[發明專利]一種乳化液噴淋架上噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化方法

有效

• 申請號: 201711281968.6
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108160721B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 白振華;崔亞亞;崔熙穎;劉亞星;張立更
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02;B21B38/00;B21B37/44
• 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

一種乳化液噴淋架上噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化方法，它包括以下步驟：(A)收集噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化所需設備工藝參數；(B)初始化目標函數最優值F_y，并給定噴嘴間距優化步長ΔL；(C)初始化優化過程參數i＝0；(D)計算噴嘴間距L_i與噴嘴數量N_i；(E)計算單個噴嘴的乳化液流量密度橫向分布q_1i(x_j)；(F)計算N_i個噴嘴乳化液流量密度疊加后橫向分布q_Ni(x_j)；(G)計算帶鋼寬度范圍內乳化液流量橫向分布q_i(x_j)；(H)計算噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化目標函數F(L_i,N_i)；(I)判斷F(L_i,N_i)＜F_y是否成立；(J)判斷L_i＜L_max是否成立；(K)輸出乳化液噴淋架上最優噴嘴間距L_y、最優噴嘴數量N_y。本發明能夠使得帶鋼表面乳化液流量橫向分布的均勻性最好、進而提高帶鋼板形質量與表面均勻性。

技術領域

本發明屬于冷軋潤滑技術領域，特別涉及一種乳化液噴淋架上噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化方法。

背景技術

帶鋼冷軋過程常采用乳化液作為工藝潤滑劑，起到減小軋制變形區的摩擦系數，降低軋制壓力與軋制功率，并減緩軋輥的磨損的作用。冷軋乳化液噴淋系統主要包括循環系統與直噴系統，其中，乳化液直噴系統將乳化液直接噴射在帶鋼表面，由于帶鋼表面的親油性，乳化液在進入輥縫前的帶鋼表面形成一定厚度的油膜，對軋制變形區進行潤滑，在軋機的出口側配置冷卻水噴淋裝置對軋輥進行冷卻。直噴系統的乳化液一次性使用后直接排放，潤滑性能較好，且無雜油、雜質摻入，適用于薄規格、高強度、高表面質量要求的冷軋帶鋼生產。冷軋乳化液直噴系統噴淋架上安裝有多個噴嘴，各噴嘴以特定的乳化液流量分布在帶鋼表面，相互疊加后形成帶鋼表面的乳化液橫向分布，因此，噴嘴間距與噴嘴數量是影響帶鋼表面乳化液流量覆蓋區域及其橫向均勻性的關鍵因素。冷軋過程中，帶鋼表面乳化液流量橫向分布的均勻程度決定了軋制輥縫潤滑性能的橫向分布，進一步影響到帶鋼橫向延伸率與表面質量的均勻性，導致在乳化液流量密度較大的位置容易出現浪形、乳化液流量密度較小的位置容易出現條狀斑跡。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠使得帶鋼表面乳化液流量橫向分布的均勻性最好、進而提高帶鋼板形質量與表面均勻性的乳化液噴淋架上噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化方法。

本發明包括以下由計算機執行的步驟：

(A)收集噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化所需設備工藝參數，包括：噴嘴噴射高度H、噴嘴噴射方向角α、噴嘴噴射角度θ、噴嘴側傾角噴嘴噴射流量Q、噴嘴間距最小值L_min、噴嘴間距最大值L_max、帶鋼寬度最大值B_max。

(B)初始化噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化目標函數最優值F_y，并給定噴嘴間距優化步長△L。

(C)定義噴嘴間距與噴嘴數量綜合優化過程參數i，并初始化i＝0。

(D)計算優化過程參數i對應的噴嘴間距L_i與噴嘴數量N_i：

(E)計算單個噴嘴噴射在帶鋼表面的乳化液流量密度橫向分布q_1i(x_j)：