技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種適用于熱連軋機(jī)組出口帶鋼表面粗糙度控制方法，屬于熱軋技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
：

表面粗糙度作為熱軋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。在生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品如汽車板、家電板，車輪及氣瓶鋼時(shí)，對(duì)帶鋼表面質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，所以表面質(zhì)量的研究越來越受到人們的重視。于是，如何對(duì)熱軋成品帶鋼表面粗糙度值進(jìn)行控制，避免粗糙度超差，就成為現(xiàn)場技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。國內(nèi)對(duì)于帶鋼表面粗糙度控制進(jìn)行過相關(guān)研究，主要集中于冷軋及平整領(lǐng)域，主要文獻(xiàn)見劉俊祥等人的“冷軋薄帶鋼表面粗糙度在線預(yù)測和控制方法”，白振華等人的“平整機(jī)成品板面粗糙度預(yù)報(bào)與控制技術(shù)”以及“一種適用于雙機(jī)架平整機(jī)組的帶鋼表面粗糙度控制方法”，但尚未檢索到任何有關(guān)熱軋領(lǐng)域帶鋼表面粗糙度控制技術(shù)方面的內(nèi)容。劉俊祥的文獻(xiàn)對(duì)于帶鋼粗糙度的控制主要是采用調(diào)整軋制力和平整延伸率，使帶鋼粗糙度目標(biāo)值在預(yù)測區(qū)間內(nèi)，但粗糙度計(jì)算方法考慮因素較少同時(shí)忽略了在軋制前工作輥上機(jī)表面粗糙度對(duì)帶鋼表面粗糙度的控制作用。白振華的第一篇文獻(xiàn)以延伸率滿足要求為目標(biāo)進(jìn)行工作輥表面粗糙度的選擇，同時(shí)在軋制過程中以粗糙度滿足要求為目標(biāo)進(jìn)行延伸率的再設(shè)定。但只針對(duì)單一鋼種進(jìn)行工作輥表面粗糙度的選擇，不具有普遍性。同時(shí)只針對(duì)單一機(jī)架進(jìn)行粗糙度的控制，由于延伸率考慮到出口帶鋼厚度偏差的限制變化范圍有限，所以通過單一機(jī)架調(diào)節(jié)延伸率控制帶鋼表面粗糙度存在局限性。另一方面，考慮到粗糙度控制存在局限性，該文獻(xiàn)通過安排工作輥服役期進(jìn)行粗糙度輔助控制，考慮到現(xiàn)場生產(chǎn)計(jì)劃受交貨期、軋制規(guī)范等因素的影響，所以操作起來比較麻煩。白振華的第二篇文獻(xiàn)以出口帶材粗糙度作為目標(biāo)函數(shù)，把總延伸率、板形滿足要求作為約束條件，通過對(duì)兩機(jī)架軋制力的分配來控制帶鋼表面粗糙度，但忽略了在軋制前工作輥上機(jī)表面粗糙度對(duì)帶鋼表面粗糙度的控制作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題提供一種適用于熱連軋機(jī)組出口帶鋼表面粗糙度控制方法，在收集帶鋼特性參數(shù)、軋制工藝參數(shù)、軋輥使用工藝參數(shù)計(jì)算出口帶鋼表面粗糙度的前提下，通過對(duì)熱連軋機(jī)組f6、f7機(jī)架工作輥上機(jī)表面粗糙度、上機(jī)表面硬度以及兩機(jī)架間壓下率進(jìn)行合理的聯(lián)動(dòng)設(shè)定，使得現(xiàn)場能夠滿足根據(jù)用戶對(duì)帶材表面粗糙度的要求控制帶鋼表面粗糙度，給企業(yè)帶來效益。

上述的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種適用于熱連軋機(jī)組出口帶鋼表面粗糙度控制方法，該方法包括如下步驟：

（a）參數(shù)收集；

（b）設(shè)定目標(biāo)函數(shù)初始值，定義壓下率分配系數(shù)并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定壓下率分配系數(shù)尋優(yōu)中間過程參數(shù)k1，并令k1=0；

（c）令壓下率分配系數(shù)；

（d）利用基于奧洛萬理論的西姆斯的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)模型計(jì)算熱軋帶鋼f6機(jī)架、f7機(jī)架軋制力，()；

（e）定義f6機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f6機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k2，并令k2=0；

（f）令f6機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度；

（g）定義f7機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f7機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k3，并令k3=0；

（h）令f7機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度；

（i）定義f6機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f6機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k4，并令k4=0；

（j）令f6機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度；

（k）f7機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f7機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k5，并令k5=0；

