线材轧制孔型诊断系统

D0I:10.13374/j.issn1001053x.1993.02.008 第15卷第2期 北京科技大学学报 Vol.15 No.2 1993年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.1993 线材轧制孔型诊断系统 龚永平·苏敏文’董德元”赵本善·骆志刚* 摘要：开发了计算机辅助孔型诊断系统.该系统以软件工程的技术为指导、可对孔型设计中的 各种约束条件进行诊断，并对不合理的孔型给出修改方案。生产实践表明：该系统诊断正确、 修改迅速。 关键词：CARD.孔型设计、诊断系统，线材轧制 Diagnosis System of Roll Pass for Wire Rod Gong Yongping'Su Minwen'Dong Deyuun' Zhao Benshan''Lou Zhigang' ABSTRACT:In order to use the technology of Computer Aided Roll Pass Design(CARD) to reform old steel plants,a computer aided roll pass diagnosis system was developed. Based on the Software Engineering.the system can diagnose all kinds of requirements in roll pass design and revise the wrong pass schedules.The practice showed that the diag. noses were correct,the revising was fast. KEY WORDS:CARD.roll pass design,diagnosis system,wire rod rolling 型钢轧制的孔型设计是-一项复杂和耗时的工作，它不但包括制作精确的孔型图和配辊 图，而且需要进行大量的迭代计算。为此，近年来孔型设计工作者将计算机技术引入孔型 设计，开发出具有不同功能的计算机辅助孔型设计软件14) 计算机辅助孔型设计软件的一般结构思想如图】所示〔5)，它是在所给定的坏料、轧 机、成品等情况下，在满足约束条件的范围内、找出·个针对目标函数的最优解。这种软 件适于在品种单一的新建轧钢)应用。对我国日前老)改造，开发新品种，存在投资人、 周期长的问题、应用起来困难不少。为此本文开发了轧制孔型诊断系统。 1诊断系统的设计思想、原则和标准 *1991-1108收稿 *压力加.I系(Department of Metal Forming) *大律第h轧倒厂'(Tianjing No.5 Rolling Steel Plant) 第一作者：男、28岁，博1生

第 巧 卷第 2 期 北 京 科 技 大 学 学 报 一9 3 年 3 月 J o u r n a l o f U n i v e r s it y o f s e i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e ij i n g V o 盆 . 1 5 N o . 2 M a r . 19 3 线材轧制孔 型 诊断系统 龚永平 ’ 苏敏文 ’ 董德 元 * 赵 本善 ” 骆 志 刚 * ’ 摘要 : 开发 八十算机辅助孔 型 诊断系统 。 该系统 以 软件 I 程的技术 为指 汁 , 各种 约束 条件进 行诊断 , 井 对不 合理的孔 型 给 出修改 方 案 。 生 产 实践 表明 : 修改迅速 。 关键词: c A R D . 孔 型 设计 、 诊断系统 , 线材轧 制 可 对孔型 设i } 一 中的 该系统诊断正 确 、 D i a g n o s i s S y s t e m o f R o ll P a s s fo r W i r e R o d G o 心 物 n却in g ’ S “ M ln 、、 , e n ’ D o n g D e) ,乙`a n z 人a o 召e n ` 、 h a n ” 乙。 “ z h gl a n g ” A B S T R A C T : I n o r d e r t o u s e t h e t e e h n o l o g y o f C o m P u te r A id e d Ro l[ P a s s D e s i g n (C A R D ) t o r e fo rm o ld s t e e l P l a n t s , a c o m P u t e r a id e d r o ll P a s s d i a g n o s i s s y s t e m w a s d e v e l o P e d . B a s e d o n t h e S o ft w a r e E n g i n e e r i n g , t h e s y s t e m e a n d i a g n o s e a ll k i n d s o f r e q u i r e m e n t s i n r o ll P a s s d e s i g n a n d r e v i s e t h e w r o n g P a s s s e h e d u l e s . T h e P r a e t i c e s h o w e d t h a t t h e d i a g - n o s e s w e r e c o r r e e t , t h e r e v i s i n g w a s fa s t . K E Y W O R D S : C A R D , r o ll P a s s d e s i g n , d i a g n o s i s s y s t e rn , w i r e r o d r o lli n g 型钢轧 制的 孔 型设 汁是一 项复 杂 和耗时 的 工 作 , 它 不但包括 制作精确 的孔 型 图和 配辊 图 , 而 且需要进 行 大量的 迭代计算 。 为此 , 近 年 来孔 型设 讨 一 工作者将计算 机技 术 引入孔 型 设 计 , 开发 出具 有 不同功 能的 计算 机辅助孔 型 设 计软 件 ( ’ 一 4 , 。 计算机 辅助孔 型设 计软 件的 一 般结 构思 想 如图 l 所示 (” , 它是 在 所给定 的坯 料 、 轧 机 、 成品等情况 下 , 在满 足约 束条件的 范 围 内 , 找 出 一 个针 对 目标函 数的最优解 。 这种 软 件适 于在 品种 单 一 的新 建轧 钢 厂应 用 。 对我 国 目前 老 J ` 改造 , 开发 新品 种 , 存在投 资大 、 周期 长的问 题 , 应 用 起来 困难 不 少 。 为此 本文 开 发了轧 制孔 型 诊断系 统 。 1 诊断系 统的设计思想 、 原则和标准 盛 19 9 1一 1 1习8 收稿 压力加 工 系 ( D e P a r tm e n t o f M e t a l F o r m 一n g ) 天津第 互轧钢 厂 ( T i a nJ 一n g N o s R o ll 一n g s t e e 一P l a n t - 一 作 者 : 男 、 2 8 岁 、 博 L 生 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 02. 008

Vol.15 No2 线材轧制孔型诊断系统 ·171· 1.1诊断系统的设计思想 建立一个诊断系统是一项复杂的软件工程的实施。根据软件工程的要求，在开发本诊 断系统时，把整个软件的设计作为一个系统，用系统的观点进行分析，在设计过程中经历 了以下3个阶段： 计划阶段：本阶段首先对用户的情况进行调查，根据调查结果，描述出软件功能的界 限，进行可行性分析，并建立代价和进度估计，然后对软件进行定义，提出要求并分配给 软件的系统元素。 