[發明專利]一種二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角的優化方法

有效

• 申請號: 201711282110.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108160722B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李學通;任淏;王葛;陳繼剛;崔亞亞;劉亞星;錢承
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: 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

一種二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角的優化方法，收集二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角優化設備工藝參數；初始化優化目標函數最優值，并給定優化步長；定義優化過程參數；計算過程參數對應的噴嘴噴射方向角；計算單個噴嘴乳化液流量密度橫向分布；計算N個噴嘴在帶鋼表面疊加后的乳化液流量橫向分布；計算二次冷軋過程帶鋼寬度范圍內乳化液流量橫向分布；計算乳化液噴嘴噴射方向角優化目標函數；判斷F(α_i)＜F_y是否成立；判斷α_i≤α_max是否成立；輸出二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角最優值，完成二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角的優化設定。本發明能提高二次冷軋機組乳化液在帶鋼寬度方向流量分布均勻程度，減少乳化液橫向分布不均導致的局部浪形與乳化液斑跡缺陷。

技術領域

本發明涉及冷軋技術領域，特別涉及一種二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角的優化方法。

背景技術

二次冷軋是將冷軋退火帶鋼再次軋制，使帶鋼厚度減薄、強度升高，能夠降低鍍錫板包裝產品材料的消耗、節約成本、保護環境，是鍍錫板包裝產品的發展趨勢。二次冷軋機組使用乳化液直噴系統進行軋制潤滑，在軋制過程中，乳化液由安裝在噴淋架上的一排噴嘴噴射在帶鋼表面，在帶鋼表面逐漸析出一定厚度的潤滑油膜，乳化油膜隨帶鋼導入軋制輥縫起到潤滑作用，有效降低軋制摩擦系數與軋制壓力、同時減少工作輥的磨損。乳化液噴淋架上的噴嘴噴射在帶鋼表面的乳化液是由多個噴嘴的噴射區域疊加而成的，乳化液流量在帶鋼寬度方向并非完全均等，而乳化液流量在帶鋼寬度方向分布均勻性直接影響到軋制變形區油膜厚度分布的均勻程度，進而影響帶鋼的板形與表面質量。二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角是指噴淋架上噴嘴噴的噴射方向與帶鋼的夾角，在噴嘴高度與噴射角度確定的前提下，隨著噴嘴噴射方向角減小，噴嘴在帶鋼表面噴射寬度增大，噴嘴間乳化液流量疊加寬度增大。這樣，通過優化噴嘴噴射方向角，可以提升乳化液在帶鋼寬度方向分布的均勻性，減少乳化液分布不均導致的局部浪形與乳化液斑跡缺陷，有利于帶鋼板形與表面質量的提高。

發明內容

本發明目的在于提供一種結合二次冷軋機組乳化液直噴系統的設備與工藝特點、分析乳化液流量在帶鋼寬度方向的分布與噴嘴噴射方向角的相互關系、以乳化液在帶鋼表面流量分布最均勻為目標的二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角的優化方法。

為實現上述目的，采用了以下技術方案：本發明所述方法包括以下步驟：

步驟1，收集二次冷軋機組乳化液噴嘴噴射方向角優化相關設備工藝參數；

步驟2，初始化乳化液噴嘴噴射方向角優化目標函數最優值F_y，并給定噴嘴噴射方向角優化步長Δα；

步驟3，定義噴嘴噴射方向角優化過程參數i，并初始化i＝0；

步驟4，計算噴嘴噴射方向角優化過程參數i對應的噴嘴噴射方向角α_i＝α_min+iΔα；

步驟5，計算單個噴嘴乳化液流量密度橫向分布q_1i(x_j)；

步驟6，計算N個噴嘴在帶鋼表面疊加后的乳化液流量橫向分布q_Ni(x_j)；

步驟7，計算二次冷軋過程帶鋼寬度范圍內乳化液流量橫向分布q_i(x_j)；

步驟8，計算乳化液噴嘴噴射方向角優化目標函數F(α_i)；

步驟9，判斷F(α_i)＜F_y是否成立；若成立，則令乳化液噴嘴噴射方向角優化目標函數的最優值F_y＝F(α_i)、乳化液噴嘴噴射方向角的最優解α_y＝α_i，轉入步驟 10；若不成立，直接轉入步驟10；