[发明专利]冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线优化设定方法

说明书

一种冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线优化设定方法，其主要包括以下步骤：(1)收集冷轧机组的主要设备与工艺参数；(2)定义乳化液流量优化计算过程中所涉及到的过程参数；(3)计算机架工作辊的弯辊力；(4)初始化乳化液流量系数；(5)计算与V_i相对应的乳化液流量设定值；(6)计算与V_i相对应的摩擦系数μ_i；(7)计算与V_i相对应的轧制压力、打滑因子和热滑伤指数；(8)求解目标函数式；(9)输出最佳乳化液流量系数，确定最佳乳化液流量与速度关系曲线。本发明能够实现升降速过程中轧制压力的整体波动率与最大波动率较小，同时保证轧制过程中不出现打滑与热滑伤缺陷，提高带钢的表面质量与板形控制精度。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种冷轧带材的方法。

背景技术

近年来，随着现代板材加工工业向高度自动化方向的发展以及冷轧带材使用范围的日益广泛，提高机组效率和成品质量势在必行。同时，随着钢铁进入“微利”时代，板带行业的市场围绕着质量的竞争也日趋激烈。在冷轧生产过程中，乳化液流量与轧制速度关系曲线的设定对产品质量的控制起着举足轻重的作用。如果冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线的设定不合理，将可能造成以下后果：(1)升降速过程中轧制压力波动过大，影响轧制稳定性与产品的板形控制精度；(2)部分速度段出现过润滑或者润滑不足现象，从而产生打滑或者热滑伤的缺陷。由于在不同规格、钢种以及轧制规程下带钢对于乳化液润滑与冷却的需求是不一样的，因此乳化液流量与轧制速度关系曲线并非一条恒定的曲线，而是与所轧板带产品的规格、钢种以及轧制规程密切相关。

对于冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线的设定问题，国内外学者虽然进行了较多的研究，在查阅的相关专利中，如专利[1]《双机架六辊轧机冷轧中乳化液总流量设定方法》(专利号：CN201310304133.3)，是在引入板形与表面质量及轧制稳定性综合控制指标的基础上，通过适合于双机架六辊轧机冷轧过程中乳化液总流量优化设定技术来实现最大程度地提高成品带钢的板形质量，同时降低热滑伤的发生概率提高产品表面质量，大程度的避免打滑提高轧制稳定性；专利[2]《五机架冷连轧机组极薄带轧制中乳化液浓度的设定方法》(专利号：CN201310446068.8)，通过五机架冷连轧机组极薄带轧制中乳化液浓度的设定方法避免了打滑、热滑伤以及振动的发生，保证了末机架出口板形和工作 辊辊端压靠宽度最小；专利[3]《二次冷轧机组轧制模式下工艺润滑制度综合优化方法》(专利号：CN201010033308.8)，是在提出了一个板形油耗清洁度综合控制指标的基础上，通过对乳化液流量、浓度、初始温度等三个参数的综合优化设定，实现轧制稳定，保证出口板形良好、不出现热滑伤缺陷；专利[4]《冷连轧机组以拉毛防治为目标的工艺润滑制度优化方法》(专利号：CN201310562473.6)，通过提出一种冷连轧机组以拉毛防治为目标的工艺润滑制度优化方法，降低了各机架拉毛缺陷发生概率，改善了带钢出口表面质量。比较典型的有宋蕾[5]通过乳化液冷却流量偏差计算出所对应的附加板形偏差量，用于补偿冷轧过程中基本冷却功能与板形控制分段冷却功能二者对不同乳化液流量喷射的工艺要求，进而实现了二种不同工艺功能对冷却流量的优化控制；刘凯[6]针对乳化液系统存在压力不稳、供油与回油不均衡、气动调节阀阀芯易卡死、喷射压力及流量设定不合理等问题，对对乳化液流量与带钢速度、喷嘴压力与流量、乳化液喷射量与辊身凸度等模型曲线进行了优化，取得了良好的效果；李长生[7]分析比较了相同轧制条件、不同轧制润滑工艺和油品下轧制力和轧制速度的关系；王卫芳[8]详述乳化液变压变流量控制系统的应用,实现了单机架可逆冷轧机供乳量的动态自动控制,创新性的将供乳量和轧制工况相关联,使控制对象和实际轧制工况紧密联系,很好的解决了机组乳化液外溢和干扰测厚仪测量的难题,运行稳定可靠。但相关研究几乎都是围绕着恒速状态下乳化液流量的设定而展开，而现场对于冷轧过程中乳化液流量的设定，大部分采用的是恒定的(即所有的产品都采用同一条流量速度曲线)，还有部分轧机甚至采用的是乳化液流量不随速度变化的恒流量控制法，已经无法满足乳化液高精度控制的需求。这样，如何针对产品的规格、钢种以及轧制规程给出相应的乳化液流量设定值，最大程度的减少升降速过程中的轧制压力波动、降低打滑与热滑伤 的发生概率就成为现场攻关的焦点。