开发阶段：首先把软件按有机整体的观点进行处理，即开发一个模块化结构定义接 口，并建立数据结构，设计指导原则，用来对设计质量进行定性评估；然后考虑软件的每 个模块元素，应用设计工具来提供一个该软件元素的详细设计描述；最后进行编码，即采 用一种合适的程序设计语言来产生一个程序。开发过程的这3步都和软件的测试有关，单 位测试力图使软件的各个模块功能有效、整体测试则提供一个组合软体模块的方法。 维护阶段：一个好的软件系统总是要不断发展的，即需要纠正错误、增加功能。不仅 当前的版本要改变，以前的版本和今后的版本都要进行改进。除了那些要求的问题首先要 变动外，这些变动本身又会引起新的问题。当软件投入使用后、用户会提出建立新功能， 修正现有功能的建议，为满足这些要求，必须进行完善性维护。 总之，本软件在开发时采用了系统的设计思想和软件工程的技术。 开始 咬人条件诊断 娃拉关系诊断 输人轧机套数，原料及成品尺寸 移定性诊断 专家知识车 礼程强度诊斯 没计一套孔型 充满度诊断 电机负荷诊断 检验约束条件) 人机对话界面 取括管理模块 主管理模块 款件使用说明 、比较日标函数是否较优) N+可 困形绘制模块 诊斯结果输出 孔型住正设计模块 代替原有设计结果 结果贮存模块 结束 图1计算机辅助孔型设计软件基本结构 图2诊断系统功能模块结构 Fig.2 Function module structure of the diagnosis Fig.1 Basis structure of CARD software system 12软件设计的原则和标准 为了实现以上所提出的软件设计思想，在程序编制中遵守了以下的原则：使用不同的 软件元素，在设计时分清层次组织；应用子程序来表现具有不同功能特性的模块；考虑不 同环境（如高速线材车间，复二重线材车间，围盘式线材车间等），使软件具有强的通用 性；考虑不同的轧制孔型系统和车间布置形式，增加软件的功能，以适应不同生产需要。 根据以上原则，编制程序时力求使软件系统达到以下的标准

V o l . 1 5 N o Z 线材轧韧孔型诊断 系统 1 7 1 1 . 1 诊断 系统的设计思想 建立一个诊断系统是一项 复杂 的软件工程的 实施 。 根 据软件工 程 的要求 , 在开 发本诊 断系统时 , 把整 个软件的设计作为一 个系 统 , 用 系统的观 点进 行分析 , 在设 计过 程 中经历 了以 下 3 个 阶段 : 计 划 阶段 : 本 阶段首先对用 户 的情 况 进行 调查 , 根据 调查结果 , 描 述出软件功 能 的界 限 , 进 行可 行性分 析 , 并建 立代价和进 度 估计 , 然后 对软件进行定 义 , 提 出要求并分配给 软件的系统元素 。 开 发 阶段 : 首 先把 软件按 有 机整 体的观点进 行 处 理 , 即 开发 一 个 模块 化结 构定 义接 口 , 并 建立数据结构 , 设 计指导 原则 , 用 来对设计质量进 行定性评估 ; 然后 考虑软 件的每 个模块元素 , 应 用设计工具来提供一 个该软件 元素 的详细 设计描述; 最后进行编 码 , 即采 用一种 合适的程序设计语言 来产 生一 个程 序 。 开 发过 程的 这 3 步 都和软 件的测试有关 , 单 位测 试力 图使软件的各个模块功能有 效 , 整体测试则提供一个组合软体模块 的方法 。 维 护 阶段 : 一 个好的软件系 统总是 要 不断 发展 的 , 即需要 纠正错误 , 增 加功 能 。 不权 当前 的版 本要改 变 , 以前的版本和今 后 的版本 都要 进行改 进 。 除 了那 些 要求的 问题首先要 变动外 , 这些变 动 本身又 会引起新的问 题 。 当 软件投 人使用后 , 用 户会提 出建立新功能 , 修正现有 功能的建 议 , 为满 足这些要 求 , 必须 进行完 善性维护 。 总 之 、 本软 件 在 开发时 采用 了 系统的 设计思想 和软件工 程的技术 。 图 1 计 算机辅助孔型设计软件基本结构 iF g . l B a is s s tr u e t u r e o f C A R D s o ft w ar e 图 2 诊 断系统功能 模块结构 F i g . 