技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，屬于熱軋
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：：表面粗糙度作為熱軋帶鋼重要的特性之一，它不僅影響帶鋼沖壓時的變形行為和涂鍍后的外觀面貌，而且可以改變材料的耐蝕性。在生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品如酸洗板、汽車板、家電板，車輪及氣瓶鋼時，對帶鋼表面質(zhì)量要求十分嚴格，所以表面質(zhì)量的研究越來越受到人們的重視。影響熱軋帶鋼表面粗糙度的因素比較多，其中包括帶鋼強度、帶鋼厚度等帶鋼特性，軋制力、張力、壓下率等軋制工藝參數(shù)，軋制油濃度、流量等工藝潤滑制度以及工作輥輥面硬度、軋制公里數(shù)等軋輥使用工藝。如何建立熱連軋機末機架出口帶鋼表面粗糙度預報模型，對要生產(chǎn)的帶鋼表面粗糙度值進行預報，避免粗糙度超差已經(jīng)成為現(xiàn)場技術(shù)攻關(guān)的重點與難點。國內(nèi)對于熱軋帶鋼表面粗糙度進行過相關(guān)研究，可見的文獻有“熱軋薄板鋼軋制周期內(nèi)表面粗糙度變化規(guī)律的研究”，“熱軋變形區(qū)潤滑條件與板帶鋼表面質(zhì)量關(guān)系試驗研究”以及“一種平整機成品板面粗糙度預報與控制技術(shù)”?！盁彳埍“邃撥堉浦芷趦?nèi)表面粗糙度變化規(guī)律的研究”，“熱軋變形區(qū)潤滑條件與板帶鋼表面質(zhì)量關(guān)系試驗研究”均是通過實驗方法定性分析了相關(guān)因素對熱軋帶鋼表面粗糙度的影響，未能夠?qū)Τ隹趲т摫砻娲植诙冗M行預報?！耙环N平整機成品板面粗糙度預報與控制技術(shù)”只考慮了延伸率，帶鋼強度、帶鋼厚度、工作輥原始粗糙度以及工作輥換輥后軋制公里數(shù)這5個因素對粗糙度的影響，由于在熱連軋過程中，影響帶鋼表面粗糙度的因素很多且非常復雜，因此上述預報方法都存在一定的片面性。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題提供一種適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，包含了熱連軋過程中所有因素對帶鋼表面粗糙度的影響，同時這些影響因素可以通過函數(shù)形式直觀地獲得對帶鋼表面粗糙度影響結(jié)果，使得現(xiàn)場能夠滿足根據(jù)用戶對帶材表面粗糙度的要求適時調(diào)整工藝參數(shù)以控制帶鋼表面粗糙度的要求，保證了帶鋼表面質(zhì)量，提高了品牌競爭力，給企業(yè)帶來了效益。上述的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，該方法包括如下步驟：(a)收集帶鋼特性參數(shù)，包括：帶鋼入口厚度h0，帶鋼出口厚度h1，帶鋼寬度b，入口帶鋼表面粗糙度rage；(b)收集軋制工藝參數(shù)，包括：壓下率ε，軋件入口速度v0，軋件出口速度v，軋輥表面線速度vr，軋制溫度t，軋輥冷卻水溫度tl，后張力σ0；(c)收集工藝潤滑制度參數(shù)，包括：軋制油粘度壓縮系數(shù)θ，縱向粗糙度夾帶潤滑劑強度系數(shù)krg，軋制油動力粘度η0；(d)收集軋輥使用工藝參數(shù)，包括：工作輥直徑d，輥面硬度r，軋制噸位lw，給定計算精度σ；(e)定義迭代參數(shù)并初始化i＝1，定義摩擦系數(shù)變量并初始化μ＝1；(f)計算熱軋帶鋼軋制力pi；(g)計算油膜厚度ξi；(h)計算摩擦系數(shù)式中，b1為液體摩擦影響系數(shù)，取0.05～0.15；b2為干摩擦影響系數(shù)，取0.3～08；bξ為摩擦系數(shù)衰減指數(shù)，為-1～-10；(i)判斷i＝1，如果是，令i＝i+1，μ＝μi轉(zhuǎn)入步驟(f)，如果否，轉(zhuǎn)入(j)；(j)判斷如果不是，i＝i+1，μ＝μi轉(zhuǎn)入步驟(f)，如果是，則輸出軋制pi；(k)計算實際軋制力pc＝λp；式中，λ為修正系數(shù)，0.8＜λ＜1.2；(l)計算熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度rastrip。所述的適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，步驟(f)中所述的計算熱軋帶鋼軋制力pi包括如下步驟：(f1)計算應力狀態(tài)系數(shù)(式中，n′σ為考慮外摩擦及變形區(qū)幾何參數(shù)影響的應力狀態(tài)系數(shù)其中：n″σ為考慮外端影響的應力狀態(tài)系數(shù)，取0.7＜n″′σ＜0.9；(f2)計算熱軋帶鋼軋制過程中變形抗力式中，kε為與真應變有關(guān)的計算參數(shù)，t為華氏溫度；e為真應變，為平均變形速度，l為變形區(qū)長度，(f3)計算平均單位軋制力式中，γ為考慮中間主應力影響的應力狀態(tài)系數(shù)，忽略寬展，γ≈1.15；nb為考慮軋件寬展影響的系數(shù)，在忽略寬展的情況下，nb＝1；(f4)計算接觸面積(f5)計算軋制力所述的適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，步驟(g)中所述的計算油膜厚度ξi包