【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种优化方法，具体涉及一种适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，属于热镀铝锌机组刮刀力预报。
技术介绍
1、热镀铝锌是板带产品的最后一道工序，板带表面质量，如镀铝锌厚度均匀性、上下表面镀层厚度偏差量是热镀板带表面质量的主要衡量指标。板带在热镀铝锌工艺时，首先经过连续退火工艺过程，而后进入锌锅内的沉没辊系(沉没辊、稳定辊及矫正辊构成)，随后出锌锅进入气刀处，刮去板带表面的多余的锌层，最后冷却成形。由于锌锅内含有很多锌渣，如浮渣和沉渣，沉渣会掉落在沉没辊系的各辊表面，若沉积较多会导致在板带表面存在辊印缺陷，直接影响到板带表面质量，由此需要刮刀机构实现自动刮去辊面的锌渣。沉没辊系的各辊都配置有刮刀，其中沉没辊及稳定辊配置一套刮刀机构，主刮刀刮沉没辊表面，而副刮刀刮稳定辊表面，如图1、图2所示。
2、刮刀对辊面的作用力受刮刀角度的决定，刮刀角度决定刮刀的刀刃在辊面上的位置。刮刀对辊面的作用力可分解对辊面的接触力和对辊面摩擦力，若选定合适的刮刀角度，会产生对锌渣的切削力，合理的刮刀角度既可以避免过大的刮刀力造成辊面卡死，又可以避免过小刮刀力刮渣刮不干净。目前现场机组的刮刀机构是通过气缸驱动四杆机构，调节气缸的压力实现刮锌，该机构不能基于控制刮刀及辊系的实际工况来调节刮刀角度，对刮刀的控制具有盲目性，调节范围及调节力度不够。对于热镀铝锌机组沉没辊系刮刀角度优化方法很少有相关文献涉及，目前针对此类研究主要针对刮刀结构的改进与优化，也对结构进行调整与改进。因此，为了保证热镀铝锌机组的正常生产，提高带钢产品镀
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，该技术方案结合热镀铝锌机组的设备特点，充分考虑沉没辊系特性及各辊对应刮刀的结构特点，建立热镀铝锌机组沉没辊系的刮刀角度优化模型，实现刮刀角度优化，为后续的各辊刮刀综合优化的实现提供基础，从而最终实现对刮刀较为精确控制。
2、为计算及表述方便，分别以沉没辊、稳定辊中心为坐标原点，分别在沉没辊、稳定辊上建立如图1直角坐标系xoy。同时在沉没辊、稳定辊与带钢接触处建立两个角坐标系，以沉没辊的y轴负向为角坐标起始边，以稳定辊的x轴正向为角坐标起始边，逆时针方向为正角区，顺时针为负角区，分别对沉没辊、稳定辊划分正、负角区，如图2(a)、2(b)所示。并以围绕在沉没辊、稳定辊表面上包角范围内带钢为对象，将其沿带钢的横向(辊系轴向方向)划分横向条元。
3、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，本专利技术所述一种适合于热镀铝锌机组沉没辊、稳定辊的刮刀角度优化方法是根据镀铝锌机组沉没辊、稳定辊的设备特点，通过对刮刀的驱动气缸的压力、刮刀角度等以及相关带钢工艺参数等数据采集，实现对沉没辊、稳定辊刮刀角度优化，具体优化步骤如下：
4、a)收集镀铝锌机组沉没辊系设备参数，包括沉没辊、稳定辊半径rc、rw，沉没辊、稳定辊的在锌锅内浮力pc、pw，沉没辊、稳定辊的重力gc、gw。沉没辊轴颈轴套直径dc、轴瓦内孔直径dc，轴瓦的长度lc，稳定辊轴颈轴套直径dw、轴瓦内孔直径dw、轴瓦的长度lw，沉没辊、稳定辊刮刀机构的主刮刀的刀刃长度b1，副刮刀的刀刃长度b′1，沉没辊、稳定辊轴颈相对于轴套的偏心距ec、ew，在含有一定锌渣条件下沉没辊的轴套与轴瓦间平均摩擦系数μc、在含有一定锌渣条件下稳定辊的轴套与轴瓦间平均摩擦系数μw；主刮刀、副刮刀刀刃延长线与刮刀杆间的角度βc、βw；主刮刀刀刃至刮刀机构铰链的有效杆长l1，副刮刀刀刃至刮刀机构铰链的有效杆长l′1。
5、b)收集带钢生产工艺参数，包括带钢运行速度v，带钢张力t，带材的宽度b及厚度h，带钢密度ρfe，带钢与沉没辊、稳定辊包角θc、θw，锌锅内高温锌液粘度η、锌液密度ρzn，带钢与沉没辊、稳定辊辊面间的摩擦系数μ1、μ2，测量沉没辊、稳定辊表面锌渣沉积量qc、qw；
