[发明专利]一种乳化液喷淋架上喷嘴间距与喷嘴数量综合优化方法

说明书

一种乳化液喷淋架上喷嘴间距与喷嘴数量综合优化方法，它包括以下步骤：(A)收集喷嘴间距与喷嘴数量综合优化所需设备工艺参数；(B)初始化目标函数最优值F_y，并给定喷嘴间距优化步长ΔL；(C)初始化优化过程参数i＝0；(D)计算喷嘴间距L_i与喷嘴数量N_i；(E)计算单个喷嘴的乳化液流量密度横向分布q_1i(x_j)；(F)计算N_i个喷嘴乳化液流量密度叠加后横向分布q_Ni(x_j)；(G)计算带钢宽度范围内乳化液流量横向分布q_i(x_j)；(H)计算喷嘴间距与喷嘴数量综合优化目标函数F(L_i,N_i)；(I)判断F(L_i,N_i)＜F_y是否成立；(J)判断L_i＜L_max是否成立；(K)输出乳化液喷淋架上最优喷嘴间距L_y、最优喷嘴数量N_y。本发明能够使得带钢表面乳化液流量横向分布的均匀性最好、进而提高带钢板形质量与表面均匀性。

技术领域

本发明属于冷轧润滑技术领域，特别涉及一种乳化液喷淋架上喷嘴间距与喷嘴数量综合优化方法。

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。冷轧乳化液喷淋系统主要包括循环系统与直喷系统，其中，乳化液直喷系统将乳化液直接喷射在带钢表面，由于带钢表面的亲油性，乳化液在进入辊缝前的带钢表面形成一定厚度的油膜，对轧制变形区进行润滑，在轧机的出口侧配置冷却水喷淋装置对轧辊进行冷却。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。冷轧乳化液直喷系统喷淋架上安装有多个喷嘴，各喷嘴以特定的乳化液流量分布在带钢表面，相互叠加后形成带钢表面的乳化液横向分布，因此，喷嘴间距与喷嘴数量是影响带钢表面乳化液流量覆盖区域及其横向均匀性的关键因素。冷轧过程中，带钢表面乳化液流量横向分布的均匀程度决定了轧制辊缝润滑性能的横向分布，进一步影响到带钢横向延伸率与表面质量的均匀性，导致在乳化液流量密度较大的位置容易出现浪形、乳化液流量密度较小的位置容易出现条状斑迹。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使得带钢表面乳化液流量横向分布的均匀性最好、进而提高带钢板形质量与表面均匀性的乳化液喷淋架上喷嘴间距与喷嘴数量综合优化方法。

本发明包括以下由计算机执行的步骤：

(A)收集喷嘴间距与喷嘴数量综合优化所需设备工艺参数，包括：喷嘴喷射高度H、喷嘴喷射方向角α、喷嘴喷射角度θ、喷嘴侧倾角喷嘴喷射流量Q、喷嘴间距最小值L_min、喷嘴间距最大值L_max、带钢宽度最大值B_max。

(B)初始化喷嘴间距与喷嘴数量综合优化目标函数最优值F_y，并给定喷嘴间距优化步长△L。

(C)定义喷嘴间距与喷嘴数量综合优化过程参数i，并初始化i＝0。

(D)计算优化过程参数i对应的喷嘴间距L_i与喷嘴数量N_i：

(E)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)：