一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103480651103480651A(43)申请公布日2014.01.01(21)申请号201210194861.9(22)申请日2012.06.13(71)申请人上海梅山钢铁股份有限公司地址210039江苏省南京市雨花台区中华门外新建(72)发明人王天顺申荣法张青树徐烨明(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人顾进(51)Int.Cl.B21B27/02(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书13页说明书13页附图6页附图6页(54)发明名称一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法(57)摘要本发明涉及一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（a）收集双机架平整机组的设备特征参数；(b)收集带钢的各品种规格范围的典型规格产品来料参数；（c）设定第一机架、第二机架的弯辊力、倾辊在基态；(d)以辊型曲线参数和优化变量，设定工作辊和支承辊的辊型曲线；（e）优化计算出辊型曲线参数；(f）将最优辊型曲线参数代入得到最优工作辊和支承辊的辊型曲线方程。该技术方案在考虑到板形和辊耗的同时，兼顾到色差的控制，优化所得工作辊和支撑辊辊型曲线，可最大程度使轧制压力和辊间压力分布均匀，减小色差出现概率，同时保证板形和辊耗满足要求，为企业带来更大的经济利益。CN103480651ACN1034865ACN103480651A权利要求书1/3页1.一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（a）收集双机架平整机组的设备特征参数；(b)收集带钢的各品种规格范围的典型规格产品来料参数；（c）设定第一机架、第二机架的弯辊力、倾辊在基态；(d)以辊型曲线参数和优化变量，设定工作辊和支承辊的辊型曲线；（e）优化计算出辊型曲线参数；(f）将最优辊型曲线参数代入得到最优工作辊和支承辊的辊型曲线方程。2.根据权利要求1所述的双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于：所述步骤（e）优化计算出辊型曲线参数，具体包括以下步骤：e1）给定初始曲线参数；e2）利用辊系弹性模型，采用分段离散法，将支撑辊沿辊身长度分为段、带材分成段，计算第一机架、第二机架辊间压力分布，轧制力分布，前张应力分布；e3）计算第一机架、第二机架带材表面色差函数，其数学模型为：，式中为标准变形抗力，取，为带材的实际变形抗力，为加权系数，；e4）判断不等式，是带材色差临界值，，是否成立，如果不等式成立，则转入步骤e5），否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；e5）计算第一机架、第二机架轧辊表面色差函数，其数学模型为：，式中为标准轧辊表面硬度，取，为工作辊表面实际硬度，为支撑辊表面实际硬度；e6）判断结果小于，是轧辊色差临界值，，是否成立，如果不等式成立，则转入步骤e7），否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；e7）计算第一机架、第二机架色差综合控制函数，其数学模型为，其中为加权系数，e8）判断约束条件，为常数，取0.1-0.5，是否成立，如果2CN103480651A权利要求书2/3页不等式成立，则转入步骤e9）；否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；e9)计算第一机架、第二机架板形峰值指标，代表机架号，其数学模型为；e10)判断不等式，是允许前张力横向分布最大峰值是否成立，如果不等式成立，则转入步骤e11），否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；e11)计算第一机架、第二机架辊间压力峰值指标，代表机架号，其数学模型为；e12)判断不等式，是允许辊间压力分布横向分布最大峰值是否成立，如果不等式成立，则转入步骤e13），否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；e13）计算第一机架、第二机架轧制压力峰值指标，代表机架号，其数学模型为；e14）判断不等式，是允许轧制压力分布横向分布最大峰值是否成立，如果不等式成立，则转入步骤e15），否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；e15）计算第一机架、第二机架板形和辊耗的综合控制函数，其数学模型为，式中为加权系数，满足，代表板形均匀度指标、代表辊间压力均匀度指标、代表轧制压力均匀度指标，其数学表达式为：；e16）判断约束条件，为常数，取0.1-0.5，是否成立，如果不等式成立，则转入步骤e17）；否则，重新调整辊型曲线参数，转入步骤e2）；3CN103480651A权利要求书3/3页e17)计算辊型优化目标函数:，式中为第j中规格产品的加权系数，由各规格产品的生产产量在总产量中的比例来确定；e18）判断Powell条件是否成立，若不成立，调整辊型曲线参数，重复步骤e2）至e17）直至Powell条件成立，结束计算，得出最优辊型曲线参数