6、c)收集刮刀工艺参数，包括沉没辊、稳定辊的刮刀机构主杆初始转动角度αmax，主刮刀力、副刮刀的刮刀力fgc、fgw，沉没辊、稳定辊刮刀贴近辊面未施加刮刀力时临界状态下刮刀角度α0；主刮刀与沉没辊间在单位长度摩擦系数λ1、副刮刀与稳定辊间在单位长度摩擦系数λ1′；
7、d)利用条元法计算在动态条件下沉没辊系的各辊受到外载荷及其方向角
8、d1)利用条元法计算在动态条件下沉没辊外载荷wc及其方向角ψc、其驱动力矩mqc
9、i)在带钢与沉没辊接触的包角范围内，将带钢沿其横向划分横向条元，划分数目为m1，则条元宽度δx1为
10、
11、任意第i(i＝1,2,...,m1)横向条元所对应的包角δθ
12、
13、任意第i(i＝1,2,...,m1)横向条元的角坐标θi
14、θi＝θ-+(i-1)·δθ
15、式中，θ-——沉没辊包角范围内负角区的最大负角。
16、ii)计算带钢条元对沉没辊的支持力及摩擦阻力nci、
17、
18、式中，δgci——任意第i个带钢横向条元的重力与其在锌液内浮力的合力；
19、——沉没辊对第i个带钢横向条元的摩擦阻力；
20、tci——绕在稳定辊表面上第i个带钢横向条元所受张力，tci＝t。
21、iii)计算带钢对沉没辊的总支持力nc沿x向的分量ncx及沿y向的分量ncy
22、
23、iv)计算沉没辊所受外载荷的合力wc及其方向角ψc
24、
25、式中，fy——沉没辊所受所有外载荷沿y向的分量。
26、v)计算沉没辊所受驱动力矩mqc
27、
28、d2)利用条元法计算在动态条件下稳定辊外载荷ww及其方向角ψw、其驱动力矩mqw
29、i)在带钢与稳定辊接触的包角范围内，将带钢沿其横向划分横向条元，划分数目为m2，则条元宽度δx2为
30、
31、任意第j(j＝1,2,...,m2)横向条元所对应的包角δθ′
32、
33、任意第j(j＝1,2,...,m2)横向条元的角坐标θj′
34、θj′＝θ-′+(j-1)·δθ′
35、式中，θ′-——稳定辊包角范围内负角区的最大负角。
36、ii)计算带钢条元对稳定辊的支持力及摩擦阻力nwj、
37、
38、式中，δgwj——任意第j个带钢横向条元的重力与其在锌液内浮力的合力；
39、——稳定辊对第j个带钢横向条元的摩擦阻力；
40、twj——绕在稳定辊表面上任意第j个带钢横向条元所受张力，twj＝t；
41、iii)计算带本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，D)利用条元法计算在动态条件下沉没辊系的各辊受到外载荷及其方向角,具体如下：
4.根据权利要求3所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，H)计算在动态条件下刮刀对沉没辊、稳定辊产生摩擦阻力矩；
6.根据权利要求5所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，J)计算在动态条件下沉没辊系轴颈所允许的承载量
7.根据权利要求6所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，K)判断沉没辊系各辊的轴端是否存在间隙
8.根据权利要求7所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法
9.根据权利要求8所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，d)利用条元法计算在动态条件下沉没辊系的各辊受到外载荷及其方向角,具体如下：
4.根据权利要求3所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的适合于热镀铝锌机组沉没辊及稳定辊刮刀角度优化方法，其特征在于，h)...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗旺，王孝建，刘尚锦，李刚，魏颖，张峥，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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