基于田口-灰色关联的N25螺纹钢热粗轧多响应优化：提升能效与尺寸精度的工业实践

本研究针对热轧粗轧阶段能效与尺寸质量控制难题，采用Taguchi-Grey关联分析法对轧制速度、道次角、压下率等参数进行多响应优化。通过L9正交阵列实验与Simufact有限元验证，实现了吨钢节电0.52 kWh（≈7.3%），年产量百万吨级轧机可节电52万kWh，肋高标准差由0.019降至0.012，有效消除肋部溢流现象。

　　

在热轧粗轧工艺中，能源效率与尺寸精度是钢铁轧制领域的核心挑战。本研究采用田口-格雷（Taguchi–Gray）关联分析法，通过系统调整轧制速度、道次角（pass angle）和压下率（reduction ratio）等关键参数，利用L₉正交表设计实验，以能耗和材料宽展（material spread）作为核心输出指标。针对N25螺纹钢的六道次粗轧规程进行重新设计，并通过物理测量与Simufact软件有限元分析（finite element method）进行验证。优化后的参数组合使吨钢能耗降低0.52 kWh（能效提升约7.3%），对于年产量百万吨的轧机，相当于年节电520 000 kWh。同时，肋几何尺寸的标准差从0.019降至0.012，显著提升尺寸均匀性并消除肋溢（rib overflow）缺陷。该研究为工业轧制过程同时实现节能降耗与质量提升提供了有效途径。