[发明专利]适用于单机架六辊CVC平整机组的辊型优化设计方法

说明书

本发明涉及一种适用于单机架六辊CVC平整机组的辊型优化设计方法，所述的辊型优化设计方法以过焊缝及正常轧制过程中产品大纲内所有带钢的板形都最佳为目标，求解辊型优化目标函数，得到适合于单机架六辊CVC平整机组过焊缝及正常轧制过程的轧辊辊型优化曲线。本发明的辊型优化设计可以提高产品板形质量，解决目前CVC平整机组的辊型设计对于过焊缝过程考虑不多，造成过焊缝过程中的板形波动没有得到很好地控制，直接影响产品板形质量的问题。

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种适用于单机架六辊CVC平整机组的辊型优化设计方法。

背景技术

衡量带钢的产品质量有机械性能、板形、表面质量以及尺寸精度等四大指标，平整作为冷轧板带生产中一道后续精加工艺，对产品质量的控制尤为重要。平整工序通过控制带钢延伸率能够保证退货后的产品机械性能、通过控制板形保证产品的外形质量，同时还能在带钢表面形成一定的粗糙度，提高带钢的涂覆性能和成形性能，因此直接影响到最终成品的等级定位。因此，随着用户对带钢板形、表面质量等方面的要求不断提高，平整工序的重要性日益凸现出来，平整机的运行状态最大程度地决定了产品成材率，影响企业的经济效益。

近年来，用户对产品板形与表面质量提出了越来越高的要求，而轧辊的辊型是直接影响产品板形和表面质量的重要因素，因此，辊型设计显得越来越重要。单机架六辊CVC平整机组进行轧制生产时，可以分成过焊缝及正常轧制两个过程，产品往往会在正常轧制时板形良好，但是在过焊缝轧制时，由于过焊缝过程中轧制速度出现升降以及带材头尾性能即变形抗力的波动，导致板形出现波动。

以往对于辊型的设计关注点主要集中在正常轧制过程，对于过焊缝过程的一些工艺特点考虑的不是很多，这就造成了过焊缝过程中的板形波动没有得到很好地控制，直接影响了产品的板形质量。

显然，为了提高产品板形质量，如何设计出兼顾过焊缝及正常轧制过程中产品大纲内所有带钢板形的辊型优化曲线已经成为现场技术攻关的焦点。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于单机架六辊CVC平整机组的辊型优化设计方法，所述的辊型优化设计方法以过焊缝及正常轧制过程中产品大纲内所有带钢的板形都最佳为目标，设计出适合于单机架六辊CVC平整机组过焊缝及正常轧制过程的轧辊辊型优化曲线，提高产品板形质量，用以解决目前CVC平整机组的辊型设计对于过焊缝过程考虑不多，造成过焊缝过程中的板形波动没有得到很好地控制，直接影响产品板形质量的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种适用于单机架六辊CVC平整机组的辊型优化设计方法，所述的辊型优化设计方法包括如下步骤：

(1)收集单机架六辊CVC平整机组的设备特征参数，并分别收集所述单机架六辊CVC平整机组在过焊缝过程及正常轧制过程中典型规格钢种带钢的参数；

(2)分别设定所述单机架六辊CVC平整机组的工作辊与CVC辊的辊型曲线方程，并对所述的辊型曲线方程赋初值；

(3)利用辊系弹性模型，采用分段离散法，将各规格钢种带钢分成m段，并分别计算带钢过焊缝过程中的前张力分布及正常轧制过程中的前张力分布；

(4)求解辊型优化目标函数：

式中，α为过焊缝及正常轧制过程的板形加权系数，σ_1ij为过焊缝过程中前张力分布，σ'_1ij为正常轧制过程中前张力分布，i表示第i种典型规格钢种，i＝1,2,3,……,n，j表示带钢被分成的第j段，j＝1,2,3,……,m；

(5)判断Powell条件是否成立，如果Powell条件成立，则输出最优辊型参数，并进入步骤(6)；否则重新根据步骤(2)对辊型曲线方程赋初值，并进入步骤(3)；