[发明专利]一种冷轧乳化液直喷系统喷嘴喷射高度优化方法

说明书

本发明公开了一种冷轧乳化液直喷系统喷嘴喷射高度优化方法，包括以下步骤：收集喷嘴喷射高度优化所需设备工艺参数；初始化喷嘴喷射高度优化目标函数最优值，并给定优化步长；初始化优化过程参数；计算喷嘴喷射高度；计算单个喷嘴喷射在带钢表面的乳化液流量密度横向分布；计算N个喷嘴喷射在带钢表面的乳化液叠加后流量密度横向分布；计算带钢宽度范围内乳化液流量横向分布；计算喷嘴喷射高度优化目标函数；判断F(H_i)＜F_y是否成立；判断H_i＜H_max是否成立；输出冷轧直喷系统喷嘴喷射高度的最优值，完成冷轧乳化液直喷系统喷嘴喷射高度的优化。本发明能有效提升冷轧带钢轧制润滑性能的横向分布均匀性，减少成品带钢板形与表面质量缺陷。

技术领域

本发明涉及冷轧技术领域，尤其是一种冷轧乳化液直喷系统喷嘴喷射高度优化方法。

背景技术

带钢冷轧过程常采用乳化液作为工艺润滑剂，起到减小轧制变形区的摩擦系数，降低轧制压力与轧制功率，并减缓轧辊的磨损的作用。冷轧乳化液直喷系统是将少量的高浓度乳化液直接喷淋在辊缝前一定距离的带钢表面，乳化液在带钢表面析出的油膜进入轧制辊缝进行润滑，在轧机出口侧配备专门的轧辊冷却装置进行冷却，直喷系统的乳化液一次性使用后直接排放，润滑性能较好，且无杂油、杂质掺入，适用于薄规格、高强度、高表面质量要求的冷轧带钢生产。轧制生产过程中，乳化液喷淋架上的多个喷嘴将乳化液喷射在带钢表面，各喷嘴喷射的乳化液流量在带钢表面相互叠加，覆盖带钢表面宽度方向的全部区域。乳化液直喷系统喷嘴喷射高度是喷嘴在带钢表面喷射宽度的重要影响因素，对于特定型号的喷嘴，喷嘴喷射高度越大，喷嘴在带钢表面的喷射宽度越大，各喷嘴喷射的乳化液流量叠加区域越大，这直接关系到各喷嘴喷射的乳化液在带钢表面横向分布的均匀程度，进而影响到冷轧带钢轧制润滑性能的横向均匀性，这就导致带钢宽度方向轧制压力与延伸率的不均匀分布，容易在乳化液流量密度较大的位置出现浪形、乳化液流量密度较小的位置出现条状斑迹缺陷。因此，需要根据喷嘴喷射高度与带钢表面乳化液流量横向分布的关系，优化设定乳化液直喷系统喷嘴喷射高度，最大程度的提升冷轧带钢轧制润滑性能的横向分布均匀性，减少成品带钢板形与表面质量缺陷的产生。

发明内容

本发明目的在于提供一种分析喷嘴喷射高度对各喷嘴喷射在带钢表面的乳化液叠加后流量横向分布的关系、以各喷嘴喷射在带钢表面的乳化液叠加后流量横向分布最均匀为目标、优化喷嘴喷射高度的冷轧乳化液直喷系统喷嘴喷射高度优化方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述方法包括以下步骤：

步骤1，收集冷轧乳化液直喷系统喷嘴喷射高度优化所需设备工艺参数；

步骤2，初始化喷嘴喷射高度优化目标函数最优值F_y，并给定喷嘴喷射高度优化步长ΔH；

步骤3，定义喷嘴喷射高度优化过程参数i，并初始化i＝0；

步骤4，计算优化过程参数i对应的喷嘴喷射高度H_i＝H_min+iΔH；

步骤5，计算单个喷嘴喷射在带钢表面的乳化液流量密度横向分布q_1i(x_j)；

步骤6，计算N个喷嘴喷射在带钢表面的乳化液叠加后流量密度横向分布 q_Ni(x_j)；

步骤7，计算带钢宽度范围内乳化液流量横向分布q_i (x_j)；

步骤8，计算喷嘴喷射高度优化目标函数F(H_i)；