g₂+g₃；

(4)统计历史上3-6个月实际下线支撑辊在磨床上测量的磨损数据，回归建立支撑辊磨

损模型：

W＝a₀×L，

其中，W为支撑辊磨损量，L为轧制带钢的公里数，a₀为常数；

(5)在支撑辊磨损模型中增加自适应修正功能，

W＝(a₀+a)×L，

其中a为支撑辊磨损模型的自适应修正系数；

(6)通过前三块的板形自适应系数修正支撑辊磨损模型的计算，即：

a＝λ·(1-g_x)，

其中，λ为可调节的常数，取值0.045-0.055；

(7)根据上个轧制单位的开轧前三块的板形依据步骤(6)进行自适应修正。

有益效果：

本发明经过试用，效果明显，支撑辊使用周期从8万吨延长至20万吨。且试用该发明以后板形质量得到明显改善，板形控制精度和轧制稳定性明显提示。

附图说明：

图1是本发明的流程图。

图2是四辊轧机辊形形变计算示意图。

图3是未采用本发明时换支撑辊前后的板形自适应系数变化走势图。

图4是未采用本发明时换支撑辊前后的带钢平直度控制情况图。

图5是采用本发明后换支撑辊前后板形自适应系数变化走势图。