[发明专利]一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法

摘要

本发明涉及一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法，包括以下步骤：1，收集五机架冷连轧机组的主要设备参数和工艺参数；2，收集待轧制带材的规格特征和工艺参数；3，设定工作辊弯辊力、中间辊弯辊力工作辊和中间辊窜动量；4，设置工艺润滑制度的初始值；5，计算各机架的摩擦系数；6，计算各机架的轧制力、轧制功率、打滑因子、滑伤指数、振动系数；7，计算各机架的热凸度；8，计算末机架的出口板形值和压靠段长度；9，计算当前润滑制度下的优化目标函数；10，完成以降低轧制缺陷为目标的工艺润滑制度的优化设定。该方法对不同规格的带钢采用不同的工艺润滑制度，解决了现有工艺润滑制度造成极薄带钢的轧制缺陷率高及生产效率低的问题。

主权项

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第1～3机架为四辊机架，第4～5机架为六辊机架，其特征在于：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、热滑伤以及振动的发生概率，其具体包括如下步骤：(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各机架的轧制压力P_i、轧制功率F_i、打滑因子ψ_i、热滑伤指数和振动系数φ_i，其中i表示机架编号，i＝1,2,3,4,5；(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)；如果所述的不等式不成立，则重新对步骤(4)的工艺润滑制度进行设定，并转入步骤(5)；(8)在当前工况下，计算出当前张力制度、压下制度和工艺润滑制度下，各机架工作辊的热凸度；(9)运用影响函数法，建立极薄带材非常规轧制时的板形预报模型和辊端压靠量预报模型，并根据所述的板形预报模型和辊端压靠量预报模型得到当前张力制度、压下制度和工艺润滑制度下，第5机架的出口板形值σ_y和第5机架的压靠段长度L_y；(10)判断不等式$\left\{\begin{array}{c}{L}_y\<{\mathrm{\ηL}}_y^{*}\\ {\mathrm{\σ}}_y\<{\mathrm{\η\σ}}_y^{*}\end{array}\right.$是否成立，其中，为第5机架允许的最大压靠长度；为第5机架出口允许最大板形值；η为安全系数；如果不等式成立，则转入步骤(11)；如果不等式不成立，则重新对步骤(4)中的工艺润滑制度进行设定，并转入步骤(5)；(11)求解以机架打滑、热滑伤和轧机振动发生概率最小为目标的工艺润滑制度优化的目标函数，即：其中，目标函数中的第一项用来表征机架打滑发生的概率，第二项用来表征机架热划伤发生的概率，第三项用来表征机架振动发生的概率；F为工艺润滑制度优化的目标函数；ψ^*为临界打滑因子；为临界热滑伤指数；φ^*为临界振动系数；ψ_i为打滑因子，为热滑伤指数，φ_i为振动系数，i＝1,2,3,4,5；α,β为加权系数，α＝0.15～0.35,β＝0.15～0.35；(12)判断目标函数F是否最小；如果是，则最佳乳化液流量设定值、最佳乳化液浓度设定值和最佳乳化液温度设定值为步骤(10)中得到的值，并转入步骤(13)；否则，重新调整工艺润滑制度，并转入步骤(5)；(13)将步骤(12)得到的最佳乳化液流量设定值、最佳乳化液浓度设定值和最佳乳化液温度设定值，作为所述3+2型五机架冷连轧机组的最佳工艺润滑制度，完成五机架冷连轧机组极薄带轧制过程中工艺润滑制度的综合优化设定。