[发明专利]一种中厚板平面形状控制中的可控点设定方法

说明书

本发明提供一种中厚板平面形状控制中的可控点设定方法，涉及中厚板轧制自动控制技术领域。该方法首先确定轧件原始数据、产品目标尺寸及轧制边界条件，再确定轧件的展宽比、延伸、转钢阶段的目标厚度和轧制规程；然后确定平面形状可控点的设定点数和设定距离；再建立3个高斯混合模型，并计算平面形状可控点设定过程中相邻两个设定点压下或抬起过程的前滑值及轧件的实际长度，对3条高斯曲线加权处理，得到平面形状控制设定曲线的函数表达式；最后将平面形状控制设定曲线的相邻两个设定点进行分段线性化处理，将厚度变化区间内厚度变化量与长度简化成线性关系；本发明的平面形状控制中的可控点设定方法，大幅度提高了中厚板产品的矩形度和成材率。

技术领域

本发明涉及中厚板轧制自动控制技术领域，尤其涉及一种中厚板平面形状控制中的可控点设定方法。

背景技术

钢铁行业是高耗能产业，研发绿色化工艺与装备，实现绿色制造，提高产品的成材率，降低单位产品能耗，保证可持续发展一直是钢铁行业关注的重点。中厚板作为钢铁行业的典型代表产品，其成材率的高低对整个钢铁行业的绿色化水平有着不可忽视的影响。中厚板成材率受到金属氧化、清理和磨削、轧制损失和剪切损失等因素的影响，各因素在中厚板成材率的损失中所占的比例如图1所示。由图1可知，切头尾和切边损耗分别占中厚板生产总损耗的23％和26％。

在上世纪70年代末，日本川崎制铁就开发MAS轧制法，采用6点折线设定方法进行变厚度轧制，使产品成材率一定程度的提高，如图2所示。采用MAS轧制法后，最终产品的平面形状虽有所改善，但还是存在较明显的“猫耳”、“舌头”等缺陷。这是由于传统的控制过程中，设定点数少，设定曲线形式简单，无法实现精细控制，导致轧件的不良头部形状无法消除，大大的限制了平面形状控制过程的稳定投入和成材率的进一步提高。

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，提供一种中厚板平面形状控制中的可控点设定方法，以达到提高中厚板不同展宽比和延伸比条件下的切头尾和切边损耗，提高产品成材率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种中厚板平面形状控制中的可控点设定方法，包括以下步骤：

步骤1、确定轧件原始数据、产品目标尺寸及轧制边界条件；

所述轧件原始数据，包括：轧件厚度、宽度、长度、压下量、钢种、温度和化学成分；所述产品目标尺寸，包括：产品目标厚度、目标宽度、切边量和目标长度；所述轧制边界条件，包括：环境温度、冷却水温度和轧辊温度；

步骤2、根据轧件的原始数据及产品目标尺寸，确定轧件的展宽比、延伸比、转钢阶段的目标厚度以及轧制规程；

步骤3、确定平面形状可控点的设定点数和设定距离；

步骤3.1、确定可控点的设定点数，如下公式所示：

其中，n为平面形状可控点的设定点数，RdUp()是向上取整函数，SprRatio为展宽比，ElRatio为延伸比；

步骤3.2、确定平面形状可控点的设定距离，具体为：

取轧件长度的一半进行划分，取轧件长度的对数值，对该对数值进行n等分，获得从轧件头部到轧件中间位置的多个节点，将上述多个节点所对应长度的对数值取指数值，即获得从轧件头部到轧件中间位置的设定点分布值；

步骤4、确定平面形状控制的设定曲线；

步骤4.1、建立3个基于高斯概率密度函数形成的高斯混合模型，如下公式所示：