一种二十辊轧机的轧制能力评估方法

技术领域

本发明涉及冷轧技术领域，尤其涉及一种二十辊轧机的轧制能力评估方法。

背景技术

轧制技术主要应用于金属加工行业，是指一系列不断改变钢坯断面的工艺流程，轧制工艺过程中，需要涉及到众多的轧机设备，不同的轧机设备对物料的轧制能力也有所不同，因此，在轧制工艺过程中，需要对各种轧机的轧制能力进行评估，才能合理地利用资源，提高生产效率，减少不必要的浪费和损失，在轧制过程中，如果轧机的选择不当或操作不当，会导致各种问题，如断带、表面质量差、厚度不均等，这些问题不仅会影响产品的质量和性能，还会导致生产效率低下，生产成本增加，甚至会对设备本身造成损害，因此，对轧机的轧制能力进行评估，是为了更好地保障生产效率和产品质量，避免以上问题的发生。

二十辊轧机是一种广泛应用于带材轧制领域的设备，其具有较高的轧制精度和轧制力，能够满足各种带材生产需求，然而，由于不同材料和生产条件的差异，二十辊轧机的轧制能力也会有所不同，因此，进行轧制能力评估是非常重要的。

对于单机架可逆二十辊轧机，带材从原料到成品要经过多个道次，一般是依据一定的产品定位与产品大纲来设计其主要设备参数，但在投入生产之后，随着市场的变化产品大纲也会随之变化，轧制生产能力核算变得愈发重要，因为它可以帮助钢厂确定设备是否能够完成生产任务，传统的轧制能力评估方法是通过实验来测量的，通常采用试轧法进行核算，这种方法需要大量的时间和资源，并且不够准确，因此，开发一种适合于二十辊轧机的轧制能力评估方法十分有必要。

发明内容

本发明提供了一种二十辊轧机的轧制能力评估方法，通过计算轧机在极限轧制功率和轧制压力下各个道次的出口厚度和小时产量，实现了二十辊轧机的轧制能力评估，从而合理地利用资源，提高生产效率，减少不必要的浪费和损失，保证产品质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种二十辊轧机的轧制能力评估方法，具体包括如下步骤：

(1)采集二十辊轧机的设备参数；

(2)给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数；

(3)定义压下能力核算中轧机最小可轧厚度、轧制道次和小时产量的过程参数，过程参数包括第i道次的出口厚度，变形搜索步长，每一道次的小时产量，压下能力核算过程变量，二十辊轧机第i道次的压下率，其中，i为道次数，i＝1,2,3……；

(4)对过程参数中的变形搜索步长、压下能力核算过程变量和道次赋初值；

(5)计算第i道次允许最小厚度及其及道次变形抗力；

其中，第i道次允许最小厚度公式如下：

h

其中，Δ为变形搜索步长，无单位，h

(6)计算第i道次轧制压力P

(7)计算第i道次小时产量t

t

其中，t

(8)

(9)给出该轧机对给定拓展产品的各个道次出口厚度和最小可轧厚度，完成轧机压下能力核算。

进一步的，所述二十辊轧机的设备参数包括二十辊轧机的工作辊辊径、二十辊轧机最大轧制压力设定值、最大轧制功率设定值、轧机入口张力最大值、出口张力最大值、安全系数、摩擦系数、预设小时产量和轧制速度。

进一步的，所述给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数包括带材的初始强度、带材的宽度、来料的入口厚度和轧辊密度。

进一步的，所述计算第i道次变形抗力的具体步骤包括如下：

(1)根据轧机入出口厚度与压下率之间的关系计算出第i道次的压下率，

其中，ε

(2)计算在当前工况下第i道次的变形抗力，

其中，σ

进一步的，计算第i道次轧制压力P

其中：Δh为道次绝对压下量，单位mm；ξ为等效张力影响系数，ξ＝0.3T

计算第i道次轧制功率F

其中，η

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过计算轧机在极限轧制功率和轧制压力下各个道次的出口厚度和小时产量，实现了二十辊轧机的轧制能力评估；

2)从而合理地利用资源，提高生产效率，减少不必要的浪费和损失，保证产品质量。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本发明的流程示意图。本发明二十辊轧机的轧制能力评估方法，具体包括如下步骤：

(1)采集二十辊轧机的设备参数，包括二十辊轧机的工作辊辊径D

(2)给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数，包括带材的初始强度σ

(3)定义压下能力核算中轧机最小可轧厚度、轧制道次和小时产量的过程参数，过程参数包括第i道次的出口厚度h

(4)对过程参数中的变形搜索步长Δ、压下能力核算过程变量k

(5)计算第i道次允许最小厚度及其及道次变形抗力，包括以下步骤：

1)计算第i道次允许最小厚度，

h

其中，Δ为变形搜索步长，无单位，h

2)根据轧机入出口厚度与压下率之间的关系计算出第i道次的压下率，

其中，ε

3)计算在当前工况下第i道次的变形抗力，

其中，σ

(6)计算第i道次轧制压力P

其中：Δh为道次绝对压下量，单位mm；ξ为等效张力影响系数，ξ＝0.3T

计算第i道次轧制功率F

其中，，η

其中，P

判断条件按P

(7)计算第i道次小时产量t

t

其中，t

(8)

(9)给出该轧机对给定拓展产品的各个道次出口厚度和最小可轧厚度h

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

如图1所示，结合二十辊轧机现场为例。

(1)采集二十辊轧机的设备参数，包括二十辊轧机的工作辊辊径D

(2)给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数，包括带材的初始强度σ

(3)定义压下能力核算中轧机最小可轧厚度、轧制道次和小时产量的过程参数，过程参数包括第i道次的出口厚度h

(4)令Δ＝0.001，k

(5)～(8)经过迭代k

第一道次轧制压力为：

第一道次轧制功率为：

第一道次小时产量为：

t

第二道次的最小出口厚度为h

第三道次的最小出口厚度为h

第四道次的最小出口厚度h

第五道次的最小出口厚度h

第六道次的最小出口厚度是h

第七道次的最小出口厚度是h

(9)给出该轧机对给定拓展产品的最小可轧厚度h

【实施例2】

(1)采集二十辊轧机的设备参数，包括二十辊轧机的工作辊辊径D

(2)给定拟拓展产品的钢种与规格特征参数，包括带材的初始强度σ

(3)定义压下能力核算中轧机最小可轧厚度、轧制道次和小时产量的过程参数，过程参数包括第i道次的出口厚度h

(4)对过程参数中的变形搜索步长Δ、压下能力核算过程变量k

(5)～(8)经计算：第一道次的最小出口厚度为h

第一道次轧制压力为：

第一道次轧制功率为：

第一道次小时产量为：

t

第二道次的最小出口厚度为h

第三道次的最小出口厚度为h

第四道次的最小出口厚度h

第五道次的最小出口厚度h

第六道次的最小出口厚度是h

第七道次的最小出口厚度是h

(9)给出该轧机对给定拓展产品的最小可轧厚度h