[发明专利]二次冷轧机组切水橡皮与工作辊接触压力的优化方法

说明书

一种二次冷轧机组切水橡皮与工作辊的接触压力优化方法，其包括如下步骤：1、收集二次冷轧机组的主要设备与轧制工艺参数；2、计算轧制前区入口带钢上表面油膜厚度、轧制变形区出口上工作辊表面附着的油膜厚；3、计算轧制前区带钢下表面析出的油膜厚度；4、计算带钢上下表面润滑油膜厚度均等所需的轧制前区下工作辊表面附着油膜厚度；5、计算轧制过程带钢上下表面润滑油膜厚度均等对应的最优下切水橡皮与下工作辊的接触压力；6、输出最优的下切水橡皮与下工作辊的接触压力。本发明能够优化确定上下切水橡皮与工作辊的接触压力，实现二次冷轧机组轧制过程带钢上下表面润滑油膜厚度均等，提升二次冷轧机组润滑性能与产品表面质量。

技术领域

本发明属于冷轧技术领域，特别涉及一种二次冷轧机组切水橡皮与工作辊接触压力的优化方法。

背景技术

二次冷轧是指在一次冷轧带钢经退火处理后，再次进行压下减薄，相比传统的一次冷轧，二次冷轧产品厚度薄、强度高，因此采用乳化液直喷系统进行轧制润滑。二次冷轧过程中，乳化液喷淋架上的喷嘴将乳化液直接喷射在距辊缝一定距离的带钢表面，在带钢表面形成一定厚度的油膜，对轧制变形区进行润滑，在轧机的出口侧配置的冷却水喷淋装置向上下工作辊、中间辊、支撑辊喷射冷却水，对轧辊进行冷却。二次冷轧机组第一机架后的上下工作辊均配有切水橡皮，上下切水橡皮以一定的压力紧贴在工作辊上，其中上切水橡皮用于防止喷在上辊系的冷却水滴落在带钢上表面，下切水橡皮用于防止下辊系的冷却水飞溅到带钢下表面上，从而保证带钢上下表面的清洁性。

二次冷轧机组轧制过程中，乳化液从上下喷淋架的喷嘴分别喷射在带钢的上下表面，由于带钢表面的亲油性，乳化液在进入辊缝前在带钢上下表面形成一定厚度的油膜。带钢表面附着的润滑油膜会随着带钢一起进入轧制变形区内，在轧辊和带钢之间起到润滑的作用。带钢和轧辊之间的润滑油膜厚度从轧制变形区入口到出口的过程中逐渐变薄，最终在出口处一部分油膜附着在带钢表面，另一部分则附着在工作辊表面上，并随着工作辊的旋转再次进入轧制辊缝。为了防止喷淋在轧辊表面的冷却水滴落或飞溅到带钢表面而影响带钢表面质量，切水橡皮以一定的压力与旋转的工作辊表面接触，这就导致切水橡皮对从变形区出口附着在上下工作辊表面的油膜厚度的破坏。另外，二次冷轧机组现场生产过程中，由于重力作用，导致带钢下表面乳化液流量剩余率低于带钢上表面乳化液流量剩余率，进入辊缝变形区时，带钢下表面析出的油膜厚度小于带钢上表面的油膜厚度。

乳化液在带钢表面析出的油膜厚度与工作辊表面附着的油膜厚度是二次冷轧机组轧制变形区油膜形成的基础，直接决定了轧制过程中变形区润滑性能的好坏。其中，带钢表面析出的油膜厚度主要由乳化液流量、乳化液浓度、乳化液析出距离等工艺润滑参数所决定，而辊缝入口处工作辊表面附着的油膜厚度则直接受到切水橡皮破坏程度的影响。以往，国内外学者对于二次冷轧机组轧制过程乳化液润滑性能的研究主要集中在对乳化液流量、乳化液浓度、乳化液析出距离等方面，对于切水橡皮对二次冷轧机组轧辊表面附着油膜厚度、轧制变形区油膜厚度、润滑性能以及产品表面质量的影响研究较少。这样，如何在分析二次冷轧机组切水橡皮对工作辊表面油膜厚度以及轧制变形区润滑性能的影响的基础上，以轧制过程中带钢上下表面变形区油膜厚度均等为目标，优化上下切水橡皮与工作辊的接触压力，对二次冷轧机组轧制润滑性能控制、产品表面质量的提升具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够优化下切水橡皮与下工作辊的接触压力、实现二次冷轧机组轧制过程带钢上下表面润滑油膜厚度均等的二次冷轧机组切水橡皮与工作辊接触压力的优化方法。本发明主要是在分析切水橡皮与工作辊的接触压力对工作辊表面油膜厚度破坏率影响的基础上，根据二次冷轧机组上切水橡皮与上工作辊的接触压力，结合二次冷轧机组轧制速度、乳化液流量、乳化液浓度、乳化液析出距离对轧制变形区油膜厚度的影响，以二次冷轧机组轧制过程带钢上下表面润滑油膜厚度均等为目标，优化确定上下切水橡皮与工作辊的接触压力。

本发明包括以下由计算机执行的步骤：