高速线材轧机节能轧制的速度优化

【摘要】：高速线材轧机通常粗轧、中轧机组采用直流电机单独传动,精轧机组为解决动态速降问题采用集体传动。高速线材在全连续轧制过程变形量大、轧制速度快、轧制道次多、消耗变形功多,而节能轧制可以降低生产成本,也是生产中所追求的目标。在开轧温度一定的情况下,通过调整粗、中轧机组各架轧机的轧制速度以减少轧制能耗。通过调速达到节能,对于单独传动的粗、中轧机来说是容易的。但是,轧机调速需满足连轧关系,而且要求其它参数稳定。高速线材的粗、中轧机的轧制能耗约占总轧制能耗的60%,若粗、中轧机组实现节能轧制可以降低总轧制能耗。轧辊转速变化要受到连轧条件和堆拉系数的限制,同时还受到精轧机入口速度、电机能力等限制。因此在优化轧制速度时应满足上述要求。由于粗、中轧机组采用单独传动,精轧机组采用集体传动,因此确定了精轧机组的出口速度后,按所要求的连轧关系可以确定出精轧机的入口速度。在精轧机组的入口速度固定的情况下,通过确定粗、中轧机组各机架的转速实现节能轧制。当前后两机架的转速变化时,则改变两机架问的堆拉关系。在满足上述约束条件中的堆拉关系时,两机架间的转速是可以改变的。当前一架的转速确定之后,后一架的转速在满足约束的条件下可以有不同的转速。在这若干个不同的转速中,可以确定一个转速而使总轧制的功率为最小。按动态规划法以确定高速线材粗、中轧机组节能轧制转速。为优化轧制速度,将轧辊转速(或线速度)进行离散来计算轧制功率,并按多阶段决策过程来求总轧制功率最小的轧辊转速。这样得出的总轧制功率最小的各机架轧辊转速即为节能轧制的优化速度。按现场实例,φ500×4紧凑式粗轧机,中轧机分为中轧和预精轧,分别为φ400×5和φ300×6平立交替悬臂式轧机,使用135 mm×135 mm连铸坯轧制φ6.5 mm线材,开轧温度为1150℃,精轧机入口速度为10.072 m/s,通过优化轧制速度,得出了粗、中轧机组的最小轧制功率。优化后各机架的轧制速度较现场设定速度相比,其总轧制功率下降约为2.3%。用优化方法得到的节能轧制速度可作为设定速度。当工艺参数(坯料温度、尺寸公差等)波动时,原有的连轧关系要改变,这时可通过自动控制手段进行级联调速,以保证原连轧关系。通过上述实例,表明单独传动的高速线材粗、中轧机组,可以通过设定各机架合理的轧制速度来实现节省轧制能耗。而各机架合理的轧制速度,可采用动态规划法对高速线材轧机粗、中轧机组的速度进行优化。同时该方法也可用于单独传动的其他连续式轧机。 【作者单位】：河北理工学院
【分类号】：TG333
【正文快照】： 高速线材轧机节能轧制的速度优化@刘战英$河北理工学院高速线材轧机通常粗轧、中轧机组采用直流电机单独传动,精轧机组为解决动态速降问题采用集体传动。高速线材在全连续轧制过程变形量大、轧制速度快、轧制道次多、消耗变形功多,而节能轧制可以降低生产成本,也是生产中所追

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