[发明专利]二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法

摘要

一种二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法，它包括以下由计算机执行的步骤：(A)收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数；(B)收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数；(C)计算要达到轧制压力目标值P_t所需要的摩擦系数目标值μ_t；(D)计算要达到摩擦系数目标值μ_t所需要的变形区油膜厚度目标值ξ_t；(E)计算要达到变形区油膜厚度目标值ξ_t所需要的析出油膜厚度目标值ξ_pt；(F)计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Q_y,C_y)。本发明通过综合优化乳化液浓度与流量，实现轧制油的最小消耗，降低二次冷轧机组现场生产成本及乳化液污水处理成本。

主权项

1.一种二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法，其特征在于：它包括以下由计算机执行的步骤：(A)收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数，包括：工作辊半径R、工作辊弹性模量E、工作辊泊松比ν、乳化液喷嘴到轧机辊缝距离L、轧制油动力粘度η₀、压力粘度系数θ、乳化液浓度析出效率时间影响系数λ_t、乳化液浓度析出效率浓度影响系数λ_C、乳化液流量剩余效率时间影响系数δ_t、乳化液流量剩余效率流量影响系数δ_Q、液体润滑摩擦影响系数a、边界润滑摩擦影响系数b、摩擦系数衰减指数B_ξ；(B)收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数，包括：带钢入口轧制速度V_S、工作辊线速度V_R、带钢宽度B、带钢入口厚度H、带钢出口厚度h、压下量Δh、轧制咬入角α、带钢后张应力σ₀、带钢前张力σ₁、带钢变形抗力K、轧制压力目标值P_t；(C)计算要达到轧制压力目标值P_t所需要的摩擦系数目标值μ_t：式中，Q_f为外摩擦影响系数；R_y为工作辊弹性压扁半径；σ为等效张应力；(D)计算要达到摩擦系数目标值μ_t所需要的变形区油膜厚度目标值ξ_t：(E)计算要达到变形区油膜厚度目标值ξ_t所需要的析出油膜厚度目标值ξ_pt：(F)计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Q_y,C_y)，其特征在于：所述的步骤(F)包括以下步骤：F1)收集二次冷轧机组乳化液流量的最小值Q_min、乳化液流量的最大值Q_max、乳化液浓度的最小值C_min、乳化液浓度的最大值C_max；F2)定义二次冷轧机组油耗控制目标函数F＝Q·C，初始化目标函数最优解F_y＝Q_max·C_max；F3)定义乳化液流量优化步长ΔQ、优化步数i，并初始化i＝0；F4)计算此时乳化液流量Q_i＝Q_min+i·ΔQ；F5)根据乳化液在带钢表面析出油膜厚度模型，反算出乳化液流量为Q_i时，要达到析出油膜厚度目标值ξ_pt所需要的乳化液浓度C_i：式中，η_C为乳化液浓度析出效率；η_Q为乳化液流量剩余效率；F6)判断C_min≤C_i≤C_max是否成立，若成立，则转入步骤F7)；若不成立，则转入步骤F9)；F7)计算此时二次冷轧机组油耗控制目标函数F_i＝Q_i·C_i；F8)判断F_i<F_y是否成立，若成立，则令油耗控制目标函数最优解F_y＝F_i、对应的乳化液流量与浓度的最优组合(Q_y,C_y)＝(Q_i,C_i)，转入步骤F9)；若不成立，直接转入步骤F9)；F9)判断Q_i≤Q_max是否成立，若成立，则令i＝i+1，转入步骤F4)；若不成立，则转入步骤F10)；F10)输出二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Q_y,C_y)。