[发明专利]一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧带钢的生产技术领域，具体涉及一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法。

背景技术

如图1所示，3+2型五机架冷连轧机组的1～3机架为四辊机架，4～5机架为六辊机架，四辊机架包括上工作辊1、下工作辊2、上支撑辊3和下支撑辊4，六辊机架是在四辊机架基础上，在上工作辊与上支撑辊之间以及下工作辊与下支撑辊之间分别增加一个中间辊组成，增加的中间辊如图1中的标记5、6所示。六辊机架的工作辊直径小，中间辊可以横移，且工作辊和中间辊都可以弯辊，适合轧制薄而宽的带材。

板带钢按厚度可分为厚板、薄板和极薄带钢三大类。我国将厚度为大于60mm的钢板称为特厚钢，厚度为20～60mm的钢板称为厚板，厚度为4.0～20mm的钢板为中板，厚度小于0.2mm的钢板称为极薄带材。

在3+2型五机架冷连轧机组极薄带钢的生产过程中，需要向轧辊辊缝和带材表面喷洒一定量的乳化液，乳化液进入轧制变形区后，首先依附于轧辊和带材的表面，形成薄薄的润滑油膜，起润滑作用，而水分又能带走轧制过程中的变形热和摩擦热，起到冷却的作用。而乳化液的工艺润滑制度(乳化液的流量、乳化液的浓度、乳化液的初始温度)对乳化液本身的润滑与冷却效果起着举足轻重的影响，并且其影响规律并非单调的增加或者减少，极其复杂。

大量的研究已经表明，工艺润滑制度的变化，通过改变变形区内的摩擦状态，影响变形区的热传导，进而影响各机架轧辊的热辊型，最终直接影响带材的出口板形和工作辊的压靠宽度，以及各机架的打滑、热划伤以及振动等轧制缺陷的发生概率。以往，在现场生产过程中对于工艺润滑制度的设定，往往是给定一个固定值，而并不根据机组的实际工况、所生产的带材的钢种、规格以及实际轧制工艺参数来予以设定，造成部分产品尤其是极薄带钢在生产中打滑、滑伤以及轧机振动发生的概率急剧增加，导致产品出口表面质量达不到下游机组或用户的要求。

在极薄带的生产过程中，现场一般通过降速来解决上述问题，导致极薄带钢轧制速度只能维持在较低水平，不但影响生产效率而且影响产品质量，给企业带来了较大的经济损失。因此，如何在轧制过程中，找到一个合适的工艺润滑制度，既能兼顾打滑、振动的防治，又能降低热滑伤缺陷发生的概率，就成为现场技术攻关的焦点。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法，本发明的工艺润滑制度优化方法以所有机架打滑、热滑伤与轧机振动发生的概率最小为目标，不仅考虑到打滑、振动、热滑伤的综合控制，同时还兼顾末机架轧机的出口板形和工作辊的压靠宽度，对不同规格的带钢，采用不同的工艺润滑制度，用以解决由于现场乳化液工艺润滑制度对所有规格的带材均使用同一固定值，造成极薄带钢的轧制缺陷率高以及生产效率低的问题；最大程度地降低极薄带钢轧制过程中打滑、热滑伤以及轧机振动的发生概率，从而有效的提高产品质量与生产效率。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法，所述的冷连轧机组为3+2型五机架冷连轧机组，所述的3+2型五机架冷连轧机组中的1～3机架为四辊机架，4～5机架为六辊机架，所述的工艺润滑制度优化方法用于降低极薄带钢轧制过程中机架打滑、热滑伤以及轧机振动的发生概率，具体包括如下步骤：

(1)收集五机架冷连轧机组的设备参数和工艺参数；

(2)收集待轧制带材的规格特征与工艺参数；

(3)设定第1～5机架的工作辊弯辊力、第4～5机架中间辊弯辊力以及第1～3机架工作辊和第4～5机架中间辊窜动量，以最大限度的提高冷连轧机组对出口板形的调节能力；

(4)给定各机架的工艺润滑制度的初始值，所述的工艺润滑制度包括乳化液浓度设定值、乳化液温度设定值以及乳化液流量设定值；

(5)在当前工况下，计算带钢轧制过程中各机架的摩擦系数；

(6)在当前工况下，计算当前压下制度、张力制度和工艺润滑制度下1～5机架的轧制压力P_i、轧制功率F_i、打滑因子ψ_i、滑伤指数和振动系数φ_i；

(7)判断不等式是否同时成立，其中：P_imax为第i机架允许的最大轧制压力设定值，i＝1,2,3,4,5；F_imax为第i机架允许的最大轧制功率设定值，i＝1,2,3,4,5；η为安全系数；ψ^*为临界打滑因子；为临界热滑伤指数；φ^*为临界振动系数；

如果所述的不等式成立，则转入步骤(8)；