一種冷連軋機組的工藝潤滑制度優(yōu)化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及冷社帶鋼的生產(chǎn)技術領域，具體涉及一種冷連社機組的工藝潤滑制度 優(yōu)化方法。
【背景技術】
[0002] 如圖1所示，3巧型五機架冷連社機組的1~3機架為四漉機架，4~5機架為六 漉機架，四漉機架包括上工作漉1、下工作漉2、上支撐漉3和下支撐漉4,六漉機架是在四漉 機架基礎上，在上工作漉與上支撐漉之間W及下工作漉與下支撐漉之間分別增加一個中間 漉組成，增加的中間漉如圖1中的標記5、6所示。六漉機架的工作漉直徑小，中間漉可W橫 移，且工作漉和中間漉都可W彎漉，適合社制薄而寬的帶材。
[0003] 板帶鋼按厚度可分為厚板、薄板和極薄帶鋼Η大類。我國將厚度為大于60mm的鋼 板稱為特厚鋼，厚度為20~60mm的鋼板稱為厚板，厚度為4. 0~20mm的鋼板為中板，厚度 小于0. 2mm的鋼板稱為極薄帶材。
[0004] 在3巧型五機架冷連社機組極薄帶鋼的生產(chǎn)過程中，需要向社漉漉縫和帶材表面 噴灑一定量的乳化液，乳化液進入社制變形區(qū)后，首先依附于社漉和帶材的表面，形成薄薄 的潤滑油膜，起潤滑作用，而水分又能帶走社制過程中的變形熱和摩擦熱，起到冷卻的作 用。而乳化液的工藝潤滑制度（乳化液的流量、乳化液的濃度、乳化液的初始溫度）對乳 化液本身的潤滑與冷卻效果起著舉足輕重的影響，并且其影響規(guī)律并非單調的增加或者減 少，極其復雜。
[0005] 大量的研究已經(jīng)表明，工藝潤滑制度的變化，通過改變變形區(qū)內的摩擦狀態(tài)，影響 變形區(qū)的熱傳導，進而影響各機架社漉的熱漉型，最終直接影響帶材的出口板形和工作漉 的壓靠寬度，W及各機架的打滑、熱劃傷W及振動等社制缺陷的發(fā)生概率。W往，在現(xiàn)場生 產(chǎn)過程中對于工藝潤滑制度的設定，往往是給定一個固定值，而并不根據(jù)機組的實際工況、 所生產(chǎn)的帶材的鋼種、規(guī)格W及實際社制工藝參數(shù)來予W設定，造成部分產(chǎn)品尤其是極薄 帶鋼在生產(chǎn)中打滑、滑傷W及社機振動發(fā)生的概率急劇增加，導致產(chǎn)品出口表面質量達不 到下游機組或用戶的要求。
[0006] 在極薄帶的生產(chǎn)過程中，現(xiàn)場一般通過降速來解決上述問題，導致極薄帶鋼社制 速度只能維持在較低水平，不但影響生產(chǎn)效率而且影響產(chǎn)品質量，給企業(yè)帶來了較大的經(jīng) 濟損失。因此，如何在社制過程中，找到一個合適的工藝潤滑制度，既能兼顧打滑、振動的防 治，又能降低熱滑傷缺陷發(fā)生的概率，就成為現(xiàn)場技術攻關的焦點。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種冷連社機組的工藝潤滑制度優(yōu)化方法，本發(fā)明的工藝潤 滑制度優(yōu)化方法W所有機架打滑、熱滑傷與社機振動發(fā)生的概率最小為目標，不僅考慮到 打滑、振動、熱滑傷的綜合控制，同時還兼顧末機架社機的出口板形和工作漉的壓靠寬度， 對不同規(guī)格的帶鋼，采用不同的工藝潤滑制度，用W解決由于現(xiàn)場乳化液工藝潤滑制度對 所有規(guī)格的帶材均使用同一固定值，造成極薄帶鋼的社制缺陷率高w及生產(chǎn)效率低的問 題；最大程度地降低極薄帶鋼社制過程中打滑、熱滑傷W及社機振動的發(fā)生概率，從而有效 的提局廣品質量與生廣效率。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是；一種冷連社機組的工藝潤滑制度優(yōu)化方法，所 述的冷連社機組為3巧型五機架冷連社機組，所述的3巧型五機架冷連社機組中的1~3 機架為四漉機架，4~5機架為六漉機架，所述的工藝潤滑制度優(yōu)化方法用于降低極薄帶鋼 社制過程中機架打滑、熱滑傷W及社機振動的發(fā)生概率，具體包括如下步驟：
