D0:10.13374h.issn1001-053x.2012.03.011 第34卷第3期 北京科技大学学报 Vol.34 No.3 2012年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.2012 连续退火线平整机辊形优化 张 类四 杨荃何安瑞 郭德福姚锡江 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京100083 ☒通信作者，E-mail:zhangyan84726@163.com 摘要对连续退火线平整机的板形问题进行研究.通过实际生产数据的统计分析，基于减小有害接触区和增强弯辊力调控 功效的思想，利用影响函数法下的辊系弹性变形计算提出了相应的平整机支持辊辊形优化目标.采用分层序列法处理多目标 函数，并通过混合遗传算法进行求解，设计出新的辊形配置方案.使用二维变厚度理论建立辊系有限元模型，对辊缝横向刚 度、弯辊力调控功效进行计算校核.将研究结果应用于实际生产，改善了平整机的板形控制效果，降低弯辊负担. 关键词平整机；支持辊：辊形；遗传算法：板形控制 分类号TG335 Optimization of roll contour for a temper mill in a continuous annealing line ZHANG Yan,YANG Quan,HE An-rui,GUO Defu,YAO Xijiang National Engineering Research Center of Advanced Rolling,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:zhangyan84726@163.com ABSTRACT A study on stripe shape rolled with a temper mill in a continuous annealing line was done.Through analyzing produc- tion data,based on the ideas of both reducing the unfavorable contact area and improving the roll bending force control ability,the opti- mization objectives of backup roller contour in the temper mill were proposed by using the influence function method to calculate the elastic deformation of the roller system.A lexicographic method was adopted to cope with the multi-objective function,the optimal calculation was implemented by a hybrid genetic algorithm,and a new plan for roll contour configuration was offered.A finite element model of the roller system was established by the 2-dimensional varying-thickness theory to calculate and collate the roll gap horizontal rigidity and the roll bending force control ability.After the result is applied to real production,the stripe shape control effect of the temper mill is improved and the roll bending burden is decreased. KEY WORDS temper mills:backup rolls:roll contour:genetic algorithms:shape control 连续退火线平整机组对连续退火后的冷轧带钢 建筑结构板，主要等级分为普通商业级、冲压级、深 施加小延伸率变形，以消除屈服点延伸，调整带钢表 冲压级、超深冲压级、高级超深冲压级和高强钢. 面粗糙度和平直度，从而改善其力学性能、板形质量 该退火线配置2150mm单机架四辊带下辊液 和表面形貌.作为带钢变形的最后一道工序，是影 压压下式平整机，最大轧制力13500kN,最大延伸 响成品带钢综合质量的重要因素，优化平整机辊形 率3%，支持辊辊径为1030~1120mm,工作辊辊 配置对改善连退产品质量有着重要的意义. 径为600~650mm,弯辊力调控极限为±500kN. 生产过程采用延伸率反馈控制模式，支持辊原始 1问题的提出 辊形为平辊，工作辊采用+80m凸度的正弦曲线 国内某连续退火线，设计年产量95万t,产品规 辊形. 格为厚度0.25~2.50mm,宽度为900~1980mm,主 投产以来，平整机的使用主要存在板形不良的 要产品定位为高档汽车内外板、高档家电板和部分 问题.表1为2010年上半年按季度统计的连退产 收稿日期：2011-02-25 基金项目：新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-100223)第 34 卷 第 3 期 2012 年 3 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 3 Mar． 2012 连续退火线平整机辊形优化 张  杨 荃 何安瑞 郭德福 姚锡江 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京 100083 通信作者，E-mail: zhangyan84726@ 163． com 摘 要 对连续退火线平整机的板形问题进行研究． 通过实际生产数据的统计分析，基于减小有害接触区和增强弯辊力调控 功效的思想，利用影响函数法下的辊系弹性变形计算提出了相应的平整机支持辊辊形优化目标． 采用分层序列法处理多目标 函数，并通过混合遗传算法进行求解，设计出新的辊形配置方案． 使用二维变厚度理论建立辊系有限元模型，对辊缝横向刚 度、弯辊力调控功效进行计算校核． 将研究结果应用于实际生产，改善了平整机的板形控制效果，降低弯辊负担． 关键词 平整机; 支持辊; 辊形; 遗传算法; 板形控制 分类号 TG335 Optimization of roll contour for a temper mill in a continuous annealing line ZHANG Yan ，YANG Quan，HE An-rui，GUO De-fu，YAO Xi-jiang National Engineering Research Center of Advanced Rolling，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China Corresponding author，E-mail: zhangyan84726@ 163． com ABSTRACT A study on stripe shape rolled with a temper mill in a continuous annealing line was done． Through analyzing produc￾tion data，based on the ideas of both reducing the unfavorable contact area and improving the roll bending force control ability，the opti￾mization objectives of backup roller contour in the temper mill were proposed by using the influence function method to calculate the elastic deformation of the roller system． A lexicographic method was adopted to cope with the multi-objective function，the optimal calculation was implemented by a hybrid genetic algorithm，and a new plan for roll contour configuration was offered． A finite element model of the roller system was established by the 2-dimensional varying-thickness theory to calculate and collate the roll gap horizontal rigidity and the roll bending force control ability． After the result is applied to real production，the stripe shape control effect of the temper mill is improved and the roll bending burden is decreased． KEY WORDS temper mills; backup rolls; roll contour; genetic algorithms; shape control 收稿日期: 2011--02--25 基金项目: 新世纪优秀人才支持计划资助项目( NCET--10--0223) 连续退火线平整机组对连续退火后的冷轧带钢 施加小延伸率变形，以消除屈服点延伸，调整带钢表 面粗糙度和平直度，从而改善其力学性能、板形质量 和表面形貌． 作为带钢变形的最后一道工序，是影 响成品带钢综合质量的重要因素，优化平整机辊形 配置对改善连退产品质量有着重要的意义． 1 问题的提出 国内某连续退火线，设计年产量 95 万 t，产品规 格为厚度 0. 25 ～ 2. 50 mm，宽度为 900 ～ 1980 mm，主 要产品定位为高档汽车内外板、高档家电板和部分 建筑结构板，主要等级分为普通商业级、冲压级、深 冲压级、超深冲压级、高级超深冲压级和高强钢． 该退火线配置 2 150 mm 单机架四辊带下辊液 压压下式平整机，最大轧制力 13 500 kN，最大延伸 率 3% ，支持辊辊径为 1 030 ～ 1 120 mm，工作辊辊 径为 600 ～ 650 mm，弯辊力调控极限为 ± 500 kN． 生产过程采用延伸率反馈控制模式，支持辊原始 辊形为平辊，工作辊采用 + 80 μm凸度的正弦曲线 辊形． 投产以来，平整机的使用主要存在板形不良的 问题． 表 1 为 2010 年上半年按季度统计的连退产 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.03.011