CN110918653B - 一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法 - Google Patents

一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，步骤1，计算降低率r：硅钢原料包括正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢，取有代表性的正常硬度原料硅钢，采用硅钢轧制机架组进行正常轧制，并按如下公式，进行降低率r的计算。步骤2，确定非压下状态机架：从计算出的r1、r2、r3、r4和r5中，选择其中最大值所对应的机架作为非压下状态机架，且设置非压下状态机架所对应的压下比率为1；步骤3，确定轧制模型。步骤4，轧制模型关联；步骤5，获取调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'；步骤6，获取通用轧制模型中的压下比率。本发明采用同一套轧制模型，匹配不同硬度的同种牌号的来料硅钢，且使得硅钢轧制后的目标厚度稳定，合格率高。

Description

一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法
技术领域
本发明涉及冶金轧钢领域，特别是一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法。
背景技术
目前，硅钢在轧制时，酸轧机组有5个机架，每个机架各有液压压下装置，液压压下为伺服系统，响应动作快。
酸轧车间所轧制的硅钢牌号多，对于同种型号的硅钢，5个机架基本采用同一套压下比率a。然而，同种型号的硅钢，虽然原材料厚度h0相同，但由于生产异常、批次差异或厂家差异等，导致来料硅钢的硬度或变型抗力相差较大。如申请人现场所具有的两种型号硅钢SG50W800(自用)和50W800(外卖)，虽然牌号基本相同，但实际的硬度或变型抗力相差较大，如50W800的变型抗力为68，SG50W800的型抗力为61。此时，如果相同使用相同的轧制模型，也即采用同一套压下比率a，则其中一种将会由于轧制力不符合，从而导致目标厚度偏差大。如果使用不同的轧制模型，对于硬度异常的原料硅钢，寻找其适应的轧制模型，需要较长时间。及时寻找到了与之相适应的轧制模型，然而，当使用相同的5个机架进行压制时，需要对5个机架中程序进行重新设定与调试，由于轧制模型的切换，可能会导致正常硬度硅钢的轧制，稳定性变差，轧制质量偏低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，该不同硬度的同种硅钢优化轧制方法能采用同一套轧制模型，匹配不同硬度的同种牌号的来料硅钢，且使得硅钢轧制后的目标厚度稳定，合格率高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，包括如下步骤。
步骤1，计算降低率r：硅钢原料包括正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢，硅钢轧制机架组包括5个机架，分别为1#机架、2#机架、3#机架、4#机架和5#机架。
取有代表性的正常硬度原料硅钢，采用硅钢轧制机架组进行正常轧制，并按如下公式，进行降低率r的计算：
Figure BDA0002293182240000011
式中，r1、r2、r3、r4和r5分别为1#机架、2#机架、3#机架、4#机架和5#机架的降低率。h0为原料硅钢入口厚度，h1为1#机架出口厚度，h2为2#机架出口厚度，h3为3#机架出口厚度，h4为4#机架出口厚度，h5为5#机架出口厚度，也即目标厚度。
代表性的正常硬度原料硅钢，正常轧制过程中，通过测厚仪，分别对h1、h2、h3、h4和h5进行测量，计算得出r1、r2、r3、r4和r5的值。
步骤2，确定非压下状态机架：从计算出的r1、r2、r3、r4和r5中，选择其中最大值所对应的机架作为非压下状态机架，且设置非压下状态机架所对应的压下比率为1。
步骤3，确定轧制模型：轧制模型中的压下比率按照如下公式计算：
Figure BDA0002293182240000021
步骤4，轧制模型关联：将步骤3确定的轧制模型，与对应机架中的压下率自适应模型的系数相关联。
步骤5，获取调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'：使非压下状态机架所对应的降低率r，保持不变，采用正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢进行试验调试，调整其余四个机架的降低率r，当正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢的轧制成品均满足要求时，此时，所对应的五个降低率r，即为调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'。
步骤6，获取通用轧制模型中的压下比率：非压下状态机架所对应的压下比率为1，保持不变，将步骤5获取的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'，代入公式(2)中，得到通用轧制模型中的压下比率a1'、a2'、a3'、a4'和a5'。
