申请/专利权人：宝钢湛江钢铁有限公司

申请日：2021-07-08

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN113505452B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2021.11.02#实质审查的生效;2021.10.15#公开

摘要：本发明公开了一种六机架冷连轧机组超高强钢轧制规程综合优化设定方法，包括如下步骤，先收集六机架冷连轧机组基本设备参数与待轧超高强钢相关参数，然后通过计算基于各机架设备能力投入占比率均匀化的压下分配结果Xγ、压下分配精调结果XZ、压下分配最优解Xy、张力制度最优解XT；最后根据获得的最优数据完成轧制规程的综合设定。本发明在应用时既保证了各个机架的轧机设备能力投入处于相对均匀的状态，而且充分发挥了小辊径轧机与常规轧机各自的优势特点，形成了超高强钢冷连轧过程压下分配与张力制度稳定互补型轧制规程综合优化设定方法，实现了机组综合轧制能力利用最优化，保障了超高强钢冷连轧过程轧制稳定性与成品质量。

主权项：1.一种六机架冷连轧机组超高强钢轧制规程综合优化设定方法，其特征在于：包括如下步骤：a六机架冷连轧机组基本设备参数收集，包括：第1、2、3、5、6机架号的常规轧机与第4机架号的小辊径轧机的工作辊辊径Dwi，最大轧制力允许值Pimax，最大轧制功率允许值Fimax，第i机架与第i-1机架间张力的最大值与最小值Ti-1,imax，Ti-1,imin，i代表机架号，i＝1,2,3,4,5,6；b待轧超高强钢相关参数收集，包括：带钢来料厚度h0，带钢成品要求厚度h6，带钢宽度B，带钢强度σs，各机架超高强钢打滑因子临界值c轧制规程优化过程参数定义，包括：设定各个机架轧机设备能力投入占比率为γPFi，各机架轧制力为Pi，轧制功率为Fi，机架间张力为Ti-1，i，轧制速度Vi，基于各机架设备能力投入占比率均匀化的压下分配结果为Xγ＝{Δh1,Δh2,Δh3,Δh4,Δh5,Δh6},并有压下分配精调过程调节增量为XZ＝{ΔZ1,ΔZ2,ΔZ3,ΔZ4,ΔZ5,ΔZ6},张力制度优化结果为XT＝{T1,2,T2,3,T3,4,T4,5,T5,6}，定义基于各机架设备能力投入占比率均匀化的优化目标函数为GγX，定义压下分配精调过程的优化目标函数GZXZ，定义张力制度的优化目标函数GTXT；d设定寻优计算相关参数的调节范围各机架压下量最大与最小值Xγmax＝{Δh1max,Δh2max,Δh3max,Δh4max,Δh5max,Δh6max}Xγmin＝{Δh1min,Δh2min,Δh3min,Δh4min,Δh5min,Δh6min}各个机架压下精调过程调节增量最大与最小值，由基于各机架设备能力投入占比率均匀化的压下分配结果Xγ决定，即XZmax＝{0.1Δh1,0.1Δh2,0.1Δh3,0.2Δh4,0.1Δh5,0.1Δh6}XZmin＝{-0.2Δh1,-0.2Δh2,-0.2Δh3,-0.1Δh4,-0.2Δh5,-0.2Δh6}e计算基于各机架设备能力投入占比率均匀化的压下分配结果Xγ，具体步骤如下：e1设定Xγ寻优过程初始目标函数GγXγ0＝10-5，设定步长步长倍数ki及最大值kmax；e2令i＝1；e3令ki＝0；e4e5计算机架的轧制压力Pi＝fPh0,Δhi,σs,B,Dwi，轧制功率Fi＝fFh0,Δhi,σs,B,Dwi,Vi，超高强钢打滑因子热滑伤指数式中，λgi为第i机架工况对打滑的影响系数，μi为第i机架摩擦系数，ξibx为第i机架变形区油膜厚度，gTc热滑伤临界油膜厚度；e6判断Pi≤Pimax,Fi≤Fimax,成立，则转入步骤e7；不成立，则转入步骤e14；e7判断i＜5是否成立，若成立则i＝i+1，转入步骤e4；若不成立则直接转入步骤e8；e8计算e9判断Δh6是否在允许范围内，若在转入步骤e10，若不在转入步骤e4；e10计算Δh6对应的的轧制压力，轧制功率，超高强钢打滑因子，热滑伤指数等参数，判断Pi≤Pimax,Fi≤Fimax,是否成立；若成立，直接转入步骤e11，不成立，则转入步骤e14；e11计算各机架轧机能力投入占比率 式中，αP为轧制压力投入占比系数；αF为轧制功率投入占比系数，且αP+αF＝1；e12计算基于各机架设备能力投入占比率均匀化的优化目标函数 e13判断不等式GγXγ＜GγXγ0是否成立？