[发明专利]冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法

说明书

一种冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法，属轧制领域。包括定义乳化液浓度优化过程中所涉及的过程参数；给定冷连轧机组以抑制振动为目标的乳化液浓度综合优化目标函数的初始设定值；计算各个机架的咬入角；计算各机架振动判断指标基准值；设定各个机架乳化液浓度；计算各个机架带钢出口温度；计算各机架辊缝间乳化液动力粘度；计算各机架辊缝间油膜厚度；计算乳化液浓度综合优化目标函数；判断不等式F(X)F₀是否成立；判断乳化液浓度是否超出可行域范围和输出最优乳化液浓度设定值。其将各机架乳化液浓度作为优化变量，通过对各机架乳化液浓度的合理配比，保证各机架辊缝间润滑状态最佳，达到抑振轧机振动、提高产品质量与生产效率的目的。

技术领域

本发明属于冷连轧轧制领域，尤其涉及一种适合于冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法。

背景技术

乳化液浓度作为工艺润滑制度中重要的工艺参数，对冷连轧机组各机架辊缝间的润滑状态起着至关重要的作用。

同时辊缝间的润滑状态，直接影响着轧机振动缺陷的发生。

若辊缝处于过润滑状态，则摩擦系数太小，容易引发轧制过程打滑而造成轧机自激振动；若辊缝处于欠润滑状态，则辊缝间的平均油膜厚度小于所需的最小值，容易致使轧制过程中辊缝中的油膜破裂而引起摩擦系数急剧增大，进而引起轧制压力改变，导致系统刚度发生周期性的波动，同样会引发轧机的自激振动。

以往，现场一般是依赖于轧机速度来抑制振动缺陷的发生，但此操作却制约了冷连轧机组的生产效率的提升，严重影响到企业的经济效益。

授权公告号为CN 103544340 B，授权公告日为2016年3月2日的中国发明专利，公开了一种“五机架冷连轧机组极薄带轧制中乳化液浓度的设定方法”，其乳化液浓度的设定方法，包括以下由计算机执行的步骤：1、收集机组主要设备、待轧制带材特征、主要轧制工艺和工艺润滑制度参数；2、定义相关过程参数；3、计算弯辊力和窜辊量；4为相关搜索过程参数赋值；5、计算浓度过程参数；6、计算最大轧制速度的搜索过程速度；7、计算当前条件下各机架的摩擦系数；8、计算当前条件下各机架的轧制力、轧制功率、打滑因子、热滑伤指数和振动系数；9计算各机架工作辊的热凸度；10、计算出口板形和压靠宽度；11、得到并输出最佳配比浓度。由此可见，该专利内容以提高轧制速度、保证轧制效率、避免打滑、热滑伤以及振动的发生为目的，保证末机架出口板形和工作辊辊端压靠宽度最小。

通过研究发现，在轧制规程、轧辊工艺、乳化液流量与初始温度等工艺参数确定的前提下，乳化液浓度的设定直接决定了冷连轧机组各个机架的辊缝润滑状态，并且可以作为抑制轧机振动的主要工艺控制手段。

但是目前尚未见到通过改变以往各机架乳化液采用恒浓度控制的模式，将各机架乳化液浓度作为优化变量，进而达到抑制轧机振动的技术方案的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法。其改变以往各机架乳化液采用恒浓度控制的模式，将各机架乳化液浓度作为优化变量，对其进行综合优化控制；通过对各机架乳化液浓度的合理配比，保证各机架辊缝间润滑状态最佳，进而达到抑振轧机振动、提高产品质量与生产效率的目的，为企业带来经济效益。

本发明的技术方案是：提供一种冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法，其特征是所述的乳化液浓度优化方法包括下列步骤：

(a)收集冷连轧机组的设备特征参数；

(b)收集带材的关键轧制工艺参数；

(c)定义乳化液浓度优化过程中所涉及的过程参数；

(d)给定冷连轧机组以抑制振动为目标的乳化液浓度综合优化目标函数的初始设定值F₀＝1.0×10¹⁰；

(e)计算各个机架的咬入角；