2 F u n c it o n m o d u l e s tr u e t u r e o f t h e d i a g n o s i s s y s t e m 1 , 2 软件设计的原则 和标准 为 了实现 以 上 所提 出的 软件设计思想 , 在 程序编制 中遵守 了以 下 的原则 : 使用不 同 的 软件元素 , 在设计 时分 清层次组织 ; 应用 子程 序来表现具有 不 同功能 特性 的模块; 考 虑不 同环境 (如 高速 线材 车间 , 复 二 重线 材 车 间 , 围盘式线材车间等 ) , 使软件具有 强 的通用 性 ; 考 虑不 同 的轧制孔 型系统和 车 间布置形 式 , 增加软件的功能 , 以 适应不 同生 产需 要 。 根据 以上原则 , 编 制程序时力求使软件系 统达到 以 下 的标准

·172· 北京科技大学学报 I993年No.2 最优性：软件以专家知识库和人机对话的形式并举，迅速诊断出孔型存在的问题，并 在满足约束条件的情况下，最小限度地修改孔型、得到合理的轧制方案。 快速性：软件采用不同的计算机设计语言，以保证孔型诊断系统各种不同功能的快速 实现，充分发挥计算机的潜力。 可维护性：软件采用模块化设计、以保证软件不准进行调试、修改和发展。 总之，本软件的主要任务就是使诊断准确，设计合理，使用方便。 2软件的结构与功能 孔型诊断系统的功能模块如图2所示，它们作为-一个整体可以对不同的孔型系统的咬 入条件、稳定性条件，轧件在孔型中的充满度、轧辊的强度、电机的负荷和机架间轧件的 堆拉关系进行诊断，并对诊断出的问题进行修改设计。 2.1软件的诊断功能 2.1.1堆拉关系诊断 轧件在两机架间的堆拉关系可用张力系数来表示： ∠C+1=(F,+1-F,y,)/F,', (1) 式中： △C,+,一第架与第i+1架轧机间轧件的张力系数. F,1F,一第道与第i+1道轧件的出断面面积。 V+V,一第道与第i+1道轧件的出门速度。 当△C,+,>0时，第i道与第i+1道之间轧件承受拉应力，连轧机架间一般要求轧 件尘微拉状态；当拉应力人于该温度下轧件的屈服应力时、轧件产牛附加变形，导致轧 件断面变化，使产品精度难以保证。当C,,.C.>.Comn (2) 式中 八Cmas'八Cmn 一第道允许的最人张力系数和最小张力系数。 2.1.2咬人条件诊断 在现场生产中可以发现，有时轧制很顺利，们也有时压下量太人，轧件不能咬人。轧 件的咬入条件除受乐下量、轧辊直径影响外，还与轧辊的材质、表面状态、孔型形状、轧 件的温度等因素有关。为了轧件的顺利咬人、必须保证： 之，<2mJ (3) 式中： 工，一一第道轧件的实际咬人角

北 京 科 技 大 学 学 报 7 1 2 年 1 N 9 9 3 o Z 最优性 : 软件以 专家知 识库和 人机 对话的 形式 并举 , 迅 速诊断 出孔 型存在 的 问题 , 并 在满 足约 束条件 的情 况 「 , 最小 限 度地修 改孔型 、 得到 合理的 轧制方 案 。 快速性 : 软件采用 不同的计算机设计语言 , 以 保证 孔型 诊 断系统各种不 同功能的快速 实现 , 充分发 挥计算机 的潜力 。 可维 护性 : 软件采 用模块 化设 计 、 以 保证软件 不难 进行调试 、 修改 和发展 。 总之 , 本 软件 的 主要任务就 是使诊断 准确 , 设 计合理 , 使用方便 。 2 软件的 结构与功 能 孔 型诊断系统的 功能模块 如 图 2 所 示 , 它 们作为 一 个整 体可 以 对不 同的孔 型 系统的 咬 入条 件 、 稳定性条 件 、 轧件在孔型 中的 充满 度 、 轧辊 的强度 、 电机的负 荷和机架 间轧件 的 堆拉关系进行 诊断 , 并对诊断 出的 问题进 行修改设 计 。 2 . 1 软 件的诊断功能 2 . 1 . 1 堆拉 关 系诊断 轧件在 两机架间 的堆拉关系可 用张 力系数 来表 示 : △ C ; + , = (F ` + , 一 F F ; ) / F ` F ; ( l ) 式 中 : △ C , 、 , — 第 i架 与第 i + l架 轧 机间轧 件 的张 力系数 。 