平整機(jī)成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)制造技術(shù)

一種平整機(jī)成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)，包括以下步驟：ａ．建立反映平整機(jī)工作輥粗糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；ｂ．構(gòu)造壓印率Ｋ↓［ｒｓ］與遺傳率Ｋ↓［ｓｓ］的函數(shù)表達(dá)式；ｃ．構(gòu)造平整后成品板面粗糙度Ｒａ↓［ｓｔｒｉｐ］的初始模型；ｄ．根據(jù)特定平整機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立特定平整機(jī)的板面粗糙度預(yù)報(bào)模型；ｅ．根據(jù)板面粗糙度模型在線預(yù)報(bào)成品板面粗糙度；ｆ．成品板面粗糙度的在線控制。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)是通過(guò)對(duì)工作輥輥面粗糙度、軋制參數(shù)和所軋帶材表面粗糙度對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析，在引入壓印率與遺傳率概念的基礎(chǔ)上，針對(duì)平整工藝的生產(chǎn)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與理論研究而建立的，在生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)用戶(hù)對(duì)帶材表面粗糙度的要求適時(shí)調(diào)整軋制工藝參數(shù)以控制成品帶鋼的表面粗糙度。同時(shí)，本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的原理清晰明了，計(jì)算速度快，適于在線使用。

Surface roughness prediction and control technology of temper mill

A flat machine finished strip roughness prediction and control technology, which comprises the following steps: establishment of A. reflect planisher roll and work roll roughness original roughness and roll change after rolling mathematical model of the relationship between the number of kilometers; function expression of the B. structure K RS autogram ratio decreases with the decrease rate of K genetic SS the structure of C.; after the formation of finished surface rough initial model Ra: strip; D. according to the specific experimental data leveling machine, set up a special flat machine surface roughness prediction model; e. according to the surface roughness model of on-line prediction of surface roughness of the finished product; F. surface rough degree online control. The invention is based on the work roll surface roughness, rolling parameters and rolling strip analysis on surface roughness and corresponding relationship, based on introducing autogram ratio and genetic rate on the concept of production, according to the characteristics of tempering process, through experimental and theoretical research field and the establishment, to achieve surface rolling parameters adjusted according to the user of the strip surface roughness requirements to control strip roughness in production. At the same time, the principle of the invention is clear and clear, and the calculation speed is fast, and the utility model is suitable for on-line use.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種平整軋制工藝技術(shù)，特別涉及一種平整機(jī)的成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)。
