CN108817101A - 一种基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法，属于热轧钢卷技术领域，技术方案是：通过对西门子二级模型的弯窜模型进行优化，使精轧CVC轧辊在轧制过程中，总体上呈现均匀窜动，有效解决了在目标板形控制较好时，西门子二级模型计算中出现CVC轧辊不窜动或窜动量过小而引起后续换宽度规格时出现的板形失稳现象，以及CVC轧辊局部磨损过大导致的轧辊消耗过高问题。同时能实现特定钢种如汽车大梁钢的微中浪轧制，可减少该钢种热轧后平整工序投入率，有利于热轧后的冷却及下游用户的裁条使用，不仅节约成本，更提升产品形象及产品的市场占有率。

Description

一种基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法
技术领域
本发明涉及一种基于西门子弯窜辊模型优化及微中浪轧制方法，属于热轧钢卷技术领域。
背景技术
热轧钢卷在生产过程中，主要靠二级板形模型控制和操作工手动干预二者结合来调整钢带平直度，以保证最终板形满足客户要求。所谓钢带平直度，是指钢带的瓢曲程度，包括边部和中部，即俗称的边浪和中浪。引起这一现象的原因是钢带变形不均及冷却不均等，其实质是钢带内部残余应力分布不均。情况严重的会影响到后续生产加工及使用，如汽车大梁钢，在纵向裁条后会出现旁弯超标，酸洗连退时出现表面板形划伤等。不仅生产成本升高，还会降低下游用户的生产效率。
钢铁企业普遍采用西门子弯窜辊模型，对板形的调节主要是调整轧机窜辊位置和弯辊力大小。在目标钢卷规格不变或变动较小，且实际板形较好的情况下，西门子弯窜辊模型在计算CVC窜辊位置时，会尽可能的与上卷钢轧制时的窜辊位置接近。这就导致CVC轧辊的水平轴向位置长时间处于同一或相近位置，造成轧辊局部磨损严重，轧制时间长后，如果钢卷宽度变化，或是出现窜辊位置变动稍大时，出现板形无法控制的现象。
西门子弯窜辊模型在计算窜辊位置和弯辊大小时，是以钢带平直度I=0为目标来计算的，而且无法对其进行修改。而部分钢种，如汽车大梁钢在轧制时最好以微中浪进行轧制，这样可以降低热轧后平整工序成本，有利于热轧后冷却及下游用户裁条使用。这种微中浪是非常小的，而且大梁钢一般厚度较厚，人眼从轧机出口处的钢带上根本观察不到，所以如果靠人工增加弯辊力来实现的话，根本不可能实现，而且随机性较大，这就需要对西门子弯窜辊模型进行优化，让西门子弯窜辊模型结合自动化检测仪表进行自动控制。
发明内容
本发明一种基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法，优化窜辊位置，防止CVC轧辊长时间处于同一位置造成轧辊局部磨损严重，从而影响板形，同时增加合金代码识别功能，对有微中浪轧制特殊要求的钢种根据其目标平直度增加弯辊力，并用插值法对不同宽度钢带的弯辊力进行调整，以实现微中浪轧制。
本发明的技术方案是：
一种基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法，包含如下步骤：
①对西门子弯窜辊模型计算出的目标窜辊量A进行比较，若小于设定值S，则在A的基础上增加一随机值N；
②在西门子弯窜辊模型中增加钢种牌号判断，将钢带的合金代码写入txt文本进行存储，对有微中浪轧制需求的钢种进行单独的板形控制；
③在计算弯辊力的同时，增加对当前钢带合金代码的比对，若与需进行微中浪轧制的目标合金代码一致，则根据目标平直度反算目标弯辊力的增量，若不匹配，则按西门子弯窜辊模型默认计算的弯辊力进行设定；
④对需进行微中浪轧制的钢带，通过多项式插值法来确定该规格钢带的平直度增量。
将需要进行微中浪轧制的目标合金代码以txt文本格式进行存储再调用，这样在修改或增减目标合金代码时，只需对txt文本进行编辑，无需对西门子二级模型程序进行下线修改、编译及再上线。
所述设定值S的值不小于5mm，随机值N的值不大于15mm，且不小于5mm。
所述随机值的正负取决于窜辊的方向，正向区正值，反向取负值。