F 。 、 , , F , — 第i道 与第i + l 道轧 件的 出 n 断 面面积 。 犷 ` , . , V ` — 第i道 与第i + l 道 轧右}的 出 日 速度 。 当 △ C ` 、 , > o 时 , 第 i 道 与第 i + l 道 之 间轧 件承 受拉应 力 , 连轧 机 架间 一般要求轧 件 呈 微拉状态 二 当拉 应 力大 J : 该 温 度 卜轧 件的 屈服 应 力时 , 轧 件 产’ 4一附 加变 形 , 导 致轧 件断 面 变化 , 使 产 品精度难 以 保 证 。 当 ` 一 C . C > ` 丫 ` C (2 ) 式 中 : 八 C , lan 、 , 八C , m . n — 第 i道 允许的最 人张 力系数 和最小 张 力 系数 。 2 . 1 2 咬人 条件诊 断 在现场 生产 中可以 发现 , 有 时轧 制很顺 利 , 但 也有时 压 卜最 太大 , 轧件 不能 咬人 。 轧 件的 咬人 条件除 受压 卜量 、 轧 辊 直径影 响 外 , 还 ’ j 轧 辊的 材 质 、 表 面状态 、 孔 型 形状 、 轧 件 的 温度 等因 素有 关 。 为了轧 件 的顺 利咬 人 , 必 须保证: : < [ : , n 、 .、 ] (3 ) 式 中 : : — 第 i道 轧件 的实 际 咬人 角

Vol.15 No2 线材轧制孔型诊斯系统 ·173· [以m]一第道轧辊允许的最大咬人角。 2.1.3。轧件的充满度诊断 在实际轧制过程中，为了防止孔型中的轧件两侧太尖，引起轧件两侧温降太快，甚至 出现耳子”，一般给孔型中的轧件留有一些宽展的余量。但同时为了保证轧制稳定、变形 的充分和轧件形状的正确，又不能使孔型中的轧件过于欠充满，所以轧件在孔型中的充满 度必须保证在一定的范围内。其关系式为： [o<]< (4) 式中： [Q一第道轧件的充满度(B,/B,) B,B:一第道次轧件的轧后宽度和孔型的槽口宽度。 [但mm小、[m一第道次轧件允许的最小和最大充满度。 2.1.4轧件的稳定性诊断 轧件咬入后，要想保证顺利轧制，还必须满足轧件在孔型中轧制时的稳定性条件，如 轧件在孔型中不稳定，造成倒钢，则轧件的形状难以保证，造成废品；以不规则的断面形 状进下一道，轧件又会在导管中引起轧卡、造成轧制事故、因此轧件在孔型中必须满足稳 定性条件： A,<[A m (5) 式中： A,—第道轧前轧件的长短轴之比。 [4,】x—第道次孔型允许的轧件最大轴比。 轧辊强度与电机负荷诊断另文述。 2.2软件的设计功能 根据诊断结果，将孔型分为合理孔型、局部不合理孔型和整体不合理孔型3类。对于 第类，系统将合理的孔型存人专家知识库，备以后查用：第二类局部不合理系统通过人 机对话，由操作者直接修改孔型参数，然后重新校对各种约束条件，直到满意为止；对第 三类整体不合理孔型，系统与计算机辅助孔型设计软件包相连)，由孔型设计软件包自 动设计出优化孔型方案。 在孔型设计和修正软件中，程序根据简单断面型钢的轧制特点，将常用孔型系统分为 几类，每类孔型设计由独立的功能模块完成。主要包括以下几种： 圆-椭一圆方一椭-圆方一椭-方菱一方一菱 方一六角一方平椭一圆-椭箱形过渡孔送钢辊 根据总道次的奇偶，一般在粗轧安排箱形过渡孔，以后按对称孔成双设计。 3应用实例 应用上述孔型诊断系统对国内某「厂复二重线材车间现有孔型进行诊断。该厂生产 中9.0mm线材总轧制道次为19道、其中粗轧为7道，中轧4道，精轧8道；原料为

