[發明專利]一種二次冷軋機組乳化液噴淋架上噴嘴側傾角優化方法

有效

• 申請號: 201711282257.0
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108160724B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 白振華;錢承;張立更;劉超智;劉亞星;崔亞亞
• 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淋架上噴嘴側傾角優化方法，它包括以下步驟：(A)收集噴嘴側傾角的優化所需設備工藝參數；(B)初始化噴嘴側傾角優化目標函數最優值F_y，并給定優化步長；(C)初始化優化過程參數i＝0；(D)計算噴嘴側傾角；(E)計算單個噴嘴噴射的乳化液在帶鋼寬度方向流量密度分布q_1i(x_j)；(F)計算N個噴嘴噴射的乳化液在帶鋼寬度方向疊加后的流量分布q_Ni(x_j)；(G)計算二次冷軋機組帶鋼寬度范圍內乳化液流量橫向分布q_i(x_j)；(H)計算噴嘴側傾角優化目標函數；(I)判斷是否成立；(J)判斷是否成立；(K)輸出二次冷軋機組乳化液噴淋架上噴嘴側傾角的最優值。本發明能夠提高二次冷軋機組帶鋼表面乳化液流量分布的均勻性。

技術領域

本發明屬于冷軋技術領域，特別涉及一種二次冷軋機組乳化液噴淋架上噴嘴側傾角優化方法。

背景技術

二次冷軋是指將冷軋退火后的帶鋼進行二次軋制，常用于生產厚度較薄的冷軋鍍錫板原板，二次冷軋機組常采用雙機架的形式，根據產品規格的不同，帶鋼在第一機架以10％～40％的壓下率進行軋制減薄，在第二機架以0.5％～1.0％的延伸率進行平整。為了實現第一機架較大的壓下率，常采用乳化液直噴潤滑系統進行軋制潤滑。二次冷軋過程中，乳化液由安裝在噴淋架上的噴嘴噴射在帶鋼表面，在帶鋼表面形成一層潤滑油膜，潤滑油膜隨帶鋼進入軋制變形區進行軋制潤滑。由于單個噴嘴的噴射寬度有限且噴射寬度內乳化液流量密度并非均勻分布，因此，需要采用多個噴嘴以一定的間距安裝在噴淋架上，通過多個噴嘴之間流量密度的相互疊加，以實現帶鋼寬度的乳化液全覆蓋。與此同時，為了避免各噴嘴之間乳化液噴射過程中流場相互干涉，需要將各噴嘴以一定的側傾角安裝在噴淋架上。然而，噴嘴側傾角的大小不僅影響到各噴嘴乳化液噴射流場的干涉情況，還會影響到各噴嘴噴射的乳化液在帶鋼表面流量密度疊加后的均勻性，進而影響到帶鋼寬度方向軋制潤滑與表面質量的均勻性。這樣，需要研究二次冷軋機組噴淋架上噴嘴側傾角與各噴嘴乳化液噴射流場的相互關系以及流量密度疊加后均勻性的相互關系，在此基礎上對噴嘴側傾角進行優化設定，以提高二次冷軋機組軋制潤滑與帶鋼表面質量的均勻性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種保證各噴嘴乳化液噴射流場不發生干涉的前提下，最大程度提高二次冷軋機組帶鋼表面乳化液流量分布的均勻性的二次冷軋機組乳化液噴淋架上噴嘴側傾角優化方法。本發明主要是結合二次冷軋機組直噴系統噴淋架與噴嘴的噴射特點，分析噴淋架上噴嘴側傾角對各噴嘴噴射乳化液疊加后流量密度均勻性的影響，在保證各噴嘴乳化液噴射流場不發生干涉的側傾角范圍內，以各噴嘴噴射乳化液在帶鋼寬度范圍內疊加后流量密度最均勻為目標優化乳化液噴淋架上噴嘴側傾角，實現二次冷軋機組乳化液噴淋架上噴嘴側傾角的優化設定。

本發明包括以下由計算機執行的步驟：

(A)收集二次冷軋機組乳化液噴淋架上噴嘴側傾角的優化所需設備工藝參數，包括：噴嘴數量N、噴嘴間距L、噴嘴噴射高度H、噴嘴噴射方向角α、噴嘴噴射角度θ、噴嘴噴射流量Q、噴嘴側傾角最小值噴嘴側傾角最大值帶鋼寬度最大值B_max。

(B)初始化嘴側傾化噴角優化目標函數最優值F_y，并給定噴嘴側傾角優化步長

(C)定義噴嘴側傾角優化過程參數i，并初始化i＝0。

(D)計算優化過程參數i對應的噴嘴側傾角

(E)計算單個噴嘴噴射的乳化液在帶鋼寬度方向流量密度分布q_1i(x_j)：