一种六机架冷连轧机组乳化液浓度及温度优化设定方法技术

本发明专利技术公开了一种六机架冷连轧机组乳化液浓度及温度优化设定方法，本发明专利技术充分考虑到超高强钢轧制过程出现打滑问题，结合机组乳化液系统的3油箱参与润滑的特点，即1

【技术实现步骤摘要】
一种六机架冷连轧机组乳化液浓度及温度优化设定方法


[0001]本专利技术属于冷连轧
，特别涉及一种适合于六机架冷连轧机组以稳轧为目标的乳化液浓度及温度优化设定方法。

技术介绍

[0002]近年来，为了响应节能减排政策，汽车轻量化成为重要发展趋势，汽车制造商对钢材的产品特性和质量也提出了更高的要求，超高强钢因优良性能，受到汽车、包装等制造业的青睐。国内某钢厂新建六机架冷连轧机组作为专业超高强钢生产机组，提高了超高强钢的轧制效率和生产能力，但是由于该六机架机组在生产中沿用以往五机架机组的乳化液浓度和温度设定，针对性不强，现场应用情况并不理想，并且导致该六机架机组在轧制过程中容易发生打滑等问题，严重影响带钢产品的轧制稳定性和最终产品的质量。该六机架机组在六个机架同时参与工作时三个油箱参与润滑，与以往的单油箱润滑效果不同，因此，通过大量的现场应用和理论研究，结合该六机架冷连轧机组的设备及工艺特点，建立了一套控制轧辊与带钢之间油膜厚度和以打滑为约束的三油箱乳化液浓度和温度综合优化设定方法。因该机组采用多油箱润滑，优化设定较之以往的单油箱乳化液浓度温度设定在机架间的分配更加细致。机架乳化液作为冷连轧过程不可缺少的物质，寻求合适的乳化液工艺参数对冷连轧过程轧制稳定性起到重要作用。在此背景下，本专利技术充分结合背景上述内容，对该乳化液系统的乳化液浓度和温度进行优化。

