[发明专利]一种提高自由度轧制稳定性的张力影响系数分析方法

说明书

本发明提供一种提高自由度轧制稳定性的张力影响系数分析方法，属于轧制过程控制技术领域。该方法首先获取轧制力与张力和轧制速度之间的隐性关系，并结合现场实际，对比速度的极限值，将速度极限值进行平均等分，获得出口机架每个等分的速度值，进而获取每个机架的速度值；然后计算不同的速度点对应的轧制力和允许的最高速时的轧制力，进而计算机架前张力和后张力变化后对应的轧制力，最后计算机架前张力和后张力影响系数。通过数据统计分析的方法，定量分析了各机架张力与轧制力的关系，并给出了各个机架的张力调整建议，为新品种轧制稳定性提供了有力支撑。

技术领域

本发明涉及轧制过程控制技术领域，特别是指一种提高自由度轧制稳定性的张力影响系数分析方法。

背景技术

自由规程轧制技术(SFR,Schedule Free Rolling)最早由日本提出，目的是采用综合柔性技术保证刚性化生产工序连接，打破轧制计划对生产的约束。国内自由规程轧制技术研究起步较晚，且轧制自由度和装备能力、工艺条件相关，并非无限自由。

在冷连轧实际生产中，一条冷连轧生产线为了提高轧制稳定性并获得良好的产品质量，冷轧工艺对轧制计划有明确的要求，考虑到轧制模型精度、自学习效率及穿带轧制稳定性等，钢种、厚度和宽度规格均不能大幅度跳跃，需要安排合同以外过渡材保证主材生产。但是随着市场竞争的日益激烈，小批量、多规格订单日益普遍，对于生产企业来说，多钢种、多规格、小批量生产模式将会逐渐成为发展趋势，目前虽然无法实现“来什么，轧什么”这一理想中的自由轧制，但可以通过一些具体可行的手段，提高自由度轧制的稳定性。

对于冷连轧机组而言，在生产过程中，机架间的张力作为一个重要的轧制工艺参数，对轧制的稳定性起着举足轻重的影响，当某机架的前后张力不变时，轧制力与轧制速度关系紧密，由于轧辊与轧机间的摩擦力会随着轧制速度变化而改变，而摩擦力又是轧制力最重要的影响因素之一，因此，轧制力也会随着轧制速度的变化而改变，一般来说，轧制力与轧制速度成反比的关系，在轧机允许范围内，轧制速度越大，相对应的轧制力越小。在换品种、换规格轧制时，由于还未达到批量生产，开始都采取的低速轧制，而低速段的轧制力往往比高速稳定时要高很多，轧制力过高不仅不利于带钢厚度控制和板形调节，还会使轧制稳定性受到影响，断带风险增高。因此，在换品种、换规格轧制时，现场操作人员往往会通过调整张力来保证轧制力的稳定，但调整方法大多是依靠经验，没有理论做支撑，这样的调整过分依赖人工经验，不利于生产稳定性和产品质量的一贯制。

现有较多的文献对稳定轧制与张力设定进行研究，发明专利《一种稳定轧制的冷连轧张力动态设定方法》(申请号201610785176.1)通过动态设定不同速度区间的张力，保证轧制力在不同速度区间的平稳过渡，降低低速状态下的断带风险，确保轧机稳定生产。发明专利《一种提高轧制过程稳定性的张应力动态补偿方法》(申请号201710899411.2)通过在整个轧制速度范围内对机架前张应力和后张应力进行动态补偿，实现稳定的轧制过程。发明专利《一种用于轧制力调节的张力优化补偿的方法》(申请号201410026947.X)通过优化设定张力，实现最大程度降低因铁粉浓度异常升高而导致的生产成本增加和板形等缺陷的发生率，保证轧制过程的稳定性。以上发明专利针对速度的变化进行了张力补偿，但都没有详细介绍轧制不同品种规格时张力与轧制力的影响关系，对于新品种轧制初期的张力调整无法给出明确的指导意见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高自由度轧制稳定性的张力影响系数分析方法，在冷连轧产线上轧制新品种、新规格时，保证轧制初期的轧制稳定性。

该方法包括步骤如下：

(1)利用现场获取的轧制数据和轧制理论，整理轧制力计算模型，获取轧制力与张力和轧制速度之间的隐性关系，轧制力计算模型公式如下：