（l）令f7機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度；

（m）計(jì)算熱連軋機(jī)組末機(jī)架出口帶鋼表面粗糙度，其表達(dá)式為；

式中：為f7機(jī)架工作輥輥面粗糙度對(duì)熱連軋機(jī)組成品帶鋼表面粗糙度的影響系數(shù)；

為帶鋼材質(zhì)不均勻程度影響系數(shù)，取；

為f6機(jī)架出口帶鋼表面粗糙度，；

為f6機(jī)架工作輥輥面粗糙度對(duì)熱連軋機(jī)組成品帶鋼表面粗糙度的影響系數(shù)，，()，為軋制力影響系數(shù)，取0.5~1；

為輥面硬度影響系數(shù)，一般取0.1~0.3，為f6機(jī)架入口帶鋼表面粗糙度；

（n）判斷不等式是否成立？如成立，則轉(zhuǎn)入步驟（o）,否則，直接轉(zhuǎn)入步驟（q）；

（o）計(jì)算粗糙度控制目標(biāo)函數(shù)；

（p）判斷不等式是否成立？如果成立，則令，最優(yōu)f6機(jī)架，，f7機(jī)架，，，轉(zhuǎn)入步驟（q）,否則，直接轉(zhuǎn)入步驟（q）；

（q）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k5=k5+1，轉(zhuǎn)入步驟（l），否則轉(zhuǎn)入步驟（r）；

（r）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k4=k4+1，轉(zhuǎn)入步驟（j），否則轉(zhuǎn)入步驟（s）；

（s）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k3=k3+1，轉(zhuǎn)入步驟（h），否則轉(zhuǎn)入步驟（t）；

（t）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k2=k2+1,轉(zhuǎn)入步驟（f），否則轉(zhuǎn)入步驟（u）；

（u）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k1=k1+1，轉(zhuǎn)入步驟（c），否則轉(zhuǎn)入步驟（v）；

（v）輸出最優(yōu)f6機(jī)架工作輥原始表面粗糙度，工作輥輥面硬度，最優(yōu)f7機(jī)架工作輥原始表面粗糙度，工作輥輥面硬度，最優(yōu)壓下率分配系數(shù)。

所述的適用于熱連軋機(jī)組出口帶鋼表面粗糙度控制方法，步驟（a）中所述的參數(shù)收集包括：

（a1）收集n卷帶鋼特性參數(shù)，包括：f6機(jī)架帶鋼入口厚度，（），f7機(jī)架帶鋼出口厚度（），帶鋼寬度（），f6機(jī)架入口帶鋼表面粗糙度，用戶允許的出口帶鋼表面粗糙度最大值以及最小值以及粗糙度目標(biāo)值；

（a2）收集軋制工藝參數(shù)，包括：f6、f7機(jī)架軋件出口速度，，（），f6、f7機(jī)架軋制溫度，，（），f6機(jī)架前張力，（），后張力，（），f7機(jī)架前張力，（），后張力，（）；

（a3）收集軋輥使用工藝參數(shù)，包括：f6機(jī)架工作輥直徑，f7機(jī)架工作輥直徑,；

（a4）收集標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，f6機(jī)架工作輥?zhàn)畲笤急砻娲植诙?imgfile="856321dest_path_image068.gif"wi="55"he="25"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>，最大輥面硬度，f7機(jī)架工作輥?zhàn)畲笤急砻娲植诙?imgfile="668737dest_path_image070.gif"wi="55"he="25"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>，最大輥面硬度。

有益效果：

1.本發(fā)明粗糙度計(jì)算模型包含因素眾多，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。粗糙度計(jì)算模型包括帶鋼強(qiáng)度、帶鋼厚度等帶鋼特性參數(shù)，軋制力、張力、壓下率等軋制工藝參數(shù)，以及工作輥輥面硬度、軋制公里數(shù)等軋輥使用工藝，因此計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。

2、本發(fā)明的粗糙度控制手段全面。通過產(chǎn)品大綱以及軋制規(guī)程，綜合考慮軋制周期內(nèi)各卷帶鋼粗糙度要求，對(duì)熱連軋機(jī)組f6、f7機(jī)架工作輥上機(jī)表面粗糙度、上機(jī)表面硬度以及兩機(jī)架間壓下率進(jìn)行合理的聯(lián)動(dòng)設(shè)定，使各卷帶鋼表面粗糙度滿足用戶要求。因此本申請(qǐng)專利粗糙度計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，控制方式合理、全面，使得現(xiàn)場能夠滿足根據(jù)用戶對(duì)帶材表面粗糙度的要求適時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)以控制帶鋼表面粗糙度，保證了帶鋼表面質(zhì)量，提高了品牌競爭力，給企業(yè)帶來了效益。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明技術(shù)的應(yīng)用過程，以某熱連軋機(jī)組為例，詳細(xì)介紹一種適用于熱連軋機(jī)組出口帶鋼表面粗糙度控制方法的具體實(shí)施過程。

