发明名称 冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法
摘要 一种冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法,其主要包括以下由计算机执行的步骤:1、收集现场参数;2、收集机组摩擦特性参数;3、定义参数;4、设定初始值和初始优化步长及优化参数;5、计算第i机架出口速度、压下率、道次压下量和等效张力影响系数;6、计算第i机架摩擦系数;7、计算第i机架轧制力;8、计算第i机架工作辊压扁半径、外摩擦力影响系数、前滑值和轧制力矩;9、计算第i机架打滑因子和滑伤指数;10、计算第i机架轧制功率;11、构造机组电耗控制函数式;12、输出最优轧制规程。本发明从电耗控制的角度出发,设定了轧制规程控制合理的目标值,有效降低企业成本,增加了企业效益。
申请公布号 CN105234186B 申请公布日期 2017.04.05
申请号 CN201510725285.X 申请日期 2015.10.29
申请人 燕山大学 发明人 周莲莲;白振华;邢雨;曾聪;钱承;张明佳;张苗兴;赵伟泉
分类号 B21B37/00(2006.01)I 主分类号 B21B37/00(2006.01)I
代理机构 秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙) 13116 代理人 李合印
主权项 一种冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法,其特征在于:它包括以下由计算机执行的步骤:a)收集现场参数,包括:机组来料和成品厚度h<sub>0</sub>,h<sub>n</sub>,机组第i机架电机效率η<sub>i</sub>,机组第i机架轧辊半径R<sub>i</sub>,机组带材宽度B,机组带材密度ρ,杨氏模量E,泊松比v,机组第i机架平均变形抗力K<sub>mi</sub>,机组末机架轧制速度V<sub>n</sub>,冷连轧机组第i机架乳化液流量Q<sub>i</sub>,机组第i机架换辊后的轧制吨位Z<sub>i</sub>,机组第i机架工作辊换辊后轧制公里数L<sub>i</sub>,机组第i机架最大轧制压力P<sub>imax</sub>,机组第i机架最大打滑因子ψ<sub>imax</sub>,机组第i机架最大滑伤指数<img file="FDA0001128953080000011.GIF" wi="118" he="47" />机组第i机架最大轧制功率W<sub>imax</sub>,其中参数i为机组机架编号,n为机组总的机架数;b)收集机组摩擦特性参数,包括:速度指数衰减系数B<sub>V</sub>,轧制公里数指数衰减系数B<sub>L</sub>,轧制吨位指数衰减系数B<sub>Z</sub>,乳化液流量指数衰减系数B<sub>Q</sub>,第i机架速度线性回归系数C<sub>Vi</sub>,第i机架轧制公里数线性回归系数C<sub>Li</sub>,第i机架轧制吨位线性回归系数C<sub>Zi</sub>,第i机架乳化液流量线性回归系数C<sub>Qi</sub>,第i机架压下率线性回归系数C<sub>ri</sub>,第i机架前后张力线性回归系数<img file="FDA0001128953080000012.GIF" wi="187" he="68" />第i机架变形抗力线性回归系数C<sub>ki</sub>,第i机架出入口厚度线性回归系数C<sub>hi</sub>,C<sub>h(i‑1)</sub>,第i机架基准摩擦系数μ<sub>0i</sub>;c)令H<sub>i</sub>={h<sub>1</sub>,h<sub>2</sub>,...,h<sub>i</sub>,...,h<sub>n‑1</sub>}表示机组压下规程,T<sub>i</sub>={T<sub>1</sub>,T<sub>2</sub>,...,T<sub>i</sub>,...,T<sub>n</sub>}表示机组张力制度,则令X={H<sub>i</sub>,T<sub>i</sub>}表示机组轧制规程;d)设定初始X<sub>0</sub>={H<sub>i0</sub>,T<sub>i0</sub>},初始优化步长ΔX<sub>0</sub>={ΔH<sub>i0</sub>,ΔT<sub>i0</sub>},优化参数j,令j=0;e)计算X=X<sub>0</sub>+j·ΔX;f)令i=1;g)计算第i机架出口速度<img file="FDA0001128953080000021.GIF" wi="201" he="134" />第i机架压下率<img file="1.GIF" wi="259" he="135" />第i机架道次绝对压下量Δh<sub>i</sub>=h<sub>i‑1</sub>‑h<sub>i</sub>,第i机架等效张力影响系数ξ<sub>i</sub>'=0.3T<sub>i</sub>+0.7T<sub>i‑1</sub>;h)计算第i机架的摩擦系数:<img file="FDA0001128953080000023.GIF" wi="1990" he="79" />i)计算第i机架轧制力,采用以下由计算机执行的步骤:i1)计算压扁相关系数<img file="FDA0001128953080000024.GIF" wi="363" he="78" />弹性相关系数<img file="FDA0001128953080000025.GIF" wi="1260" he="161" />压下率相关系数α<sub>3i</sub>=1.08‑1.02r<sub>i</sub>和摩擦相关系数<img file="FDA0001128953080000026.GIF" wi="409" he="151" />i2)计算入口弹性修正参数<img file="FDA0001128953080000027.GIF" wi="667" he="126" />出口弹性修正参数<img file="FDA0001128953080000028.GIF" wi="526" he="127" />和轧辊压扁系数<img file="FDA0001128953080000029.GIF" wi="323" he="127" />i3)计算轧制力弹性修正系数<img file="FDA00011289530800000210.GIF" wi="491" he="159" />i4)计算轧辊压扁参数<img file="FDA00011289530800000211.GIF" wi="1350" he="191" />i5)计算轧制力并输出P<sub>i</sub>=α<sub>1i</sub>γ<sub>i</sub>(α<sub>3i</sub>+α<sub>4i</sub>γ<sub>i</sub>)+α<sub>2i</sub>γ<sub>i</sub>;j)计算第i机架工作辊弹性压扁半径<img file="FDA00011289530800000212.GIF" wi="632" he="159" />第i机架外摩擦力影响系数<img file="FDA00011289530800000213.GIF" wi="731" he="149" />第i机架前滑值<img file="FDA00011289530800000214.GIF" wi="1139" he="175" />第i机架轧制力矩<img file="FDA0001128953080000031.GIF" wi="1091" he="118" />k)计算第i机架的打滑因子<img file="FDA0001128953080000032.GIF" wi="702" he="158" />和滑伤指数<img file="FDA0001128953080000033.GIF" wi="75" he="47" />l)计算第i机架轧制功率<img file="FDA0001128953080000034.GIF" wi="518" he="133" />m)判断<img file="FDA0001128953080000035.GIF" wi="224" he="300" />是否成立?若成立,则转入步骤(n);不成立,则令j=j+1,转入步骤e);n)令i=i+1,判断i≤n?若成立,则转入步骤(g);不成立,则转入步骤(o);0)构造机组电耗控制函数式<img file="FDA0001128953080000036.GIF" wi="491" he="127" />p)判断Powell条件是否成立?若成立,则转入步骤(q);不成立则调整X<sub>0</sub>和ΔX,重置j=0,并重复上述步骤(e)到步骤(o),直至Powell条件成立;q)输出F(X)取最小值的X={H<sub>i</sub>,T<sub>i</sub>}最优解,此时的F(X)为机组最低单位产量电耗。
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