[0009] (1)收集五機架冷連社機組的設備參數(shù)和工藝參數(shù)；
[0010] (2)收集待社制帶材的規(guī)格特征與工藝參數(shù)；
[0011] (3)設定第1~5機架的工作漉彎漉力、第4~5機架中間漉彎漉力W及第1~3 機架工作漉和第4~5機架中間漉竄動量，W最大限度的提高冷連社機組對出口板形的調 節(jié)能力；
[0012] (4)給定各機架的工藝潤滑制度的初始值，所述的工藝潤滑制度包括乳化液濃度 設定值、乳化液溫度設定值W及乳化液流量設定值；
[0013] (5)在當前工況下，計算帶鋼社制過程中各機架的摩擦系數(shù)；
[0014] (6)在當前工況下，計算當前壓下制度、張力制度和工藝潤滑巧[J度下1~5機架的 社制壓力Pi、社制功率Fi、打滑因子Ψι、滑傷指數(shù)錢和振動系數(shù)Φι;
[001引（7)判斷不等式
是否同時成立，其中；Pim。、為第i機架允許的最大社制 壓力設定值，i= 1，2, 3, 4, 5 為第i機架允許的最大社制功率設定值，i= 1，2, 3, 4, 5 ;η為安全系數(shù)；為臨界打滑因子；:r為臨界熱滑傷指數(shù)；Φ為臨界振動系數(shù)；
[0016] 如果所述的不等式成立，則轉入步驟（8);
[0017] 如果所述的不等式不成立，則重新對步驟（4)的工藝潤滑制度進行設定，并轉入 步驟巧）；
[0018] (8)在當前工況下，計算出當前張力制度、壓下制度和工藝潤滑制度下，各機架工 作漉的熱凸度；
[0019] (9)運用影響函數(shù)法，建立極薄帶材非常規(guī)社制時的板形預報模型和漉端壓靠量 預報模型，并根據(jù)所述的板形預報模型和漉端壓靠量預報模型得到當前張力制度、壓下制 度和工藝潤滑制度下，第5機架的出口板形值σy和第5機架的壓靠段長度Ly;
[0020] (10)判斷不等式
是否成立，其中，X*為第5機架允許的最大壓靠長度； 為第5機架出口允許最大板形值；η為安全系數(shù)；
[0021] 如果不等式成立，則轉入步驟（11);
[0022] 如果不等式不成立，則重新對步驟（4)中的工藝潤滑制度進行設定，并轉入步驟 (5)；
[0023] (11)求解W機架打滑、熱滑傷和社機振動發(fā)生概率最小為目標的工藝潤滑制度優(yōu) 化的目標函數(shù)，即；
[0024]
[0025] 其中，目標函數(shù)中的第一項用來表征機架打滑發(fā)生的概率，第二項用來表征機架 熱劃傷發(fā)生的概率，第Η項用來表征機架振動發(fā)生的概率；F為工藝潤滑制度優(yōu)化的目標 函數(shù)；￥^^為臨界打滑因子；街4為臨界熱滑傷指數(shù)；Φ^^為臨界振動系數(shù)；為打滑因子，巧 為滑傷指數(shù)，Φ1為振動系數(shù)，i= 1，2, 3, 4, 5 ;α，目為加權系數(shù)，α= 0. 15~0. 35,目= 0. 15 ~0. 35 ;
[002引判斷目標函數(shù)F是否最小，如果是，則最佳乳化液流量設定值、最佳乳化液濃 度設定值和最佳乳化液溫度設定值為步驟（10)中得到的值，并轉入步驟（13);否則，重新 調整工藝潤滑制度，并轉入步驟巧）；
