[发明专利]适合于冷连轧过程的轧辊表面粗糙度优化配辊方法

说明书

本发明公开了一种适合于冷连轧过程的轧辊表面粗糙度优化配辊方法，包括以下步骤：步骤1，收集并定义相关计算参数；步骤2，给定各机架轧机轧辊原始表面粗糙度的设定初始值；步骤3，循环计算各机架的拉毛综合指标；步骤4，计算目标函数；步骤5，判断Powell条件是否成立？若否，则进入步骤6；若是，则进入步骤7；步骤6，重新分配各机架轧辊表面粗糙度的初始值，并返回步骤3；步骤7，输出最佳轧辊表面粗糙度设定值。

技术领域

本发明涉及冷轧方法，更具体地说，涉及一种适合于冷连轧过程的轧辊表面粗糙度优化配辊方法。

背景技术

近年来，随着用户镀铬、镀锡板使用性能的不断提高，下游的涂镀生产线对镀锡基板表面质量的要求也越来越严格。如图1所示，大量的现场经验已经表明，随着轧制速度的提高，轧辊表面产生拉毛缺陷并不断复印于成品带钢表面，致使带钢表面产生拉毛缺陷的概率不断增加，这给后续生产带来了极大的困难。

在查阅的相关专利中，专利《冷带钢连轧机轧辊工艺参数的优化控制方法》(申请号：CN200410015885.9)，是通过研究包括粗糙度在内的轧辊工艺参数优化对打滑和热滑伤进行防治。专利《冷连轧机组以拉毛防治为目标的轧制规程综合优化方法》(申请号：CN201310562412.X)是通过对轧制规程的优化来防治拉毛。专利《冷连轧机组以拉毛防治为目标的工艺润滑制度优化方法》(申请号：CN201310562473.6)，是通过对工艺润滑制度的优化来防治拉毛。

根据现场实际经验，拉毛缺陷发生的概率除了与轧制规程和工艺润滑制度的设定有关外，还与轧辊的表面粗糙度密切相关。在轧制过程中，当含有铁粉的乳化液喷淋在轧辊和辊缝入口处时，部分铁粉(尤其是与油滴结合的皂化铁粉)会随轧制油颗粒吸附在轧辊和带材表面。由于轧辊处于旋转运动状态，所以其表面的铁粉与轧制油会在一段时间内逐渐增多，最终在轧辊表面形成一层铁粉浓度很高的油膜层。

另外，如图2所示，随着轧制过程的进行，轧辊1表面部分位置处的铁粉在与带材4之间滑动摩擦力阻碍下与轧辊1表面分离，分离后的铁粉会在辊缝入口处附近迅速堆积，并不断“刮”取其后位置处的铁粉。

如图3a所示，当轧辊1表面粗糙度较大的时候，此时形成的铁粉颗粒很容易依附于轧辊1的表面，不会在润滑油膜2中继续生长而形成大颗粒的铁粉团3。如图3b所示，而当轧制表面粗糙度较小的时候，轧辊1对铁粉颗粒的吸附力逐渐变小，此时的铁粉颗粒会在油膜2中不断堆积形成大的铁粉颗粒，使得拉毛缺陷发生的概率大大增加。

在轧制公里数已知的情况下，轧辊1的实时表面粗糙度仅仅只与原始粗糙度有关，也就是说轧制原始粗糙度值极大的影响着高速轧制过程中拉毛缺陷的发生概率。这样如何合理的设定轧辊1表面粗糙度，减少拉毛缺陷发生的概率就成为现场技术攻关的焦点。除此之外，成品带材4的表面粗糙度也取决于轧辊1的辊面粗糙度，不同需求的用户对带材4的表面粗糙度有不同的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的轧制过程中的拉毛缺陷的问题，本发明的目的是提供一种适合于冷连轧过程的轧辊表面粗糙度优化配辊方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适合于冷连轧过程的轧辊表面粗糙度优化配辊方法，包括以下步骤：步骤1，收集并定义相关计算参数；步骤2，给定各机架轧机轧辊原始表面粗糙度的设定初始值；步骤3，循环计算各机架的拉毛综合指标；步骤4，计算目标函数；步骤5，判断Powell条件是否成立？若否，则进入步骤6；若是，则进入步骤7；步骤6，重新分配各机架轧辊表面粗糙度的初始值，并返回步骤3；步骤7，输出最佳轧辊表面粗糙度设定值。

根据本发明的一实施例，步骤1包括：步骤1.1，收集机组的主要设备与工艺参数；步骤1.2，定义计算过程中所涉及到的相关过程参数；步骤1.3，计算各机架工作辊弯辊力和窜辊量。