技术实现思路

[0003]本专利技术充分考虑到超高强钢轧制过程出现打滑问题，结合机组乳化液系统的三油箱参与润滑的特点，即1
‑
3机架共用一个油箱、4机架单独一个油箱、5机架和6机架共用一个油箱，提供了一种六机架冷连轧机组乳化液浓度及温度优化设定方法。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种六机架冷连轧机组乳化液浓度及温度优化设定方法，其中，1
‑
3机架共用一个油箱、4机架单独一个油箱、5机架和6机架共用一个油箱，所述方法包括以下步骤：
[0006](1)收集六机架冷连轧机组设备参数，包括：1
‑
6机架工作辊直径D
iw
、中间辊直径D
im
、支撑辊直径D
ib
，工作辊弹性模量E，工作辊泊松比ν，临界打滑因子相关参数下标i表示机架号，i＝1,2,3,4,5,6；
[0007](2)收集六机架冷连轧机组工艺轧制参数：
[0008]1‑
6机架轧制力P
i
，1
‑
6机架带钢入口厚度h
0i
与出口厚度h
1i
，1
‑
6机架机架带钢入口速度v
0i
与出口速度v
1i
，带钢宽度B，1
‑
6机架带钢变形抗力K
si
，Ra
ri
为第i机架工作辊表面纵向粗糙度，1
‑
6机架入口张力σ
0i
，1
‑
6机架出口张力σ
1i
；
[0009](4)收集工艺润滑制度特性参数，包括：
[0010]乳化液最大浓度及最小浓度C
max
,C
min
，乳化液最大温度及最小温度T
max
,T
min
，乳化液浓度初始值C0、初始温度t0，1
‑
6机架乳化液流量W
i
，液体润滑摩擦影响系数a，干摩擦影响
系数b，摩擦系数衰减指数β
μj
，乳化液的密度ρ，乳化液流量损耗系数k
s
，浓度影响系数c1,c2,c3，润滑油大气压力下动力粘度的参数a1,b1，乳化液的粘度压缩系数θ；
[0011](4)设定中间计算参数：包括目标函数初始值G
rz0
，工作辊粗糙度影响系数k
rg
，1
‑
6机架油膜厚度上限ξ
dh,i
，1
‑
6机架油膜厚度下限ξ
rhs,i
；
[0012](5)设定1
‑
3机架乳化液浓度、温度优化变量X1＝{C1,t1}，4机架乳化液浓度、温度优化变量X2＝{C2,t2}，5
‑
6机架乳化液浓度、温度初始优化变量X3＝{C3,t3}，乳化液浓度优化步长Δ1＝0.001，乳化液温度优化步长Δ2＝0.1；
[0013](6)设定1
‑
3机架乳化液浓度中间过程参数k1＝0；
[0014](7)令1
‑
3机架乳化液浓度C1＝C
min
+k1Δ1；
[0015](8)设定4机架乳化液浓度中间过程参数k2＝0；
[0016](9)令4机架乳化液浓度C2＝C
min
+k2Δ1；
[0017](10)设定5
‑
6机架乳化液浓度中间过程参数k3＝0；
[0018](11)令5
‑
6机架乳化液浓度C3＝C
min
+k3Δ1；
[0019](12)设定1
‑
3机架乳化液温度中间过程参数k4＝0；
[0020](13)令1
‑
3机架乳化液温度t1＝t
min
+k4Δ2；
[0021](14)设定4机架乳化液温度中间过程参数k5＝0；
[0022](15)令4机架乳化液温度t2＝t
min
+k5Δ2；
[0023](16)设定5
‑
6机架乳化液温度中间过程参数k6＝0；
[0024](17)令5
‑
6机架乳化液温度t3＝t
min
+k6Δ2；
[0025](18)计算1
‑
6机架带钢上、下表面油膜厚度ξ
bs,i
、ξ
bx,i
、1
‑
6机架上下表面打滑因子其中：油膜厚度ξ公式
[0026]打滑因子公式
[0027](19)判断是否超限：1
‑
6机架上下表面是否成立？如果成立，转入步骤(20)，否则转入步骤(23)；
[0028](20)计算带钢上表面轧制稳定性控制目标函数G
wds
(X
wds
)和下表面轧制稳定性控制目标函数G
wdx
(X
wdx
)：
[0029]上表面：
[0030]G
wds
(X
wds
)＝G
wds1
(X
wds1
)+G
wds2
(X
wds2
)+G
wds3
(X
wds3
)
[0031]下表面：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六机架冷连轧机组乳化液浓度及温度优化设定方法，其中，1
‑
3机架共用一个油箱、4机架单独一个油箱、5机架和6机架共用一个油箱；其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)收集六机架冷连轧机组设备参数，包括：1
‑
6机架工作辊直径D
iw
、中间辊直径D
im
、支撑辊直径D
ib
，工作辊弹性模量E，工作辊泊松比ν，临界打滑因子相关参数下标i表示机架号，i＝1,2,3,4,5,6；(2)收集六机架冷连轧机组工艺轧制参数：1
‑
6机架轧制力P
i
，1
‑
6机架带钢入口厚度h
0i
与出口厚度h
1i
，1
‑
6机架机架带钢入口速度v
0i
与出口速度v
1i
，带钢宽度B，1
‑
6机架带钢变形抗力K
si
，Ra
ri
为第i机架工作辊表面纵向粗糙度，1
‑
6机架入口张力σ
0i
，1
‑
6机架出口张力σ
1i
；(3)收集工艺润滑制度特性参数，包括：乳化液最大浓度及最小浓度C
max
,C
min
，乳化液最大温度及最小温度T
max
,T
min
，乳化液浓度初始值C0、初始温度t0，1
‑
6机架乳化液流量W
i
，液体润滑摩擦影响系数a，干摩擦影响系数b，摩擦系数衰减指数β
μj
，乳化液的密度ρ，乳化液流量损耗系数k
s
，浓度影响系数c1,c2,c3，润滑油大气压力下动力粘度的参数a1,b1，乳化液的粘度压缩系数θ；(4)设定中间计算参数：包括目标函数初始值G
rz0
，工作辊粗糙度影响系数k
rg
，1
‑
6机架油膜厚度上限ξ
dh,i
，1
‑
6机架油膜厚度下限ξ
rhs,i
；(5)设定1
‑
3机架乳化液浓度、温度优化变量X1＝{C1,t1}，4机架乳化液浓度、温度优化变量X2＝{C2,t2}，5
‑
6机架乳化液浓度、温度初始优化变量X3＝{C3,t3}，乳化液浓度优化步长Δ1＝0.001，乳化液温度优化步长Δ2＝0.1；(6)设定1
‑
3机架乳化液浓度中间过程参数k1＝0；(7)令1
‑
3机架乳化液浓度C1＝C
min
+k1Δ1；(8)设定4机架乳化液浓度中间过程参数k2＝0；(9)令4机架乳化液浓度C2＝C
min
+k2Δ1；(10)设定5
‑
6机架乳化液浓度中间过程参数k3＝0；(11)令5
‑
6机架乳化液浓度C3＝C
min
+k3Δ1；(12)设定1
‑
3机架乳化液温度中间过程参数k4＝0；(13)令1
‑
3机架乳化液温度t1＝t
min
+k4Δ2；(14)设定4机架乳化液温度中间过程参数k5＝0；(15)令4机架乳化液温度t2＝t
min
+k5Δ2；(16)设定5
‑
6机架乳化液温度中间过程参数k6＝0；(17)令5
‑
6机架乳化液温度t3＝t
min
+k6Δ2；(18)计算1
‑
6机架带钢上、下表面油膜厚度ξ
bs,i
、ξ
bx,i
、1
‑
6机架上下表面打滑因子其中：油膜厚度ξ公式
打滑因子公式(19)判断是否超限：1
‑
6机架上下表面是否成立？如果成立，转入步骤(20)，否则转入步骤(23)；(20)计算带钢上表面轧制稳定性...

【专利技术属性】
技术研发人员：战波，陈军，叶学卫，
申请(专利权)人：宝钢湛江钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：