V ol . 巧 N oZ 线材轧制孔型诊 断系统 · 1 7 3 · ! , ; m a x ]— 第i道 轧辊 允许的最 大 咬人角 。 2 . 1 . 3 车L件的 充满度诊 断 在实 际轧制过程 中 , 为 了防止孔 型 中的轧件 两侧 太尖 , 引起轧件两 侧温 降太快 , 甚至 出现 “ 耳子 ” , 一般给孔型 中的轧 件留有 一些宽展 的余量 。 但 同时为 了 保证轧 制稳 定 、 变形 的充分和 轧件形状的正 确 , 又 不能使孔型 中的轧 件过 于欠充 满 , 所 以 轧件在孔 型 中的 充满 度必 须保证在一定 的范 围 内 。 其关系式为 : [Q , m n ] < [Q , ] < [Q m a 、 ] (4 ) 式 中 : [Q ; ]— 第 i道轧件的充满度 ( B , / B 、 , ) B , B * 厂 一 一第i 道次轧 件 的轧后 宽度 和 孔型 的槽 口 宽度 。 Q[ ,。 n 〕 , Q[ , m a x l一一一 第 i道 次轧 件允许的最小 和最 大充满 度 。 2 . 1 . 4 轧件的稳 定性诊 断 轧件 咬人后 , 要想保证顺利 轧制 , 还必须满足 轧件 在孔 型 中轧制 时的稳定 性条 件 , 如 轧件在孔 型 中不稳 定 , 造成 倒钢 , 则轧件的形 状难 以保证 , 造成废 品 ; 以 不规 则 的断面形 状进 下一 道 , 轧件 又会在 导管中引起 轧卡 . 造成 轧制事 故 , 因此轧件在 孔型 中必须 满 足稳 定性 条件 : A < I A ; ] m ` 、 ( 5) 式 中 : A , — 第i道 轧前轧件的长 短轴之 比 。 区 ; ] m a x — 第i道 次孔 型允许的轧件 最 大轴 比 。 轧辊 强度 与电机负荷诊断另 文述 。 .2 2 软件的设计功能 根据 诊断结果 , 将孔型 分为合理孔型 、 局 部不 合理孔型 和整 体不 合理孔 型 3 类 。 对 于 第 类 , 系统将合理的 孔型 存人专 家 知识 库 , 备 以 后查用 ; 第二类 局 部不合理系统通过人 机对话 , 由操作者 直接修改 孔型参数 , 然 后重 新校 对各种 约 束条 件 , 直到 满意 为止 ; 对第 三类 整 体不 合理孔型 , 系 统与计算机辅助 孔 型设计软件包 相连 〔’ 〕 , 由孔型设计软 件包 自 动设计 出优化孔型 方案 。 在 孔 型设计和 修正软件 中 , 程 序根据 简单断面型钢 的轧 制特点 , 将常 用孔 型系 统分为 几类 , 每 类孔型设计由独立 的功能 模块完 成 。 主要包 括 以 下 几种 : 圆一椭一 圆 方一椭一 圆 方一椭一方 菱一 方一菱 方一六 角一方 平椭一圆一椭 箱形 过渡孔 送钢辊 根据 总道次 的奇偶 , 一 般在粗轧安排箱形 过渡孔 , 以 后按 对称孔成双设计 。 3 应用 实例 应 用 上 述孔 型 诊 断系 统 对 国 内某 厂复 二 重 线材 车 间现 有 孔 型 进 行 诊断 。 该 厂 生产 中9 , o m m 线 材总 轧 制 道次 为 19 道 , 其 中粗 轧 为 7 道 , 中 轧 4 道 , 精轧 8 道 ; 原料 为

·174 北京科技大学学报 1993年No.2 90mm×90mm方坯。对中9.0mm精轧机组孔型的咬入条件。堆拉关系和充满条件的诊断 结果如表1所示。 表19.0mm线材孔型部分诊断结果 Table 1 Some results of the diagnosis for 9.0mm wire roll passes 道次 Ki K, K K K K K K 充满度 0.9900.8750.8570.902 0.8700.847 0.980 0.936 咬人角 8.7627.358 9.3909.306 9.898 9.763 12.949 11.652 最大允许咬人角 14.7508.66111.268 10.891 11.878 13.127 15.539 14.363 张力系数(%) 1.544.08-1.59 -2.11 2.34 0.33 -2.63 0 轧件在K,与K4孔之间是连轧关系，应呈拉钢状态，从表1的诊断结果可以看出， 孔型设计的结果使轧件呈堆钢状态。在实际操作中为了使之拉钢，可以抬高K,孔的辊 缝，增大K,孔的秒流量、这样一来又导致K,孔中轧件的充满情况恶化，轧件形状不规 则，在进人下一道时轧卡的机会增大。轧 33 件在K,与K,孔之间经过围盘、轧件应呈 堆钢状态。诊断结果表明，轧件在K,与 K,之问呈强拉钢。为了改善堆拉关系，只 有压下K,孔，使成品前轧件的尺寸小于 设计结果，从而导致成品的尺寸也小于设 计的值。 