步骤1中，在进行降低率r计算之前，先进行目标厚度的范围划分，具体划分方法为：假设正常硬度原料硅钢的现有目标厚度范围为ha～hb，则划分后的目标厚度范围为ha～(ha+hb)/2、(ha+hb)/2～hb。对划分后的每个目标厚度范围，均重复步骤1至步骤6。
步骤4中，压下率自适应模型为TMEIC冷轧二级自适应模型。
步骤2中，非压下状态机架为2#机架、3#机架和4#机架中的一个。
非压下状态机架为2#机架，则：r2′＝r2＝max(r1：r5)，a2′＝a2＝1。
本发明具有如下有益效果：本发明能采用同一套轧制模型，匹配不同硬度的同种牌号的来料硅钢，且使得硅钢轧制后的目标厚度稳定，合格率高，提高年效益。改进前，若一条生产线每天有1卷因为规程不符合导致判次，1个月去除检定修时间4天以26天来计算的话所产生的次品为26卷。一年去掉一个月的大修时间26×11＝286卷，若平均一个钢卷20吨，年产生的次品为5720吨。每吨次品损失1000元的话，年效益＝5720×1000＝572万元。采用本发明将能每年节省572万元。
附图说明
图1显示了采用本发明一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法的压下比率选择清单。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
本发明以申请人冷轧厂酸轧车间内的硅钢SG50W800(自用)和50W800(外卖)为例，进行详细说明。
一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，包括如下步骤。
步骤1，计算降低率r。
硅钢原料包括正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢，正常硬度原料硅钢，如50W800(外卖)，其硬度或变型抗力为68；异常硬度原料硅钢，如SG50W800(自用)，其硬度或型抗力为61。
硅钢轧制机架组包括5个机架，分别为1#机架、2#机架、3#机架、4#机架和5#机架。
步骤11，划分目标厚度范围：具体划分方法为：假设正常硬度原料硅钢的现有目标厚度范围为ha～hb，则划分后的目标厚度范围为ha～(ha+hb)/2、(ha+hb)/2～hb。
外卖50W800的原有出口目标厚度的区分范围是0.275～0.325mm，也即ha＝0.275mm，hb＝0.325mm，则(ha+hb)/2＝(0.275+0.325)/2＝0.3mm，因而，划分后的目标厚度范围为0.275～0.3mm和0.3～0.325mm。对划分后的每个目标厚度范围，均重复以下步骤12至步骤6。
步骤12，计算降低率r：取有代表性的正常硬度原料硅钢，采用硅钢轧制机架组进行正常轧制，并按如下公式，进行降低率r的计算：
Figure BDA0002293182240000031
式中，r1、r2、r3、r4和r5分别为1#机架、2#机架、3#机架、4#机架和5#机架的降低率。h0为原料硅钢入口厚度，h1为1#机架出口厚度，h2为2#机架出口厚度，h3为3#机架出口厚度，h4为4#机架出口厚度，h5为5#机架出口厚度，也即目标厚度。
代表性的正常硬度原料硅钢，正常轧制过程中，通过测厚仪，分别对h1、h2、h3、h4和h5进行测量。
其中，h0为固定值，目标厚度h5需满足步骤11中划分的目标厚度范围。
然后，在目标厚度h5符合要求的前提下，计算得出r1、r2、r3、r4和r5的值。
步骤2，确定非压下状态机架。
从计算出的r1、r2、r3、r4和r5中，选择其中最大值所对应的机架作为非压下状态机架，且设置非压下状态机架所对应的压下比率为1。
非压下状态机架优选为2#机架、3#机架和4#机架中的一个，申请人所对应的冷轧厂酸轧车间优选为2#机架，也即r2＝max(r1：r5)。
步骤3，确定轧制模型：轧制模型中的压下比率按照如下公式计算：
Figure BDA0002293182240000041
当非压下状态机架为2#机架时，公式(2)更新如下：
Figure BDA0002293182240000042
步骤4，轧制模型关联：将步骤3确定的轧制模型，与对应机架中的压下率自适应模型的系数相关联。压下率自适应模型为现有技术，优选为TMEIC冷轧二级自适应模型。
步骤5，获取调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'。
使非压下状态机架所对应的降低率r，保持不变，采用正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢进行试验调试，调整其余四个机架的降低率r，当正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢的轧制成品均满足要求时，此时，所对应的五个降低率r，即为调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'。轧制成品均满足要求，是指轧制成品的目标厚度h5、硬度以及版型曲线或形状等，均需要设定要求。
本实施中，r2′＝r2＝max(r1：r5)，调整r1、r3、r4和r5，当正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢的轧制成品均满足要求时，得到更新后的r1'、r3'、r4'和r5'。
步骤6，获取通用轧制模型中的压下比率。
