基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法

摘要

本发明提供一种基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法。本发明的方法包括：在获取到的轧制过程数据的基础上，针对钢种对实绩数据进行回归分析，回归数据项是：实际变形抗力和温度，建立新的变形抗力计算公式，其中曲线的拟合过程如下：确定温度影响系数计算公式，计算变形抗力温度系数，新变形抗力计算公式：。本发明的方法有利于提高轧制力的设定精度和厚度控制精度，减少轧制不稳定和废钢。

权利要求

1.一种基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法，其特征是：该方法为：在获取到的轧制过程数据的基础上，针对钢种对实绩数据进行回归分析，回归数据项是：实际变形抗力和温度，建立新的变形抗力计算公式，其中曲线的拟合过程如下：确定温度影响系数计算公式：Kfs(T)＝a0+a1*T+a2*T2+a3*T3，式中：a0,a1,a2,a3：三次曲线系数，T：温度，

Kfs(T)：变形抗力温度系数；

计算变形抗力温度系数：

以预测的机架温度T为中心点，步长为x，前后各取n个温度点，得到2n+1个点的变形抗力系数：Ki＝Kfs(Ti)，

式中： 为各温度点的权重系数，Ti：第i点的温度，

Ki：温度点i的变形抗力温度系数，Kfs：最终的变形抗力温度系数，

2n+1：总温度点数；

新变形抗力计算公式：

式中：km0：变形抗力初始值， 变形程度影响值， 变形速率影响值，kT(T)：变形温度影响值，ks(Tf,Tb)：张力影响值。

说明书

基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法

[0001] 技术领域：

[0002] 本发明涉及一种基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法。

[0003] 背景技术：

[0004] 轧制力设定是热轧过程控制系统中最重要的控制参数之一，而变形抗力是轧制力计算公式中的一个重要的物理参数，其大小不仅与金属的化学成分有关，而且还取决于塑性变形的物理条件，如变形温度、变形速度和变形程度。目前，轧制力计算公式如下：

[0005]

[0006] 其中，变形抗力计算公式如下：

[0007]

[0008] 式中， ：变形抗力初始值， ：变形程度影响值， ：变形速率影响值， ：变形温度影响值， ：张力影响值。

[0009] 轧制力 与变形抗力 存在对应关系，而 又是温度对 的影响项。 的预测精度直接影响变形抗力的精度，该系数和温度的关系如下：

[0010] 。

[0011] 而实际生产中，变形抗力与温度的对应关系不一定是指数关系，如果带钢在精轧轧制力产生相变，其变形抗力要受到相变的影响，且钢种不同其影响的程度也不同。

[0012] 在计算具有相变带钢的变形抗力时如果不考虑相变，就会影响轧制力的计算精度，从而影响带钢厚度控制精度，甚至造成轧制不稳定和废钢。

发明内容

[0013] 本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法，能够很好地结合现场实际情况，依据轧制实绩数据，综合考虑温度对变形抗力影响因素，有利于提高轧制力的设定精度和厚度控制精度，减少轧制不稳定和废钢。

[0014] 上述的目的通过以下技术方案实现：

[0015] 基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法，该方法为：在获取到的轧制过程数据的基础上，针对钢种对实绩数据进行回归分析，回归数据项是：实际变形抗力和温度，建立新的变形抗力计算公式，其中曲线的拟合过程如下：

[0016] 确定温度影响系数计算公式：

[0017] ，

[0018] 式中： , , , ：三次曲线系数，

[0019] T：温度，

[0020] ：变形抗力温度系数；

[0021] 计算变形抗力温度系数：

[0022] 以预测的机架温度T为中心点，步长为x，前后各取n个温度点，得到2n+1个点的变形抗力系数：

[0023] ，

[0024] ，

[0025] 式中： ：为各温度点的权重系数，

[0026] ：第i点的温度，

[0027] ：温度点i的变形抗力温度系数，

[0028] ：最终的变形抗力温度系数，

[0029] 2n+1：总温度点数；

[0030] 新变形抗力计算公式：

[0031] 。

[0032] 有益效果：

[0033] 本发明是根据实际数据对温度影响项进行线性回归，同时又对某一温度点的预测进行相应处理，仅考虑某温度段与变形抗力的影响关系，采用一元多次次方程进行回归，能更很好的反应温度与变形抗力间的影响关系。同时本发明是根据实际数据，通过三次曲线对变形区温度影响项进行线性回归，它更接近于实际情况，同时对某一温度点的预测进行相应处理后，又能更好的防止当温度预报精度不高时产生的较大预报轧制力偏差，提高轧制稳定性。

附图说明

[0034] 图1为各机架轧制力设定值平均精度。

具体实施方式

[0035] 基于相变的热轧带钢变形抗力预测方法，该方法为：在获取到的轧制过程数据的基础上，针对钢种对实绩数据进行回归分析，回归数据项是：实际变形抗力和温度，建立新的变形抗力计算公式，其中曲线的拟合过程如下：

[0036] 确定温度影响系数计算公式：

[0037] ，

[0038] 式中： , , , ：三次曲线系数，

[0039] T：温度，

[0040] ：变形抗力温度系数；

[0041] 计算变形抗力温度系数：

[0042] 以预测的机架温度T为中心点，步长为x，前后各取n个温度点，得到2n+1个点的变形抗力系数：

[0043] ，

[0044] ，

[0045] 式中： ：为各温度点的权重系数，

[0046] ：第i点的温度，

[0047] ：温度点i的变形抗力温度系数，

[0048] ：最终的变形抗力温度系数，

[0049] 2n+1：总温度点数；

[0050] 新变形抗力计算公式：

[0051] 。

[0052] 以某产品为例，其变形抗力回归的公式如下：

[0053]

[0054] 通过实绩数据回归分析得到，

[0055] a0 = -1402.257604, a1 = 4.636184, a2 = -0.005097, a3 = 1.864351E-6[0056] 其中：均方差(RMSE)=0.13,相关系数(R)=0.72。

[0057] 再设置步长为：5°，点数为：5，同时根据该产品精轧模型预报的精度统计分析，再确定5个α值为：α0=0.9，α1=0.95，α2=1.0，α3=1.05，α4=1.1。

[0058] 得到温度T时新变形抗力公式如下：

[0059]

[0060] 变形抗力温度系数：

[0061] 变形抗力计算公式：

[0062] 本发明变形抗力预测方法和系统中原有的预测方法在同样的工况下对各机架轧制力设定值精度进行比较，如图1，其中7个机架的两组数据中，NEW是新的预测方法得到的轧制力设定精度平均值，OLD是系统中原有的预测方法得到的轧制力设定精度平均值，从图中可以看出两者相较，系统采用新的变形抗力预测方法更能提高各机架设定精度。

[0063] 以上仅是本发明的最佳实施例，本发明的方法包括但不限于上述实施例所公开的技术方案，本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。