若成立，则GγXγ0＝GγXγ，转入步骤e14；若不成立，直接转入步骤e14；e14令i＝5；e15判断不等式ki＜kmax是否成立？若成立，则ki＝ki+1，转入步骤e4；若不成立，则ki＝0，转入步骤e16；e16判断i＞1，若成立，则i＝i-1，转入步骤e15；若不成立，则直接转入步骤e17；e17输出优化目标函数最小值对应的基于机架轧机设备能力投入占比率相对均匀的压下分配结果Xγ＝{Δh1,Δh2,Δh3,Δh4,Δh5,Δh6}；f计算压下分配精调过程调节增量最优值XZ，具体步骤如下：f1设定目标函数初始值GZXZ0＝-10-5；设定优化步长Δθi，步长倍数ki及最大值kmax；f2令i＝1；f3令ki＝0；f4令ΔZi＝-0.1Δhiγ+kiΔθi；f5计算机架的轧制压力Pi，轧制功率Fi，超高强钢打滑因子ψui，热滑伤指数f6判断Pi≤Pimax,Fi≤Fimax,是否成立；若成立，则直接转入步骤f7；若不成立，则转入步骤f14；f7判断i＜5是否成立；若成立，i＝i+1转入步骤f4；若不成立，直接转入步骤f8；f8计算ΔZ6＝-ΔZ1+ΔZ2+ΔZ3+ΔZ4+ΔZ5；f9判断ΔZ6∈[-0.1Δh6,0.1Δh6]是否成立；若成立，直接转入步骤f10；若不成立，则直接转入步骤f14；f10计算计算第6机架的轧制压力P6，轧制功率F6，超高强钢打滑因子ψu6，热滑伤指数f11判断Pi≤Pimax,Fi≤Fimax,是否成立；若成立，直接转入步骤f12；若不成立，直接转入步骤f14；f12计算压下分配精调过程的优化目标函数GZXZ 式中：α1为超高强钢打滑控制余量影响系数，α2为超高强钢热滑伤控制余量影响系数，β1为常规轧机轧制稳定性影响系数为，β2为小辊径轧机轧制稳定性影响系数为；f13判断不等式GZXz＞GzXz0是否成立；若成立，则令GZXZ0＝GZXZ，转入步骤f14；若不成立，则直接转入步骤f14；f14令i＝5；f15判断不等式ki＜kmax是否成立；若成立，则令ki＝ki+1，转入步骤f8；若不成立，则令ki＝0，转入步骤f14；f16判断不等式i＞1是否成立；若成立，则令i＝i-1，转入步骤f15；直接转入步骤f17；f17输出优化目标函数最大值得到的调节增量最优解XZ＝{ΔZ1,ΔZ2,ΔZ3,ΔZ4,ΔZ5,ΔZ6}g输出目标函数最大值对应的机架冷连轧机组压下分配的最优解即轧机设备能力投入占比率相对均匀下的压下分配Xγ与调节增量最优解XZ之和Xy＝Xγ+XZ；h计算张力制度优化最优值XT，具体步骤如下：h1设定张力制度优化过程中间参数k1,k2,k3,k4,k5，给定优化的步长Δδi，步长倍数ki及最大值kmax；h2设定目标函数的初值GT0＝-105；h3令i＝1；h4令ki＝0；h5令Ti＝Timin+kiΔδi；h6判断i＜5是否成立；若成立，则i＝i+1，转入步骤h4；不成立，直接转入步骤h7h7计算各机架的轧制压力Pi，轧制功率Fi，超高强钢打滑因子ψui，热滑伤指数h8判断Pi≤Pimax，Fi≤Fimax，是否成立；若成立，转入直接步骤h9；若不成立，直接转入步骤h11；h9计算超高强钢冷连轧过程张力制度的优化目标函数； Ti-1,imin≤Ti-1,i≤Ti-1,imax,i＝2,3,4,5,6式中：α3为张力制度优化过程超高强钢打滑控制余量影响系数，α4为张力制度优化过程超高强钢热滑伤控制余量影响系数，β3为张力制度优化过程小辊径轧机轧制稳定性影响系数，为β4张力制度优化过程常规轧机轧制稳定性影响系数；h10判断不等式GTXT＞GTXT0是否成立；若成立，则令GTXT0＝GTXT，转入步骤h11；若不成立，则直接转入步骤h11；h11令i＝5；h12判断不等式ki＜kmax是否成立；若成立，则令ki＝ki+1，转入步骤h5；若不成立，则令ki＝0，转入步骤h13；h13判断不等式i＞1是否成立；若成立，则令i＝i-1，转入步骤h12；若不成立，直接转入步骤h14；h14输出目标函数最大值对应的最优张力制度结果XT＝{T1,2,T2,3,T3,4,T4,5,T5,6}其中Ti-1,imin≤Ti-1,i≤Ti-1,imax,i＝2,3,4,5,6；i根据获得的最优数据完成六机架冷连轧机组轧制规程的综合设定。

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