[发明专利]VC辊平整机湿平整过程中张力与轧制压力综合设定方法

说明书

技术领域

本发明属于金属机械加工领域，尤其涉及一种用于金属板类产品生产设备的控制方法。

背景技术

随着家用电器、汽车、电子、建筑、造船、军工、航天等行业的需求增大，板带生产工业获得迅猛发展。如今，板带比已经成为衡量一个国家钢铁工业水平的重要标志之一。

而平整作为冷轧板带生产中最接近成品的一道工序，不但可以通过控制带材的延伸率与板形来保证退火后产品的力学性能与外形质量，而且可以在带钢表面形成一定的粗糙度，达到提高带钢涂覆性能和成形性能的目的。

随着用户对带钢力学性能、板形、表面质量等方面要求的不断提高，平整工序的重要性日益凸现出来。

平整机组是改善带材表面质量的精整设备。

以前，现场平整轧制工艺参数的设定主要依靠表格与操作工经验相结合的方法，产品质量的稳定性无法保证。近10年来，随着用户要求的提高，现场逐步走向对平整生产模型化、自动化改造。

对于VC辊平整机组而言，在生产过程中，需要设定的参数主要有三类：（1）辊系参数：主要包括平整机组的工作辊弯辊力、VC辊油压等辊系动态参数以及工作辊与支撑辊的辊形曲线、工作辊表面粗糙度等静态辊系参数；（2）金属模型参数：主要包括轧制压力以及前后张力；（3）工艺润滑制度：主要包括平整液的品质、流量、浓度以及初始温度等。

而平整后产品需要考核的指标一般有三种：（1）板形；（2）机械性能；（3）带钢表面粗糙度。

以往，在现场生产过程中，在工艺润滑制度给定的前提下，对板形与带钢表面粗糙度的控制几乎完全依赖于辊系参数，而金属模型参数的设定则往往主要考虑的是机械性能问题，而对板形与带钢表面粗糙度则考虑较少。

实际上，对于VC辊平整机组来说，在成品带材的板形与带钢表面粗糙度并不是辊系参数单独作用的结果，而与金属模型参数密切相关。

尽管平整机组的工作辊弯辊力、VC辊油压、工作辊与支撑辊的辊形曲线、工作辊表面粗糙度等辊系参数的优化可以较大程度的改变机组带材的出口板形与表面粗糙度，但这种改变是以特定的金属模型参数为基础的，并且所能改变的程度是有限而不是无限的。如果金属模型参数设定严重不合理，超出了辊系参数所能调控的能力范围，那么将会生成出不合格的产品，造成降级，给机组带来较大的经济损失。例如，如果轧制压力以及张力设定不合理，使得延伸率在满足机械性能的前提下取了下限，就有可能使得粗糙度的复制率偏低，从而导致成品粗糙度偏小。特别的，对于湿平整轧制而言，金属模型参数的设定除了必须考虑板形、机械性能、表面粗糙度等质量指标之外，还必须考虑到轧制稳定性，不能出现打滑、振动等问题，这是与干平整轧制所不一样的地方，而且往往容易被现场所忽视，造成轧制不稳定，影响轧制效率与产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种VC辊平整机湿平整过程中张力与轧制压力综合设定方法，其在保证产品机械性能的前提下，充分结合VC辊平整机组的设备特征与湿平整轧制的工艺特点，不但考虑到产品的机械性能以及板形与表面质量的控制问题，而且兼顾到轧制稳定性，可以在保证生产效率的同时提高产品质量。

本发明的技术方案是：提供一种VC辊平整机湿平整过程中张力与轧制压力综合设定方法，包括在平整机的控制计算机中进行相关参数的设定，所述的控制计算机根据从其输入设备或上级计算机中获得的相关数据或作业计划，按照预设定的控制模式、方法或设定参数，控制平整机的各个运行参数；其特征是所述的综合设定方法包括下列步骤：

（a）收集VC辊平整机组的设备特征参数；

（b）收集待综合设定金属模型参数的带材关键轧制工艺参数；

（c）收集待综合设定金属模型参数的带材的关键质量参数；

（d）将动态辊系参数设定在基态；

（e）设定轧制压力初始值后张应力初始值前张应力初始值打滑因子初值ψ₀及寻优步长ΔP、Δσ₀、Δσ₁；

（f）设定轧制力寻优中间过程参数k₁，并令k₁=1；

（g）令轧制力P=P₀+k₁ΔP；

（h）设定后张应力寻优中间过程参数k₂，并令k₂=1；

（i）令后张应力σ₀=σ₀₀+k₂Δσ₀