（a）參數(shù)收集；

（a1）收集4卷帶鋼特性參數(shù)，主要包括：f6機(jī)架帶鋼入口厚度，f7機(jī)架帶鋼出口厚度，帶鋼寬度，f6機(jī)架入口帶鋼表面粗糙度，用戶允許的出口帶鋼表面粗糙度最大值以及最小值以及粗糙度目標(biāo)值，相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示；

表1各卷帶鋼特性參數(shù)

（a2）收集軋制工藝參數(shù)，主要包括：f6、f7機(jī)架軋件出口速度，，f6、f7機(jī)架軋制溫度，，f6機(jī)架前張力，后張力，f7機(jī)架前張力，后張力，相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示；；

表2軋制工藝參數(shù)

（a3）收集軋輥使用工藝參數(shù)，主要包括：f6機(jī)架工作輥直徑，f7機(jī)架工作輥直徑,；

（a4）收集標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，f6機(jī)架工作輥?zhàn)畲笤急砻娲植诙?imgfile="252155dest_path_image082.gif"wi="107"he="25"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>，最大輥面硬度，f7機(jī)架工作輥?zhàn)畲笤急砻娲植诙?imgfile="868261dest_path_image084.gif"wi="115"he="25"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>，最大輥面硬度；

（b）設(shè)定目標(biāo)函數(shù)初始值，定義壓下率分配系數(shù)并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定壓下率分配系數(shù)尋優(yōu)中間過程參數(shù)k1，并令k1=0；

（c）令壓下率分配系數(shù)；

（d）利用基于奧洛萬理論的西姆斯的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)模型計(jì)算熱軋帶鋼f6機(jī)架、f7機(jī)架軋制力，相關(guān)數(shù)據(jù)如表3所示；

表3f6、f7機(jī)架軋制力

（e）定義f6機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度并初始化，及尋優(yōu)步長,設(shè)定f6機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k2，并令k2=0；

（f）令f6機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度；

（g）定義f7機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f7機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k3，并令k3=0；

（h）令f7機(jī)架上機(jī)工作輥輥面硬度；

（i）定義f6機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f6機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k4，并令k4=0；

（j）令f6機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度；

（k）定義f7機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度并初始化，及尋優(yōu)步長，設(shè)定f7機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度尋優(yōu)中間過程參數(shù)k5，并令k5=0；

（l）令f7機(jī)架上機(jī)工作輥原始表面粗糙度；

（m）計(jì)算熱連軋機(jī)組末機(jī)架出口帶鋼表面粗糙度；相關(guān)數(shù)據(jù)如表4所示；

表4出口帶鋼表面粗糙度

（n）判斷不等式是否成立？如成立，則轉(zhuǎn)入步驟（o）,由步驟（m）求得結(jié)果可知，不等式顯然不成立，直接轉(zhuǎn)入步驟（q），循環(huán)直至，，，，時(shí)，不等式成立；

（o）計(jì)算粗糙度控制目標(biāo)函數(shù)；

（p）判斷不等式是否成立？顯然成立，則令，最優(yōu)f6機(jī)架，，f7機(jī)架，，，轉(zhuǎn)入步驟（q）,否則，直接轉(zhuǎn)入步驟（q）；

（q）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k5=k5+1，轉(zhuǎn)入步驟（l），否則轉(zhuǎn)入步驟（r）；

（r）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k4=k4+1，轉(zhuǎn)入步驟（j），否則轉(zhuǎn)入步驟（s）；

（s）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k3=k3+1，轉(zhuǎn)入步驟（h），否則轉(zhuǎn)入步驟（t）；

（t）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k2=k2+1,轉(zhuǎn)入步驟（f），否則轉(zhuǎn)入步驟（u）；

（u）判斷不等式是否成立？如果不等式成立，則令k1=k1+1，轉(zhuǎn)入步驟（c），否則轉(zhuǎn)入步驟（v）；

（v）最后，輸出最優(yōu)f6機(jī)架工作輥原始表面粗糙度，工作輥輥面硬度，最優(yōu)f7機(jī)架工作輥原始表面粗糙度，工作輥輥面硬度，最優(yōu)壓下率分配系數(shù)。