CN101934290A - 不锈钢冷连轧负荷分配调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，首先将各机架相对压下率初始化为设定值，然后计算第1机架的轧制力平衡值，分别计算第2机架到第M机架的马达功率平衡值，根据计算得到的第1机架的轧制力平衡值、第2机架到第M机架的马达功率平衡值进行判断，对各机架相对压下率进行调整。该方法，能根据实际轧制过程中实际条件调整各机架的相对压下率，达到各机架负荷分配平衡。

Description

不锈钢冷连轧负荷分配调整方法

技术领域

本发明涉及冶金自动化技术，特别涉及一种不锈钢冷连轧负荷分配调整方法。

背景技术

不锈钢冷连轧机组的计算机控制系统主要由三级组成：生产控制级L3、过程控制级L2、基础自动化级L1。其中过程控制级L2是整个系统的核心，其任务是进行轧制参数设定计算，以使轧机尽可能生产出满足要求的冷轧不锈钢产品。在生产过程中，L2从L3接收要轧制带钢的原始数据，L2根据产品的终轧厚度、轧机的性能限制、待轧带钢的特性、轧制过程的工艺条件等，采用数学模型对带钢和轧机的目标数据进行预计算。

在不锈钢冷连轧的轧制过程中，是通过第1机架到第N机架多个机架的轧辊依次对带钢轧制，N大于等于3，每个机架对带钢设定一定的压下率，得到具有终轧厚度的冷轧产品。为充分利用机架的能力，需要对各机架负荷进行分配，通常是将各机架的绝对压下率(一机架的绝对压下率是指一机架压下值与带钢的初始厚度同终轧厚度的差值的比值)设定为固定值，如表一所示，当第5机架是光辊时，第1机架的绝对压下率为20％，即带钢在第1机架入口厚度同第1机架出口厚度的差值与带钢的初始厚度同终轧厚度的差值的比值是20％，第2机架绝对压下率为25％，第3机架绝对压下率为20％，第4机架绝对压下率为20％，第5机架绝对压下率为15％；当第5机架是毛辊时，第1机架绝对压下率为25％，第2机架绝对压下率为35％，第3机架绝对压下率为20％，第4机架绝对压下率为20％，第5机架压下率为0。

表一：

机架	S1	S2	S3	S4	S5
						5机架光辊	0.20	0.45	0.65	0.85	1.00
5机架毛辊	0.25	0.60	0.80	1.00	1.00

但通常的不锈钢冷连轧压下分配调整方法，各机架的压下率是固定的，不能根据实际轧制过程中带钢的总压下厚度、带钢的特性、带钢速度及机架功率等的变化调整各机架的压下率，以达到各机架负荷分配平衡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，能根据实际轧制过程中实际条件调整各机架的压下率，达到各机架负荷分配平衡。

为解决上述技术问题，本发明的不锈钢冷连轧压下分配调整方法，不锈钢冷连轧是通过第1机架到第N机架多个机架的轧辊依次对带钢轧制，N大于等于3，每个机架对带钢设定一定的压下率，得到具有终轧厚度的冷轧产品，包括以下步骤：

一.将各机架相对压下率初始化为设定值，一机架的相对压下率是指带钢进入该机架入口厚度同离开该机架出口厚度的差值与进入该机架入口厚度的比值；

二.计算第1机架的轧制力平衡值；分别计算第2机架到第M机架的马达功率平衡值，如果第N机架轧辊表面是光辊，M＝N；如果第N机架轧辊表面是毛辊，M＝N-1；

三.根据计算得到的第1机架的轧制力平衡值、第2机架到第M机架的马达功率平衡值进行判断，对各机架相对压下率进行调整。

第1机架轧制力平衡值的计算方法如下：

${\mathrm{Bal}}_1=\frac{P_1/P_2}{A},$ 其中，

Bal₁为第1机架的轧制力平衡值；

P1为第1机架的轧制力；

P2为第2机架的轧制力；

A为常数；

第2机架到第M机架的马达功率平衡值计算方法如下：

${\mathrm{Bal}}_i=\frac{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}}{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{avg}}},$ ${\mathrm{HP}}_{\mathrm{avg}}=\underset{2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}/(M-1)),$ ${\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}=\frac{{\mathrm{HP}}_i}{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{MAXi}}},$ 其中，

