2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

硅钢专用数学模型的研究与应用

单位:中国宝武太钢集团

硅钢被称为钢中艺术品,是所有钢种中轧制难度最大、轧制技术最复杂,同时也是附加值最高的钢种。硅钢分低牌号硅钢、高牌号硅钢、取向硅钢三类钢种,在轧制过程中存在以下轧制难题:

1、低牌号硅钢由于热变形规律与其它钢种完全不同,轧制过程中轧制压力、辊缝等参数计算值与实际值相差过大,导致头部轧烂等现场故障频繁发生。

2、高牌号硅钢高端产品新能源汽车硅钢需要进一步薄化,但设备能力限制了薄化工作的推进,同时薄化后板形质量劣化严重。

3、取向硅钢由于表面质量问题只能单炉生产,采用与其它钢种混合轧制的排产方式,在混轧方式下控制精度无法保证。

上述现象是硅钢轧制中行业普遍技术难题,其中数学模型是制约硅钢轧制的瓶颈环节。为彻底解决硅钢轧制稳定性及薄化问题,根据对硅钢钢种轧制规律及板形机理的分析,开发了硅钢专用数学模型,主要包括以下内容:

1、针对低牌号硅钢热变形规律,以单一神经网络特征模型为基础,开发了“机理模型+神经网络+模糊控制”的融合建模模型,解决了神经网络建模不能适应硅钢实际热变形规律的业内普遍技术难题。

2、针对新能源汽车硅钢薄化问题,开发了针对性的动态压下率调整方法,在不增加设备能力的前提下,达到动态功率平衡的目标,为薄化工作奠定了基础。

3、为解决薄化后的板形劣化问题,针对层流冷却设备开发了针对薄规格的特殊冷却方法,解决了在线板形与冷却后板形不一致的技术难题。

4、针对取向硅钢的混轧生产方式,开发了混轧轧制辊缝补偿技术,解决了不同材料切换时辊缝计算不准的轧制难题。

该项目属于对热连轧硅钢品种轧制最核心环节的研究、开发,项目突破原有模型的思路,建立了具有自主知识产权的适应性高性能模型,适应了企业在提升品质、转型升级及产品结构变化的核心技术需求。本项目的一系列创造性思路、方法和技术,在新产品、极限规格产品和高附加值产品开发、产品质量提升等方面起到积极关键的作用,在促进同类企业向高附加值产品生产转型中,具有较高的推广应用价值,对推动行业技术进步作用显著。