[0027] (13)將步驟（12)得到的最佳乳化液流量設定值、最佳乳化液濃度設定值和最佳 乳化液溫度設定值，作為所述3巧型五機架冷連社機組的最佳工藝潤滑制度，完成五機架 冷連社機組極薄帶社制過程中工藝潤滑制度的綜合優(yōu)化設定。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明所述的工藝潤滑制度優(yōu)化方法，所述的步驟（1)中，五機架冷連社機 組的設備參數(shù)包括；1~5機架的工作漉漉徑、4~5機架的中間漉漉徑、1~5機架的支撐 漉漉徑、1~5機架的工作漉漉型分布值、4~5機架的中間漉漉型分布值、1~5機架的支 撐漉漉型分布值、1~5機架的工作漉漉身長度、4~5機架的中間漉漉身長度、1~5機架 的支撐漉漉身長度、1~5機架的工作漉彎漉缸中必距、4~5機架的中間漉彎漉缸中必距、 1~5機架的支撐漉壓下螺絲中必距；
[0029]五機架冷連社機組的工藝參數(shù)包括；1~5機架允許的最大社制壓力設定值、1~ 5機架允許的最大社制功率設定值、1~5機架允許的最小乳化液溫度、1~5機架允許的 最大乳化液溫度、1~5機架社機允許的最小乳化液流量、1~5機架允許的最大乳化液流 量、乳化液濃度最小值、乳化液濃度設定最大值、臨界打滑因子、臨界熱滑傷指數(shù)、臨界振動 系數(shù)、安全系數(shù)，1~3機架工作漉和4~5機架中間漉允許的最大竄動量、1~5機架工作 漉最大正彎漉力、1~5機架工作漉最大負彎漉力、4~5機架中間漉最大正彎漉力、中間漉 最大負彎漉力、末機架允許的最大壓靠長度、末機架出口允許最大板形值。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明所述的工藝潤滑制度優(yōu)化方法，所述的待社制帶材的規(guī)格特征與工藝 參數(shù)包括帶材的初始強度、加工硬化系數(shù)、帶材的寬度、來料的厚度、帶材在各機架出口的 厚度、帶材在各機架的出口速度，帶材在各機架的張力分布值。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明所述的工藝潤滑制度優(yōu)化方法，所述的步驟（3)中，第1~5機架的工 作漉彎漉力為
第4~5機架中間漉彎漉力另
第1~3機 架工作漉和第4~5機架中間漉竄動量為基態(tài)即δ1 = 0 ;
[00礎其中，Si。為1~5機架工作漉的彎漉力；
[003引'記。.，為1~5機架工作漉的最大正彎漉力；
[0034]式為1~5機架工作漉最大負彎漉力；
[003引 S…為4~5機架中間漉的彎漉力；
[0036]:敬。為4~5機架中間漉的最大正彎漉力；
[0037]解:。。批為4~5機架中間漉的最大負彎漉力。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明所述的工藝潤滑制度優(yōu)化方法，所述的步驟巧）中，所述摩擦系數(shù)的 計算模型為：
[0039]
[0040] 其中，μ1為第i機架的摩擦系數(shù)，i= 1，2, 3, 4, 5;
[0041]a為液體摩擦影響系數(shù)；
[0042]b為干摩擦影響系數(shù)；
[0043]B&為摩擦系數(shù)衰減指數(shù)，a、b和B&的取值與極薄帶材的社制工藝及機組設備有 關；
[0044]ξ。為當前工況下的油膜厚度，在社制規(guī)程一定的情況下，主要取決于工藝潤滑制 度。