i＝2～M；

Bal_i为第i机架的马达功率平衡值；

HP_avg为马达功率比值的平均值；

HP_ratei为第i机架的马达功率比值

HP_i为第i机架的马达功率计算值；

HP_MAXi为第i机架的最大马达功率。

对计算得到的第1机架的轧制力平衡值Bal₁、第2机架到第M机架的马达功率平衡值Bal_i进行判断，对各机架相对压下率进行调整，

如果1-α1≤Bal₁≤1+α1，则第1机架的相对压下率

不作调整；如果Bal₁＜1-α1，则第1机架的相对压下率

如果1+α1＜Val₁，则第1机架的相对压下率

如果1-α2≤Bal_i≤1+α2，则第i机架的相对压下率

不作调整；如果Bali＜1-α2，则第i机架的相对压下率

如果1+α2＜Bal₁，则第i机架的相对压下率

其中，α1、α2为大于零小于等于0.05的常数；

是第1机架第f次负荷分配循环时的相对压下率；

是第i机架第f次负荷分配循环时的相对压下率；

f为正整数；

T是步长常数。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法示意图。

具体实施方式

本发明的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法一实施方式如图1所示，不锈钢冷连轧是通过第1机架到第N机架多个机架的轧辊依次对带钢轧制，N大于等于3，通常是5个机架，每个机架对带钢设定一定的压下率，得到具有终轧厚度的冷轧产品，包括以下步骤：

一.将各机架相对压下率初始化为设定值，一机架的相对压下率是指带钢进入该机架入口厚度同离开该机架出口厚度的差值与进入该机架入口厚度的比值；

二.计算第1机架的轧制力平衡值；分别计算第2机架到第M机架的马达功率平衡值，如果第N机架轧辊表面是光辊，对第N机架进行负荷分配调整，M＝N；如果第N机架轧辊表面是毛辊，对第N机架不进行负荷分配调整，M＝N-1；

第1机架轧制力平衡值的计算方法如下：

${\mathrm{Bal}}_1=\frac{P_1/P_2}{A},$ 其中，

Bal₁为第1机架的轧制力平衡值；

P1为第1机架的轧制力；

P2为第2机架的轧制力；

A为常数，较佳实施例为0.9～1.3的一个固定值，例如，为0.9、0.95、1.0、1.05，1.1或1.3，L2数学模型基本设定计算中在模型常数表中进行定义，也可以在轧制的过程中在操作画面进行手动的设定；

第2机架到第M机架的马达功率平衡值计算方法如下：

${\mathrm{Bal}}_i=\frac{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}}{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{avg}}},$ ${\mathrm{HP}}_{\mathrm{avg}}=\underset{2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}/(M-1)),$ ${\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}=\frac{{\mathrm{HP}}_i}{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{MAXi}}},$ 其中