如图3所示是该轧中9.0mm时，某 图3中9.0mm精轧机组各道轧卡次数直方图 一周期内精轧机组轧卡事故记录，由图可 Fig.3 Statistic data of accidents occurred 见，在轧件进K2孔时轧卡的次数明显多 in the finish mills 于其它道次。实际生产还表明：中9.0mm 成品的尺寸最人只能到8.9mm,不能满足用要求的正公差。者皆'j诊断结果相吻 合。 为了解决诊断出的问题，攻用该孔型诊断系统的修改功能、修止K,·K、K,孔，修 改前后的孔型如图4所示。 L1111)一 -1707 154(06) -13.4(03.8)- -19.419.2) K: K (括号内数据为修改后孔型参数) d 图4轧制中9.0mm线材K2,K,K,孔型图 Fig.4 Roll passes of Kz.K3.K for rolling 9.0mm wire 州修改后的孔型生产，试轧次成功、线材半均直径较原来提高了03-0.4mm,实

17 4 北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 3 年 N o , 2 90 m m x 90 m m 方坯 。 对 中9 . o m m 精轧 机组孔 型 的 咬人条件 。 堆 拉关 系和 充满条件的诊断 结果 如表 1 所示 。 表 1 中.9 OnI m 线材孔 型部分诊断结果 T a b l e 1 S o m e r e s u l t s o f rh e d i a g n o s i s fo r 中9 0 m m w i r e r o ll P a s s e s 道 次 K : K , K 、 K ` K 、 K 。 K : K : 充满度 0 99 0 0 . 87 5 0 . 8 57 0 . 90 2 0 . 8 70 0 . 84 7 0 . 9 80 0 . 9 36 咬人角 8 . 7 6 2 7 3 5 8 9 . 39 0 9 . 30 6 9 . 8 9 8 9 . 76 3 12 . 9 4 9 11 . 6 5 2 最大允许咬人角 1 4 7 50 8石6 1 11 . 2 68 10 . 89 1 11 . 8 7 8 1 3 . 12 7 15 . 5 39 14 3 6 3 张力系数 (% ) 1 . 54 4刀 8 一 1 . 5 9 一 2 . 1 1 2 . 34 刁 . 33 一 2 . 6 3 0 轧件在 K : 与 K ; 孔 之 间 是 连 轧关系 , 应 呈 拉钢状 态 , 从 表 l 的 诊断结 果可 以 看 出 , 孔 型设 计的 结果 使轧件呈 堆 钢状 态 。 在实 际 操作 中 为 了使之 拉钢 , 可 以 抬高 K : 孔 的辊 缝 , 增大 K 飞 孔 的秒 流量 , 这 样 一 来又 导 致 K 、 孔 中轧 件的充 满情况 恶化 , 轧件形状 不规 截忆平解 K . K : K , K 。 K , 执 K , .K 道 次 。 图 3 巾.9 o m nl 精车L机组各道轧卡次数直方图 Fi g · 3 S t a ist 6 e d a t a o f a e e id e n t s oc e u r r e d i n th e n l i s h m il l s 则 , 在进 入 下一 道 时轧 卡 的 机会 增大 。 轧 件 在 K Z 与 K : 孔 之 间经 过 围盘 , 轧件应 呈 堆 钢 状态 。 诊 断结 果 表 明 , 轧 件在 K : 与 K : 之 问呈 强拉 钢 。 为 了改 善堆 拉 关系 , 只 有 压 下 K : 孔 , 使成 品 前轧 件 的 尺 寸 小 f 设计 结 果 , 从 而导 致成 品 的 尺 寸 也 小于设 计的值 。 如 图 3 所 示 是 该厂 轧 中9 . Om m 时 , 某 一 周 期 内精轧 机 组 轧卡事故 记 录 , 由 图 可 见 , 在 轧 件进 K : 孔 时 轧 卡的 次 数 明 显 多 于 其它 道 次 。 