括如下步驟：(g1)計算壓扁半徑式中，e為彈性模量，u為泊松比；(g2)計算咬入角(g3)計算油膜厚度所述的適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，步驟(l)中所述的計算熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度rastrip包括如下步驟：(l1)計算工作輥輥面粗糙度對熱連軋機組成品帶鋼表面粗糙度的影響系數(shù)式中，a1為軋制力影響系數(shù)，一般取0.5～1；a2為輥面硬度影響系數(shù)，一般取0.1～0.3；(l2)計算工作輥輥面粗糙度式中，w為軋制速度；t為帶鋼溫度；tl為軋輥冷卻水溫度；lw為鋼卷重量；(l3)計算熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度rastrip＝f(r)f(pc)raroll+ηrage；式中rastrip為熱連軋機組出口帶鋼表面粗糙度；η為帶鋼材質(zhì)不均勻程度影響系數(shù)，由于熱軋溫度很高且壓下量很大，η很小，一般取η＝0.1～0.2；rage為入口帶鋼表面粗糙度。有益效果：由于在熱連軋過程中，影響帶鋼表面粗糙度的因素很多且非常復雜，本發(fā)明人通過深入分析發(fā)現(xiàn)，最終對帶鋼表面粗糙度影響的本質(zhì)因素主要有入口帶鋼表面粗糙度、軋制力、工作輥輥面硬度以及工作輥使用工藝(工作輥原始粗糙度以及軋制公里數(shù))，其余因素如帶鋼特性(帶鋼強度、帶鋼厚度)、軋制工藝參數(shù)(壓下率、張力、軋制速度、軋制溫度)以及工藝潤滑制度(軋制油品質(zhì)、流量、濃度、軋輥冷卻水溫度)都是通過影響軋制力進而影響帶鋼表面粗糙度。所以，本發(fā)明首先建立帶鋼表面粗糙度與入口帶鋼表面粗糙度、軋制力、工作輥輥面硬度以及工作輥使用工藝這4個因素的函數(shù)關(guān)系，然后建立軋制力與帶鋼特性、軋制工藝參數(shù)、工藝潤滑制度這3個因素的函數(shù)關(guān)系，最后通過復合函數(shù)的形式得到了帶鋼表面粗糙度與帶鋼特性、軋制工藝參數(shù)、工藝潤滑制度以及軋輥使用工藝所有因素的函數(shù)關(guān)系。這樣建模的優(yōu)勢包含了熱連軋過程中所有因素對帶鋼表面粗糙度的影響，同時這些影響因素可以通過函數(shù)形式直觀地獲得對帶鋼表面粗糙度影響結(jié)果，使得現(xiàn)場能夠滿足根據(jù)用戶對帶材表面粗糙度的要求適時調(diào)整工藝參數(shù)以控制帶鋼表面粗糙度的要求，保證了帶鋼表面質(zhì)量，提高了品牌競爭力，給企業(yè)帶來了效益。附圖說明附圖1為本發(fā)明的總流程圖；附圖2為本發(fā)明的計算熱軋帶鋼軋制力流程圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡明本發(fā)明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。一種適用于熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度預報方法，該方法包括如下步驟：(a)收集帶鋼特性參數(shù)，主要包括：帶鋼入口厚度h0，帶鋼出口厚度h1，帶鋼寬度b，原始表面粗糙度rage，相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示：表1帶鋼特性參數(shù)(b)收集軋制工藝參數(shù)，主要包括：壓下率ε，軋件入口速度v0，軋件出口速度v，軋輥表面線速度vr，軋制溫度t，軋輥冷卻水溫度tl，后張力σ0，相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示：表2軋制工藝參數(shù)(c)收集工藝潤滑制度參數(shù)，主要包括：軋制油粘度壓縮系數(shù)θ，縱向粗糙度夾帶潤滑劑強度系數(shù)krg，軋制油動力粘度η0，相關(guān)數(shù)據(jù)如表3所示：表3工藝潤滑制度(d)收集軋輥使用工藝參數(shù)，主要包括：工作輥直徑d，輥面硬度r，軋制噸位lw，相關(guān)數(shù)據(jù)如表4所示：同時給定計算精度σ＝0.05；表4軋輥使用工藝(e)初始化迭代參數(shù)i＝1，定義摩擦系數(shù)變量并初始化μ＝1；(f)取n″σ＝1，n″′σ＝0.8，γ≈1.15，nb＝1，計算熱軋帶鋼軋制力pi；(g)取e＝2.1×105mpa，u＝0.3，計算油膜厚度ξi；(h)取b1＝0.11，b1＝0.43，bξ＝-4.5，計算摩擦系數(shù)μi；(i)判斷i＝1，如果是，令i＝i+1，μ＝μi轉(zhuǎn)入步驟(f)，如果否，轉(zhuǎn)入(j)；(j)判斷如果不是，i＝i+1，μ＝μi轉(zhuǎn)入步驟(f)，如果是，則輸出軋制pi；經(jīng)步驟(f)到步驟(j)多次迭代計算，在迭代精度為σ＝0.05條件下，得最終計算結(jié)果如表5所示：表5計算結(jié)果軋制力p/kn油膜厚度ξ/μm摩擦系數(shù)μ5799.920.320.21(k)取λ＝1.03，計算實際軋制力pc；(l)取a1＝0.6，a2＝0.25,η＝0.15,利用(11)～(13)式計算熱連軋機組末機架出口帶鋼表面粗糙度rastrip；最終計算結(jié)果如表6所示：表6計算結(jié)果當前第1頁12