非压下状态机架所对应的压下比率为1，保持不变，将步骤5获取的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'，代入公式(2)中，得到通用轧制模型中的压下比率a1'、a2'、a3'、a4'和a5'。
步骤7，制作通用轧制模型中压下比率清单：将每种硅钢，按照原料硅钢的宽度B的范围、原料硅钢入口厚度h0的范围以及划分后的目标厚度h5的范围，分别建立通用轧制模型中的压下比率a1'、a2'、a3'、a4'和a5'清单表，如图1所示。将建立的通用轧制模型中压下比率清单内置在对应机架中，使用时，只需输入对应序号，直接调用即可。
用50W800和SG50W800举例，假设这两种规格都是原材料厚度为2.75毫米，宽度为1250毫米，成品目标厚度为1.5毫米，50W800原始模型中的a值为a1＝0.92、a2＝1、a3＝0.86、a4＝0.845、a5＝0.86。而SG50W800轧制时，其a值刚开始跟50W800一样，但后者质量并不理想，若采用原有方法，加大1#机架的压下比率后，a3、a4、a5不会变化，这就导致两种钢都会质量不理想。采用本发明的方法后，如果加大1#机架压下比率，后面a3、a4、a5的值就会按照公式自动计算出最好的分配值。当然增加1#机架的压下比率，是申请人冷轧厂酸轧车间的做法，别的生产单位可以增加或减小别的机架的a值来进行调整，视情况而定。
本发明中，未改进前，若一条生产线每天有1卷因为规程不符合导致判次，1个月去除检定修时间4天以26天来计算的话所产生的次品为26卷。一年去掉一个月的大修时间26×11＝286卷，若平均一个钢卷20吨，年产生的次品为5720吨。每吨次品损失1000元的话，年效益＝5720×1000＝572万元。改进后，采用本发明将能每年节省572万元。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，计算降低率r：硅钢原料包括正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢，硅钢轧制机架组包括5个机架，分别为1#机架、2#机架、3#机架、4#机架和5#机架；
取正常硬度原料硅钢，采用硅钢轧制机架组进行正常轧制，并按如下公式，进行降低率r的计算：
Figure FDA0003023770280000011
式中，r1、r2、r3、r4和r5分别为1#机架、2#机架、3#机架、4#机架和5#机架的降低率；h0为原料硅钢入口厚度，h1为1#机架出口厚度，h2为2#机架出口厚度，h3为3#机架出口厚度，h4为4#机架出口厚度，h5为5#机架出口厚度，也即目标厚度；
正常硬度原料硅钢，正常轧制过程中，通过测厚仪，分别对h1、h2、h3、h4和h5进行测量，计算得出r1、r2、r3、r4和r5的值；
步骤2，确定非压下状态机架：从计算出的r1、r2、r3、r4和r5中，选择其中最大值所对应的机架作为非压下状态机架，且设置非压下状态机架所对应的压下比率为1；
步骤3，确定轧制模型：轧制模型中的压下比率按照如下公式计算：
Figure FDA0003023770280000012
步骤4，轧制模型关联：将步骤3确定的轧制模型，与对应机架中的压下率自适应模型的系数相关联；
步骤5，获取调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'：使非压下状态机架所对应的降低率r保持不变，采用正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢进行试验调试，调整其余四个机架的降低率r，当正常硬度原料硅钢和异常硬度原料硅钢的轧制成品均满足要求时，此时，所对应的五个降低率r，即为调整更新后的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'；
步骤6，获取通用轧制模型中的压下比率：非压下状态机架所对应的压下比率为1，保持不变，将步骤5获取的r1'、r2'、r3'、r4'和r5'，代入公式(2)中，得到通用轧制模型中的压下比率a1'、a2'、a3'、a4'和a5'。
2.根据权利要求1所述的不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，其特征在于：步骤1中，在进行降低率r计算之前，先进行目标厚度的范围划分，具体划分方法为：假设正常硬度原料硅钢的现有目标厚度范围为ha～hb，则划分后的目标厚度范围为ha～(ha+hb)/2、(ha+hb)/2～hb；对划分后的每个目标厚度范围，均重复步骤1至步骤6。
3.根据权利要求1所述的不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，其特征在于：步骤4中，压下率自适应模型为TMEIC冷轧二级自适应模型。
4.根据权利要求1所述的不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，其特征在于：步骤2中，非压下状态机架为2#机架、3#机架和4#机架中的一个。
5.根据权利要求4所述的不同硬度的同种硅钢优化轧制方法，其特征在于：非压下状态机架为2#机架，则：r2′＝r2＝max(r1、r2、r3、r4、r5)，a2′＝a2＝1。
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