i＝2～M；

Bal_i为第i机架的马达功率平衡值；

HP_avg为马达功率比值的平均值；

HP_ratei为第i机架的马达功率比值

HP_i为第i机架的马达功率计算值，即根据第i机架的马达的当前工作条件计算得到的第i机架的马达功率值；

HP_MAXi为第i机架的最大马达功率，从模型常数表中得到；

三.根据计算得到的第1机架的轧制力平衡值Bal₁、第2机架到第M机架的马达功率平衡值Bal_i进行判断，对各机架相对压下率进行调整。

如果1-α1≤Bal₁≤1+α1，则第1机架的相对压下率

不作调整；如果Bal₁＜1-α1，则第1机架的相对压下率

如果1+α1＜Bal₁，则第1机架的相对压下率

如果1-α2≤Bal_i≤1+α2，则第i机架的相对压下率

不作调整；如果Bali＜1-α2，则第i机架的相对压下率

如果1+α2＜Bal₁，则第i机架的相对压下率

其中，α1、α2为大于零小于等于0.05的常数，例如α1为0.05、0.03、0.02或0.01，α2为0.05、0.03、0.02或0.01；

是第1机架第f次负荷分配循环时的相对压下率；

是第i机架第f次负荷分配循环时的相对压下率；

f为正整数；

T是步长常数。

是第i机架第f次压下分配循环时的压下率，i＝2～M；

f为正整数；

T是步长常数，一较佳实施例，步长常数T大于等于6，例如可以为6、8.5、10或20。

本发明的不锈钢冷连轧压下分配调整方法，根据计算得到的第1机架的轧制力平衡值及第2机架到第M机架的马达功率平衡值，对各机架的相对压下率进行动态调整，从而对各机架负荷分配进行动态调整，可以有效地利用现有设备，充分发挥设备潜力，提高轧机的产品质量，同时还能降低轧制能耗。特别是对于生产薄带钢的机组，由于变形量相当大，特别是第1机架的变形量较大，导致轧辊和带钢的接触弧角变大，可以利用本发明的方法通过对第1机架的轧制力平衡值Bal₁的计算式中的常数A的适当定义，将第1机架的轧制力合理分配给第2机架，同时对第2到第M机架采取功率平衡的方法进行负荷分配，充分发挥设备潜力，提高轧制的产品质量。

Claims (9)

1.一种不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，不锈钢冷连轧是通过第1机架到第N机架多个机架的轧辊依次对带钢轧制，N大于等于3，每个机架对带钢设定一定的压下率，得到具有终轧厚度的冷轧产品，其特征在于，包括以下步骤：

一.将各机架相对压下率初始化为设定值，一机架的相对压下率是指带钢进入该机架入口厚度同离开该机架出口厚度的差值与进入该机架入口厚度的比值；

二.计算第1机架的轧制力平衡值；分别计算第2机架到第M机架的马达功率平衡值，如果第N机架轧辊表面是光辊，M＝N；如果第N机架轧辊表面是毛辊，M＝N-1；

三.根据计算得到的第1机架的轧制力平衡值、第2机架到第M机架的马达功率平衡值进行判断，对各机架相对压下率进行调整。

2.根据权利要求1所述的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，其特征在于，第1机架轧制力平衡值的计算方法如下：

${\mathrm{Bal}}_1=\frac{P_1/P_2}{A},$ 其中，

Bal₁为第1机架的轧制力平衡值；

P1为第1机架的轧制力；

P2为第2机架的轧制力；

A为常数；

第2机架到第M机架的马达功率平衡值计算方法如下：

${\mathrm{Bal}}_i=\frac{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}}{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{avg}}},$ ${\mathrm{HP}}_{\mathrm{avg}}=\underset{2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}/(M-1)),$ ${\mathrm{HP}}_{\mathrm{ratei}}=\frac{{\mathrm{HP}}_i}{{\mathrm{HP}}_{\mathrm{MAXi}}},$ 其中

i＝2～M；

Bal_i为第i机架的马达功率平衡值；

HP_avg为马达功率比值的平均值；

HP_ratei为第i机架的马达功率比值

HP_i为第i机架的马达功率计算值；

HP_MAXi为第i机架的最大马达功率。

3.根据权利要求2所述的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，其特征在于，对计算得到的第1机架的轧制力平衡值Bal₁、第2机架到第M机架的马达功率平衡值Bal_i进行判断，对各机架相对压下率进行调整，

如果1-α1≤Bal₁≤1+α1，则第1机架的相对压下率

不作调整；如果Bal₁＜1-α1，则第1机架的相对压下率

如果1+α1＜Bal₁，则第1机架的相对压下率

如果1-α2≤Bal_i≤1+α2，则第i机架的相对压下率不作调整；如果Bali＜1-α2，则第i机架的相对压下率

如果1+α2＜Bal₁，则第i机架的相对压下率

其中，α1、α2为大于零小于等于0.05的常数；

是第1机架第f次负荷分配循环时的相对压下率；

是第i机架第f次负荷分配循环时的相对压下率；

f为正整数；

T是步长常数。

4.根据权利要求1所述的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，其特征在于，N＝5。

5.根据权利要求2所述的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，其特征在于，常数A为0.9～1.3的一个固定值。

6.根据权利要求5所述的不锈钢冷连轧负荷分配调整方法，其特征在于，常数A为0.9、0.95、1.0、1.05，1.1或1.3。

7.根据权利要求3所述的不锈钢冷连轧压下分配调整方法，其特征在于，α1为0.05、0.03、0.02或0.01，α2为0.05、0.03、0.02或0.01。

8.根据权利要求3所述的不锈钢冷连轧压下分配调整方法，其特征在于，步长常数T大于等于6。

9.根据权利要求9所述的不锈钢冷连轧压下分配调整方法，其特征在于，步长常数T为6、8.5、10或20。

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