本发明在原有西门子弯窜辊模型的基础上进行了优化，使精轧CVC轧辊在轧制过程中，总体上呈现均匀窜动，将解决在目标板形控制较好时，西门子弯窜辊模型计算中出现CVC轧辊不窜动或窜动量过小而引起后续换宽度规格时出现的板形失稳现象、以及CVC轧辊局部磨损过大导致的轧辊消耗过高问题。
本发明的有益效果是：同时能实现特定钢种如汽车大梁钢的微中浪轧制，可减少该钢种热轧后平整工序投入率，有利于热轧后的冷却及下游用户的裁条使用，不仅节约成本，更提升产品形象及产品的市场占有率。
附图说明
附图1为本发明钢带目标平直度和钢带宽度之间关系图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
在实施例中，本发明采用以下技术方案：
1、在西门子弯窜辊模型中增加目标窜辊量A的比较，如果A小于S，则在A的基础上增加一随机值N，避免CVC轧辊长时间不窜动，或是多次窜到同一位置，其中S和N的值均由人工设定。
2、西门子弯窜辊模型在设定板形计算基本参数时，会读取当前钢带的合金成分、宽度、厚度等参数，用以设定弯辊力大小。西门子弯窜辊模型会提前将这些参数均以txt文本的形式存储在计算机某一绝对路径下。修改西门子弯窜辊模型程序，将当前钢带的合金代码以及需要进行微中浪轧制的目标合金代码一同以txt文本形式分别存储在此绝对路径下。
3、修改西门子弯窜辊模型，使其在计算弯辊力前，即读取合金成分、宽度、厚度等参数时，同时读取txt文本中的合金代码，并与需要进行微中浪轧制的目标合金代码进行比对，如果一样，则在西门子弯窜辊模型计算结果上增加一定的弯辊力，使之实现微中浪；如果不一样，则不进行弯辊力设定值修正，设定值仍然按照西门子弯窜辊模型计算的弯辊力设定值下发至共享内存进行板形设定。
4、西门子弯窜辊模型中，弯辊力与板形的计算关系如下式所示：
………………………………（1）
其中，Fb为弯辊力，IU为板形平直度，dFb为弯辊力变化量，为板形变化量。其数学 含义为平直度发生一个I单位变化所需要的弯辊力变化量。
由于西门子弯窜辊模型是以目标板形平直度为0来计算弯辊力的，所以只需确定在现有的板形条件下平直度的目标值，即可转化为弯辊力的增量。根据实际裁条及使用情况确定常规宽度的目标平直度之后，其余宽度规格的目标平直度则可以通过插值的方法确定，以厚度7.0mm的510L为例，具体方法如下：
表1：不同钢带宽度下目标平直度设定值
钢带宽度(mm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500
目标平直度(I) 3 2.5 2 1.5 1 0.8
进行多项式插值：钢带目标平直度和钢带宽度之间关系参见附图1；
由此方法可以根据不同钢带宽度来增加不同目标平直度，然后根据平直度和弯辊力的关系系数转化为在西门子弯窜辊模型弯辊力计算值下的弯辊力修正量，最终实现微中浪轧制效果。

Claims (3)

1.一种基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法，其特征在于包含如下步骤：
①对西门子弯窜辊模型计算出的目标窜辊量A进行比较，若小于设定值S，则在A的基础上增加一随机值N；
②在西门子弯窜辊模型中增加钢种牌号判断，将钢带的合金代码写入txt文本进行存储，对有微中浪轧制需求的钢种进行单独的板形控制；
③在计算弯辊力的同时，增加对当前钢带合金代码的比对，若与需进行微中浪轧制的目标合金代码一致，则根据目标平直度反算目标弯辊力的增量，若不匹配，则按西门子弯窜辊模型默认计算的弯辊力进行设定；
④对需进行微中浪轧制的钢带，通过多项式插值法来确定该规格钢带的平直度增量。
2.根据权利要求1所述的基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法，其特征在于：所述设定值S的值不小于5mm，随机值N的值不大于15mm，且不小于5mm。
3.根据权利要求2所述的基于西门子弯窜辊模型优化的微中浪轧制方法，其特征在于：所述随机值的正负取决于窜辊的方向，正向区正值，反向取负值。
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