技術(shù)介紹
表面粗糙度作為平整成品帶鋼重要的特性之一，它不僅影響帶鋼沖壓時(shí)的變形行為和涂鍍后的外觀面貌，而且可以改變材料的耐蝕性。從目前的質(zhì)量發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，帶鋼表面的粗糙度控制已經(jīng)成為重要的質(zhì)量指標(biāo)，尤其對(duì)汽車(chē)板至關(guān)重要。如何建立平整機(jī)機(jī)板面粗糙度預(yù)報(bào)模型，對(duì)要生產(chǎn)的帶鋼表面粗糙度值進(jìn)行預(yù)報(bào)，最終達(dá)到事先調(diào)整，避免粗糙度超差已經(jīng)成為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。對(duì)于這方面的研究，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始起步，并作了一些相關(guān)研究工作，可見(jiàn)的文獻(xiàn)有劍持一仁的“US430鋼板冷軋過(guò)程中表面光潔度影響因素的研究”、“軋制條件對(duì)SUS430鋼板表面粗糙度的影響”，但尚未檢索到有任何國(guó)外文獻(xiàn)提到關(guān)于平整機(jī)機(jī)板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制模型方面的內(nèi)容。國(guó)內(nèi)對(duì)于板面粗糙度方面的研究還停留在對(duì)冷連軋機(jī)進(jìn)行定性研究方面，而且偏重于其它方面如板形的研究，主要文獻(xiàn)見(jiàn)張清東等人的“冷軋帶鋼板形和表面粗糙度協(xié)同控制”(北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(2)232-234)。而國(guó)內(nèi)對(duì)于平整機(jī)成品帶鋼板面粗糙度預(yù)報(bào)模型方面的研究屬于空白，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)的文獻(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種適合平整軋制工藝的板面粗糙度在線預(yù)報(bào)與控制模型，使現(xiàn)場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)用戶(hù)對(duì)帶材表面粗糙度的要求適時(shí)調(diào)整軋制工藝參數(shù)以控制成品帶鋼的表面粗糙度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案這種平整機(jī)的成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)，包括以下步驟a、建立反映平整機(jī)工作輥粗糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；按下述步驟建立反映平整機(jī)工作輥粗糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型 1)以Rar=Rar0·e-BL·L]]>的形式構(gòu)造出平整機(jī)工作輥粗糙度與軋制公里數(shù)之間關(guān)系的基本模型框架；式中Rar-平整機(jī)工作輥粗糙度；Rar0-平整機(jī)工作輥原始粗糙度；L-工作輥換輥后的軋制公里數(shù)；BL.-工作輥粗糙度衰減系數(shù)；2)在現(xiàn)場(chǎng)收集一組關(guān)于不同軋制公里數(shù)Li下所對(duì)應(yīng)的工作輥粗糙度Rari以及相應(yīng)的工作輥原始粗糙度Rar0i的數(shù)據(jù)；3)給定工作輥粗糙度衰減系數(shù)初始設(shè)定值X0＝{BL′}與計(jì)算精度∑＝0.00001；4)將BL′、Li、Rar0i代入公式Rar=Rar0·e-BL·L,]]>求出相應(yīng)的工作輥粗糙度理論計(jì)算值Rari′；5)計(jì)算出相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值F(X)；6)判斷F(X)≤∑是否成立，若不成立改變初始值X0重復(fù)上述步驟4)、5)，直到判斷條件成立，結(jié)束計(jì)算，得出特定平整機(jī)的工作輥粗糙度衰減系數(shù)BL以及相應(yīng)的反映平整機(jī)工作輥粗糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；b、構(gòu)造壓印率Krs與遺傳率Kss的函數(shù)表達(dá)式；c、構(gòu)造平整后成品板面粗糙度Rastrip的初始模型；d、根據(jù)特定平整機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立特定平整機(jī)的板面粗糙度預(yù)報(bào)模型，按下述步驟建立特定平整機(jī)的板面粗糙度模型1)、現(xiàn)場(chǎng)采集一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，滿足以下要求帶材的來(lái)料厚度都為hε，材料強(qiáng)度都為kε，而壓下量共有ε1，ε2，…，εi，…，εn共n個(gè)，而每個(gè)壓下量εi對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的平整前入口帶材表面粗糙度與工作輥軋輥粗糙度的值(關(guān)于這點(diǎn)，可以通過(guò)選擇不同的工作輥軋制公里數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn))，設(shè)其為Rage1i，Rage2i，Rar1i，Rar2i。這樣，與之對(duì)應(yīng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量就可以得出Rastrip11，Rastrip21，Rastrip12，…，Rastrip1i，Rastriop2i，…，Rastrip1n，Rastrip2n共計(jì)2n個(gè)帶鋼表面粗糙度的值；2)定義中間函數(shù)G(ε)、F(ε)；3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解出相應(yīng)的G(εi)、F(εi)的表達(dá)式；4)根據(jù)G(εi)、F(εi)的表達(dá)式通過(guò)曲線擬合的方法給出G(ε)、F(ε)的具體表達(dá)式；5)采集材料強(qiáng)度都為kh、壓下量都為εh，而帶材來(lái)料厚度分別為h1，h2，…，hi，…，hn的第二組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與帶材來(lái)料厚度都為hk、壓下量都為εk，而材料強(qiáng)度分別為k1，k2，…，ki，…，kn的第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；6)定義中間函數(shù)G1(h)、F1(h)、G2(h)、F2(h)；7)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)曲線擬合的方法給出G1(h)、F1(h)、G2(h)、F2(h)的具體表達(dá)式；8)根據(jù)G(ε)、F(ε)、G1(h)、F1(h)、G2(h)、F2(h)求出壓印率Krs與遺傳率Kss的具體函數(shù)表達(dá)式；9)輸出特定平整機(jī)的成品板面粗糙度預(yù)報(bào)模型。e、根據(jù)板面粗糙度模型在線預(yù)報(bào)成品板面粗糙度。按下述步驟實(shí)現(xiàn)成品板面粗糙度的預(yù)報(bào)1)收集待平整帶鋼的主要特征參數(shù)；2)收集平整機(jī)工作輥主要特征參數(shù)；3)收集主要平整軋制工藝參數(shù)；4)計(jì)算平整機(jī)工作輥粗糙度；5)將平整帶鋼參數(shù)、工作輥特征參數(shù)、平整軋制工藝參數(shù)等代入平整機(jī)成品板面粗糙度模型，計(jì)算相應(yīng)成品板面粗糙度。f、成品板面粗糙度的在線控制，按下述步驟實(shí)現(xiàn)成品板面粗糙度的在線控制1)收集待平整帶鋼平整前的板面粗糙度Rage、帶鋼強(qiáng)度k等主要參數(shù)；2)收集工作輥換輥后軋制公里數(shù)L、工藝技術(shù)規(guī)程所規(guī)定的工作輥軋制公里數(shù)(即換輥周期)Lmax0等軋輥主要特征參數(shù)；3)收集用戶(hù)對(duì)成品帶鋼板面粗糙度的需求Rastrip以及用戶(hù)允許最大延伸率εmax、最小延伸率εmin等需求參數(shù)；4)按照現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定工作輥的原始粗糙度的初始值Rar00；5)引入相關(guān)系數(shù)α、β，并給定初始值α＝1.0、β＝0；6)令Rar0＝Rar00，而軋制公里數(shù)分別取L1＝α·Lmax0、L2＝β·Lmax0(代表最小軋制公里數(shù)，新輥時(shí)最小軋制公里數(shù)為零)代入步驟a)所述模型計(jì)算出相應(yīng)的工作輥實(shí)際可能最小粗糙度Rarmin與最大粗糙度Rarmax；7)將平整前的板面粗糙度Rage、帶鋼強(qiáng)度k、工作輥實(shí)際可能最大粗糙度Rarmax、實(shí)際可能最小粗糙度Rarmin以及用戶(hù)對(duì)成品帶鋼板面粗糙度的需求Rastrip代入成品板面粗糙度模型，反算出相應(yīng)的最大延伸率εmax′、最小延伸率εmin′；8)判斷不等式εmin≤εmax′≤εmax、εmin≤εmin′≤εmax是否同時(shí)成立，如果成立，則繼續(xù)步驟10)；如果不成立，調(diào)整工作輥的原始粗糙度的初始設(shè)定值Rar0，重