[發明專利]二次冷軋機組以油耗控制為目標的乳化液工藝優化方法

有效

• 申請號: 201710777359.3
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107520253B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 白振華;李秀軍;崔亞亞;崔熙穎;蔣青林;姜明光
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00;B21B45/02
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

1.一種二次冷軋機組以油耗控制為目標的乳化液工藝優化方法，其特征在于：它包括以下由計算機執行的步驟：

(A)收集二次冷軋機組主要設備工藝參數、潤滑特性參數、摩擦特性參數，包括：工作輥半徑R、工作輥彈性模量E、工作輥泊松比ν、乳化液噴嘴到軋機輥縫距離L、軋制油動力粘度η₀、壓力粘度系數θ、乳化液濃度析出效率時間影響系數λ_t、乳化液濃度析出效率濃度影響系數λ_C、乳化液流量剩余效率時間影響系數δ_t、乳化液流量剩余效率流量影響系數δ_Q、液體潤滑摩擦影響系數a、邊界潤滑摩擦影響系數b、摩擦系數衰減指數B_ξ；

(B)收集二次冷軋機組待生產帶鋼的預設定工藝參數，包括：帶鋼入口軋制速度V_S、工作輥線速度V_R、帶鋼寬度B、帶鋼入口厚度H、帶鋼出口厚度h、壓下量Δh、軋制咬入角α、帶鋼后張應力σ₀、帶鋼前張力σ₁、帶鋼變形抗力K、軋制壓力目標值P_t；

(C)計算要達到軋制壓力目標值P_t所需要的摩擦系數目標值μ_t：

式中，Q_f為外摩擦影響系數；R_y為工作輥彈性壓扁半徑；σ為等效張應力；

(D)計算要達到摩擦系數目標值μ_t所需要的變形區油膜厚度目標值ξ_t：

(E)計算要達到變形區油膜厚度目標值ξ_t所需要的析出油膜厚度目標值ξ_pt：

(F)計算二次冷軋機組滿足潤滑性能要求且油耗最小的乳化液流量與濃度的最優組合(Q_y,C_y)，其特征在于：所述的步驟(F)包括以下步驟：

F1)收集二次冷軋機組乳化液流量的最小值Q_min、乳化液流量的最大值Q_max、乳化液濃度的最小值C_min、乳化液濃度的最大值C_max；

F2)定義二次冷軋機組油耗控制目標函數F＝Q·C，初始化目標函數最優解F_y＝Q_max·C_max；

F3)定義乳化液流量優化步長ΔQ、優化步數i，并初始化i＝0；

F4)計算此時乳化液流量Q_i＝Q_min+i·ΔQ；

F5)根據乳化液在帶鋼表面析出油膜厚度模型，反算出乳化液流量為Q_i時，要達到析出油膜厚度目標值ξ_pt所需要的乳化液濃度C_i：

式中，η_C為乳化液濃度析出效率；η_Q為乳化液流量剩余效率；

F6)判斷C_min≤C_i≤C_max是否成立，若成立，則轉入步驟F7)；若不成立，則轉入步驟F9)；

F7)計算此時二次冷軋機組油耗控制目標函數F_i＝Q_i·C_i；

F8)判斷F_i<F_y是否成立，若成立，則令油耗控制目標函數最優解F_y＝F_i、對應的乳化液流量與濃度的最優組合(Q_y,C_y)＝(Q_i,C_i)，轉入步驟F9)；若不成立，直接轉入步驟F9)；

F9)判斷Q_i≤Q_max是否成立，若成立，則令i＝i+1，轉入步驟F4)；若不成立，則轉入步驟F10)；

F10)輸出二次冷軋機組滿足潤滑性能要求且油耗最小的乳化液流量與濃度的最優組合(Q_y,C_y)。