[发明专利]一种二次冷轧机组乳化液浓度在线控制方法

说明书

本发明提供一种二次冷轧机组乳化液浓度在线控制方法，属于冷轧技术领域，为解决冷轧机组升降速过程中润滑性能、轧制压力与带钢厚度的波动、带钢板厚、板形、表面质量缺陷的发生，本发明方法，包括：S1、收集带材的轧制工艺参数；S2、收集二次冷轧机组乳化液浓度的最小值C_min和最大值C_max；S3、收集出口轧制速度v₁并设定轧制压力目标值P；S4、计算工作辊弹性压扁半径R_y；S5、计算轧制变形区的摩擦系数μ；S6、计算轧制变形区的前滑值f；S7、计算轧制变形区入口油膜厚度ξ₀；S8、计算带钢表面析出的油膜厚度ξ₂；S9、建立二次冷轧机组乳化液浓度在线控制模型，并计算对应的乳化液浓度C；S10、判断C_min≤C≤C_max是否成立；S11、实时调控乳化液浓度C，对轧制升降速过程乳化液浓度进行在线实时调控。

技术领域

本发明涉及冷轧技术领域，具体而言，尤其涉及一种二次冷轧机组乳化 液浓度在线控制方法。

背景技术

二次冷轧是在一次冷轧及退火之后，将带钢进一步压下减薄，以提高材 料的硬度和强度。在二次冷轧机组的生产过程中，带钢在第一机架进行轧制 压下，实现带钢的厚度减薄，满足产品的厚度要求，在第二机架进行平整， 实现带钢板形、表面粗糙度的控制，保证最终的产品质量。二次冷轧机组生 产的带钢具有规格薄、强度高的特点，因此，在二次冷轧机组第一机架采用 直喷系统进行乳化液工艺润滑。二次冷轧机组生产过程中，乳化液通过直喷 系统的喷嘴喷射在带钢表面，带钢表面的亲油疏水特性，乳化液中的油滴颗 粒逐渐析出粘附在带钢表面，在带钢表面形成一层油膜，并随着带钢进入轧 制辊缝进行润滑。由于二次冷轧直喷系统采用的是小流量高浓度的乳化液使 用工艺，乳化液喷嘴通孔直径较小，流量的变化对于喷射压力影响较大，所 以可调节范围较窄，因此不采用流量优化的方法来调节润滑。

在二次冷轧机组的生产过程中，乳化液浓度影响轧制压力与带钢厚度波 动，从而影响轧制稳定性与产品质量。当轧制速度较低时，乳化液在带钢表 面析出的油膜厚度充足，而轧制变形区油膜导入能力较弱，限制带钢表面油 膜进入轧制变形区，此时，随着轧制速度的增加，轧制变形区油膜厚度增加， 摩擦系数减小，轧制压力降低。当轧制速度较高时，轧制变形区油膜导入能 力较强，而带钢表面析出的油膜厚度较小，成为限制轧制变形区油膜厚度的 主要因素，此时，随着轧制速度的增加，轧制变形区油膜厚度减小，摩擦系数增大，轧制压力升高。随着乳化液浓度的增加，轧制压力逐渐下降，并且 轧制压力下降梯度逐渐放缓，在乳化液浓度较高时趋于饱和。因为，随着乳 化液浓度的增加，单位体积乳化液中轧制油含量增加，带钢表面析出的油膜 厚度增加，导致轧制变形区油膜厚度增加，摩擦系数减小，轧制压力降低。 这样，通过在线控制乳化液浓度弥补升降速过程中润滑性能的波动，有效的 减少了升降速过程轧制压力与带钢厚度波动，减少带钢板厚、板形、表面质量缺陷的发生，实现二次冷轧机组升降速过程稳定轧制与产品质量的提升， 具有进一步推广应用的价值。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种二次冷轧机组乳化液浓度在线控 制方法。本发明综合考虑二次冷轧机组轧制速度、乳化液浓度与带钢表面析 出油膜厚度、轧制变形区油膜厚、摩擦系数、轧制压力、前滑值的对应关系， 定量分析了轧制压力随轧制速度、乳化液浓度的变化趋势，给定二次冷轧机 组轧制压力的目标值，建立了乳化液浓度与轧制速度之间的对应关系模型， 对轧制升降速过程乳化液浓度进行在线实时调控，为二次冷轧机组升降速过 程轧制压力稳定，提供了有效的技术保障，从而实现二次冷轧机组稳定轧制。。

本发明采用的技术手段如下：

一种二次冷轧机组乳化液浓度在线控制方法，包括：

S1、收集带材的轧制工艺参数；

S2、收集二次冷轧机组乳化液浓度的最小值C_min、乳化液浓度的最大值 C_max；