实 际 生 产 还 表 明 : 中.9 o m m 成 品 的 尺 寸 最 大 只 能 到 8 . g m m , 不能 满 足 用 户 要求的 正 公 差 。 二几者 皆 ’ j 诊 断 结 果 相 吻 Z 、 1r 0 为 了解 决诊 断 出的问 题 , 应用 该孔 型 诊 断 系统的 修改 功能 , 修 正 K : 、 K 3 、 K ; 孔 , 修 改前 后的孔 划如 图 4 所 示 。 巨旦 网13 4 (1 3 8 ) 枯月` 了r 、 , (括号内数据为修改后孔型参数 ) 图 4 轧制 中9 . o m m 线材 K Z 、 K , K ; 孔型图 J F ig . 4 Ro ll p a s s e ` o f K z , K 3 , K ; fo r r o l li n g 巾9 . o m m w i r e 用修改 后的 孔 烈生 产 , 试轧 次 成 功 , 线 材 平均 直径较 原 来提 高 了 0 . 3一 0 . 4 m m , 实

Vol.15 No2 线材轧制孔型诊断系统 ·175· 物抽查成品直径达到9.2mm,满足了用户对中9.0mm线材正公差的要求。同时统计表 明：在相同周期内，精轧机组的轧卡次数有明显的下降。 4结论 (1)诊断系统以专家知识库和人机对话为接口，把诊断软件与孔型设计工作者的实际 经验相结合，可对孔型设计中的各种约束条件进行诊断。 (2)本软件系统可在诊断的基础上，对存在的问题提出修改方案。实际应用表明：诊 断正确、修改迅速，在老厂改造中可起到投资少、见效快的作用。 参考文献 1 Keiner Kopp,Gerhard Arfmann.Advanced Technology of Plasticity,1984,(1):489 2 Kennedy Kevin F,Taylan Altan,Goverdhan D Lahoti.Iron and Steel Engineer. 1983,6:50 3山口喜弘，高桥洋一.神户制钢技报，198535(2)：41 4孙利军，董德元等，中德计算机辅助工程(CAE)学术会议专辑（上册）.北京钢铁学院 学报（增刊）.1988,99 5龚永平，董德元，苏敏文.特殊钢，1991.12(2)：11 e

V o l . 15 N o Z 线材轧制孔型诊断系统 1 75 物抽查成 品直径 达 到 中9 . 2 m m , 满足 了用 户 对 中.9 o m m 线材正公差 的要 求 。 同时 统计表 明 : 在相 同周期内 , 精轧机组 的轧卡次数有明显 的下 降 。 4 结 论 ( l) 诊断系 统以专家知识 库和 人机对话为接 口 , 把诊断软件与孔型设计工作者 的 实际 经验相结合 , 可对 孔型 设计中的各种约束条件进行诊断 。 (2 ) 本软件系统可在诊断的基础上 , 对存在 的 问题提 出修改方案 。 实际应用表明 : 诊 断正确 、 修改迅 速 , 在老厂改 造中可 起到投资少 、 见 效快的作用 。 参 考 文 献 1 K e i n e r K o p P , G e hr a dr A r fm a n n . A d v a n e e d T e c h n o l o g y o f P l a s t i e it y , 19 8 4 , ( l ) : 4 89 2 K e n n e d y K e v i n F , T a y l a n A lt a n , G o v e r d h a n D L a h o t i . I r o n a n d S t e e l E n g i n e e r , 19 8 3 , 6 : 5 0 3 山 口 喜弘 , 高桥洋 一 神户制钢技报 , 19 8 5 ; 35 (2) : 41 4 孙利 军 , 董 德元等 . 中德计算机辅助 工 程 (C A )E 学 术 会议专辑(上 册) . 北京 钢 铁 学院 学报 (增刊 ) , 19 8 8 , 9 9 5 龚永平 , 董德元 , 苏敏文 . 特殊钢 , 19 91 , 12 (2 ) : 1