復(fù)步驟4)、5)以及6)判斷能否找到合適的原始粗糙度設(shè)定值Rar0y，使得上述兩個(gè)不等式同時(shí)成立，如果可以找到則將工作輥原始粗糙度設(shè)定為Rar0y，繼續(xù)步驟10)；如無(wú)法合適的原始粗糙度值，則進(jìn)入步驟9)；9)判斷εmax′≥εmin是否成立，如果成立，則減小工作輥原始粗糙度的設(shè)定值至等式εmin′＝εmin成立，以一定的步長(zhǎng)逐步增大β的值，重復(fù)步驟5)、6)、7)，使得不等式εmin≤εmax′≤εmax、εmin≤εmin′≤εmax同時(shí)成立，然后進(jìn)入步驟10)；如果不成立，則增大工作輥的原始粗糙度的初始設(shè)定值至等式εmax′＝εmax成立，以一定的步長(zhǎng)逐步減小α的值，重復(fù)步驟5)、6)、7)，使得不等式εmin≤εmax′≤εmax、εmin≤εmin′≤εmax本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種平整機(jī)的成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)，其特征在于：平整機(jī)的成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)，包括以下步驟：ａ、建立反映平整機(jī)工作輥粗糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；按下述步驟建立反映平整機(jī)工作輥粗 糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型：１）以Ｒａ↓［ｒ］＝Ｒａ↓［ｒ０］.ｅ↑［－Ｂ↓［Ｌ］.Ｌ］的形式構(gòu)造出平整機(jī)工作輥粗糙度與軋制公里數(shù)之間關(guān)系的基本模型框架；式中：Ｒａ↓［ｒ］－平整機(jī)工作輥粗糙度 ；Ｒａ↓［ｒ０］－平整機(jī)工作輥原始粗糙度；Ｌ－工作輥換輥后的軋制公里數(shù)；ＬＢ↓［Ｌ］－工作輥粗糙度衰減系數(shù)；２）在現(xiàn)場(chǎng)收集一組關(guān)于不同軋制公里數(shù)Ｌ↓［ｌ］下所對(duì)應(yīng)的工作輥粗糙度Ｒａ↓［ｒｉ］以及相應(yīng)的工作輥原 始粗糙度Ｒａ↓［ｒ０ｌ］的數(shù)據(jù)；３）給定工作輥粗糙度衰減系數(shù)初始設(shè)定值Ｘ↓［０］＝｛Ｂ↓［Ｌ］′｝與計(jì)算精度∑＝０．００００１；４）將Ｂ↓［Ｌ］′、Ｌ↓［ｌ］、Ｒａ↓［ｒ０ｉ］代入公式Ｒａ↓［ｒ］＝Ｒａ↓［ｒ０］.ｅ↑［－Ｂ ↓［ｌ］.Ｌ］，求出相應(yīng)的工作輥粗糙度理論計(jì)算值Ｒａ↓［ｒｌ］′；５）計(jì)算出相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值Ｆ（Ｘ）；６）判斷Ｆ（Ｘ）≤∑是否成立，若不成立改變初始值Ｘ↓［０］重復(fù)上述步驟４）、５），直到判斷條件成立，結(jié)束計(jì)算，得出特定平整 機(jī)的工作輥粗糙度衰減系數(shù)Ｂ↓［Ｌ］以及相應(yīng)的反映平整機(jī)工作輥粗糙度與工作輥原始粗糙度、換輥后軋制公里數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；ｂ、構(gòu)造壓印率Ｋ↓［ｒｓ］與遺傳率Ｋ↓［ｓｓ］的函數(shù)表達(dá)式；ｃ、構(gòu)造平整后成品板面粗糙度Ｒａ↓［ｓｔｒ ｉｐ］的初始模型；ｄ、根據(jù)特定平整機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立特定平整機(jī)的板面粗糙度預(yù)報(bào)模型，按下述步驟建立特定平整機(jī)的板面粗糙度模型：１）、現(xiàn)場(chǎng)采集一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，滿足以下要求：帶材的來(lái)料厚度都為ｈ↓［ε］，材料強(qiáng)度都為ｋ↓［ε］ ，而壓下量共有ε↓［１］，ε↓［２］，…，ε↓［ｌ］，…，ε↓［ｎ］共ｎ個(gè)，而每個(gè)壓下量ε↓［１］對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的平整前入口帶材表面粗糙度與工作輥軋輥粗糙度的值，關(guān)于這點(diǎn)，可以通過(guò)選擇不同的工作輥軋制公里數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)其為Ｒａ↓［ｇｅ１ｉ］，Ｒａ↓［ｇｅ２ｉ］，Ｒａ↓［ｒ１ｌ］，Ｒａ↓［ｒ２ｌ］。這樣，與之對(duì)應(yīng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量就可以得出Ｒａ↓［ｓｔｒｉｐｌ１］，Ｒａ↓［...

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：白振華，周慶田，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：燕山大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：13[中國(guó)|河北]